Ускоренное развитие популяций риса с использованием культуры пыльников
Аннотация
Обоснование. Включение удвоенных гаплоидов в селекционный процесс способствует повышению скорости и надежности отбора желаемых форм при меньших объемах популяции. Для стабилизации генотипа в культуру введены пыльники гибридных комбинаций F2, F3, F4 и F5 поколений, созданных в скрещиваниях белозерных образцов с признаками высокой пищевой ценности зерна и пыльники комбинаций F4 поколения от скрещиваний сортов контрастных по окраске перикарпа и содержанию амилозы. Изучена отзывчивость на гаметные технологии у 21 гибридной комбинации. Выделены отзывчивые на культуру пыльников in vitro генотипы. Создан новый генетически стабильный материал. В условиях вегетационного опыта изучены морфологические признаки растений 45 удвоенных гаплоидных линий риса четырех популяций. Отмечена вариабельность по ряду признаков внутри популяций DH линий. По результатам биометрического анализа регенерантных популяций выделено 6 источников с «Массой 1000 зерен» более 30 грамм.
Цель. Изучение отзывчивости гибридов, полученных от скрещивания контрастных образцов риса, на культуру пыльников in vitro, ускоренное создание популяций DH линий на основе изучаемых генотипов и их фенотипирование.
Материалы и методы. Исследования проводились в лаборатории биотехнологии и молекулярной биологии ФГБНУ «ФНЦ риса» с использованием культуры изолированных пыльников in vitro по общепринятой методике Бутенко Р.Г. (1990).
Результаты. Отмечена генетическая детерминированность по признаку «регенерация» вводимых в скрещивания растений – доноров. Наиболее продуктивными по выходу высоко морфогенных каллусов и андрогенных линий оказались генотипы скрещивания с участием сортов Фаворит и Азовский. Фенотипический анализ выявил существенное разнообразие растений в линиях индивидуальных популяций DH по форме метелки, углу отклонения флагового листа, длине вегетационного периода, массе 1000 зерен, высоте растений и длине вегетационного периода.
Заключение. Фенотипический анализ признаков линий DH показал, что их генезис происходит от микроспор, таким образом, эти линии являются ценным генетическим ресурсом. Включение удвоенных гаплоидов в селекционный процесс поможет облегчить оценку рекомбинантных генотипов, возникающих в результате скрещивания, позволит обнаружить редкие рецессивные аллели, повысит скорость и надежность отбора желаемых форм при меньших объемах популяции.
EDN: NOSNRM
Скачивания
Литература
Dwivedi, S. L. (2015). Haploids: Constraints and opportunities in plant breeding. Biotechnology Advances, 33, 812–829. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2015.07.001
Wedzony, M., Foster, B. P., Zur, I., Golemiec, E., Szechynska Hebda, M., Dubas, E., & Gotebiowska, G. (2009). Chapter 1. Progress in doubled haploid technology in higher plants. In: Advances in haploid production in higher plants (pp. 1–35). Springer Science + Business Media B.V.
Weyen, J., Touraev, A., Foster, B. P., & Jain, E. M. (2009). Chapter 15. Barley and wheat doubled haploids in breeding. In: Advances in haploid production in higher plants (pp. 179–189). Springer Science + Business Media B.V.
Urazaliev, K. R., Orsini, Kh. M., Abekova, A. M., Bazylova, T. A., & Daniyarova, A. K. (2013). Accelerating wheat breeding using dihaploids obtained by microspore culture. Bulletin of KazNU. Ecological Series, 2/2(38), 369–374.
Mishra, R., Gundimeda, J., & Narashima, R. (2016). In vitro androgenesis in rice: Advantages, constraints and future prospects. Rice Science, 23, 57–68. https://doi.org/10.1016/j.rsci.2016.02.001
Bernardo, R. (2009). Should maize double haploids be induced among F1 or F2 plants? Theoretical and Applied Genetics, 119, 255–262. https://doi.org/10.1007/s00122-009-1034-1. EDN: https://elibrary.ru/EKWFIE
Zheng, M. Y. (2003). Microspore culture in wheat (Triticum aestivum): Doubled haploid production via induced embryogenesis. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 73, 213–230. EDN: https://elibrary.ru/EQLTAR
Maluszynski, M., Kasha, K. J., & Szarejko, I. (2003). Published doubled haploid protocols in plant species. In: Doubled haploid production in crop plants (pp. 309–335). Springer: Dordrecht, the Netherlands. https://doi.org/10.1007/978-94-017-1293-4_46. ISBN 978 94 017 1293 4. EDN: https://elibrary.ru/XWCXXB
Li, W., Gang, L., Deming, Z., Feng, W., & Jiabin, C. (2011). Tissue culture system for different hybrid of indica rice. Northeast Agricultural University Journal, 18, 13–17.
Wren, J., Wu, P., Trumpe, B., Tian, H., Lubberstedt, T., & Chen, S. (2017). New technologies in the extraction of doubled haploid lines. Plant Biotechnology, 15, 1361–1370.
Forster, B. P., Heberle Bors, E., Kasha, K. J., & Touraev, A. (2007). Revival of haploids in higher plants. Trends in Plant Science, 12(8), 368–375. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2007.06.007. EDN: https://elibrary.ru/MMXAAH
Bishnoy, U., Jain, R. K., Rohilla, J. S., Chowdhury, W. K., Gupta, K. R., & Chowdhury, J. B. (2000). Another culture of recalcitrant indica rice hybrids × Basmati. Euphytica, 114, 93–101. EDN: https://elibrary.ru/AGJSPB
Dwivedi, S. L., Britt, A. B., Tripathi, L., Sharma, S., Upadhyaya, H. D., & Ortiz, R. (2015). Haploids: Limitations and opportunities in plant breeding. Biotechnology Advances, 33, 812–829.
Belicuas, P. R., Guimarães, C. T., Paiva, L. V., Duarte, J. M., Maluf, W. R., & Paiva, E. (2007). Androgenetic haploids and SSR markers as tools for the development of tropical maize hybrids. Euphytica, 156, 95–102. https://doi.org/10.1007/s10681-007-9356-z. EDN: https://elibrary.ru/XPVIZH
Germana, M. A. (2011). Anther culture for haploid and doubled haploid production. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 104, 283–300. https://doi.org/10.1007/s11240-010-9852-z. EDN: https://elibrary.ru/VXVTHW
Butenko, R. G., & Tikhonovich, G. I. (1990). Cultivation of isolated cells and tissues in plant breeding. In: Fundamentals of agricultural biotechnology (pp. 162–165).
Blaydes, D. F. (1966). Interaction of kinetin and various inhibitors in the growth of soybean tissue. Physiologia Plantarum, 19, 748–753.
Murashige, T. A., & Skoog, F. (1962). Revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum, 15, 473–497.
Список литературы
Dwivedi, S. L. (2015). Haploids: Constraints and opportunities in plant breeding. Biotechnology Advances, 33, 812–829. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2015.07.001
Wedzony, M., Foster, B. P., Zur, I., Golemiec, E., Szechynska Hebda, M., Dubas, E., & Gotebiowska, G. (2009). Chapter 1. Progress in doubled haploid technology in higher plants. In: Advances in haploid production in higher plants (pp. 1–35). Springer Science + Business Media B.V.
Weyen, J., Touraev, A., Foster, B. P., & Jain, E. M. (2009). Chapter 15. Barley and wheat doubled haploids in breeding. In: Advances in haploid production in higher plants (pp. 179–189). Springer Science + Business Media B.V.
Уразалиев, К. Р., Орсини, Х. М., Абекова, А. М., Базылова, Т. А., & Даниярова, А. К. (2013). Ускорение селекции пшеницы с использованием дигаплоидов, полученных методом культуры микроспор. Вестник КазНУ. Серия экологическая, 2/2(38), 369–374.
Mishra, R., Gundimeda, J., & Narashima, R. (2016). In vitro androgenesis in rice: Advantages, constraints and future prospects. Rice Science, 23, 57–68. https://doi.org/10.1016/j.rsci.2016.02.001
Bernardo, R. (2009). Should maize double haploids be induced among F1 or F2 plants? Theoretical and Applied Genetics, 119, 255–262. https://doi.org/10.1007/s00122-009-1034-1. EDN: https://elibrary.ru/EKWFIE
Zheng, M. Y. (2003). Microspore culture in wheat (Triticum aestivum): Doubled haploid production via induced embryogenesis. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 73, 213–230. EDN: https://elibrary.ru/EQLTAR
Maluszynski, M., Kasha, K. J., & Szarejko, I. (2003). Published doubled haploid protocols in plant species. In: Doubled haploid production in crop plants (pp. 309–335). Springer: Dordrecht, the Netherlands. https://doi.org/10.1007/978-94-017-1293-4_46. ISBN: 978 94 017 1293 4. EDN: https://elibrary.ru/XWCXXB
Li, W., Gang, L., Deming, Z., Feng, W., & Jiabin, C. (2011). Tissue culture system for different hybrid of indica rice. Northeast Agricultural University Journal, 18, 13–17.
Wren, J., Wu, P., Trumpe, B., Tian, H., Lubberstedt, T., & Chen, S. (2017). New technologies in the extraction of doubled haploid lines. Plant Biotechnology, 15, 1361–1370.
Forster, B. P., Heberle Bors, E., Kasha, K. J., & Turaev, A. (2007). Revival of haploids in higher plants. Trends in Plant Science, 12(8), 368–375. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2007.06.007. EDN: https://elibrary.ru/MMXAAH
Bishnoy, U., Jain, R. K., Rohilla, J. S., Chowdhury, W. K., Gupta, K. R., & Chowdhury, J. B. (2000). Another culture of recalcitrant indica rice hybrids × Basmati. Euphytica, 114, 93–101. EDN: https://elibrary.ru/AGJSPB
Dwivedi, S. L., Britt, A. B., Tripathi, L., Sharma, S., Upadhyaya, H. D., & Ortiz, R. (2015). Haploids: Limitations and opportunities in plant breeding. Biotechnology Advances, 33, 812–829.
Belicuas, P. R., Guimarães, C. T., Paiva, L. V., Duarte, J. M., Maluf, W. R., & Paiva, E. (2007). Androgenetic haploids and SSR markers as tools for the development of tropical maize hybrids. Euphytica, 156, 95–102. https://doi.org/10.1007/s10681-007-9356-z. EDN: https://elibrary.ru/XPVIZH
Germana, M. A. (2011). Anther culture for haploid and doubled haploid production. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 104, 283–300. https://doi.org/10.1007/s11240-010-9852-z. EDN: https://elibrary.ru/VXVTHW
Бутенко, Р. Г., & Тихонович, Г. И. (1990). Культивирование изолированных клеток и тканей в селекции растений. В кн.: Основы сельскохозяйственной биотехнологии (с. 162–165).
Blaydes, D. F. (1966). Interaction of kinetin and various inhibitors in the growth of soybean tissue. Physiologia Plantarum, 19, 748–753.
Murashige, T. A., & Skoog, F. (1962). Revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum, 15, 473–497.
Copyright (c) 2025 Elena G. Savenko, Valentina А. Glazyrina, Ludmila A. Shundrina, Zhanna M. Mukhina, Lyubov V. Esaulova
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
