Regenerative ability of triticale in shoot apical meristem culture depending on genotype and explant age

Autor: Pykalo, S. V., Voloshchuk, S. I., Chugunkova, T. V., Prokopik, N. I.
Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Myronivka Bulletin; Том 4 (2017); 102-113
Мироновский вестник; Том 4 (2017); 102-113
Миронівський вісник; Том 4 (2017); 102-113
ISSN: 2518-7910
Popis: Purpose. To analyze the effect of genotype and explant age on regenerative ability of winter triticale in shoot apical meristem culture. Methods. There were studied 10 winter triticale genotypes (varieties Obrii Myronivskyi, Myrolan, ADM 11, Izomer, Baltiko, Lider, Kvazar, lines 38/1296, 1324 and F2 hybrid 809). Methods of in vitro plant tissue culture and statistical evaluation were used. Results. Comparative analysis of the frequency of callus induction and plant regeneration in shoot apical meristem culture of different ages in 10 genotypes of winter triticale was carried out. In the forms studied genotypic dependence of callus induction and shoot regeneration in in vitro culture was found. Direct dependence between explant age and regenerative capacity of calluses derived from seedling apexes was not detected. The frequency of regeneration from calli induced from shoot apical meristem of 1 and 3-day seedlings differed only in the varieties Baltiko, Myrolan and Izomer, the reliable difference by this indicator in other genotypes was not found. Two types of callus (morphogenic and nonmorphogenic calli) were identified that were formed regardless of explant age. It was revealed that plant regeneration from calli occurred through both gemmorhizogenesis and somatic embryogenesis. It was established that the line 38/1296 was characterized with the highest frequency of callus induction and shoot regeneration; its explants produced the greatest number of regenerated plants. The lowest frequency of callus induction and shoot regeneration was found in the variety ADM 11. Conclusions. In the genotypes studied there was a positive correlation between the frequency of callus induction and shoot regeneration. The optimized procedure of vigorous regenerated plant production of winter triticale in in vitro callus culture can be used in cell selection and genetic engineering experiments, it would significantly accelerate triticale breeding as well as supplement and enlarge genetic variability needed to develop new varieties with specified characteristics.
Цель. Проанализировать влияние генотипа и возраста экспланта на регенерационную способность тритикале озимого в культуре апикальных меристем побегов. Методика. Исследовали 10 генотипов тритикале озимого (сорта Обрій Миронівський, Миролан, АДМ 11, Ізомер, Baltiko, Лидер, Квазар, линии 38/1296, 1324 и гибрид F2 809). Применяли методы культуры тканей и органов in vitro, статистического анализа. Результаты. Проведен сравнительный анализ частоты индукции каллусов и регенерации растений в культуре апикальных меристем побегов разного возраста у 10 генотипов тритикале озимого. У изученных форм отмечена генотипическая зависимость процессов каллусогенеза и регенерации побегов в культуре in vitro. Прямой зависимости между возрастом эксплантов и регенерационной способностью каллусов, полученных из апексов проростков, не было обнаружено. Частота регенерации из каллусов, полученных из апикальных меристем побегов 1- и 3-суточных проростков, отличалась только у сортов Baltiko, Миролан и Ізомер, у остальных генотипов достоверных различий по этому показателю не наблюдали. Выделены два типа каллусов (морфогенные и неморфогенные), образование которых не зависело от возраста экспланта. Выявлено, что регенерация растений из каллусов происходила путем как геморизогенеза, так и соматического эмбриоидогенеза. Установлено, что наибольшей частотой каллусогенеза и регенерации побегов характеризовалась линия 38/1296, из эксплантов которой было получено наибольшее количество растений-регенерантов. Наименьшая частота индукции каллуса и регенерации побегов выявлена у сорта АДМ 11. Выводы. У исследуемых генотипов наблюдали положительную связь между частотой каллусогенеза и регенерации побегов. Оптимизированный регламент получения полноценных растений-регенерантов тритикале озимого в каллусной культуре in vitro может быть использован в клеточной селекции и генно-инженерных экспериментах, что значительно ускорит селекцию тритикале, а также дополнит и расширит генетическую изменчивость, необходимую для получения новых сортов с заданными признаками.
Мета. Проаналізувати вплив генотипу та віку експланта на регенераційну здатність тритикале озимого в культурі апікальних меристем пагонів. Методика. Досліджували 10 генотипів тритикале озимого (сорти Обрій Миронівський, Миролан, АДМ 11, Ізомер, Baltiko, Лидер, Квазар, лінії 38/1296, 1324 та гібрид F2 809). Застосовано методи культури тканин і органів in vitro, статистичного аналізу. Результати. Проведено порівняльний аналіз частоти індукції калюсів і регенерації рослин у культурі апікальних меристем пагонів різного віку в 10 генотипів тритикале озимого. У вивчених форм відзначено генотипову залежність процесів калюсогенезу і регенерації пагонів у культурі in vitro. Прямої залежності між віком експлантів і регенераційною здатністю калюсів, отриманих з апексів проростків, не було виявлено. Частота регенерації з калюсів, отриманих з апікальних меристем пагонів 1- і 3-добових проростків, відрізнялась лише у сортів Baltiko, Миролан та Ізомер, у решти генотипів достовірної різниці за цим показником не спостерігали. Виділено два типи калюсів (морфогенні і неморфогенні), утворення яких не залежало від віку експланта. Виявлено, що регенерація рослин з калюсів відбувалася шляхом як геморизогенезу, так і соматичного ембріоїдогенезу. Встановлено, що найвищою частотою калюсогенезу і регенерації пагонів характеризувалась лінія 38/1296, з експлантів якої було отримано найбільшу кількість рослин-регенерантів. Найменша частота індукції калюсу і регенерації пагонів була виявлена у сорту АДМ 11. Висновки. У досліджуваних генотипів спостерігали позитивний зв'язок між частотою калюсогенезу та регенерацією пагонів. Оптимізований регламент отримання повноцінних рослин-регенерантів тритикале озимого в калюсній культурі in vitro може бути використаний у клітинній селекції та генно-інженерних експериментах, що значно прискорить селекцію тритикале, а також доповнить та розширить генетичну мінливість, необхідну для отримання нових сортів із заданими ознаками.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: