Morphological variability of haploid plants and doubled haploids of rice obtained on one callus line in anther culture in vitro was studied. The work was carried out on rice plants Oryza sativa L. subspecies japonica Kato varietу Cascade. Regenerant plants of one callus line obtained from one rice anther (four in total) were divided into two or three groups of 20-30 plants, depending on the sample size in order of their differentiation on callus and transplantation on the rooting medium. Two callus lines (15.1 and 18.1) formed half of the haploids, half of the doubled haploids, and two other callus lines (5.1 and 7.2) numerous haploids. On callus lines with numerous haploids (5.1 and 7.2), as the regenant number increases, the size of plants decreases (plant height, number of flowers on the main panicle, number of panicles). On the lines 15.1 and 18.1 between groups of haploids and between groups of doubled haploids statistically significant differences absent. In breeding purposes for the induced doubling of the number of chromosomes in haploid regenerants with antitubulin substances such as colchicine, it is advisable to use plants that form on callus among the first. Between haploids of four callus lines and doubled haploids of two callus lines, statistically significant differences (at p=0.001) were revealed using the Hotelling's T2-criterion, calculated for the whole complex of biometric features. Haploids of different lines differed in three or four of them, doubled haploids on three of the five signs (length of panicle, productive bushiness and plant height). Varieties of interest to breeders may be improved by anther culture in vitro.
Условия выращивания растений-доноров в андрогенезе in vitro рассматриваются с позиции воздействия на растения физических факторов (освещенность, длина светового дня, температура, питание растений). Считается, что для культуры клеток и тканей in vitro подходит любой сезон, однако в отдельные периоды года культуры in vitro растут и развиваются лучше, чем в другие. Исследований, связанных с введением в культуру пыльников in vitro во все периоды года, мы не обнаружили. В настоящей работе впервые показано, что интенсивность каллусообразования и регенерации растений риса посевного (Oryza sativa L.) различается в зависимости от месяца введения пыльников в культуру in vitro при единообразных условиях выращивания растенийдоноров в течение года. Пониженная температура 21 С позволяла получать каллус с разной интенсивностью в течение всего года, при оптимальной для риса температуре 24 С наблюдалась большая сезонная зависимость. Нашей целью было изучение сезонной зависимости андрогенетических ответов in vitro риса при выращивании растений-доноров в контролируемых условиях климатической камеры при двух температурных режимах. В работе использовали пыльники риса подвида japonica Kato сорта Каскад. Растения-доноры высаживали в грунт ежемесячно 15 числа по 5-9 растений в течение года и помещали в климатическую камеру при температурах 24 и 21 С, освещенности 15 тыс. лк, влажности 60 %, фотопериоде 14/10 ч (свет/темнота). Контролем служили пыльники с растений, выращенных на вегетационной площадке в естественных условиях. В контроле пыльники вводили в культуру in vitro в августе 2015 и 2016 года в количестве 400 шт. Перед введением в культуру пыльники риса подвергали воздействию низких положительных температур (5 С) в течение 7 сут, помещая метелки в цилиндры с водой. Культивирование проводили на индукционной питательной среде N 6. Число высаженных пыльников ежемесячно составляло от 400 до 702 шт. Максимальная частота каллусообразования приходилась на май-июнь (15,5-28,3 %). При выращивании растений-доноров в искусственных условиях при обеих температурах в этот период каллусообразование было выше, чем в контроле. Использование климакамеры позволяло получить в отдельные месяцы стабильно высокие значения интенсивности каллусообразвания, что не всегда возможно в естественных условиях выращивания исходных растений. Температура выращивания растений-доноров влияла на каллусообразование и регенерационную способность побегов из пыльников риса. Низкая для риса температура (21 С) позволяла получать каллус ежемесячно с большей или меньшей интенсивностью (1,0-15,5 %). При оптимальной температуре 24 С в ранневесенний и позднеосенний периоды образования каллуса из пыльников не наблюдалось. При температуре выращивания растений-доноров 21 С формировалось в 4 раза больше каллусов с зелеными регенерантами (31,6 %) по сравнению с температурой 24 С (8,8 %), увеличивалась доля удвоенных гаплоидов до 28,1 % и их среднее число на каллус до 16,6 шт. Выявлена средняя корреляционная зависимость между долей каллусов с зелеными регенерантами и средним ч...
Условия выращивания растений-доноров в андрогенезе in vitro рассматриваются с позиции воздействия на растения физических факторов (освещенность, длина светового дня, температура, питание растений). Считается, что для культуры клеток и тканей in vitro подходит любой сезон, однако в отдельные периоды года культуры in vitro растут и развиваются лучше, чем в другие. Исследований, связанных с введением в культуру пыльников in vitro во все периоды года, мы не обнаружили. В настоящей работе впервые показано, что интенсивность каллусообразования и регенерации растений риса посевного (Oryza sativa L.) различается в зависимости от месяца введения пыльников в культуру in vitro при единообразных условиях выращивания растенийдоноров в течение года. Пониженная температура 21 С позволяла получать каллус с разной интенсивностью в течение всего года, при оптимальной для риса температуре 24 С наблюдалась большая сезонная зависимость. Нашей целью было изучение сезонной зависимости андрогенетических ответов in vitro риса при выращивании растений-доноров в контролируемых условиях климатической камеры при двух температурных режимах. В работе использовали пыльники риса подвида japonica Kato сорта Каскад. Растения-доноры высаживали в грунт ежемесячно 15 числа по 5-9 растений в течение года и помещали в климатическую камеру при температурах 24 и 21 С, освещенности 15 тыс. лк, влажности 60 %, фотопериоде 14/10 ч (свет/темнота). Контролем служили пыльники с растений, выращенных на вегетационной площадке в естественных условиях. В контроле пыльники вводили в культуру in vitro в августе 2015 и 2016 года в количестве 400 шт. Перед введением в культуру пыльники риса подвергали воздействию низких положительных температур (5 С) в течение 7 сут, помещая метелки в цилиндры с водой. Культивирование проводили на индукционной питательной среде N 6. Число высаженных пыльников ежемесячно составляло от 400 до 702 шт. Максимальная частота каллусообразования приходилась на май-июнь (15,5-28,3 %). При выращивании растений-доноров в искусственных условиях при обеих температурах в этот период каллусообразование было выше, чем в контроле. Использование климакамеры позволяло получить в отдельные месяцы стабильно высокие значения интенсивности каллусообразвания, что не всегда возможно в естественных условиях выращивания исходных растений. Температура выращивания растений-доноров влияла на каллусообразование и регенерационную способность побегов из пыльников риса. Низкая для риса температура (21 С) позволяла получать каллус ежемесячно с большей или меньшей интенсивностью (1,0-15,5 %). При оптимальной температуре 24 С в ранневесенний и позднеосенний периоды образования каллуса из пыльников не наблюдалось. При температуре выращивания растений-доноров 21 С формировалось в 4 раза больше каллусов с зелеными регенерантами (31,6 %) по сравнению с температурой 24 С (8,8 %), увеличивалась доля удвоенных гаплоидов до 28,1 % и их среднее число на каллус до 16,6 шт. Выявлена средняя корреляционная зависимость между долей каллусов с зелеными регенерантами и средним ч...
Most Far Eastern rice varieties are heavily affected by blast, so breeding of resistant samples is of great necessity. The purpose of the current study was to estimate and select androgenic doubled rice haploids Oryza sativa L. with an immune to the rice blast pathogen Pyricularia oryzae CaV. There has been estimated productivity of 36 androgenic lines of doubled rice haploids DH1, identified from seven F1 hybrids under the area vegetation conditions. Thirty-three of them have had resistance alleles of the genes of the Pi family. There has been determined resistance of nine DH1 at an artificial infectious background when inoculating rice plants by spraying with an aqueous suspension of conidia P. oryzae. The study was carried out during two vegetation periods in the FSBSI FSC of Agricultural Biotechnology of the Far East names after A. K. Chaika. There have been identified fifteen lines of doubled rice haploids O. sativa with a pyramid of blast resistance genes, corresponding to the control variety ‘Dolinny’ according to its productivity. Over two years of study, mean grain weight per main panicle ranged from 1.4–2.2 g, grain weight per plant was from 1.5 to 2.0 g, and 1000-grain weight exceeded 27 g. There was a negative effect of the 239 bp allele of the Pi-2 gene individually or in combination with the resistance allele of the Pi-1 gene on the immunity of Far Eastern rice varieties. Individually, the Pi-z and Pi-ta2 genes or a pyramid with their participation provide a stable type of reaction of the DH lines and the variety ‘Dolinny’ to the Primorsky isolates of P. oryza with a mean damage rate from 1.7 to 2.6 points. All lines of doubled haploids were characterized by late-maturity and are of interest in the breeding process as parental forms in hybridization with early maturing varieties O. sativa of the Far Eastern breeding.
The work is relevant for understanding evolutionary processes in plant species. Twelve callus lines with multiple regeneration of haploids and doubled haploids were obtained in F1 hybrids of Oryza sativa L. through in vitro androgenesis. Intracallus variability of the morphological features of haploids was often accompanied by a decrease in the values of morphological features with an increase in the serial number (p < 0.05). The number of panicles on a plant and the number of flowers on a panicle on two callus lines in the second or third group were increased. No variability was detected in five callus lines, i.e., such a phenomenon was not a rule. The nuclear DNA content of doubled haploids in four groups of the same callus line was 1.03– 1.09 pg, and for haploids it was 0.53–0.58 pg. Intracallus variability of nuclear DNA content was detected between groups of haploids of the same line and among doubled haploids of the same line. Significant differences were found between the haploids of one callus line and the three other callus lines of the Sadko × Kuboyar hybrid towards an increase of nuclear DNA content (p < 0.0015). The theoretical possibility of the appearance of intraspecific variability among plants with a small number of chromosomes is considered. A scheme of genomic reorganization is proposed for such species: initial plant (2n) → aneuhaploid plants (n + 1) → megasporogenesis and microsporogenesis of the 0-n type, formation of fertile pollen (n + 1) → diploid plant (2n + 2). Aneuhaploid evolution explains the intraspecific variability of chromosome numbers among plant species with low ploidy. Aneuploid technologies can help in the artificial formation of new polyploid crops, and rice is given a primary role.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.