ПОЛУЧЕНИЕ МУТАНТНЫХ ЛИНИЙ СУРЕПИЦЫ (BRASSICA RAPA) И ЕЕ ОТДАЛЕННЫХ ГИБРИДОВ В КУЛЬТУРЕ ИЗОЛИРОВАННЫХ МИКРОСПОР
DOI:
https://doi.org/10.26577/eb.2022.v91.i2.08Ключевые слова:
сурепица, рапс, отдаленная гибридизация, мутагенез, культура изолированных микроспорАннотация
В данной статье представлены результаты исследования по получению мутантных удвоенных гаплоидов сурепицы (Brassica rapa L.ssp.Oleifera), а также ее межвидовых гибридов с рапсом (Brassica napus). Для увеличения продуктивности межвидовой гибридизации была использована культура изолированных незрелых зародышей. В результате исследований были получены межвидовые гибриды сурепицы с рапсом. Наибольшее количество полученных растений наблюдалось у гибридов, где материнской формой являлся рапс. Более того с целью увеличения генетического разнообразия изучаемого материала использовался химический мутагенез. Этиленметилсульфонат (EMS) был применен для обработки эмбриодов полученных в культуре изолированных микроспор сурепицы и межвидовых гибридов сурепицы с рапсом. Результаты регенерации эмбриоидов на фоне мутагена на питательной среде В5 с гибберелловой кислотой показали, что концентрация в 8 мМ ЕМS стимулировала процесс регенерации у сортов сурепицы (Золотистая – 72% и Янтарная- 88%), и показала лучший результат по сравнению с низкой концентрацией (4 мМ). Для гибридов по сравнению с высокой концентрацией (8мМ), низкая концентрация 4мМ ЕМS показала лучший результат. Получены новые мутантные линии, как исходный материал для селекции в создании новых отечественных сортов канолы.
Библиографические ссылки
Peltonen-Sainio P, Hakala K, Jauhiainen L, Ruosteenoja Kimmo (2009) Comparing regional risks in producing turnip rape and oilseed rape Impacts of climate change and breeding. Acta Agriculturae Scandinavica. Section B – Soil and Plant Science 59:129-138.
Fu Y B and Gugel Richard K (2009) Genetic variability of Canadian elite cultivars of summer turnip rape (Brassica rapa L.) revealed by simple sequence repeat markers. Can. J. Plant Sci. pp 865-874.
Qian W, Sass O, Meng J, Li M, Frauen M, Jung C (2007) Heterotic patterns in rapeseed (Brassica napus L.): I. Crosses between spring and Chinese semi-winter lines. Theor. Appl. Genet. 115:27–34.
Mahasuk P, Kullik AS, Iqbal MC, et al. (2017) Effect of boron on microspore embryogenesis and direct embryo to plant conversion in Brassica napus (L.). Plant Cell Tiss. Organ. Cult. 130: 443–447. doi:10.1007/s11240-017-1232-5.
Takahashi Y, Yokoi S, Takahata Y (2012) Effects of genotypes and culture conditions on microspore embryogenesis and plant regeneration in several subspecies of Brassica rapa L. Plant Biotechnol. Rep.6: 297–304. doi:10.1007/s11816-012-0224-5.
Liu X, Garban J, Jones PJ, Heuvel J, Lamarche B, Jenkins D, Connelly P, Couture P, Pu S, Fleming J, West S, Kris-Etherton P (2018) Diets low in saturated fat with different unsaturated fatty acid profiles similarly increase serum-mediated cholesterol efflux from THP-1 macrophages in a population with or at risk for metabolic syndrome: The canola oil multicenter intervention trial. The Journal of Nutrition 148:721–728. doi: 10.1093/jn/nxy040.
Loganes C, Ballali S, Minto C (2016) Main properties of canola oil components: A descriptive review of current knowledge. The Open Agriculture Journal 10:9–74. doi: 10.2174/1874331501610010069.
Castillo AM, Cistue L, Valle´s MP, Sanz JM, Romagosa I, Molina-Cano JL (2001) Efficient production of androgenic doubled-haploid mutants in barley by the application of sodium azide to anther and microspore cultures. Plant Cell Rep. 20: 105 –111.
Barro F, Ferna´ndez-Escobar J, De la Vega M, Martin A (2002) Modification of glucosinolate and erucic acid contents in doubled haploid lines of Brassica carinata by UV treatment of isolated microspores. Euphytica 129: 1–6.
Ali I and Ahmad M (2004) In vitro mutagegenesis in oil seed brassica. Pakistan Journal of Biotechnology 1(1): 1–5. DOI: https://pjbt.org/index.php/pjbt/article/view/123
Newsholme DM, MacDonald MV, Ingram DS (1989) Studies of selection in vitro for novel resistance to phytotoxic products of Leptospheria maculans (Desm.) Ces. & De Not in secondary embryogenic lines of Brassica napus ssp. oleifera (Metzg.) Sinsk., winter oilseed rape. New Phytol. 113: 117–126. doi:10.1111/j.1469-8137.1989.tb04697.x.
Gamborg OL, Eveleigh D (1968). Culture methods and detection of glucanases in suspension cultures of wheat and barley. Canadian Journal of Biochemistry and Physiology 46: 417–421. doi: 10.1139/o68-063
Swanson EB (1990). Microspore culture in Brassica. Methods in Molecular Biology 6: 159–169. doi: 10.1385/0-89603-161-6:159
Gland A (1981). Doubling chromosomes in interspecific hybrids by colchicine treatment. Eucarpia. Cruciferae Newsletter 6: 20–22.
Gosudarstvennyj reestr selekcionnyh dostizhenij, rekomenduemyh k ispol'zovaniyu v Respublike Kazahstan. URL: http://adilet.zan.kz/rus/docs/V090005759_ (accessed: 1.02.2022)
Daurova A, Daurov D, Volkov D, Karimov A, Abai Z, Raimbek D, Zhapar K, Zhambakin K, Shamekova M (2020) Mutagenic treatment of microspore-derived embryos of turnip rape (Brassica rapa) to increase oleic acid content. Plant Breeding 00:1–7. DOI: 10.1111/pbr.12830
Facciotti D. Production of Improved Rapeseed Exhibiting Yellow-Seed Coat. US Patent 006547711B2, 15 April 2003.
Rahman MH (2001) Production of yellow-seeded Brassica napus through interspeci®c crosses. Plant Breeding 120: 463-472.
Karim MM, Siddika A, Tonu NN, Hossain DM, Meah MB, Kawanabe T, Fujimoto R, Okazaki K (2014) Production of high yield short duration Brassica napus by interspecific hybridization between B. oleracea and B. rapa. Breeding Science 63: 495–502.
Iqbal MCM, Weerakoon SR, Peiris PKD (2006) Variability of fatty acid composition in interspecific hybrids of mustard Brassica juncea and Brassica napus. Ceylon Journal of Science (Biological Sciences) 35(1): 17–23.
Spasibionek S (2006) New mutants of winter rapeseed (Brassica napus L.) with changed fatty acid composition. Plant Breeding 125: 259–267. https://doi.org/10.1111/j.1439-0523.2006.01213.x
Zhambakin KZh, Zatybekov AK, Volkov DV, Shamekova M Kh (2015) Mutagenesis in microspore culture of Brassica napus. Biotechnology. Theory and Practice 3: 20-32 DOI: 10.11134/btp.3.2015.3
Tavakoli M and Shariatpanahi ME (2013) Effect of EMS on Microspore Embryogenesis Induction and Haploid Plant Regeneration in Rapeseed (Brassica napus L.). Crop Biotech. Spring & Summer 4: 61-68
He Y, Wan G, Chen Sh, Jin Z, Xu L, Tang G, Zhou W (2007) Effects of mutagenic treatments of isolated microspores and microspore-derived embryos on embryogenesis and plant regeneration in oilseed rape. 12th IRC, Wuhan, China, March 2:26-30.
Mizuno Y, Okamoto Sh, Hara M, Mizoguchi T (2014) EMS mutagenesis and characterization of Brassica rapa Mutants. Plant Biotechnology 31: 185–190. DOI: 10.5511/plantbiotechnology.14.0109b
Gu HH, Zhang DQ, Zhang GQ, Zhou WJ (2003) Advance on in vitro microspore technology for mutation breeding in rapeseed. Acta Agricultura Zhejiangensis 15: 318-322.
Zhang GQ, Zhang DQ, Tang GX, He Y, Zhou WJ (2006) Plant development from microspore-derived embryos in oilseed rape as affected by chilling, desiccation and cotyledon excision. Biologia Plantarum 50: 180-186.
