Оценка частоты внутрикаллусной изменчивости андрогенных удвоенных гаплоидов риса (Oryza sativa L.) по генам устойчивости к пирикуляриозу

Культивирование in vitro клеток и тканей сельскохозяйственных культур по назначению условно можно разделить на две группы: для получения генетически измененного исходного селекционного материала и для массового клонирования уже существующих форм и сортов. Андрогенез in vitro позволяет направить развитие микроспоры с гаметофитного пути на спорофитный с формированием удвоенных гаплоидов (doubled haploids, DHs) у диплоидных видов либо фиксацией дигаплоидов (полигаплоидов) у тетраплоидных видов, которые широко применяются в селекции растений. Вариабельность растений, полученных в культуре пыльников или микроспор с одного растения-донора, в большей степени изучена на геномном и хромосомном уровне, поскольку исследователей и селекционеров в первую очередь интересует спонтанное удвоение хромосом и, как следствие, полностью гомозиготное фертильное потомство. В настоящей работе впервые выявлена частота внутрикаллусной генетической изменчивости удвоенных гаплоидов риса Oryza sativa L . , полученных в андрогенезе in vitro гибридных растений, с использованием генов устойчивости к пирикуляриозу семейства Pi (по двум и трем генам). Показано отсутствие значительного возрастания внутрикаллусной генетической изменчивости при увеличении числа детектированных генов. Мы изучили частоту возникновения внутрикаллусной изменчивости в андрогенезе in vitro у риса с целью определения степени генетической однородности удвоенных гаплоидов (DHs) от одного пыльника. Исследования проведены на удвоенных гаплоидах, полученных в андрогенезе in vitro у 13 гибридов F1 и одного гибрида F2 риса O. sativa . Выполнен молекулярно-генетический анализ 1271 растения (83 каллусных линии) на наличие аллелей устойчивости/восприимчивости следующих генов устойчивости риса к Pyricularia oryzae Cav. [ Magnaporthe grisea (Hebert Barr.)]: Pi-z , Pi-b , Pi-1 , Pi-2 , Pi-ta . У удвоенных гаплоидов идентифицировали один-четыре гена в зависимости от наличия гетерозигот в исходных гибридах. При определении одного гена у DHs частота появления вариабельных каллусных линий составляет 24,0 %, по двум генам полиморфизм встречается среди 47,7 % каллусов, по трем генам полиморфны 62,5 % каллусных линий. У одной каллусной линии представлено не более четырех комбинации аллелей генов устойчивости к пирикуляриозу риса. Различия по частоте мономорфных каллусных линий, детектированных по одному, двум и трем генам, отсутствуют (χ2 = 0,21-0,95, р = 0,33-0,65). У одной каллусной линии с одинаковой комбинацией аллелей устойчивости двух генов сформировалось до 66 растений, с одинаковой комбинацией аллелей трех генов - до 18 растений. Зависимость полиморфизма от числа удвоенных гаплоидов на каллусной линии отсутствовала: коэффициент корреляции между числом аллелей одного гена и числом DHs - r = -0,14, между числом комбинаций аллелей по двум генам и DHs r = 0,25, между числом комбинаций аллелей по трем генам и DHs r = -0,35 (р function show_abstract() { $('#abstract1').hide(); $('#abstract2').show(); $('#abstract_expand').hide(); }