Оценка эффективности метода культуры пыльников in vitro для получения гаплоидных растений тритикале (×Triticosecale Wittmack)

Культура пыльников является одним из наиболее востребованных методов получения гаплоидных растений тритикале. В статье представлены результаты изучения эффективности метода для получения гаплоидных растений у перспективных форм озимой тритикале селекции ФГБНУ «ФАНЦ Юго-Востока». Проведена оценка параметров гаплопродукции у изученных генотипов на двух питательных средах – С-17 и Р-2. Неотзывчивых к андрогенезу генотипов не было выявлено. Установлено, что среда Potato-2 оказала достоверное положительное влияние на общее число эмбриогенных структур на 100 культивируемых пыльников у четырех генотипов из шести изученных – значение показателя увеличилось в 1–3 раза. Среднее значение показателя ЭС/100КП составило 23,3 при варьировании 6,4–75,1. Наибольшее число ЭС выявлено у генотипа No 96 (F5 Зимогор/оз. мягкая пш. Л.39) – 45,8 и 75,1 на индукционных средах С-17 и Р-2 соответственно. Наименьшими показателями характеризовались два генотипа: No 95 (F4 DH13/оз. мягкая пш. Аткара//Водолей/АДП-2///Colina) и No 97 (F5 МАГ/Водолей//ТИ-17). Регенерация растений варьировала от 3,4 до 22,1 при среднем значении 12,6 на 100ЭС. Среднее число зеленых растений на 100ЭС составило 3,9 при варьировании показателя от 0,4 до 12,1. Доля зеленых растений в зависимости от генотипа изменялась от 5,0 до 76,9 %. Двухфакторный дисперсионный анализ выявил доминирующую роль генотипа на всех этапах гаплопродукции. Доля влияния питательной среды была статистически значимой, но незначительной по сравнению с генотипом. Установлено, что наряду с генотипической зависимостью и альбинизмом, ограничивающим фактором метода является и низкая частота регенерации эмбриоподобных структур. Всего в опыте из 7538 эмбриогенных структур получено 949 растений-регенерантов, из которых 326 зеленых. Соотношение зеленых растений к альбиносам составило 1 : 2.

1. Ержебаева Р. С., Абдурахманова М. А., Бастаубаева Ш. О., Таджибаев Д.? Эмбриогенез и регенерация растений в культуре пыльников гексаплоидной тритикале (xTriticosecale Wittmack) под влиянием цитокинина зеатина // Сельскохозяйственная биология. 2019. Т. 54, No 5. С. 934–945. DOI: 10.15389/agrobiology.2019.5.934rus.

2. Першина Л. А., Осадчая Т. С., Бадаева Е. Д., Белан И. А., Россева Л. П. Изучение особенностей андрогенеза в культуре пыльников сортов и перспективной формы яровой мягкой пшеницы западно-сибирской селекции, различающихся наличием или отсутствием пшенично-чужеродных транслокаций // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2013. Т. 17, No 1. С. 40–49.

3. Петраш Н. В., Орлова Е. А., Лихенко И. Е., Пискарев В. В. Изучение эффективности культуры пыльников in vitro cортов и гибридов мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) // Зерновое хозяйство России. 2022. Т. 14, No 6. С. 17–22. DOI: 10.31367/2079-8725-2022-83-6-17-22.

4. Abd El-Fatah B. E. S., Sayed M. A., El-Sanusy S. A. Genetic analysis of anther culture response and identification of QTLs associated with response traits in wheat (Triticum aestivum L.) // Molecular Biology Reports. 2020. Vol. 47, No 12. P. 9289–9300. DOI: 10.1007/s11033-020-06007-z.

5. Humphreys D. G., Knox R. E. Doubled Haploid Breeding in Cereals // Advances in Plant Breeding Strategies: Breeding Biotechnology and Molecular Tools. 2015. P. 241–289. DOI: 10.1007/978-3-319-22521-0_9.

6. Lantos C., Bona L., Boda K., Pauk J. Comparative analysis of in vitro anther-and isolated microspore culture in hexaploid triticale (xTriticosecale Wittmack) for androgenetic parameters // Euphytica. 2014. Vol. 197. P. 27–37. DOI: 10.1007/s10681-013-1031-y.

7. Mergoum M., Sapkota S., ElDoliefy A. E. A., Naraghi S. M., Pirseyedi S, Alamri M. S., AbuHammad W. Triticale (× Triticosecale Wittmack) Breeding // Advances in Plant Breeding Strategies. 2019. P. 405–451. DOI: 10.1007/978-3-030-23108- 8_11.

8. Niazian M., Shariatpanahi M. E. In vitro-based doubled haploid production: recent improvements //Euphytica. 2020. Vol. 216, Article number: 69. DOI:10.1007/s10681-020-02609-7.

9. Pachota K. A., Orlowska R., Bednarek P. T. Medium composition affects the tissue culture-induced variation in triticale regenerants // Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC). 2022. Vol. 151. P. 35–46. DOI: 10.1007/s11240-022-02327-z.

10. Würschum T., Tucker M. R, Maurer H. P. Stress treatment influence efficiency of microspore embryogenesis and green plant regeneration in hexaploid triticale (×Triticosecale Wittmack L.) // In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant. 2014. Vol. 50. P. 143–148. DOI: 10.1007/s11627-013-9539-3.