Научная статья на тему 'Сравнительная оценка частоты образования андроклинных эмбриоидов у родительских сортов, гибридов F1 и дигаплоидных линий гибридов F1 яровой мягкой пшеницы'

Сравнительная оценка частоты образования андроклинных эмбриоидов у родительских сортов, гибридов F1 и дигаплоидных линий гибридов F1 яровой мягкой пшеницы Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
111
48
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БИОТЕХНОЛОГИЯ / АНДРОКЛИНИЯ / КУЛЬТУРА IN VITRO ПЫЛЬНИКОВ / ЯРОВАЯ МЯГКАЯ ПШЕНИЦА / TRITICUM AESTIVUM L / BIOTECHNOLOGY / ANDROCLINY / ANTHER CULTURE IN VITRO / SPRING SOFT WHEAT

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Круглова Н. Н., Сельдимирова О. А.

Исследования проводили в 2012-2014 гг. в Уфимском районе Республики Башкортостан (Южный Урал). Изучали образование андроклинных эмбриоидов (зародышеподобных структур) в культуре in vitro изолированных пыльников яровой мягкой пшеницы. Оценивали частоту образования эмбриоидов (ЧОЭ) как выраженное в процентах отношение количества образовавшихся эмбриоидов к общему количеству пыльников, инокулированных на питательную среду в условия in vitro. Способность к формированию эмбриоидов установлена у 73 сортов из 186 протестированных. Из них в качестве родительских сортов отобрали 7, активно используемых в селекционных программах. Провели сравнение ЧОЭ родительских сортов, их реципрокных гибридов F1 и дигаплоидных линий гибридов F1. Установили, что родительские сорта характеризовались высокой (20% и более, сорта Скала и Жница), средней (10-19,99%, сорта Sonalika, Симбирка, Шафран, Московская 35) и низкой (до 9,99%, сорт Казахстанская 10) ЧОЭ. Показали отсутствие однозначной зависимости между ЧОЭ родительских сортов и их реципрокных гибридов F1 при каждом направлении скрещивания. Выявили, что ЧОЭ дигаплоидных линий гибридов F1 значительно снижалась у всех изученных генотипов и в целом не превышала 10%. Сорта Скала и Жница рекомендуются к использованию в селекционных программах в качестве донорных генотипов для получения андроклинных эмбриоидов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Круглова Н. Н., Сельдимирова О. А.

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

COMPARATIVE EVALUATION OF FREQUENCY OF ANDROCLINAL EMBRYOIDS FORMING IN PARENT VARIETIES, HYBRIDS F1 AND HYBRIDS F1 DIHAPLOID LINES OF SPRING SOFT WHEAT

The study was carried out in 2012-2014 in the Ufa region of the Republic of Bashkortostan (Southern Ural). The formation of androclinal embryoids (embryo like structures) in in vitro isolated anther culture of spring soft wheat was investigated. The frequency of embryoid formation (FEF) as percentage relation of forming embryoid number to common number of anthers inoculated in vitro on nutrient medium was counted. The ability to form embryoids was established in 73 varieties from 186 tested. From them as the parent varieties were selected 7 which are intensively used in selection programmes. The comparison of FEF of parent varieties, its reciprocal hybrids F1 and hybrid F1 dihaploid lines was made. It was established that parent varieties were characterized by high (20.00% and more, varieties Skala and Zhniza), average (10.00-19.99%, varieties Sonalika, Simbirka, Shafran, Moskovskaya 35) and low (from 9.99%, variety Khazahstanskaya 10) FEF. The absence of unambiguous dependence between FEF of parent varieties and their reciprocal hybrids F1 from each direction of crossing was demonstrated. It was revealed that FEF of hybrid F1 dihaploid lines decreased significantly in all studied genotypes and did not exceed 10%. Varieties Skala and Zhniza are recommended to the use in the selection programmes as donor genotypes for production of androclinal embryoids.

Текст научной работы на тему «Сравнительная оценка частоты образования андроклинных эмбриоидов у родительских сортов, гибридов F1 и дигаплоидных линий гибридов F1 яровой мягкой пшеницы»

УДК 575:633.11

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА

ЧАСТОТЫ ОБРАЗОВАНИЯ АНДРОКЛИННЫХ ЭМБРИОИДОВ У РОДИТЕЛЬСКИХ СОРТОВ, ГИБРИДОВ Fi И ДИГАПЛОИДНЫХ ЛИНИЙ ГИБРИДОВ F1 ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ

Н.Н. Круглова, д-р биол. наук, профессор, О.А. Сельдимирова, канд. биол. наук,

ФГБУН Уфимский институт биологии Российской академии наук, пр. Октября, 69, г. Уфа, Республика Башкортостан, Россия, 450054 E-mail: kruglova@anrb.ru

Аннотация. Исследования проводили в 2012-2014 гг. в Уфимском районе Республики Башкортостан (Южный Урал). Изучали образование андроклинных эмбриоидов (зародышепо-добных структур) в культуре in vitro изолированных пыльников яровой мягкой пшеницы. Оценивали частоту образования эмбриоидов (ЧОЭ) как выраженное в процентах отношение количества образовавшихся эмбриоидов к общему количеству пыльников, инокулированных на питательную среду в условия in vitro. Способность к формированию эмбриоидов установлена у 73 сортов из 186 протестированных. Из них в качестве родительских сортов отобрали 7, активно используемых в селекционных программах. Провели сравнение ЧОЭ родительских сортов, их реципрокных гибридов F1 и дигаплоидных линий гибридов F1. Установили, что родительские сорта характеризовались высокой (20% и более, сорта Скала и Жница), средней (10-19,99%, сорта Sonalika, Симбирка, Шафран, Московская 35) и низкой (до 9,99%, сорт Казахстанская 10) ЧОЭ. Показали отсутствие однозначной зависимости между ЧОЭ родительских сортов и их реципрокных гибридов F1 при каждом направлении скрещивания. Выявили, что ЧОЭ дигапло-идных линий гибридов F1 значительно снижалась у всех изученных генотипов и в целом не превышала 10%. Сорта Скала и Жница рекомендуются к использованию в селекционных программах в качестве донорных генотипов для получения андроклинных эмбриоидов.

Ключевые слова: биотехнология, андроклиния, культура in vitro пыльников, яровая мягкая пшеница, Triticum aestivum L.

Введение. Биотехнологический метод культуры in vitro изолированных пыльников, основанный на использовании биологического феномена андроклинии [1] или андрогенеза in vitro [2], привлекает внимание селекционеров как перспективный способ получения новых форм и сортов растений [3]. Основное преимущество этого метода, по сравнению с традиционными методами селекции, состоит в получении гомозиготных гаплоидных (и далее дигаплоидных) линий, сохраняющих в генотипе ранее созданные хозяйственно ценные признаки родительских форм [4].

Гаплоидные клетки пыльника (микроспоры) злаков в условиях культуры in vitro реализуют свой потенциал посредством различных

путей морфогенеза. Биотехнологически оптимален такой путь, как эмбриоидогенез in vitro, состоящий в формировании из микроспоры зародышеподобной структуры - эмбриоида и его дальнейшем развитии до полноценного растения-регенеранта [3,5]. Эмбриоидогенез in vitro - сложный процесс, зависящий от ряда экзогенных и эндогенных факторов. Значительные различия генотипов злаков по способности к формированию андроклинных эм-бриоидов in vitro описаны многими авторами (обзор [6]). Однако эти различия между исходными сортами злаков, их гибридами и особенно дигаплоидными линиями гибридов проанализированы лишь в небольшом количестве публикаций [7-9].

Целью работы явилась сравнительная оценка коллекции родительских сортов яровой мягкой пшеницы, их гибридов F1.H дигап-лоидных линий гибридов F1 по отзывчивости изолированных пыльников на условия культуры in vitro в виде образования андроклинных эмбриоидов.

Работа выполнялась в 2012-2014 гг. в рамках договора о творческом сотрудничестве между Уфимским институтом биологии РАН и Башкирским НИИ СХ РАСХН (г. Уфа).

Методика. В 2012 г. исследовали 186 сортов яровой мягкой пшеницы из коллекции Башкирского НИИ СХ РАСХН, при этом у 73 сортов получены положительные ответы по способности пыльников к формированию эм-бриоидов in vitro. Из них в качестве родительских были отобраны 7 сортов, интенсивно используемых в селекционных программах Башкирского НИИ СХ РАСХН: Скала, Жница, Sonalika, Симбирка, Шафран, Московская 35, Казахстанская 10. С целью получения гибридов F1 проводили реципрокные скрещивания указанных 7 сортов; пыльники гибридов F1 культивировали в 2013 г., получали андро-клинные эмбриоиды и из них - дигаплоидные линии. В 2014 г. проводили культивирование пыльников дигаплоидных линий гибридов F1 с целью получения андроклинных эмбриоидов.

Донорные растения выращивали в полевых условиях научного стационара Уфимского института биологии РАН (Уфимский район) по обычной агротехнике. Колосья срезали

на стадии микроспоры, выдерживали 7 сут. при 4°С. Изолированные пыльники культивировали согласно методу [3]. Образование в пыльниках только эмбриоидов индуцировали, используя методический подход, основанный на оценке баланса эндогенных (в пыльниках) и экзогенных (в составе питательной среды) фитогормонов [10].

Частоту образования эмбриоидов подсчитывали как выраженное в процентах отношение количества образовавшихся эмбриоидов к общему количеству инокулированных пыльников (по [9]). Изучали следующие показатели частоты образования эмбриоидов: в культуре пыльников родительских сортов, в культуре пыльников их гибридов, в культуре пыльников дигаплоидных линий, полученных в культуре пыльников гибридов F1. Статистическую обработку вели с применением программы Excel.

Результаты. Пыльники родительских сортов характеризовались различными показателями частоты образования эмбриоидов. Условно сорта разделили на генотипы с высоким (20% и более), средним (10-19,99%) и низким (до 9,99%) значением этого показателя. К генотипам с высокой частотой образования эмбриоидов отнесены сорта Скала (23,54%) и Жница (21,22%), со средней - Sonalika (16,7%), Симбирка (11,32%), Шафран (10,99%), Московская 35 (10,43%), с низкой -Казахстанская 10 (2,84%) (табл.).

Таблица

Частота образования эмбриоидов у родительских сортов, гибридов F1 и дигаплоидных линий гибридов F1 яровой мягкой пшеницы

Генотип Количество инокулированных пыльников, шт Количество эмбриоидов, шт ЧОЭ, %

Родительские сорта, данные 2012 г.

Скала 790 186 23.54±1.673

Жница 476 101 21.22±4.333

Sonalika 532 89 16.73±3.211

Симбирка 2560 291 11.37±1.442

Шафран 1692 186 10.99±1.613

Московская 35 374 39 10.43±1.573

Казахстанская 10 528 15 2.84±0.172

Гибриды F1, данные 2013 г.

И Скала х Жница 89 21 23.59±1.431

И Жница х Скала 132 33 25.00±2.13'

И Скала х Sonalika 48 16 33.33±1.352

И Sonalika х Скала 115 6 5.21±0.471

И Скала х Симбирка 51 20 39.21±2.43'

И Симбирка х Скала 388 19 4.89±0.072

И Скала х Шафран 34 17 50.00±1.673

И Шафран х Скала 544 27 4.96±0.172

Продолжение таблицы

Генотип Количество инокулированных пыльников, шт Количество эмбриоидов, шт ЧОЭ, %

F1 Скала х Московская 35 291 39 13.40±1.133

F1 Московская 35 х Скала 98 2 2.04±0.03'

F1 Скала х Казахстанская 10 401 67 16.71±1.732

F1 Казахстанская 10 х Скала 89 5 5.62±0.032

F1 Жница х Sonalika 211 45 21.33±3.14'

F1 Sonalika х Жница 351 89 25.35±4.213

F1 Жница х Симбирка 186 73 39.25±2.892

F1 Симбирка х Жница 79 9 11.39±1.981

F1 Жница х Шафран 219 38 17.35±2.132

F1 Шафран х Жница 119 32 26.89±3.483

F1 Жница х Московская 35 408 349 85.51±8.873

F1 Московская 35 х Жница 257 56 21.79±2.442

F1 Жница х Казахстанская 10 77 9 11.69±1.931

F1 Казахстанская 10 х Жница 112 19 16.96±2.192

F1 Sonalika х Симбирка 374 53 14.17±1.111

F1 Симбирка х Sonalika 308 19 6.1±0.693

F1 Sonalika х Шафран 731 101 13.82±3.173

F1 Шафран х Sonalika 188 18 9.50±1.771

F1 Sonalika х Московская 35 89 7 7.86±0.933

F1 Московская 35 х Sonalika 156 19 12.18±2.111

F1 Sonalika х Казахстанская 10 312 65 20.83±2.222

F1 Sonalika х Казахстанская 10 81 8 9.87±0.43'

F1 Симбирка х Шафран 179 5 2.79±0.133

F1 Шафран х Симбирка 87 13 14.94±1.891

F1 Симбирка х Московская 35 234 38 16.24±1.543

F1 Московская 35 х Симбирка 56 5 8. 92±1.111

F1 Симбирка х Казахстанская 10 448 49 10.93±1.592

F1 Казахстанская 10 х Симбирка 407 357 87.50±9.482

F1 Шафран х Московская 35 115 9 7.83±1. 191

F1 Московская 35 х Шафран 92 11 11.95±1.993

F1 Шафран х Казахстанская 10 311 56 18.00±1.971

F1 Казахстанская 10 х Шафран 118 8 6.77±1.462

Дигаплоидные линии гибридов F1, данные 2014 г.

ДГЛ Скала х Жница 121 8 6.61±1.192

ДГЛ Жница х Скала 59 1 1.69±0.052

ДГЛ Скала х Sonalika 98 6 6.12±1.391

ДГЛ Sonalika х Скала 187 9 4.81±1.112

ДГЛ Скала х Симбирка 38 2 5.26±1.592

ДГЛ Симбирка х Скала 69 1 1.45±0.592

ДГЛ Скала х Шафран 235 28 8.40±0.131

ДГЛ Шафран х Скала 46 1 2.17±0.993

ДГЛ Скала х Московская 35 67 1 1.49±0.692

ДГЛ Московская 35 х Скала 112 4 3.57±0.89'

ДГЛ Скала х Казахстанская 10 119 5 4.20±0.392

ДГЛ Казахстанская 10 х Скала 55 2 3.64±1.123

ДГЛ Жница х Sonalika 153 9 5.88±1.172

ДГЛ Sonalika х Жница 99 3 3.03±0.65'

ДГЛ Жница х Симбирка 72 3 4.17±0.593

ДГЛ Симбирка х Жница 191 9 4.71±0.642

ДГЛ Жница х Шафран 43 1 2.32±0.15*

ДГЛ Шафран х Жница 69 4 5.79±1.122

ДГЛ Жница х Московская 35 280 28 10.00±2.68'

ДГЛ Московская 35 х Жница 186 2 1.07±0.022

ДГЛ Жница х Казахстанская 10 81 1 1.23±0.123

ДГЛ Казахстанская 10 х Жница 119 1 0.84±0.022

ДГЛ Sonalika х Симбирка 47 3 6.38±1.121

ДГЛ Симбирка х Sonalika 79 3 3.79±0.322

ДГЛ Sonalika х Шафран 89 3 3.37±0.12*

ДГЛ Шафран х Sonalika 196 8 4.08±1.193

ДГЛ Sonalika х Московская 35 66 2 3.03±0.142

Окончание таблицы

Генотип Количество инокулированных пыльников, шт Количество эмбриоидов, шт ЧОЭ, %

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

ДГЛ Московская 35 х БопаНка 212 9 4.24±1.113

ДГЛ БопаНка х Казахстанская 10 59 1 1.69±0.721

ДГЛ БопаНка х Казахстанская 10 112 7 6.25±1.132

ДГЛ Симбирка х Шафран 86 3 3.48±0.413

ДГЛ Шафран х Симбирка 53 2 3.77±0.192

ДГЛ Симбирка х Московская 35 181 5 2. 76±1.113

ДГЛ Московская 35 х Симбирка 59 2 3.38±0.322

ДГЛ Симбирка х Казахстанская 10 99 7 7.07±1.12*

ДГЛ Казахстанская 10 х Симбирка 65 4 6.15±1.452

ДГЛ Шафран х Московская 35 129 1 0.77±0.013

ДГЛ Московская 35 х Шафран 139 4 2.87±0.192

ДГЛ Шафран х Казахстанская 10 257 7 2.72±0.96'

ДГЛ Казахстанская 10 х Шафран 131 7 5.34±1.232

-1--,--,--

Примечание: 1 - значимо на 0,1%-ном уровне, 2 - значимо на 1%-ном уровне, 3 - значимо на 5%-ном уровне.

Условные обозначения: ДГЛ - дигаплоидная линия, ЧОЭ - частота образования эмбриоидов.

Гибриды F1 также характеризовались различными показателями частоты образования эмбриоидов. Наибольшее количество эмбриоидов (87,5%) сформировалось в культуре in vitro пыльников гибрида F1 Казахстанская 10 х Симбирка. В качестве материнской формы этого гибрида служил низкоотзывчивый сорт Казахстанская 10, отцовской - среднеот-зывчивый сорт Симбирка. Высоким значением частоты образования эмбриоидов характеризовался также гибрид F1 Жница х Московская 35 (85,51%). В этой гибридной комбинации материнской формой служил высокоотзывчивый сорт Жница, отцовской - среднеотзывчи-вый сорт Московская 35. Достаточно высокое значение изучаемого показателя отмечено у гибрида F1 Скала х Шафран (50.00%). У данного гибрида материнской формой служил высокоотзывчивый сорт Скала, отцовской - среднеот-зывчивый сорт Шафран. Какой-либо закономерности в частоте образования эмбриоидов у реципрокных межсортовых гибридов F1, в зависимости от направления скрещивания, не установлено (табл.).

Показатели частоты образования эмбриоидов у дигаплоидных линий гибридов F1 в сравнении с аналогичными показателями родительских сортов и особенно их гибридов F1 значительно снижались у всех генотипов, и в целом не превышали 10% (табл.).

Заключение. О необходимости изучения механизма генетического контроля признаков андроклинии сообщают многие авторы. Ведется поиск «генов андрогенеза in vitro» [11] и

«генов эмбриоидогенеза in vitro» [12]. Установлено, что отзывчивость пыльников гибридов на условия in vitro определяется сложным взаимодействием генотипов родительских форм [7]. Высказано мнение, что признак «частота образования эмбриоидов» контролируется множественными генами [13-14], что в целом характерно для количественных признаков [15].

Полученные результаты подтвердили, что генотип играет определяющую роль в отзывчивости пыльников на условия культивирования in vitro. Андроклинные эмбриоиды получены согласно использованному методу культуры in vitro пыльников [3] только у 73 из 186 протестированных сортов яровой мягкой пшеницы. В то же время следует подчеркнуть, что неотзывчивость пыльников у ценных в селекционном отношении сортов можно пытаться преодолеть путём подбора индивидуальных условий культивирования in vitro, как это показано нами на примере других генотипов яровой мягкой пшеницы из коллекции Башкирского НИИ СХ РАСХН [9].

Согласно анализу полученных результатов, жесткая зависимость между показателями частоты образования эмбриоидов у родительских сортов изученной коллекции сортов яровой мягкой пшеницы, их гибридов F1 и дигап-лоидных линий гибридов F1 не выявляется, и этот показатель характеризуется различной наследуемостью. Так, отсутствует однозначная зависимость между показателями частоты образования эмбриоидов родительских форм и

их гибридов Б1: высокоотзывчивые родительские сорта дают низкоотзывчивые гибриды Б1, и наоборот. Возможно, гены, отвечающие за этот признак, действуют как аддитивные или комплементарные. Кроме того, как свидетельствуют полученные данные, не следует прогнозировать частоту образования эмбрио-идов гибридов и дигаплоидных линий гибридов Б1, основываясь только на значениях частоты образования эмбриоидов родительских сортов. В целом, перспективность ис-

пользования гибридов и их дигаплоидных линий в биотехнологии андроклинной гапло-идии яровой мягкой пшеницы можно оценить пока только эмпирическим путем.

Таким образом, данные, полученные на примере яровой мягкой пшеницы, свидетельствуют о сложном характере наследования признака «частота образования эмбриоидов» у яровой мягкой пшеницы.

Работа выполнена согласно государственному заданию по теме № 01201361803.

Литература

1. Эмбриологические основы андроклинии пшеницы / Н.Н. Круглова, Т.Б. Батыгина, В.Ю. Горбунова, Г.Е. Титова, О.А. Сельдимирова. М.: Наука, 2005. 99 с.

2. Datta S.K. Androgenesis in cereals // Current trends in the embryology of Angiosperms / Eds S.S. Bhojwani, W.Y. Soh. Dordrecht, Boston, London: Kluwer Acad. Publ. 2001. P. 471-488.

3. От микроспоры - к сорту // Т.Б. Батыгина, Н.Н. Круглова, В.Ю. Горбунова, Г.Е. Титова, О.А. Сельдимирова. М.: Наука, 2010. 178 с.

4. Germana M.A. Anther culture for haploid and doubled haploid production // Plant Cell Tiss. Organ Cult. 2011. V. 104. P. 283-300.

5. Soriano M., Li H., Boutilier K. Microspore embryogenesis: establishment of embryo identity and pattern in culture // Plant Reprod. 2013. V. 26. P. 181-196.

6. Сельдимирова О.А., Круглова Н.Н. Андроклинный эмбриоидогенез у злаков // Успехи современной биологии. 2014. Т. 134. № 5. С. 476-487.

7. Белинская Е.В. Наследование способности к андрогенезу in vitro у ярового ячменя // Цитология и генетика. 2008. Т. 42. № 4. С. 27-37.

8. Беккужина С.С. Использование дигаплоидных линий в селекционных программах яровой пшеницы (Triticum aes-tivum L.). // Вестник науки Казахского агротехнического университета им. С. Сейфуллина. 2009. № 4 (52). C. 87-91.

9. Сельдимирова О.А., Круглова Н.Н., Никонов В.И. Оценка коллекции генотипов яровой мягкой пшеницы по отзывчивости изолированных пыльников в условиях культуры in vitro // Известия Уфимского научного центра РАН. 2011. № 2. С. 22-26.

10. Горбунова В.Ю., Круглова Н.Н., Абрамов С.Н. Индукция андрогенеза in vitro у яровой мягкой пшеницы. Баланс эндогенных и экзогенных фитогормонов // Известия РАН. Серия биол. 2001. № 1. С. 31-36.

11. Manninen O.M. Association between anther culture response and molecular markers on chromosomes 2H, 3H and 4H of barley (Hordeum vulgare L.) // Theor. Appl. Genet. 2000. V. 100. P. 57-62.

12. Sanchez-Diaz R.A., Castillo A.M., Pilar Valles M. Microspore embryogenesis in wheat: new marker genes for early, middle and late stages of embryo development // Plant Reprod. 2013. V. 26. P. 287-296.

13. Daüstü N. Diallel analysis of anther culture response in wheat (Triticum aestivum L.) // African Journal of Biotechnology. 2008. V. 7. P. 3419-3423.

14. Dong X., Xu X., Miao J. et al. Fine mapping of qhir1 influencing haploid induction in maize // Theor. Appl. Genet. 2013. V. 126. P. 1713-1720.

15. Орлов П.А. Клеточные и генно-инженерные технологии модификации растений. Минск: Тонпик, 2006. 248 с.

COMPARATIVE EVALUATION OF FREQUENCY OF ANDROCLINAL EMBRYOIDS FORMING IN PARENT VARIETIES, HYBRIDS Fi AND HYBRIDS Fi DIHAPLOID LINES OF SPRING SOFT WHEAT

N.N. Kruglova, Dr. Biol. Sci., Professor

O.A. Seldimirova, Cand. Biol. Sci.,

Ufa Institute of Biology of Russian Academy of Sciences

69 Prospect Octyabrya, Ufa 450054 Russia

E-mail: kruglova@anrb.ru

ABSTRACT

The study was carried out in 2012-2014 in the Ufa region of the Republic of Bashkortostan (Southern Ural). The formation of androclinal embryoids (embryo like structures) in in vitro isolated anther culture of spring soft wheat was investigated. The frequency of embryoid formation (FEF) as percentage relation of forming embryoid number to common number of anthers inoculated in vitro on

nutrient medium was counted. The ability to form embryoids was established in 73 varieties from 186 tested. From them as the parent varieties were selected 7 which are intensively used in selection programmes. The comparison of FEF of parent varieties, its reciprocal hybrids F1 and hybrid F1 dihaploid lines was made. It was established that parent varieties were characterized by high (20.00% and more, varieties Skala and Zhniza), average (10.00-19.99%, varieties Sonalika, Simbirka, Shafran, Moskovskaya 35) and low (from 9.99%, variety Khazahstanskaya 10) FEF. The absence of unambiguous dependence between FEF of parent varieties and their reciprocal hybrids F1 from each direction of crossing was demonstrated. It was revealed that FEF of hybrid F1 dihaploid lines decreased significantly in all studied genotypes and did not exceed 10%. Varieties Skala and Zhniza are recommended to the use in the selection programmes as donor genotypes for production of androclinal embryoids.

Key words: biotechnology, androcliny, anther culture in vitro, spring soft wheat, Triticum aestivum L.

References

1. Embriologicheskie osnovy androklinii pshenitsy (Embryological bases of wheat androcliny), N.N. Kruglova, T.B. Batygina, V.Yu. Gorbunova, G.E. Titova, O.A. Sel'dimirova, M.: Nauka, 2005, pp. 99.

2. Datta S.K. Androgenesis in cereals // Current trends in the embryology of Angiosperms / Eds S.S. Bhojwani, W.Y. Soh. Dordrecht, Boston, London: Kluwer Acad. Publ. 2001. P. 471-488.

3. Ot mikrospory - k sortu (From microspore to variety), T.B. Batygina, N.N. Kruglova, V.Yu. Gorbunova, G.E. Titova, O.A. Sel'dimirova, M.: Nauka, 2010, pp. 178.

4. Germana M.A. Anther culture for haploid and doubled haploid production // Plant Cell Tiss. Organ Cult. 2011. V. 104. P. 283-300.

5. Soriano M., Li H., Boutilier K. Microspore embryogenesis: establishment of embryo identity and pattern in culture // Plant Reprod. 2013. V. 26. P. 181-196.

6. Sel'dimirova O.A., Kruglova N.N. Androklinnyi embrioidogenez u zlakov (Androclinal embryoidogenesis in cereals), Uspekhi sovremennoi biologii, 2014, Vol. 134, No. 5, pp. 476-487.

7. Belinskaya E.V. Nasledovanie sposobnosti k androgenezu in vitro u yarovogo yachmenya (Heritage of the ability for androgenesis in vitro and spring barley), Tsitologiya i genetika, 2008, Vol. 42, No. 4, pp. 27-37.

8. Bekkuzhina S.S. Ispol'zovanie digaploidnykh linii v selektsionnykh programmakh yarovoi pshenitsy (Triticum aestivum L.). (Use of dihaploid lines in selection programmes of spring wheat (Triticum aestivum L.)), Vestnik nauki Kazakh-skogo agrotekhnicheskogo universiteta im. S. Seifullina, 2009, No.4 (52), pp. 87-91.

9. Sel'dimirova O.A., Kruglova N.N., Nikonov V.I. Otsenka kollektsii genotipov yarovoi myagkoi pshenitsy po ot-zyvchivosti izolirovannykh pyl'nikov v usloviyakh kul'tury in vitro (Estimation of spring soft wheat genotypes collection on isolated anthers respond ability in vitro), Izvestiya Ufimskogo nauchnogo tsentra RAN, 2011, No. 2, pp. 22-26.

10. Gorbunova V.Yu., Kruglova N.N., Abramov S.N. Induktsiya androgeneza in vitro u yarovoi myagkoi pshenitsy. Balans endogennykh i ekzogennykh fitogormonov (In vitro androgenesis induction in spring soft wheat. Endogenic and exogenic phytohormones), Izvestiya RAN. Seriya biol., 2001, No. 1, pp. 31-36.

11. Manninen O.M. Association between anther culture response and molecular markers on chromosomes 2H, 3H and 4H of barley (Hordeum vulgare L.) // Theor. Appl. Genet. 2000. V. 100. P. 57-62.

12. Sanchez-Diaz R.A., Castillo A.M., Pilar Valles M. Microspore embryogenesis in wheat: new marker genes for early, middle and late stages of embryo development // Plant Reprod. 2013. V. 26. P. 287-296.

13. Daüstü N. Diallel analysis of anther culture response in wheat (Triticum aestivum L.) // African Journal of Biotechnology. 2008. V. 7. P. 3419-3423.

14. Dong X., Xu X., Miao J. et al. Fine mapping of qhir1 influencing haploid induction in maize // Theor. Appl. Genet. 2013. V. 126. P. 1713-1720.

15. Orlov P.A. Kletochnye i genno-inzhenernye tekhnologii modifikatsii rastenii (Cell and gens engineering technologies for plant modification), Minsk: Tonpik, 2006, pp. 248.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.