Образец для цитирования:

Хумуд Х. Б., Юдакова О. И. Индукция прямого органогенеза в культуре зрелых зародышей кукурузы // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2019. Т. 19, вып. 3. С. 288-294. DOI: https://doi.org/10.18500/1816-9775-2019-19-3-289-294


Рубрика: 
УДК: 
581.6:601
Язык публикации: 
русский

Индукция прямого органогенеза в культуре зрелых зародышей кукурузы

Аннотация

Регенерация растений в культуре in vitro через прямой органогенез позволяет избежать сомаклональной изменчивости. Целью исследования была индукция прямого органогенеза в культуре зрелых зародышей линий кукурузы: АТТМ (bm, wx, y), АТТМ (bm, y), АТТМ (bm, g, В-тип ЦМС), АТ-3 (4n). Данные линии характеризуются наследственной предрасположенностью к партеногенезу. В качестве первичного экспланта использовали изолированные зрелые зародыши, выделенные из стерильных зерновок. Для инициации стерильной культуры оптимальной оказалась среда Мурасиге – Скуга (MS) с добавлением витаминов по прописи среды, 20 г/л сахарозы, 7 г/л агара (Panreac) без гормонов. Через 7 сут от начала культивирования проростки срезали и переносили на среду MS с добавлением 0,5 и 2,0 мг/л БАП (6-бензиламинопурин). Каллус не формировался. В зоне нижних узлов проростков развивались пазушные почки, которые затем прорастали в боковые побеги. Время заложения пазушных почек, их количество и длина пазушных побегов зависели от концентрации БАП в среде. Полученные результаты показали, что для индукции прямого органогенеза у изученных линий эффективнее использовать среду MS c добавлением 2,0 мг/л БАП. На данной среде пазушные почки в количестве от 3 до 10 закладывались на 1–2-й неделе культивирования. Через 5 недель культивирования регенерант представлял собой пучок из 5–10 побегов длиной 10–15 мм. Для удлинения микропобегов их, не разделяя, переносили на среду MS без гормонов или MS с 0,2 мг/л БАП. На среде с пониженным содержанием БАП происходило удлинение побегов, что позволяло разделять их и переводить на среды с ауксинами для дальнейшего укоренения. 

Литература
  1. Huang X. Q., Wei Z. M. High-frequency plant regeneration through callus initiation from mature embryos of maize (Zea mays L.) // Plant Cell Rep. 2004. № 22. P. 793–800.
  2. Joshi J. B., Yathish K. R., Amalraj J. J., Kumar K. K., Kokiladevi E., Arul L., Gnanam R., Balasubramanian P., Sudhakar D. A high-throughput regeneration protocol for recalcitrant tropical Indian maize (Zea mays L.) inbreds // Maydica Electronic Publication. 2014. Vol. 59. P. 211–216.
  3. Rakshit S., Rashid Z., Sekhar J. C., Fatma T., Dass S. Callus induction and whole plant regeneration in elite Indian maize (Zea mays L.) inbreds // Plant Cell Tiss. Org. Cult. 2010. Vol. 100, № 1. P. 31–37.
  4. Алаторцева Т. А., Тырнов В. С. Гормононезависимое проявление эмбриогенеза in vitro у партеногенети- ческой линии кукурузы // Бюл. Бот. сада Сарат. гос. ун-та. 2003. № 2. С. 207–211.
  5. Tang F., Tao Y.,  Zhao T.,  Wang  G. In vitro production of haploid and doubled haploid plants from pollinated ovaries of maize (Zea mays) // Plant Cell Tiss. Org. Cult. 2006. Vol. 84. P. 233–237.
  6. Obert B., Barnabas B. Colchicine induced embryogen- esis in maize // Plant Cell Tiss. Org. Cult. 2004. Vol. 77. P. 283–285.
  7. Santos M. A., Torne J. M., Blanco J. L. Methods of obtaining maize totipotent tissue. I. Seedling segments culture // Plant Sci. Lett. 1984. Vol. 33. P. 309–315.
  8. Ahmadabadi M., Ruf S., Bock R. A leaf-based regene- ration and transformation system for maize (Zea mays L.) // Transgenic Res. 2007. Vol. 16. P. 437–448.
  9. Mushke R., Yarra R., Bulle M. Efficient in vitro direct shoot organogenesis from seedling derived split node explants of maize (Zea mays L.) // J. of Genetic Engineer- ing and Biotechnology. 2016. Vol. 14. P. 49–53.
  10. Ahmad M. Z., Hussain I., Ahmed S., Roomi S. Direct in vitro multiple shoot regeneration in maize (Zea mays) inbred lines // J. Innov.  Bio-Res. 2017. Vol.  1,  №  1. P. 24–29.
  11. Ovchinnikova V. N., Sotchenko V. S., Sotchenko Y. V., Varlamiva N. V., Radionova M. A., Kharchenko P. N. Susceptibility of maize mesocotyl culture to agrobac- terium transformation and its in vitro regeneration // Appl. Biochem. Microbiol.  2018. Vol.  54,  №  8. P. 808–815.
  12. Хумуд Б. М. Х., Апанасова Н. В., Юдакова О. И. Введение в культуру in vitro партеногенетических линий кукурузы  //  Изв. Сарат.  ун-та. Сер.  Химия.Биология. Экология. 2018. Т. 18, вып. 3. С. 320–324.DOI: https://doi.org/10.18500/1816-9775-2018-18-3-320-324
  13. Olawuyi O. J., Dalamu O., Olowe O. M. In vitro regeneration and proliferation of maize (Zea mays L.) genotypes through direct organogenesis // J. of Natural Sci. Res. 2019. Vol. 9, № 6. P. 65–73.
  14. Armstrong C., Green C. E. Establishment and maintenance of frible, embryogenic maize callus and involvement of L-proline // Planta. 1985. Vol. 164, № 2. P. 207–214.
  15. Гуторова О. В., Апанасова Н. В., Юдакова О. И. Соз- дание генетически маркированных линий кукурузы с наследуемым и индуцированным типами партено- генеза // Изв. Самар. науч. центра РАН. 2016. Т. 18, № 2-2. С. 341–344.
  16. Апанасова  Н.  В.,  Гуторова  Од. аВк.о, вЮа О.  И., Смолькина Ю. В. Особенности строения и развития женских генеративных структур у линий кукурузы   с наследуемым и индуцированным типами партено- генеза // Изв. Самар. науч. центра РАН. 2017. Т. 19, № 2-2. С. 216–219.
  17. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures // Physiol. Plant. 1962. Vol. 15. P. 473–497.

 

Полный текст в формате PDF (на русском языке):