DOI: https://doi.org/10.21498/na.5.2017.122134

Генетичний потенціал та цитоембріологічна характеристика лінійних матеріалів Beta vulgaris L. з апозиготичним способом відтворення

O. I. Cherednychok, O. V. Dubchak

Анотація


Мета. Встановити можливість передачі елементів апозиготичного розмноження (адвентивна ембріонія) комбінаційно-цінним ЧС лініям, а також провести скринінг селекційних матеріалів селекції Верхняцької ДСС на наявність апоміктичного способу відтворення на основі цитоембріологічних досліджень.

Методи. Цитоембріологічні методи дослідження ембріогенезу, мікроспорогенезу.

Результати. Встановлено, що основна частина пилкових зерен усіх досліджуваних селекційних матеріалів належить до типу b і характеризується високою варіабельністю пилкових зерен (12,0–26,0 мкм), що вказує на нестабільність селекційного матеріалу. Лінія Sf (I2S1I11) характеризується наявністю генотипів з типом пилку c, що свідчить про наявність нередукованих пилкових зерен і є маркерною ознакою наявності нередукованого партеногенезу, який належить до регулярного апоміксису. Найбільше аномалій ембріонального розвитку зафіксовано в пилкостерильних зразках F1 ЧС 2-1 № 120, 123 (8–10 %) та FЧС 25 № 105, 102 (6,0–7,3 %). Серед аномалій ембріологічного зафіксовано: розташування зародка в халазальній частині, серединне розташуваня зародка, ценоцити. Найбільшу кількість апоміктичних зародків (55 %) зафіксовано у SF лінії I2S1I11 під номером 3314. Встановлено присутність супутніх елементів апозиготії – ценоцитів та незначної кількості зародків з аномальним розташуванням.

Висновки. Вивчено можливість передачі ознаки адвентивна ембріонія від донору [Sf лінія (I2S1I11)] комбінаційно-цінним ЧС лініям. Виявлено, що більшу схильність до формування апоміктичних зародків проявляє лінія F2 ЧС 25 (7,3–14,9 %), порівняно з FЧС 2-1 (5,0–12,5 %). Проаналізовані ЧС лінії селекції Верхняцької ДСС характеризуються певною нестабільністю за цитоембріологічним тестом.


Ключові слова


апозиготія; адвентивна ембріонія; апоміктичні зародки; цукрові буряки

Повний текст:

PDF

Посилання


Bogomolov, M. A. (2012). Using the apomictic MC lines for creation hybrids of sugar beet. Sakharnaya svekla [Sugar Beet], 9, 27–30. [in Russian]

Bicknell, R. A., & Koltunov, A. M. (2004). Understanding Apomixis: recent advances and remaining conundrums. Plant Cell., 16(1), 228–245.

Cosendai, A.-C., & Hörandl, E. (2010). Cytotype stability, facultative apomixis and geographical parthenogenesis in Ranunculus kuepferi (Ranunculaceae). Ann. Bot., 105(1), 457–470. doi: 10.1093/aob/mcp304

Kantama, L., Sharbel, T. F., Schranz, M. E., Mitchell-Olds, T., de Vries, S., & de Jong, H. (2007). Diploid apomicts of the Boechera holboellii complex display large-scale chromosome substitutions and aberrant chromosomes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 104(35), 14026–14031. doi: 10.1073/pnas.0706647104

Bogomolov, M. A. (2005). Specifics of apomixis exploitation in creating source material of sugar beet. Sakharnaya svekla [Sugar Beet], 8, 19–21. [in Russian]

Roik, M. V., Cherednychok, O. I., & Dubchak, O. V. (2013). Cytobacterial characteristic of sources of sugar beet apopogots. Nauk. pracì Ìnst. bìoenerg. kulʹt. cukrov. burâkìv [Scientific papers of the Institute of Bioenergy Crops and Sugar Beet], 18, 44–47. [in Ukrainian]

Savidan, Y. H., Carman, J. G., Dresselhaus, T. (Eds.). (2001). Classification of apomictic mechanisms. The flowering of apomixis: from mechanisms to genetic engineering (pp. 153–167). Mexico, D.E.: CIMMYT, JRD, Eur. Comm. DG VI (FAIR).

Naumova, T. N. (2008). Apomixis and amphimixis in flowering plants. TSitol. Genet. [Cytology and Genetics], 42(3), 51–63. [in Russian]

Zhu, H., Bi, Y. D., Yu, L. J., Guo, D. D., & Wang, B. C. (2009). Comparative proteomic analyses of apomictic monosomic addition line of Beta corolliflora and Beta vulgaris L. in sugar beet. Mol. Biol. Rep., 36(8), 2093–2098. doi: 10.1007/s11033-008-9421-2

Koltunow, A. M., & Grossniklaus, U. (2003). Apomixis: A developmental perspective Annu. Rev. Plant Biol., 54, 547–574. doi: 10.1146/annurev.arplant.54.110901.160842

Roik, M. V., & Cherednychok, O. I. (2008). Metodychni rekomendatsii z otsinky ta doboriv za tsytolohichnymy ta tsytoembriolohichnymy testamy v selektsiinomu protsesi dlia pokrashchennia biolohichnoi yakosti nasinnia tsukrovykh buriakiv [Methodical recommendations for the evaluation and selection of cytological and cytomembrane tests in the breeding process for improving the biological quality of sugar beet seeds] (pp. 9–11). Kyiv: Naukovyi svit. [in Ukrainan]

Shiryaeva, E. I. (1984). The method of accelerated study of the embryonic development of sugar beet seeds. Metodicheskie ukazaniya po tsitoembriologicheskim issledovaniyam v selektsii sakharnoy svekly [Methodical instructions on cytoembryological research in breeding sugar beet] (pp. 32–34). Kiev: VNIS. [in Russian]


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Богомолов М. А. Использование апомиктичных МС линий при создании гибридов сахарной свеклы. Сахарная свекла. 2012. № 9. С. 27–30.

 Bicknell R. A., Koltunov A. M. Understanding Apomixis: recent advances and remaining conundrums. Plant Cell. 2004. Vol. 16, No. 1. P. 228–245.

Cosendai A.-C., Hörandl E. Cytotype stability, facultative apomixis and geographical parthenogenesis in Ranunculus kuepferi (Ranunculaceae). Ann. Bot. 2010. Vol. 105, Iss. 1. P. 457–470. doi: 10.1093/aob/mcp304

Kantama L., Sharbel T. F., Schranz M. E. et al. Diploid apomicts of the Boechera holboellii complex display large-scale chromosome substitutions and aberrant chromosomes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2007. Vol. 104, No. 35. P. 14026–14031. doi: 10.1073/pnas.0706647104

Богомолов М. А. Особенности использования апомиксиса у сахарной свеклы при создании исходного материала. Сахарная свекла. 2005. № 8. С. 19–21.

Роїк М. В., Чередничок О. І., Дубчак О. В. Цитоембріологічна характеристика джерел апозиготії цукрових. Наук. праці Ін-ту біоенерг. культ. і цукр. буряків : зб. наук. пр. Київ, 2013. Вип. 18. С. 44–47.

Classification of apomictic mechanisms. The flowering of apomixis: from mechanisms to genetic engineering / Y. H. Savidan, J. G. Carman, T. Dresselhaus (eds). Mexico, D.E. : CIMMYT, JRD, Eur. Comm. DG VI (FAIR), 2001. Р. 153–167.

Наумова T. Н. Апомиксис и амфимиксис у цветковых растений. Цитология и генетика. 2008. Т. 42, № 3. С. 51–63.

 9. Zhu H., Bi Y. D., Yu L. J. et al. Comparative proteomic analyses of apomictic monosomic addition line of Beta corolliflora and Beta vulgaris L. in sugar beet. Mol. Biol. Rep. 2009. Vol. 36, No. 8. P. 2093–2098. doi: 10.1007/s11033-008-9421-2

Koltunow A. M., Grossniklaus U. Apomixis: A developmental perspective Annu. Rev. Plant Biol. 2003. Vol. 54. P. 547–574. doi: 10.1146/annurev.arplant.54.110901.160842

Роїк М. В., Чередничок О. І. Методичні рекомендації з оцінки та доборів за цитологічними та цитоембріологічними тестами в селекційному процесі для покращення біологічної якості насіння цукрових буряків. Київ : Науковий світ, 2008. С. 9–11.

Ширяева Э. И. Методика ускоренного изучения эмбрионального развития семян сахарной свеклы. Методические указания по цитоэмбриологическим исследованиям в селекции сахарной свеклы. Киев : ВНИС, 1984. С. 32–34.





ISSN 2410-1303 (online)