Научная статья на тему 'Перекрестная устойчивость клеточных линий и растений-регенерантов тритикале озимого к абиотическим стрессовым факторам'

Перекрестная устойчивость клеточных линий и растений-регенерантов тритикале озимого к абиотическим стрессовым факторам Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
137
31
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТРИТИКАЛЕ ОЗИМОЕ / ОСМОТИЧЕСКИЙ СТРЕСС / СОЛЕВОЙ СТРЕСС / УСТОЙЧИВОСТЬ / КЛЕТОЧНЫЕ ЛИНИИ / РАСТЕНИЯ-РЕГЕНЕРАНТЫ

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Пыкало С.В., Дубровная О.В.

Цель. Проанализировать уровень перекрестной устойчивости полученных солеи осмоустойчивых клеточных линий и растений-регенерантов тритикале озимого к осмотическому и солевому стрессам. Методы. Культуры тканей и органов in vitro, селекции in vitro, биохимические, статистический анализ. Результаты. Установлено, что стабильность проявления признака перекрестной устойчивости как к солевому, так и осмотическому стрессам у полученных клеточных линий тритикале озимого была на достаточно высоком уровне к концу шестого пассажа выживало от 50 до 76% каллусов. Показано, что, несмотря на наличие в селективной среде сублетальной концентрации стресс-фактора (маннита/хлорида натрия), устойчивые клеточные линии тритикале активно продолжали свой рост и накапливали биомассу. Выявлено, что в линии ‘38/1296’ наиболее устойчивыми к осмотическому и солевому стрессам были клеточные линии 5Л/сл и 5Л/ос соответственно, а у сорта ‘Обрий’ 1С/сл и 1С/ос соответственно, поскольку они имели самую высокую долю живых каллусов и прирост биомассы в селективных условиях, а растения-регенеранты из них наивысший уровень выживания после воздействия комплекса абиотических стрессоров. Солеустойчивые клеточные линии обоих генотипов тритикале озимого по сравнению с контролем характеризовались также достоверно более высоким содержанием свободного пролина при действии селективных факторов. Полученные результаты могут свидетельствовать о том, что клеточные линии и растения-регенеранты тритикале имеют генетически обусловленный признак устойчивости к стрессовым факторам. Выводы. Проверка признаков устойчивости к абиотическим стрессорам показала достаточно высокий уровень перекрестной толерантности полученных клеточных линий обоих генотипов тритикале как к солевому, так и к осмотическому стрессам. Устойчивость к солевому и осмотическому стрессам выделенных in vitro клеток сохранилась в индуцированных растениях и на уровне организма обеспечила повышение толерантности к абиотическим факторам среды. Показано, что благодаря общим неспецифическим механизмам устойчивости резистентность каллусных культур тритикале к одному абиотическому стрессору может приводить к повышению толерантности и к другому.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Пыкало С.В., Дубровная О.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Cross-resistance of cell lines and plant regenerants of winter triticale to abiotic stressors

Purpose. To analyze the level of cross-resistance of obtained saltand osmotolerant cell lines and plants regenerants of winter triticale to osmotic and salt stresses. Methods. Cultures of tissue and organs in vitro, in vitro breeding, biochemical, statistical analysis. Results. It was established that the stability of cross-resistance trait display to saline and osmotic stresses in obtained cell lines of winter triticale was rather high from 50 to 76% of calli have survived to the end of the sixth passage. It has been shown that despite the presence of sublethal concentrations of the stress-factor (mannitol/sodium chloride) in selective medium, stable cell lines of the triticale actively continued to grow and accumulate biomass. It was found that in the line ‘38/1296’ cell lines 5L/sl and 5L/os respectively were the most resistant to osmotic and salt stresses, and lines 1C/s1 and 1C/os respectively in the ‘Obrii’ variety, since they had the highest percent of living calli and biomass increment under the selective conditions and their plant regenerant the highest level of survival after the impact of the abiotic stressors complex. The salt-resistant cell lines of both genotypes of winter triticale as compared to the control were also characterized by significantly higher free proline content under the selective factors impact. The results obtained may indicate that the cell lines and triticale plant regenerants have a genetically determined trait of resistance to stress factors. Conclusions. Verification of traits of resistance to abiotic stressors has shown a significantly high level of cross-tolerance of the obtained cell lines of both triticale genotypes for saline and osmotic stresses. Resistance to saline and osmotic stresses of cells separated in vitro was preserved in induced plants and at the organism level has increased tolerance to abiotic environmental factors. It is shown that due to the general non-specific mechanisms of resistance, the capacity of the callus cultures of triticale to resist to one abiotic stressor can lead to increased tolerance for another one.

Текст научной работы на тему «Перекрестная устойчивость клеточных линий и растений-регенерантов тритикале озимого к абиотическим стрессовым факторам»

УДК 561.143.6 https://doi.Org/10.21498/2518-1017.13.4.2017.117746

П t w • • • • w

Перехресна спиккть клггинних Л1Н1И та рослин-регенеранлв тритикале озимого до аб1отичних стресових чинник1в

С. В. Пикало1*, 0. В. Дубровна2, С. М. Грин1в3

1Мирон1вський институт пшеницi ÎMeHÎ В. М. Ремесла НААНУкраТни, с. Центральне, Миронп'вський р-н, КиТвська обл., 08853, УкраТна, *e-mail: pykserg@ukr.net

21нститут ôÎ3ioëoziïрослин i генетики НАНУкраТни, вул. Васильювська, 31/17, м. КиТв, 03022, УкраТна 3УкраТнський iнститут експертизи сoртiв рослин, вул. Генерала Родимцева, 15, м. КиТв, 03041, УкраТна

Мета. Проанал1'зувати р1'вень nepexpecHoï спйкосп отриманих соле- та осмоспйких кл1'тинних лтнтй i рослин-регенеранлв тритикале озимого до осмотичного та сольового стрес'в. Методи. Культури тканин i оргат'в in vitro, селекцй in vitro, б1'ох1'м1'чт, статистичний анал1'з. Результати. Встановлено, що стабтльнкть прояву ознаки пepexpecнoï спйкосп як до сольового, так i до осмотичного стрес'в у отриманих клтгинних л1'тй тритикале озимого була на досить високому р1вн1 - до к'нця шостого пасажу виживало в1д 50 до 76% калюс1в. Показано, що, незважаючи на наявн1сть у селективному середовищ1 сублетально'' концентрацл стрес-фактора (ман1ту/хлориду натр1ю), ст1йк1 кл1тинн1 л1т"1' тритикале активно продовжували рости й накопичувати б1омасу. Виявлено, що у л1т"1' '38/1296' найб1льш ст1йкими до осмотичного та сольового стрес'в були кл1тинн1 л1н1'1 5Л/сл та 5Л/ос в1дпов1дно, а в сорту '0бр1й' - 1С/сл та 1С/ос в1дпов1дно, оск1льки вони мали найвищу частку живих калюс1в та прир1ст б1омаси за селективних умов, а рослини-ре-генеранти з них - найвищий р1вень виживання п1сля д"' комплексу аб1отичних стресор1в. Солест1йк1 кл1тинн1 л1н"1' обох генотип1в тритикале озимого пор1вняно з контролем характеризувались також достов1рно вищим вм1стом в1льного прол1ну за дл селективних чинник1в. Одержан" результати можуть св1дчити про те, що кл1тинн1 л1н"1' та рослини-реге-неранти тритикале мають генетично обумовлену ознаку спйкосп до стресових фактор1в. Висновки. Перев1рка ознак спйкосп до аб1отичних стресор1в засв1дчила досить високий р1вень перехресно'' толерантност1 отриманих кл1тинних л1н1й обох генотип1в тритикале як до сольового, так i до осмотичного стрес'в. Слйккть до сольового та осмотичного стрес'в вид1лених in vitro кл1тин збереглась у 1'ндукованих рослинах i на оргат'змовому р1вн1 забезпечила тдвищення толерантност1 до абioтичниx фактор!в середовища. Показано, що завдяки загальним неспециф!чним мexанiзмам ст1йкост1 peзиcтeнтнicть калюсних культур тритикале до одного абютичного стресора може призводити до тдвищення толерантносп й до 1'ншого.

Ключов1 слова: тритикале озиме, осмотичний стрес, сольовий стрес, ст1'йю'сть, Ытинт лiнiï, рослини-регене-ранти.

Вступ

Значним досягненням сучасно!" генетики i селекцй' рослин е створення тритикале (xTriticosecale spp. Wittmack ex A.Camus 1927), сорти якого усшшно впроваджують-ся в с^ьськогосподарське виробництво [1]. Разом i3 тим, незважаючи на висом потен-цшш можливостi, ця еволюцiйно молода культура на цей час не отримала широкого виробничого використання [2]. Недостат-ньо висока пластичшсть сорив i селекцш-них форм тритикале, пов'язана з обмеже-ною генетичною рiзноманiтнiстю вихiдного матерiалу, потребуе полiпшення шляхом збагачення генофонду ще'1 культури й шд-

Serhii Pykalo

http://orcid.org/0000-0002-3158-3830 Oksana Dubrovna

http://orcid.org/0000-0002-4884-7572 Svitlana Hryniv

http://orcid.org/0000-0002-2044-4528

вищення ефективносп ïï селекцй' рiзними методами [3].

Важливе значення для селекцшного по-лiпшення тритикале мае його стшк^ть до абiотичних стресових чиннишв довкiлля, зокрема до посухи та засолення Трунив, що дасть змогу зб^ьшити площi пiд ним у районах з несприятливими клiматичними умовами [4, 5]. Посуха призводить до водного дефщиту в ^руни та вiдповiдно в рослинах, що зумовлюе осмотичний стрес [6]. Шквдлива дiя засолення виявляе комплек-сний характер i зумовлена як порушенням осмотичного балансу клггин, так i прямим токсичним впливом на фiзiологiчнi та бiо-хiмiчнi процеси в клiтинах [7]. Часто рос-лини зазнають дГ! к^ькох стресорiв водно-час, при цьому !х негативний вплив вГд-чутно посилюеться [8]. Тож виникае потреба в рослинах, здатних не ильки витри-мувати несприятливi умови, а й активно !м протидГяти, тобто рости за стресових умов.

Вир1шення багатогранно! проблеми стш-KOCTi рослин до стресових чиннишв потре-буе залучення нових ефективних пiдходiв. Oстаннiм часом перспективним напрямом, який дае змогу створювати новi форми с1ль-ськогосподарських культур i тритикале зок-рема, розглядаеться використання методiв бютехнологи. Одним i3 таких методiв е кл^ тинна селекцiя, тобто добiр бажаних геноти-пiв з новими спадковими ознаками на рiвнi культивованих in vitro клгтин у специфiч-них умовах [9]. 3 використанням бютехно-логiчних пiдходiв стае можливим отриман-ня нових форм iз бажаними ознаками, в тому числi з конкретними змiнами ввдпов1д-них метаболiчних процесiв, якi забезпечу-ють адаптацiю рослин до стресових умов [10]. На сьогодш методи клгтинно!' селекцй тритикале тiльки розробляються, тому в л^ тературних джерелах можна знайти лише поодинок поввдомлення щодо добору in vitro стрес-стшких форм [11-13].

Як стверджуе ряд авторiв [14-17], форму-вання комплексно! стшкосп рослин до абю-тичних стресв (сольового, осмотичного, температурного) на клгтинному i тканинному рiв-нях мае деякi подiбнi мехашзми. Вiдiбранi клiтиннi лши та рослини-регенеранти мо-жуть виявляти стiйкiсть до двох i б1льше типiв стресу, деколи навгть не схожих за ф^ зико-хiмiчною природою та за мшенями ди. Показано [15-17], що шдвищення осмостш-костi на клгтинному рiвнi може забезпечити толерантнiсть рослин одночасно до к1лькох абiотичних стресв, якi спричиняють зне-воднення клгтин. 1з наведених результатiв випливае, що адаптащя клiтин до осмотичного стресу може бути застосована для добору солестшких варiантiв i навпаки, а по-дiбнi дослвдження становлять iнтерес для вивчення як у взаемоди, так i незалежно одне в1д одного.

Вiдомо, що у разi засолення рослини за-знають згубного впливу як ввд токсично!, так i вiд осмотично! дй' солей [8, 14, 15]. На-явнi данi про те, що стшшсть до осмотичного стресу часто забезпечуе п1двищення толе-рантностi й до сольового [15-17]. Зважаючи на цей факт, лоично припустити, що шляхом селекцй' in vitro на середовищах з осмо-тично активною речовиною можна отрима-ти рослини, толерантш до ылькох абютич-них стресорiв.

Мета досл1дженъ - проаналiзувати рiвень перехресно! стiйкостi отриманих соле- та осмостшких клiтинних лiнiй i рослин-реге-нерантв тритикале озимого до осмотичного та сольового стреив.

Материали та методика досл1джень

Mатерiалом досл1джень були два генотипи гексапло!дного тритикале озимого селекцй' Мирошвського 1жституту пшеницi iм. В. M. Ремесла НААН Украши: лiнiя '38/1296' та сорт 'Обрш', якi характеризуються висо-кими господарсько-щнними показниками. Kлiтиннi лши та рослини-регенеранти заз-начених генотипiв були отримаш у поперед-нiх дослiдженнях шляхом селекцй' in vitro на стшшсть до осмотичного [18, 19] та сольового [20] стреив за пропонованою схемою (рис. 1).

Рис. 1. Схема отримання осмо- та солест1*йких клпинних л1Н1'й 1 рослин-регенеранпв тритикале

Для перевiрки перехресно! стiйкостi кль тинних лiнiй тритикале до абiотичних стреив !х культивували протягом шести пасажiв на модифiкованих середовищах Mурасiге-Cкуга (MC) [21] iз сублетальни-ми концентращями стрес-чинникiв, виз-начених нами у попередшх дослiдженнях [22, 23], та неселективних умовах. Аналiз перехресно! стшкоси осмостiйких клгтин-них лiнiй тритикале до засолення проводили за схемою: селективне середовище з 1,2% NaCl (2 пасаж^ ^ середовище MC (2 па-сажi) ^ селективне середовище з 1,2% NaCl (2 пасаж^.

Aiaai3 piBHa nepexpecHoi ToaepaHTHocTi coaecTiHKHx KaiTHHHHx aiiiH flo ocmothiho-ro CTpecy npoBoflHaH 3a aHaaori^Horo cxeMoro: ceaeKTHBHe cepefloBHm;e 3 0,6 M MaHiTy (2 na-ca®i) ^ cepefloBHm;e MC (2 naca®i) ^ ceaeK-THBHe cepefloBHm;e 3 0,6 M MaHiTy (2 naca®i). TpHBaaicTt Ko®Horo naca®y - 21 floSa.

CTiHKicTt KaarocHHX KyatTyp flo ioHHoro Ta ocmoth^hoto cTpeciB o^HroBaaH 3a BH^HBa-HicTro, npHpocToM MacH cHpoi pe^oBHHH Ta BMicToM BiatHoro npoaiHy, skhh BH3Ha^aaH 3a Mo^H^iKoBaHoro MeToflHKoro HHHapfla [24]. KoHTpoaeM Syao cepefloBHm;e MC Se3 cTpec-^aKTopa.

Aiaai3 cTiHKocTi iHflyKoBaHHx pocaHH-pere-HepaHTiB flo coatoBoro Ta ocmoth^hoto cTpeciB npoBoflHaH, BHKopHcToByro^H po3poSaeHy HaMH cHcTeMy nepecafloK Ha ®HBHatHi cepeflo-BH^a i3 cTpecoBHMH ^HHHHKaMH i Se3 hhx. CeaeKTHBHi cepefloBHm;a (MoflH^iKoBaHe ce-pe^oBH^e MC) MicTHaH cySaeTaatHi flo3H xaopHfly HaTpiro (1,2%) Ta MaHiTy (0,6 M). PereHepaHTH naca®yBaaH 3a cxeMoro: ceaeK-THBHe cepe^oBH^e 3 1,2% NaCl (1 naca® ) ^ ceaeKTHBHe cepefloBHm;e 3 0,6 M (1 naca® ) ^ cepe^oBH^e MC (1 naca®). CTiHKicTt pocaHH BH3Ha^aaH 3a piBHeM ix bh®hbrhhh b ceaeK-thbhhx yMoBax.

y noflaatmoMy pereHepaHTiB nepecafl®yBa-aH y cTepHatHHH tpyHT i 3aaHmaaH y BoaoriH KaMepi Ha 7-14 fliS. noTiM ix apoBH3yBaaH b xoaoflHatHiH KaMepi 3a TeMnepaTypH +4 °C H Haflaai B®e BHpomyBaaH b yMoBax BereTa^H-Horo SyflHHo^Ky flo ^a3H noBHoi cTHraocTi 3epHa.

EKcnepHMeHTaatHo oTpHMaHi flaHi oSpoSaa-aH 3a flonoMororo MeTofliB cTaracTH^Horo aHa-ai3y [25].

Pe3y^bTaTM floc^iflweHb

BcTaHoBaeHo, m;o cTaSiatHicTt npoaBy o3HaKH nepexpecHoi cTiHKocTi flo coatoBoro cTpecy b oTpHMaHHx ocmoctihkhx KaiTHHHHx aiiiH Syaa flocHTt BHcoKoro - flo кiнцa moc-Toro naca®y BH®HBaao Bifl 51 flo 75% Kaaro-ciB (pHc. 2).

nifl ^ac BH3HaieHHa npHpocTy MacH cHpoi pe^oBHHH KaarociB Syao noKa3aHo, m;o, He3Ba-®aro^H Ha HaaBHicTt y ceaeKTHBHoMy cepeflo-BHm;i cySaeTaatHoi KoH^HTpa^i NaCl, cTiHKi KaarocH npofloB®yBaaH picT (pHc. 3).

3araaoM, y aiiii '38/1296' caifl BHfliaHTH cTiHKy KaiTHHHy aiiiro 5^/oc, a b copTy 'OS-pin' - 1C/oc, ocKiatKH bohh MaaH HanBH^y ^acTKy ®hbhx KaarociB Ta 3SepiraaH 3flaTHicTt flo HapomyBaHHa SioMacH 3a ceaeKTHBHHx yMoB. Mop^oaori^Hi xapaKTepHcTHKH KaiTHHHHx aiiiH 3 nepexpecHoro cTiHKicTro: m;iatHHH Kaaroc 3 raoSyaapHoro cTpyKTyporo TeMHo-®oBToro Koatopy (pHc. 4).

TaKHM ^hhom, oTpHMaHi flaHi cBifl^aTt npo flocTaTHto BHcoKy nepexpecHy cTiHKicTt oflep-®aHHx ocMocTiHKHx KaiTHHHHx aiiiH tphth-Kaae H flo coatoBoro cTpecy.

Ha niflcTaBi yaBaeHHa npo HaaBHicTt cne-цн$ilннx Ta 3araatHHx chctbm cTiHKocTi [16-22] npoBoflHaH TaKo® aHaai3 piBHa nepexpecHoi cTiHKocTi coaecTinKHx KaiTHHHHx aiiin flo ocmoth^hoto cTpecy. Hk i b nonepeflHix flocaifl®eHHax, cTiHKicTt KaiTHHHHx KyatTyp flo ocmoth^hoto cTpecy o^HroBaaH 3a ix bh®HBaHicTro Ta npHpocToM MacH cHpoi pe^oBHHH 3a ceaeKTHBHHx yMoB (pHc. 5, 6).

y xofli flocaifl®eHt noKa3aHo, m;o cTaSiat-HicTt npoaBy o3HaKH nepexpecHoi cTiHKocTi

100

•G 80

fliHifl '38/1296'

•J= 20

CopT '06piti'

1/1/oc 2/1/oc 3/1/oc 4/l/o c 5/l/o c OcMOdiMKi K^iTMHHi ^lHl'l

lC/oc 2C/OC 3C/0C 4C/0C

OcMOCTlMKl' KniTHHHl' ^iii'l

Pmc. 2. BMWMBaHicTb ocmocti'mkmx kai'tmhhmx ^i'hi'm nic^n 6 nacarniB KynbTMByBaHHA 3a ce^eKTMBHMX (1,2% NaCl) Ta Hece^eKTMBHMX yMOB

issn 2518-1017 Plant VariEtiEs Studying and Protection, 2017, vol. 13, No 4

389

VJ

SS 9

Юльюсть живих кал loci в, %

i

ас

5

■ч

г

<

я

i й

оя

SP

с

а

■<

i а

■Ч

я о

н

га

i

м О

■J

H

-о s

n

in

00 s

56

s n

Ш I

n'

H D-

n

(D n

X

к

ь п>

n

INJ J=j

(D ±

n S

(D X

S

;c i

" I-Si

i.

s

О 3 CD Ш n Ш

56.

со'

n m

(D

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

к

О Ov

s

Ш

Юльккть живих калюа'в, %

ь

П>

143 <-)

u> <~1

г>

<1

H H

X

й и-

M

и-

H

щ

H H H

я

рв

и <î

о H

щ

о

<<

H щ

о

рв

M

рв

U

и-

«

О И

рв

M H

X

о О

и ф

о H и-№ Я H X

И

и

и-H H H

о

H

щ

H

g

рв

M

и-

Й рв

M

M*

Й рв

S

H

Ë' о H

рв

И

<<

О H

и

<< и

рв

H H

* §

H -И

p

W H

PO H

Я Я

H fD

H

H

«

я

о g

о

и <î

я <<

и

й щ

H

о

и H

PB

и Й

(I) о о о H и

м- м-

»Й И. й

м ^

Я И

рв

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

нн Я

И н

н н

« и

H M

рв О

рв

M H

X

Й ё

О м

S H

H

я

И О

H н

' H

w

о и

(D

и g

g KJ

О po

Й M

H E*

И-

О g

ov Li

о g

X g

4 о

05 m

H

PB

я о H M H

л

« ^

о и

H H

g PB

h й

H H

2- ° о

w ^ о

H И

-5 n

(I) (I)

м и

PB

и

H

ov

и № H о ч О <<

<т> Я H H И H О

S s

H <<

Й g о «5

g. щ Ë S'

СЛ и

s¿

^ м

сз я

^ в

я

Я Й

H

о

H H H

В-в

н о

W О H о

,3 "

"С (I)

- щ

^ s й- ° № И

Я H

Z'ü

Я м-

g «

S OV о й H (D

2. S

и о • ч

H °

PB н

Я рв

О о

H ^

рв H

И H

№ н

« и

рв рв

Я Й H ® X о

ы °

ъ g

H H H " H g H §

X о

^ 2 и- H

H «

¡-¡- (î

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

№ n

ov ^ 4- И

о

H

H

g

рв

M H

X о О

и <î о H и-№

Приртст маси cnpoï речовини, г

-о s

n

lo

n'

H

Ж ш n

■о о

1 "2

QJ ф

ф к

n

о n

О i S n «< i. n Si -Ä * fD X

О I

oo 2.

M. X го ь

р-о

к ш

ь ф

I

ш

■о s

ш n ш

56 <<

о

Г)

3 о

о о

о о

ш ^

о

о

о

о о

Прирпст маси сиро! речовини, г

Л1Н1Я '38/1296'

Сорт 'Oôpié'

•Б. ОД

1Л/сл 2Л/сл ЗЛ/сл 4Л/сл 5Л/сл Солеспйм кл1тинн1 ëiHi'i

IC/ел 2С/сл ЗС/сл 4С/сл Солеспйк' кл1'тинн1 ëiHÎ'i

Рис. 6. Приркт маси cnpoï речовини солеспйких кл1тинних ëirn'é тритикале наприк'нц пасажу

на селективному середовищ1* з 0,6 M манггу

100

Ëirnfl '38/1296'

100

Сорт '0бр1*й'

Контроль 1Л/сл 2Л/сл ЗЛ/сл 4Л/сл 5Л/сл Солеспйм клтгинт ëimï

Контроль 1С/сл 2С/сл ЗС/сл 4С/сл Солест1'йк1' кл1тинн1 л1нИ'

Рис. 7. Вм1*ст в1*льного прол1ну в солеспйких кл1тинних Л1*н1*й тритикале

Попередшми дослвдниками [26] цей по-казник було також використано шд час анал1зу перехресно'1 стшкоси до осмотич-ного стресу Cd-стiйких клгтинних лшш та регенеранив тютюну. Kлiтиннi лши тютюну, стшк до катiонiв кадмт, й отриманi з них рослини-регенеранти аналiзували в умовах модельованого водного стресу in vitro, використовуючи низькомолекуляр-ний мангг як селективний агент. Авторами показано, що у стшких лiнiй вмiст пролiну був достовiрно вищий, нiж у вихiдного генотипу, шдвищений його вмiст спостериа-ли як у клiтинах калюсу, так i листкiв. Ученi припускають участь пролшу в осмо-регуляци Cd-стiйких лiнiй тютюну та реге-нерантiв за культивування в умовах осмо-тичного стресу in vitro. Ними також вияв-лено перехресну стшшсть отриманих клi-

тинних лшш тютюну як до осмотичного стресу, так i проти юшв кадмт.

Пролiн е одним iз найб^ьш багатофунк-цiональних стресових метаболiтiв рослин. Ряд авторiв [14, 15, 26, 27] у своïх роботах зазначають, що поряд з добре ведомою функ-цieю як iнертного сум^ного осмолiта пролiн за дiï абютичних стресорiв виконуе також низку шших взаемопов'язаних функцiй: мембранопротекторну, шаперонну, антиок-сидантну, а також бере участь у регуляци експресiï деяких гешв.

Саме за д11 стресорiв створюються умови для найб^ьшого прояву зазначених ефек-тiв цieï амiнокислоти. Тому навгть незна-чна змiна ïï концентрац11' може вплинути на життездатшсть рослин за стресових умов.

Отримана в процесi клiтинноï селекцй" стшксть може мати як генетичну, так i еш-

^^тич^ пpиpoдy [9]. Toмy чepeз гeтepo-гeннicть кaлюciв, яку вoни чacткoвo збepiгa-ють нaвiть п^ля тpивaлoгo кyльтивyвaння na ceлeктивниx cepeдoвищax, пoчaтoк poc-линi-peгeнepaнтy мoжe дaти й нecтiйкa клг-тинa [9, 1б]. У зв'язку з цим нeoбxiднo npo-вoдити aнaлiз тoлepaнтнocтi дo cxpecy oтpи-мaниx pocлин-peгeнepaнтiв. Haдiйнo oцiни-ти cтiйкicть pocлини дo тoгo чи iншoгo ^pe-

copa мoжнa, aнaлiзyючи ïï picx зa yмoв штyчнo змoдeльoвaнoгo cтpecoвoгo чинникa. Toмy нacтyпним eтaпoм дocлiджeння cтaв aнaлiз piвня nepexpecno'i crm^di pocлин-peгeнepaнтiв тpитикaлe, oтpимaниx шляxoм ceлeкцiï in vitro na сгштсгь дo aбioтичниx cтpecopiв. Bиявлeнo, щс пicля тpьox naca-ж1в збepiгaли нopмaльний picx в1д 46,7 дo 89,б% pocлин (тaблиця).

Таблиця

Кльккть peгeнepaнт1в тpитикaлe з пepexpecнoю cт1йк1cтю пpoти aб1oтичниx cтpecop1в п1cля пepeвipки нa cтaб1льн1cть oзнaки

^o^n Кл1тинна лч'тя Kiлькicть виcaджeниx Збepiгaли нopмaльний picr пicля 3-x nacaœiâ

%

pocлин, шт. шт.

Koнтpoль 2O O O

1Л/oc в s б2,3+1в,3

2ЛМ ii 7 б3,б+13,2

ЗЛ/oc 17 i2 7O,6±11,4

АЛ/oc is 7 4б,7±13,3

Л1т'я 'Зв/129б' БЛ/oc 19 i7 в9,3±7,2

1Л/cл iO 7 7O,O±is,3

2ЛДл 12 в бб,7±14,2

3Л/cл в б 7S,O±16,4

4Л/cл i9 iO 62,б±11,в

5Л/cл is 13 вб,7±9,1

Koнтpoль 2O O O

iC/oc в 7 в7,3±12,3

2C/oc 7 s 71,4±1в,4

3C/oc ii 7 б3,б±13,2

Copт '06P^' 4C/oc 13 iO 7б,9±12,2

1C/cл в 7 в7,3±12,3

2C/cл б 4 бб,7±21,1

3C/cл i2 б 50,0±15,1

4C/cл 7 s 71,4±1в,4

Зaгaлoм, y лши '38/1296' мoжнa видгли-ти crmm кл1тины1 лши бЛ/oc xa бЛ/cл, a в copxy '06p^' - 1C/oc тa 1C/cл, pocлини-pe-гeыepaыти з якиx xapaктepизyвaлиcь ыaй-б1льшим вiдcoткoм виживaыыя nicля дп cneктpy aбioтичыиx cтpecopiв (pиc. 8).

Oдepжaнi peзyльтaти мoжyть cвiдчити пpo тe, щo кл1тиыы1 лшп тa pocлиыи-peгeыe-paыти, як1 ыopмaльыo pocли nicля бaгaтopa-зoвoгo nepeыocy нa ceлeктивыi cepeдoвищa з мaыiтoм i xлopидoм ыaтpiю, мaють гeыeтич-нo oбyмoвлeыy oзыaкy cтiйкocтi дo cтpecopiв.

Taким чиыoм, y peзyльтaтi пocлiдoвнoï po-бoти виявлeыo nepexpecыy ^шк^ть oтpимa-ыиx клiтиыыиx л1ы1й i pocлин-peгeнepaнтiв тpитикaлe oзимoгo дo coльoвoгo тa ocмoтичыo-гo cтpeciв. Parnrne дocлiдыикaми [28] мeтoдa-ми клiтиннoï ceлeкцiï зa викopиcтaныя ceлeк-тивниx cиcтeм 1з cyльфaтoм i xлopидoм ыaт-piю бyлo oтpимaыo к^юет^ лшп цyкpoвиx тa кopмoвиx бypякiв, cтiйкi як дo oкpeмиx, тaк i дo кoмnлeкcy cтpecoвиx чиыыик^в, зoкpeмa тoкcиыy збyдыикa бaктepioзy, низькиx плюто-виx тeмnepaтyp, a тaкoж дo oдыoгo з титв

а б

Рио 8. Pocлини-peгeнepaнти тpитикaлe п1cля кyльтивyвaння нa ceлeктивниx cepeдoвищax з 1,2% xлopидy нaтp1ю тa 0,б M мaн1тy:

а - т'йка pocлинa; б - нecтiйкa pocлинa

зacoлeыыя - xлopидыoгo чи cyльфaтнoгo. Ïe-peвipкa cтaбiльыocтi oзнaк cтiйкocтi дo ^мп-лeкcy cтpecoвиx чиыыик^в зacвiдчилa peзиc-

392

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ISSN 2518-1017 Plant Varieties Studying and Protection, 2017, т. 13, №4

TeHTHicTt ôiëtmocTi KaëKCHHX ëiHié öypaKiB Ta oTpHMaHHX i3 hhx pocëHH-pereHepaHTiâ. niflBH^eHa TOëepaHTHicTt äo coëi BHaBëeHa b pereHepaHTax nmeHHöi, iHäyKoBaHHX 3i cTié-KHX äo ocMoTH^Horo cTpecy (MaHiTy) KëiTHHHHX

ëiHié [17]. 3a ceëeKTHBHoï chctcmh 3 noëieTH-ëeHrëiêoëeM oTpHMaHo coëecTiéKi k^ohh pècy [16]. Cepeä pocëHH KyKypyä3H, pereHepoBaHHX çi ctlhkhx äo MaHiTy KaërociB, BifliöpaHo ôopMH 3 niflBHrn;eHoro ToëepaHTHicTro He ëime äo Boä-Horo äe^iöHTy, a é äo 3acoëeHHa, hh3lkhx nërocoBHX i MÏHycoBHX TeMnepaTyp [15]. ÎTœe, äocaiä^eHHa npHpoäH aflanTHBHHX peaKôié pocëHH äo äii pi3HHX cTpeciâ câifl^aTt npo Ha-aBHicTt aK cnenèôi^HHX, TaK i 3araëtHHX Me-xaHi3Miâ ctlhkoctl, 3aBäaKH aKHM pe3HcTeHT-HicTü äo oäHoro HecnpHaTëHBoro ^hhhhka Moœe niflBHùHTH ToëepaHTHicTt i äo iHmoro.

Bmchobkm

nepeâipêa o3HaK ctlhkoctl äo aöioTH^HHX cTpecopiâ 3acBiä^H^a äocHTt bhcokhh piâeHt nepexpecHoï ToëepaHTHocTi oTpHMaHHX Këi-thhhhx ëiHié i pocëHH-pereHepaHTiâ TpHTHKaëe o3HMoro äo coëtoBoro Ta ocmoth^hoto cTpeciâ. noêa3aHo, ùo, He3Baœaro^H Ha Ha-aBHicTü y ceëeKTHBHoMy cepeäoBHm;i cyôëe-TaëtHoï KoHöeHTpaöi'i cTpec-ôaKTopa (MaHiTy/ xaopHäy HaTpiro), cTiéêi KëiTHHHi ëiHiï TpHTHKaëe aKTHBHo npoäoB^yBa^H pocTH Ta Ha-KonH^yBaTH öioMacy. CoëecTiéêi KëiTHHHi ëiHiï oöox reHoTHniâ TpHTHKaëe o3HMoro nopiâ-haho 3 KoHTpoëeM xapaKTepH3yBaëHct TaKoœ äocToBipHo bhùhm BMicToM BiëtHoro npoëiHy 3a äii ceëeKTHBHHX ^hhhhklb. CTiéKicTt äo coëtoBoro Ta ocmoth^hoto cTpeciâ внäiëeннx in vitro KëiTHH 30eperëaca b iHäyKoBaHHX pocëHHax i Ha piBHi opraHi3My 3a6e3ne^Hëa niäBHm;eHHa ToëepaHTHocTi äo aöioTH^HHX ÔaKTopiB cepeäoBHm;a. Oäep^aHi pe3yëtraTH MoœyTt cBiä^HTH npo Te, ùo KëiTHHHi ëiHiï Ta pocëHHH-pereHepaHTH TpHTHKaëe MaroTt reHeTH^Ho oôyMoBëeHy o3Haêy cTiéKocTi äo cTpecoBHX ôaKTopiâ. noKa3aHo, ùo 3aBäaKH 3araëtHHM Hecnenèôi^HHM MexaHi3MaM cTié-KocTi pe3HcTeHTHicTt KaërocHHX KyëtTyp TpHTHKaëe äo oäHoro aöioTH^Horo cTpecopa Moœe niäBHmyBaTH ToëepaHTHicTt i äo iHmoro.

BèKopèCTaHa ëiïepaTypa

1. Oettler G. The fortune of a botanical curiosity - TriticaLe: past, present and future. J. Agric. Sci. 2005. Vol. 143, Iss. 5. P. 329346. doi: 10.1017/S0021859605005290

2. PwôaëKa 0. I., MopryH B. B., MopryH B. B., ïohmhok B. M. Arpo-homi'hhmm noïeHôiaë i nepcneKTMBM TpMTMKaëe. Ôuçuoëoaun pacmeHuü u leHemuêa. 2015. T. 47, № 2. C. 95-111.

3. Mohammad F., Ahmad I., Khan N. U. et al. Comparative study of morphological traits in wheat and triticale. Pak. J. Bot. 2011. Vol. 43. P. 165-170.

4. Blum A. The abiotic stress response and adaptation of triticale - a review. Cereal Res. Commun. 2014. Vol. 42, Iss. 3. P. 359-375.

doi: 10.1556/CRC.42.2014.3.1

5. Авдеев Ю. И., Слащева Л. А. Устойчивость озимой тритикале к экстремальным абиотическим факторам среды в аридной зоне возделывания. Астр. Вест. Экол. Обр. 2014. Т. 29, № 3. С. 84-87.

6. Blum A. Drought resistance, water-use efficiency, and yield potential - are they compatible, dissonant, or mutually exclusive? Austr. J. Agricult. Res. 2005. Vol. 56, Iss. 11. P. 11591168. doi: 10.1071/AR05069

7. Krasensky J., Jonak C. Drought, salt, and temperature stress-induced metabolic rearrangements and regulatory networks. J. Exper. Bot. 2012. Vol. 63, Iss. 4. P. 1593-1608. doi: 10.1093/jxb/err460

8. Bartels D., Sunkar R. Drought and salt tolerance in plants. Crit. Rev. Plant Sci. 2005. Vol. 24, Iss. 1. P. 23-58. doi: 10.1080/07352680590910410

9. Rai M. K., Kalia R. K., Singh R. et al. Developing stress tolerant plants through in vitro selection - An overview of the recent progress. Environ. Exper. Bot. 2011. Vol. 71, Iss. 1. P. 89-98. doi: 10.1016/j.envexpbot.2010.10.021

10. Решетников В. H., Спиридович Е. В., Носов А. М. Биотехнология растений и перспективы ее развития. Физиология растений и генетика. 2014. Т. 46, № 1. С. 3-18.

11. Wang X.-J., Bao W. K. Genetic mechanism of the occurrence of salttolerant variant of octoploid triticale under tissue and cell culture. Acta Bot. Sin. 1998. Vol. 40, Iss. 4. Р. 330-336.

12. Sudyova V., Slikova S., Galova Z. Testing wheat (Triticum aestivum L.) and triticale (Triticosecale Witt.) callus to salt tolerance. Acta Fytotechn. Zootechn. 2002. Vol. 3. P. 67-71.

13. Абдрашева К. К., Тагиманова Д. С., Хапилина 0. Н., Купешев Ж. С. Селекция in vitro культурных сортов гороха и тритикале на устойчивость к абиотическим стрессам. Биология - наука XXI века : матер. 19-й Междунар. Пущинской конф. мол. ученых (г. Пущино, 20-24 апреля 2015 г.). Пущино, 2015. С. 3-4.

14. Шакирова Ф. М. Неспецифическая устойчивость растений к стрессовым факторам и ее регуляция. Уфа : Гилем, 2001. 160 с.

15. Аль-Холани Х. А. Получение стресс-толерантных растений кукурузы методом клеточной селекции : автореф. дис. ... канд. биол. наук : спец. 03.01.05 «Физиология и биохимия растений» / Ин-т физиологии растений им. К. А. Тимирязева РАН. Москва, 2010. 24 с.

16. Белянская С. Л., Шамина 3. Б. Получение и характеристика клонов риса, резистентных к стрессовым факторам. Физиология растений. 1993. Т. 40, № 4. C. 681-685.

17. Levenko B. A. Pasternak E. Yu., Sidorova N. V. Selection for resistance to water and salt stress in wheat. Abstracts VIIth Int. Congress on Plant Tissue Cell Culture (Amsterdam, June 24-29, 1990). Amsterdam, Netherlands. P. 37.

18. Пикало С. В., 31'нченко М. 0., Волощук С. I., Дубровна 0. В. Селекц'я in vitro тритикале озимого на слйюсть до водного дефициту. Biotechnol. Acta. 2015. Т. 8, № 2. С. 69-77. doi: 10.15407/biotech8.02.069

19. Пикало С. В. Добир in vitro спйких до осмотичного стресу генотитв тритикале озимого. Досягнення генетики, селекцй i рослинництва для п1двищення ефективност1 зернови-робництва : зб. тез Ми'жнар. наук.-практ. конф. мол. вчених (м. Миротвка, 18 червня 2014 р.). Миротвка, 2014. С. 46.

20. Пикало С. В., Дубровна 0. В., Демидов 0. А. Кли'тинна селекция тритикале озимого на спйки'сть до сольового стресу. Фактори експериментально! еволюцл органiзмiв. 2017. Т. 20. С. 247-251.

21. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassay with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 1962. Vol. 15, Iss. 3. P. 473-497. doi: 10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x

22. Пикало С. В., Дубровна 0. В. Скрини'нг генотитв тритикале озимого на стийкИсть проти засолення в культури' апи'кальних меристем пагони'в. Plant Varieties Studying and Protection. 2017. Т. 13, № 3. С. 277-284. doi: 10.21498/2518-1017.13.3.2017.110710

23. Пикало С. В., Зинченко М. А., Волощук С. I., Дубровна 0. В. Скрининг генотитв тритикале озимого на спйюсть до водного

деф1'циту в культур1 аткальних меристем пагот'в. Вкн. Укр. тов-ва генетиюв iселещюнер^в. 2014. Т. 12, № 2. С. 191-199.

24. Андрющенко В. К., Саянова В. В., Жученко А. А. и др. Модификация метода определения пролина для выявления засухоустойчивых форм рода Lycopersicon Tourn. Изв. Акад. наук Молд. ССР. Серия биол. и хим. наук. 1981. Т. 4. С. 55-60.

25. Лакин Г. Ф. Биометрия. 4-е изд., перераб. и доп. Москва : Высшая школа, 1990. 352 с.

26. Сергеева Л. Е., Бронникова Л. И., Тищенко Е. Н. Содержание свободного пролина как показатель жизнедеятельности клеточной культуры Nicotiana tabacum L. при стрессе. Ыо-технологiя. 2011. Т. 4, № 4. С. 87-94.

27. Колупаев Ю. Е. Вайнер А. А., Ястреб Т. 0. Пролин: физиологические функции и регуляция содержания в растениях в стрессовых условиях. Вкн. Харю'вського нац. аграр. ун-ту. Серiя Бiологiя. 2014. Вип. 2. С. 6-22.

28. Чугункова Т. В. Використання кли'тинноТ селекцИ для ство-рення слйких форм буряк'в. Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41, № 6. С. 509-515.

References

1. OettLer, G. (2005). The fortune of a botanical curiosity - Triticale: past, present and future. J. Agric. Sci., 143(5), 329-346. doi: 10.1017/S0021859605005290

2. Rybalka, 0. I., Morgun, V. V., Morgun, B. V., & Pochynok, V. M. (2015). Agronomic potential and perspectives of triticale. Fiziologiya RasteniyIGenetika [Plant Physiology and Genetics], 47(2), 95-111. [in Ukrainian]

3. Mohammad, F., Ahmad, I. J. A. Z., Khan, N. U., Maqbool, K., Naz, A. Y. S. H. A., Shaheen, S. A. L. M. A., & Ali, K. (2011). Comparative study of morphological traits in wheat and triticale. Pak. J. Bot., 43, 165-170.

4. Blum, A. (2014). The abiotic stress response and adaptation of triticale - a review. Cereal Res. Commun., 42(3), 359-375. doi: 10.1556/CRC.42.2014.3.1

5. Avdeyev, Y. I., & Slashcheva, L. A. (2014). Resistance of winter triticale to extreme abiotic environmental factors in arid area of cultivation. Astrakhanskiy Vestnik Ekologicheskogo Obra-zovaniya [Astrakhan Bulletin for Environmental Education], 29(3), 84-87. [in Russian]

6. Blum, A. (2005). Drought resistance, water-use efficiency, and yield potential - are they compatible, dissonant, or mutually exclusive? Austr. J. Agricult. Res., 56(11), 1159-1168. doi: 10.1071/AR05069

7. Krasensky, J., & Jonak, C. (2012). Drought, salt, and temperature stress-induced metabolic rearrangements and regulatory networks. J. Exper. Bot., 63(4), 1593-1608. doi: 10.1093/jxb/err460

8. Bartels, D., & Sunkar, R. (2005). Drought and salt tolerance in plants. Crit. Rev. Plant Sci., 24(1), 23-58. doi: 10.1080/07352680590910410

9. Rai, M. K., Kalia, R. K., Singh, R., Gangola, M. P., & Dhawan, A. K. (2011). Developing stress tolerant plants through in vitro selection - An overview of the recent progress. Environ. Exper. Bot., 71(1), 89-98. doi: 10.1016/j.envexpbot.2010.10.021

10. Reshetnikov, V. N., Spiridovich, E. V., & Nosov, A. M. (2014). Plant biotechnology and perspectives of its development. Fiziologiya Rasteniy I Genetika [Plant Physiology and Genetics], 46(1), 3-18. [in Russian]

11. Wang, X.-J., & Bao, W. K. (1997). Genetic mechanism of the occurrence of salttolerant variant of octoploid triticale under tissue and cell culture. Acta Bot. Sin., 40(4), 330-336.

12. Sudyova, V., Slikova, S., & Galova, Z. (2002). Testing wheat (Triti-cum aestivum L.) and triticale (Triticosecale Witt.) callus to salt tolerance. Acta Fytotechn. Zootechn., 3, 67-71.

13. Abdrasheva, К. К., Tagimanova, D. S., Khapilina, 0. N., & Kupeshev, Z. S. (2015). In vitro selection of varieties of peas and triticale for resistance to abiotic stresses. In Biologiya -nauka XXI veka: materialy 19 Mezhdunarodnoy Pushchinskoy konferentsii molodykh uchenykh [Biology is the Science of the XXI Century: Proc. of 19 Int. Pushch. Conf. young scient.] (pp. 3-4). April 20-24, 2015, Pushchino, Russia. [in Russian]

14. Shakirova, F. M. (2001). Nespetsificheskaya ustoychivost' rasteniy k stressovym faktoram i ee regulyatsiya [Nonspecific resistance of plants to stress factors and its regulation]. Ufa: Gilem. [in Russian]

15. Al-Kholani, H. A. (2010). Poluchenie stress-tolerantnykh rasteniy kukuruzy metodom kletochnoy selektsii [Obtaining stresstolerant corn plants by the method of cell selection] (Cand. Biol. Sci. Diss.). Timiryazev Institute of Plant Physio logy of RAS, Moscow, Russia. [in Russian]

16. Belyanskaya, S. L., & Shamina, Z. B. (1993). Obtaining and characterization of rice clones resistant to stress factors. Fiziologiya Rasteniy [Plant Physiology], 40(4), 681-685. [in Russian]

17. Levenko, B. A., Pasternak, E. Yu., & Sidorova, N. V. (1990) Selection for resistance to water and salt stress in wheat. In Abstracts VIIth Int. Congress on Plant Tissue Cell Culture (p. 37). June 24-29, 1990, Amsterdam, Netherlands.

18. Pykalo, S. V., Zinchenko, M. O., Voloshchuk, S. I., & Dubrovna, 0. V. (2015). In vitro selection of winter triticale for resistance to water deficit. Biotechnol. Acta, 8(2), 69-77. doi: 10.15407/ biotech8.02.069 [in Ukrainian]

19. Pykalo, S. V. (2014). In vitro selection of genotypes of winter triticale for resistance to osmotic stress. In Dosiahnennia henetyky, selektsii i roslynnytstva dlia pidvyshchennia efektyv-nosti zernovyrobnytstva: zbirnyk tez Mizhnar. naukovo-prakt. konf. molodykh vchenykh [Advances in genetics, plant breeding and cropping to increase efficiency of grain production: Collected Abstracts of Int. Sci. Conf. of Young Res.] (p. 46). June 18, 2014, Myronivka, Ukraine. [in Ukrainian]

20. Pykalo, S. V., Dubrovna, 0. V., & Demydov 0. A. (2017). Cell selection of winter triticale for resistance to saline stress. Fak-tory eksperymentalnoi evoliutsii orhanizmiv [Factors in Experimental Evolution of Organisms], 20, 247-251. [in Ukrainian]

21. Murashige, T., & Skoog, F. (1962). A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant., 15(3), 473-497. doi: 10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x

22. Pykalo, S. V., & Dubrovna, O. V. (2017). Screening of genotypes of winter triticale for resistance to saline stress in the shoot apical meristem culture. Plant Varieties Studying and Protection, 13(3), 277-284. doi: 10.21498/2518-1017.13.3.2017.110710 [in Ukrainian]

23. Pykalo, S. V., Zinchenko, M. O., Voloshchuk, S. I., & Dubrovna, O. V. (2014). Screening of winter triticale genotypes for resistance to water deficit in vitro culture of shoot apical meristems. Vis-nik ukrains'kogo tovaristva genetikiv i selekcioneriv [The Bulletin of Vavilov Society of Geneticists and Breeders of Ukraine], 12(2), 191-199. [in Ukrainian]

24. Andryuschenko, V. K., Sayanova, V. V., Zhuchenko, A. A., D'yachenko, N. I., Chilikina, L. A., Drozdov, V. V., & Nyutin, Yu. I. (1981). Modification of proline determination method for identification of drought-resistant forms of genus Lycopersicon Tourn. Izvestiya Akademii Nauk Moldavskoi SSR. Seriya Biologicheskikh i Khimicheskikh Nauk [News of Academy of Sciences of Moldavian SSR. Series of Biological and Chemical Sciences], 4, 55-60. [in Russian]

25. Lakin, G. F. (1990). Biometriya [Biometrics]. (4th ed., rev.). Moscow: Vysshaya shkola. [in Russian]

26. Sergeeva, L. E., Bronnikova, L. I., & Tishchenko, E. N. (2011). The free proline content as the viability index of Nicotiana tabacum L. cell culture under the stress. Biotekhnolohiia [Biotechnology], 4(4), 87-94. [in Russian]

27. Kolupayev, Yu. E., Vayner, A. A., & Yastreb, T. O. (2014). Proline: physiological functions and regulation of its content in plants under the stress. Visnyk Kharkivskoho Natsionalnoho Ahrarnoho Universytetu. Seriia Biolohiia [The Bulletin of Kharkiv National Agrarian University. Series Biology], 2, 6-22. [in Russian]

28. Chugunkova, T. V. (2009). The use of cell selection for creation of resistant forms of beet. Fiziologiya IBiokhimiya Kul'turnykh Rasteniy [Physiology and Biochemistry of Cultivated Plants], 41(6), 509-515. [in Ukrainian]

УДК 561.143.6

Пыкало С. В.1*, Дубровная 0. В.2, Грынив С. Н.3 Перекрестная устойчивость клеточных линий и расте-ний-регенерантов тритикале озимого к абиотическим стрессовым факторам // Plant Varieties Studying and Protection. 2017. Т. 13, № 4. С. 387-395. https://doi.Org/10.21498/2518-1017.13.4.2017.117746

1Мироновский институт пшеницы имени В. Н. Ремесло НААН Украины, с. Центральное, Мироновский р-н, Киевская обл., 08853, Украина, *e-mail: pykserg@ukr.net

2Институт физиологии растений и генетики НАН Украины, ул. Васильковская, 31/17, г. Киев, 03022, Украина 3Украинский институт экспертизы сортов растений, ул. Генерала Родимцева, 15, г. Киев, 03041, Украина

Цель. Проанализировать уровень перекрестной устой- точные линии обоих генотипов тритикале озимого по срав-

чивости полученных соле- и осмоустойчивых клеточных линий и растений-регенерантов тритикале озимого к осмотическому и солевому стрессам. Методы. Культуры тканей и органов in vitro, селекции in vitro, биохимические, статистический анализ. Результаты. Установлено, что стабильность проявления признака перекрестной устойчивости как к солевому, так и осмотическому стрессам у полученных клеточных линий тритикале озимого была на достаточно высоком уровне - к концу шестого пассажа выживало от 50 до 76% каллусов. Показано, что, несмотря на наличие в селективной среде сублетальной концентрации стресс-фактора (маннита/хлорида натрия), устойчивые клеточные линии тритикале активно продолжали свой рост и накапливали биомассу. Выявлено, что в линии '38/1296' наиболее устойчивыми к осмотическому и солевому стрессам были клеточные линии 5Л/сл и 5Л/ос соответственно, а у сорта '0брий' - 1С/сл и 1С/ос соответственно, поскольку они имели самую высокую долю живых каллусов и прирост биомассы в селективных условиях, а растения-регенеранты из них - наивысший уровень выживания после воздействия комплекса абиотических стрессоров. Солеустойчивые кле-

нению с контролем характеризовались также достоверно более высоким содержанием свободного пролина при действии селективных факторов. Полученные результаты могут свидетельствовать о том, что клеточные линии и растения-регенеранты тритикале имеют генетически обусловленный признак устойчивости к стрессовым факторам. Выводы. Проверка признаков устойчивости к абиотическим стрессорам показала достаточно высокий уровень перекрестной толерантности полученных клеточных линий обоих генотипов тритикале как к солевому, так и к осмотическому стрессам. Устойчивость к солевому и осмотическому стрессам выделенных in vitro клеток сохранилась в индуцированных растениях и на уровне организма обеспечила повышение толерантности к абиотическим факторам среды. Показано, что благодаря общим неспецифическим механизмам устойчивости резистентность каллусных культур тритикале к одному абиотическому стрессору может приводить к повышению толерантности и к другому.

Ключевые слова: тритикале озимое, осмотический стресс, солевой стресс, устойчивость, клеточные линии, растения-регенеранты.

UDC 561.143.6

Pykalo, S. V.1*, Dubrovna, O. V.2, & Hryniv, S. M.3 (2017). Cross-resistance of cell lines and plant régénérants of winter triticale to abiotic stressors. Plant Varieties Studying and Protection, 13(4), 387-395. https://doi.org/10.21498/2518-1017.13.4.2017.117746

1The V. M. RemesloMyronivkaInstituteofWheat, NAASof Ukraine, Tsentralne, Myronivkadistrict, Kyivregion, 08853, Ukraine, *e-mail:pykserg@ukr.net 2Institute of Plant Physiology and Genetics, NAS of Ukraine, 31/17 Vasylkivska Str., Kyiv, 03022, Ukraine 3Ukraine Institute for Plant Variety Examination, 15 Henerala Rodymtseva Str., Kyiv, 03041, Ukraine

Purpose. To analyze the level of cross-resistance of obtained plex. The salt-resistant cell lines of both genotypes of winter

salt- and osmotolerant cell lines and plants regenerants of winter triticale to osmotic and salt stresses. Methods. Cultures of tissue and organs in vitro, in vitro breeding, biochemical, statistical analysis. Results. It was established that the stability of cross-resistance trait display to saline and osmotic stresses in obtained cell lines of winter triticale was rather high - from 50 to 76% of calli have survived to the end of the sixth passage. It has been shown that despite the presence of sublethal concentrations of the stress-factor (mannitol/sodium chloride) in selective medium, stable cell lines of the triticale actively continued to grow and accumulate biomass. It was found that in the line '38/1296' cell lines 5L/sl and 5L/os respectively were the most resistant to osmotic and salt stresses, and lines 1C/s1 and 1C/os respectively in the 'Obrii' variety, since they had the highest percent of living calli and biomass increment under the selective conditions and their plant regenerant - the highest level of survival after the impact of the abiotic stressors com-

triticale as compared to the control were also characterized by significantly higher free proline content under the selective factors impact. The results obtained may indicate that the cell lines and triticale plant regenerants have a genetically determined trait of resistance to stress factors. Conclusions. Verification of traits of resistance to abiotic stressors has shown a significantly high level of cross-tolerance of the obtained cell lines of both triticale genotypes for saline and osmotic stresses. Resistance to saline and osmotic stresses of cells separated in vitro was preserved in induced plants and at the organism level has increased tolerance to abiotic environmental factors. It is shown that due to the general non-specific mechanisms of resistance, the capacity of the callus cultures of triticale to resist to one abiotic stressor can lead to increased tolerance for another one.

Keywords: winter triticale, osmotic stress, saline stress, resistance, cell lines, plant regenerants.

Hадiйшла / Received 10.10.2017 Погоджено до друку/ Accepted 20.11.2017

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.