Влияние генотипа и регуляторов роста на эффективность индукции каллусогенеза и регенерации в культуре пыльников риса in vitro
Автор: Савенко Е.Г., Глазырина В.А., Шундрина Л.А., Мухина Ж.М., Есаулова Л.В.
Журнал: Овощи России @vegetables
Рубрика: Селекция, семеноводство и биотехнология растений
Статья в выпуске: 6 (86), 2025 года.
Бесплатный доступ
Актуальность. Биотехнологический метод культуры пыльников позволяет за короткое время получать чистые линии и тем самым сокращать селекционный период. Реакция гибридов риса Oryza sativa L. на культуру пыльников генетически детерминирована и различается на разных этапах культивирования in vitro. Регуляторы роста ауксины и цитокинины являются факторами, индуцирующими соматический эмбриогенез. В связи с этим, наряду с подбором отзывчивых на культуру in vitro генотипов в индукционных средах необходимо использовать регуляторы роста растений, которые повышают индукцию эмбриоидогенеза и регенерацию растений при культивировании пыльников риса. Цель исследования. Изучение влияние генотипа, регуляторов роста растений и дополнительного стимулятора нитрата серебра на индукцию каллусогенеза, эмбриоидогенеза и регенерацию зелёных растений в культуре пыльников in vitro гибридов риса и оптимизация их концентраций применительно к изучаемым генотипам. Материал и методика. Исследования проводили в лаборатории биотехнологии и молекулярной биологии ФГБНУ «ФНЦ риса» по общепринятой методике in vitro Бутенко Р.Г. (1990). Материалом для исследования послужили гибриды риса F1-3 поколений. Результаты исследований. Выявлено положительное влияние регуляторов роста растений 6-бензиламинопурина, α-нафтилуксусной кислоты, абсцизовой кислоты и дополнительного стимулятора нитрата серебра в индукции каллусной ткани и последующей регенерации для гибридов риса F1-3 поколений. Показано, что регуляторы роста всегда следует рассматривать во взаимосвязи с генотипом и в диапазоне концентраций 6-БАП – 2,0 и 4,0 мг/л; α-НУК – 1,0-2,0 мг/л; АБК – 1,0 и 2,0 мг/л и AgNO3 – 2,0 и 4,0 мг/л. Заключение. Для ускоренного создания гомозиготных селекционных ресурсов риса посредством гаметных технологий подобраны эффективные концентрации ауксинов, цитокининов и дополнительного стимулятора роста нитрата серебра. У исследуемых образцов по морфологическим признакам выделено 4 типа каллусных тканей. Выделены генотипы F3 Вита/Южная ночь, F3 Славянец/Австрал, F3 Вита/Снежинка как наиболее отзывчивые к культуре пыльников in vitro с формированием эмбриогенных или морфогенных тканей (каллусов), клетки которых обладают способностью к вторичной дифференцировке с возникновением организованных структур de novo, как следствие, с наибольшей степенью регенерации при оптимальных концентрациях используемых регуляторов роста и стимулирующих веществ.
Рис, Oryza sativa L., культура пыльников in vitro, фитогормоны, каллусогенез, регенерация
Короткий адрес: https://sciup.org/140313401
IDR: 140313401 | УДК: 633.18:581.192.7:573.6 | DOI: 10.18619/2072-9146-2025-6-41-48
Effect of genotype and growth regulators on the effectiveness of callusogenesis and regeneration in anther culture of rice in vitro
Relevance. The biotechnological method of the anther culture in vitro allows to obtain pure lines in a short time and thereby to reduce the selection period. The response of the rice hybrids Oryza sativa L. to the anther culture is genetically determined and differs at different stages of in vitro cultivation. The growth regulators auxins and cytokinins are the factors inducing somatic embryogenesis. In this regard, in addition to selecting genotypes that respond well to in vitro culture, it is necessary to use plant growth regulators that increase the induction of embryoidogenesis and plant regeneration during the cultivation of rice anthers. The aim of the study. To study the effect of genotype, plant growth regulators and additional stimulator AgNO3 on the induction of callusogenesis, embryoidogenesis and regeneration of green rice plants in the culture of anthers in vitro of rice hybrids and to optimize their concentrations in relation to the studied genotypes. Methodology. The studies were carried out in the laboratory of biotechnology and molecular biology of the "FSC of rice" according to the generally accepted in vitro method of Butenko R.G. (1990). The study used F1-3 rice hybrids. Conclusion. A statistically significant effect of the interaction between genotype, concentration, and type of plant hormones in the in vitro culture of rice anthers was revealed. It was found that the response of genotypes to successful shoot regeneration under in vitro conditions is determined by the combination and concentrations of exogenous and endogenous hormones, and differences in shoot regeneration among different genotypes under different hormone concentrations and additives may be related to the quality of the callus. Effective concentrations of auxins, cytokinins, and an additional growth stimulant were selected to accelerate the selection process.