Гульнар Рафиловна Гумерова, кандидат биологических наук, научный сотрудник
450054 Россия, Уфа, пр. Октября, 71
Gulnar R. Gumerova, Cand. Sci. (Biology), Researcher
71 Oktyabrya Ave., Ufa 450054, Russia
Айзиля Айтугановна Галимова, кандидат биологических наук, научный сотрудник, УФИЦ РАН, ИБГ УФИЦ РАН; ВИР
450054 Россия, Уфа, пр. Октября, 71;
190000 Россия, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44
Ayzilya A. Galimova, Cand. Sci., (Biology), Researcher, UFRC RAS, IBG UFRC RAS; VIR
71 Oktyabrya Ave., Ufa 450054, Russia;
42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000, Russia
Булат Разяпович Кулуев, доктор биологических наук, профессор, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией, УФИЦ РАН, ИБГ УФИЦ РАН; ведущий научный сотрудник, ВИР
450054 Россия, Уфа, пр. Октября, 71;
190000 Россия, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44
Bulat R. Kuluev, Dr. Sci. (Biology), Professor, Leading Researcher, Head of a Laboratory, UFRC RAS, IBG UFRC RAS; Leading Researcher VIR
71 Oktyabrya Ave., Ufa 450054, Russia;
42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000, Russia
Актуальность. Мягкая пшеница (Triticum aestivum L.) как одна из главных хлебных культур вызывает большой интерес у селекционеров и других исследователей и требует постоянного контроля существующих сортов, а также создания новых с помощью классических методов селекции и современных методов генной инженерии, ключевым этапом в которых является успешный каллусогенез и органогенез у целевых объектов. В связи с этим в данном исследовании была проведена оценка регенерационного потенциала двух яровых (‘Саратовская 55’ и ‘Сигма’) и трех озимых (‘Таня’, ‘Фишт’ и ‘Память’) сортов мягкой пшеницы, а также подбор оптимальных условий для индукции каллуса и органогенеза с использованием зрелых зародышей.
Материалы и методы. В работе были использованы незрелые и зрелые зародыши мягкой пшеницы сортов ‘Таня’, ‘Фишт’, ‘Память’, ‘Сигма’ и ‘Саратовская 55’. Морфогенетический потенциал in vitro оценивали при действии абиотических факторов (предварительная холодовая обработка зерновок) и экзогенных гормонов (2,4-Д в различных концентрациях).
Результаты и выводы. Проведенный анализ позволил выделить сорта мягкой пшеницы ‘Фишт’ и ‘Сигма’, обладающие высоким морфогенетическим и регенерационным потенциалом. Также было показано, что холодовое воздействие может являться хорошим стимулирующим фактором для получения большого количества каллуса, а в случаях, когда задачей эксперимента является получение регенерантов, лучше отказаться от такой обработки в пользу классических методов индукции каллуса в нормальных условиях.
Background. Bread wheat (Triticum aestivum L.) is one of the staple cereal crops, so it is of great interest to breeders and researchers and requires constant monitoring of existing cultivars, including the development of new ones through classical breeding and modern gene engineering. The key stage in these techniques is successful callusogenesis and organogenesis in target objects. With this in view, the regeneration potential of two spring (‘Saratovskaya 55’ and ‘Sigma’) and three winter (‘Tanya’, ‘Fisht’ and ‘Pamyat’) cultivars of bread wheat was assessed, and optimal conditions were identified for callus induction and organogenesis using mature embryos.
Materials and methods. Immature and mature embryos of the five bread wheat cultivars were used in the study. The in vitro morphogenetic potential was evaluated under the impact of abiotic factors: preliminary exposure of grains to cold and use of exogenous hormones (2,4-D in various concentrations). Pretreatment of wheat with cold was carried out as follows: sterilized grains were incubated on the hormonal medium at a temperature of 4 °C for 2 weeks, and then transferred to 26 °C for 4 more weeks. The efficiency of callusogenesis and rhizogenesis was assessed and the numbers of morphogenetic calluses, regenerated and acclimatized plants were calculated.
Results and conclusions. The analysis made it possible to identify the bread wheat cultivars ‘Fisht’ and ‘Sigma’ for their high morphogenetic and regenerative potential. It was also shown that exposure to cold can serve as a good stimulating factor for producing a large number of calluses, but regenerants are better induced under normal conditions. The results also depended on the concentration of hormones applied. Universal conditions for morphogenesis and regeneration were not identified.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.