Влияние различного гелеобразующего агента в составе питательной среды на индукцию гиногенного развития неопыленных семяпочек огурца (Cucumis sativus L.)
Автор: Белов Сергей Николаевич
Журнал: Овощи России @vegetables
Рубрика: Селекция, семеноводство и биотехнология растений
Статья в выпуске: 5 (67), 2022 года.
Бесплатный доступ
Актуальность. Индукцию гиногенного развития в культуре неопыленных семяпочек Cucumis sativus L. проводят на твердых питательных средах с агар-агаром, либо Phytagel™. Гелеобразующие агенты определяют мобилизацию веществ в составе питательной среды и оказывают различные эффекты на экспланты, что сказывается на качестве полученных регенератов. Однако работы, в которых изучается влияние данных гелеобразующих агентов на развитие семяпочек и сравнение их между собой для C. sativus L. отсутствуют. Цель исследований: изучить влияние различного гелеобразующего агента в питательной среде на индукцию гиногенеза и развитие неопыленных семяпочек огурца. Материалы и методы. В исследование были включены два перспективных коллекционных образца огурца №58 и №831 лаборатории селекции и семеноводства тыквенных культур ФГБНУ ФНЦО. Для индукции гиногенеза использовали питательную среду IMC (Induction Medium for Cucurbitaceae) с 30 г/л сахарозы, 200 мг/л ампициллина, 0,2 мг/л тидиазурон (ТДЗ). В качестве гелеобразующего агента использовались агар-агар в концентрации 7 г/л, либо Phytagel™ в концентрации - 3,5 г/л. Семяпочки были выделены из завязей, находящихся в фазе полураскрытого цветка (FL-1) и фазе полностью раскрытого цветка (FL). Культивирование проводили в пластиковых чашках Петри диаметром 60 мм с объемом воздушной прослойки 28,8 см3 - "КС №1", и стеклянных культуральных банках с объемом воздушной прослойки 140 см3 - "КС №2". Результаты. На питательных средах, содержащих Phytagel™ и агар - агар площадь семяпочек за 30 дней культивирования увеличивалась неравномерно. Коэффициенты увеличения семяпочек между гелеобразующими агентами отличались от 1,7 до 2,6 раз в зависимости от времени культивирования. Средняя скорость увеличения семяпочек на средах с Phytagel™ составляла 0,08 мм2/сут., в то время как на средах с агар-агаром она была 0,02 мм2/сут. Генотип и тип гелеобразующего агента являются значимыми факторами, влияющими на увеличение площади введенных в культуру неопыленных семяпочек огурца. При этом доля влияния гелеобразующего агента составила 55,01%, а доля влияния генотипа составила 14,53%. Влияние стадии развития цветка и типа культурального сосуда не оказывало существенного влияния на развитие семяпочек у обоих генотипов. В исследовании удалось достичь индукции гиногенеза у 67 % введенных в культуру неопыленных семяпочек у генотипа №831 на питательной среде с агар-агаром. Выводы. На питательной среде, где в качестве гелеобразующего агента используется Phytagel™, семяпочки увеличиваются в размере быстрее, чем на питательных средах с агар-агаром. В тоже время процент индуцированных семяпочек был существенно выше на питательных средах с агар-агаром для обоих генотипов. Тип гелеобразующего агента и генотип и являются значимыми факторами, влияющими на индукцию и развитие неопыленных семяпочек.
Гиногенез, неопыленные семяпочки, гелеобразующий агент, агар-агар, phytagel
Короткий адрес: https://sciup.org/140295696
IDR: 140295696 | DOI: 10.18619/2072-9146-2022-5-15-23
Список литературы Влияние различного гелеобразующего агента в составе питательной среды на индукцию гиногенного развития неопыленных семяпочек огурца (Cucumis sativus L.)
- Murashige T., Skoog F. A Revised Medium for Rapid Growth and Bio-Assays with Tobacco Tissue Cultures. Physiol Plant. 1962;15:437-97. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x
- Gémes-Juhász A., Balogh P., Ferenczy A., Kristóf Z. Effect of Optimal Stage of Female Gametophyte and Heat Treatment on in Vitro Gynogenesis Induction in Cucumber (Cucumis sativus L.). Plant Cell Reports. 2002;21(2):105-111. https://doi.org/10.1007/s00299-002-0482-8
- Tantasawat P.A., Sorntip A., Pornbungkerd P. Effects of Exogenous Application of Plant Growth Regulators on Growth, Yield, and In Vitro Gynogenesis in Cucumber. HortScience. 2015;50(3):374-82. https://doi.org/10.21273/hortsci.50.3.374
- Tantasawat P.A., Sorntip A., Poolsawat O., Chaowiset W., Pornbungkerd P. Evaluation of Factors Affecting Embryo-like Structure and Callus Formation in Unpollinated Ovary Culture of Cucumber (Cucumis sativus). International Journal of Agriculture and Biology. 2015;17(3):613-8. https://doi.org/10.17957/ijab.17.3.14.257
- Grigolava T.R., Monakhos G.F., Monakhos S.G. Nutrient medium gelling agent effect on embryo- and callusogenesis in isolated ovules of red beet (Beta vulgaris L.). Izv Timirâzevsk s-h akad. 2021;(6):32-41. https://doi.org/10.26897/0021-342X-2021-6-32-41
- Li J.W., Si S.W., Cheng J.Y., Li J.X., Liu J.Q. Thidiazuron and Silver Nitrate Enhanced Gynogenesis of Unfertilized Ovule Cultures of Cucumis Sativus. Biologia Plantarum. 2013;57(1):164-8. https://doi.org/10.1007/s10535-012-0269-x
- Raldugina G.N., Sobolkova G.I. The Genotype Dependent Effect of Abscisic Acid on Callus Cultures of Brassica Napus L. Russ J Plant Physiol. 1994;41:702-6.
- Белов С.Н. Улучшенный способ введения в культуру in vitro неопыленных семяпочек огурца (Сucumis sativus L.). ФГБНУ ФИЦ ‘Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова’; 2022. (В печати) [Belov SN. An improved method for introducing unpollinated cucumber ovules (Cucumis Sativus L.) into in vitro culture. Federal State Budgetary Institution Federal Research Center “N. I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources”; 2022. (In press)
- Masuda K., Kikuta Y., Okazawa Y. Instructions for Use a Revision of the Medium for Somatic Embryogenesis in Carrot. Journal of the faculty of agriculture. 1981.
- Lichter R. Induction of Haploid Plants From Isolated Pollen of Brassica Napus. Zeitschrift für Pflanzenphysiologie. 1982;105(5):427-34. https://doi.org/10.1016/s0044-328x(82)80040-8
- Domblides E.A., Shmykova N.A., Belov S.N., Korottseva I.B., Soldatenko A.V. DH-plant production in culture of unpollinated ovules of cucumber (Cucumis sativus L.). Vegetable crops of Russia. 2019;(6):3-9. (In Russ.) https://doi.org/10.18619/2072-9146-2019-6-3-9
