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: 10.18500/1816-9775-2019-19-3-289-294
Индукция прямого органогенеза в культуре зрелых зародышей кукурузы
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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Obert B., Barnabas B. Colchicine induced embryogen- esis in maize // Plant Cell Tiss. Org. Cult. 2004. Vol. 77. P. 283–285.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures // Physiol. Plant. 1962. Vol. 15. P. 473–497.