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.
Просмотров аннотации: 6
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.
