Особенности реализации партеногенеза in vitro в культуре неопылённых завязей кукурузы линии АТ-1

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Линия кукурузы АТ-1 характеризуется наследственной предрасположенностью к партеногенезу. Целью исследования являлось изучение особенностей развития партеногенетического зародыша в культуре неопыленных завязей in vitro. Неопылённые завязи эксплантировали через 1, 3, 5, 7, 10, 15 суток после появления пестичных нитей из початка. Питательная среда включала минеральные компоненты MS, витамины, сахарозу (9,0%), 2,4-Д (2,0 мг/л), агар-агар. Была изучена структура мегагаметофитов в момент инокуляции завязей и на 3, 7, 14, 21, 28 сутки культивирования. Первые деления неоплодотворенных яйцеклеток наблюдали на 5–7 день с момента появления на початках рылец, независимо от того, находились ли все это время завязи на материнском растении или были инокулированы на питательную среду. В некоторых культивируемых завязях было зарегистрировано образование автономного ценоцитного эндосперма. Аномальный эндосперм, образовавшийся без оплодотворения центральной клетки, препятствовал нормальному развитию зародыша. Как правило, завязи с зародышем и эндоспермом дегенерировали. В отсутствии эндосперма морфогенез партеногенетических зародышей in vitro осуществлялся по одному из двух направлений: 1) развитие растений путем прямого эмбриогенеза; 2) образование на поверхности глобулярных проэмбрио многочисленных эмбриоидов, способных к регенерации растений. Второе направление превалировало. Культура неопылённых завязей партеногенетических форм может быть перспективным методом массового производства гаплоидных регенерантов не только у кукурузы, но и у других видов сельскохозяйственных растений.

Об авторах

Татьяна Алексеевна Алаторцева

Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского

Автор, ответственный за переписку.
Email: alatortsevata@mail.ru

кандидат биологических наук, доцент кафедры генетики

Россия, Саратов

Список литературы

  1. Павлова М.К. Культура неоплодотворенных завязей и семяпочек: возможности и перспективы // Сельскохозяйственная биология. 1987. № 1. С. 27-31.
  2. Бугара А.М., Русина Л.В. Культура неоплодотворенных завязей и семяпочек как способ получения гаплоидных растений // Физиология и биохимия культурных растений. 1988. Т. 20, № 5. С. 419-430.
  3. Truong-Andre I., Demarly Y. Obtaining plants by in vitro culture of unfertilized maize ovaries (Zea mays L.) and preliminary studies on the progeny of a gynogenetic plant // Z. Pflanzenzüchtg. 1984. № 92. P. 309-320.
  4. Ao G.M., Zhao S.X., Li G.H. Induction of haploid plantlets from unpollinated maized ovaries in ovaries in vitro // Acta Genetica Sinica. 1982. Vol. 9, № 4. P. 281-283.
  5. Alatortseva T.A., Tyrnov V.S. Reproducing of haploid and diploid maize forms in vitro // Maize Genet. Coop News. Lett. 2001. № 75. P. 55-56.
  6. Tang F., Tao Y., Zhao T.Y., Wang G. In vitro production of haploid and doubled haploid plants from pollinated ovaries of maize (Zea mays) // Plant Cell. Tissue and Organ Culture. 2006. Vol. 84, Iss. 2. P. 233-237.
  7. Тырнов В.С., Еналеева Н.Х. Автономное развитие зародыша и эндосперма у кукурузы // Докл. АН СССР. 1983. Т. 272, № 3. С. 722-723.
  8. Murashige Т., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco cultures // Physiol. Plant. 1962. Т. 15, № 3. С. 473-497.
  9. Куприянов П.Г. Ускоренные методы исследования зародышевого мешка // Выявление апомиктичных форм во флоре цветковых растений СССР. Саратов, 1978. С. 155-163.
  10. Паушева З.П. Практикум по цитологии растений. М.: Колос, 1970. 255 с.
  11. Камелина О.Н., Проскурина О.Б., Жинкина Н.А. К методике окраски эмбриологических препаратов // Бот. журн. 1992. Т. 77, № 4. С. 93-96.
  12. Алаторцева Т.А., Апанасова Н.В., Лобанова Л.П. Явление полиэмбрионии in vivo и in vitro у апомиктичной линии кукурузы // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер.: Химия. Биология. Экология. 2017. Т. 17, вып. 4. С. 398-405.
  13. Kuo C.-s., Lu W.-l. Изучение морфологии и цитологии эмбриоидов, полученных в культуре каллюса кукурузы // Чжиу сюэ-бау. Acta. Bot. Sin. 1984. Vol. 26, № 1. P. 19-23.
  14. Lupotto E. In vitro culture of isolated somatic embryos of maize (Zea mays L.) // Maydica. 1986. Vol. 31, № 2. P. 197-201.
  15. Vasil V., Vasil I.K. Plant regeneration from friable embryogenic callus and cell suspension cultures of Zea mays L. // Plant. Physiol. 1986. Vol. 124, № 5. P. 399-408.
  16. Wang A.S. Callus induction and plant regeneration from maize mature embryos // Plant. Cell Reports. 1987. № 6. P. 360-362.
  17. Lupotto E., Lusardi M.C. Secondary somatic embryogenesis from regenerating plantlets of the inbred line B79 of maize (Zea mays L.). Switch from type 1 to type 2 callus and effect on the regenerative potential // Maydica. 1988. Vol. 33, № 3. P. 167-177.
  18. Van Lammeren A.A.M. Obsevations on the structural development of immature maize embryos (Zea mays L.) during in vitro culture in the presence or absence of 2,4-D // Acta. Bot. Neerl. 1988. Vol. 37, № 1. P. 49-61.
  19. McCain J.W., Hodges T.K. Anatomy of somatic embryos from maize embryo cultures // Bot. Gaz. 1986. Vol. 147, № 4. P. 453-456.
  20. Митрофанова И.В. Соматический эмбриогенез как система in vitro размножения культурных растений // Физиол. и биохим. культ. растений. 2009. Т. 41, № 6. С. 495-508.
  21. Терехин Э.С. Паразитные цветковые растения: эволюция онтогенез и образ жизни. Л.: Изд-во «Наука», 1977. 220 с.
  22. Батыгина Т.Б., Бутенко Р.Г. Морфогенетический потенциал зародышей покрытосеменных растений (на примере рода Paeonia сем. Paeoniaceae) // Бот. журн. 1981. Т. 66, № 11. С. 1532-1548.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рисунок 1 – Сроки возникновения эмбриональных структур в завязях кукурузы линии АТ-1 in vitro

Скачать (51KB)
3. Рисунок 2 – Разные стадии формирования эмбриоидов на партеногенетическом зародыше линии кукурузы АТ-1 in vitro: а – стадия «бугорка»; б – появление перетяжки (пер), начало обособления от ткани материнского зародыша

Скачать (44KB)
4. Рисунок 3 – Заложение почки в ткани партеногенетического проэмбрио

Скачать (21KB)

© Алаторцева Т.А., 2017

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах