Морфогенетичні реакції калюсної культури Triticum aestivum L. за тривалої дії низьких позитивних температур

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15407/cryo32.03.214

Ключові слова:

Triticum aestivum L., калюсна культура in vitro, гени VRN, яровизація, морфогенетичні реакції, хлорофілогенез, гемогенез, ризогенез

Анотація

У роботі представлено результати дослідження впливу холодової експозиції при 4°С на хлорофіло-, гемо- та ризогенез у калюсній культурі сортів пшениці м’якої озимої. Було встановлено закономірності процесів морфогенезу у культурі in vitro пшениці м’якої озимої за різної тривалості дії (15, 30 та 45 діб) позитивної пониженої температури. Використовували калюсну культуру 2–3-го пасажів сортів — Дорідна, Статна та Астет. Результати експериментів показали, що за попередньої яровизації калюсів протягом 30 та 45 діб значною мірою стимулюються хлорофіло- та гемогенез, під час подальшого культивування це підвищує частоту отримання рослин-регенерантів. Ефективність даних процесів залежить від генотипу вихідного сорту та тривалості дії холодової обробки. Припускається, що у калюсній культурі пшениці м’якої озимої може відбуватися яровизація, пов’язана з експресією генів VRN, яка проявляється у зміні процесів морфогенезу.

 

Probl Cryobiol Cryomed 2022; 32(3): 214–225

Посилання

Achrem M, Skuza L, Kalinka A, et al. Role of epigenetic mechanisms in plant response to low temperature. Acta Biol Crac Ser Bot. 2012; 54 (1): 7-15. CrossRef

Adamczuk A, Siegien I, Ciereszko I. Morphogenesis of plants in vitro under stress conditions. In: Łaska G. editor. Biological diversity - from cell to ecosystem. Białystok: Polish Botanical Society - Branch in Białystok; 2012. P. 25-40.

Atramentova LO, Utevska OM. [Statistical methods in biology]. Kharkiv: V.N. Karazin Kharkiv National University; 2007. 288 p. Ukrainian.

Avksentieva OO, Shulik VV. [Allelic state and effects of soft wheat VRN genes in vivo and in vitro]. Biosystems Diversity. 2016; 24(1): 222-30. Ukrainian. CrossRef

Avksentieva OO, Shulik VV. [Biotechnology of higher plants: in vitro culture]. Kharkiv: V.N. Karazin Kharkiv National University; 2017. 96 р. Ukrainian.

Avksentieva OO, Shulik VV, Taran NY. Research into the influence of contrasting trophic conditions of vernalization on the allelic state of VRN genes and the development rates of Triticum aestivum L. Biologija. 2018; 64 (1): 73-81. CrossRef

Benderradji L, Brini F, Kellou K. et al. Callus induction, proliferation, and plantlets regeneration of two bread wheat (Triticum aestivum L.) genotypes under saline and heat stress conditions. Int Sch Res. [Internet] 2011 15 Dec [Cited 11.09.2021]; 2012: 367851. Available from: https://www.hindawi.com/journals/isrn/2012/367851/ CrossRef

Bilynska OV. Influence of spike pretreatment at low temperatures on efficiency of spring barley haploid production in anther culture in vitro. Probl Cryobiol Cryomed. 2020; 30 (1): 68-76. CrossRef

Delporte F, Pretova A, Jardin P, Watillon B. Morphohistology and genotype dependence of in vitro morphogenesis in mature embryo cultures of wheat. Protoplasma. 2014; 251: 1455-70. CrossRef

Dennis ES, Peacock WJ. Vernalization in cereals. J Biol. 2009; 8(6): 57-67. CrossRef

Dubrovna OV, Morhun BV, Bavol AV. [Wheat biotechnology: selection and genetic engineering]. Kyiv: Lohos, 2014. 375 p. Ukrainian.

Fait VI. [Genetic control system for differences in the duration of vernalization in winter wheat]. Tsitol Genet. 2003; 37(5): 69-76. Russian. PubMed

Henderson IR, Shindo C, Dean C. The need for winter in the switch to flowering. Annu Rev Genet. 2003; 37: 371-92. CrossRef

Karimzadeh G, Francis D, Davies MS. Low temperature induced accumulation of protein is sustained both in root meristems and in callus in winter wheat but not in spring wheat. Ann Bot. 2000; 85: 769-77. CrossRef

Kondic-Sipka A, Hristov N, Kobiwski B. In vitro screening for low temperature tolerance of wheat genotypes. Genetika. 2006;38(2): 137-44. CrossRef

Morgun VV, Dubrovna OV, Morgun BV. [Obtaining stressresistant wheat plants by biotechnological methods]. In: [Plant physiology: achievements and new directions of development]. Kyiv: Lohos; 2017. p. 393-413. Ukrainian

Morgun VV, Kyryzyi DA, Shadchyna TK. [Ecophysiological and genetic aspects of adaptation of cultivated plants to global climate change]. Fiziologiya i biokhimiya kulturnykh rasteniy. 2010; 42(1): 3-23. Russian.

Muterko AF, Balashova IA, Fayt VI, Sivolap YuM. Molecular genetic mechanisms of regulation of growth habit in wheat. Cytol Genet. 2015; 49(1): 58-71. CrossRef

Parmar S, Sainger M, Chaudhary D, et al. Plant regeneration from embryo of commercial Indian bread wheat (Triticum aestivum L.) cultivars. Physiol Mol Biol Plants. 2012; 18: 177-83. CrossRef

Roesler EA, Manfroi E, Morás A, et al. Adaptation of in vitro regeneration protocol for Brazilian wheat genotypes. Ciência Rural. [Internet] 2018 [cited 11.09. 2021]; 48(11): e20170806. Available from: https://www.scielo.br/j/cr/a/Z9v5wHVqCg3gzGwG4mwdCmw/?lang=en CrossRef

Seldymyrova OA, Kruhlova NN, Zynatullyna AE. [The role of phytohormones in the induction of callusogenesis and the regulation of morphogenesis pathways of cereal calli in vitro: a review of the problem]. Nauchnyj rezultat. Ser. Fizioligiya. 2017; 3 (1): 8-13. Russian.

Shcherban' AB, Salina EA. [Epigenetic regulation of vernalization gene expression]. Tsitologiia. 2013; 55(4): 234-7. Russian. PubMed

Stelmakh AF, Fait VI, Martyniuk VR. [Genetic systems of the type and control of the rate of development of common wheat]. Tsitol Genet. 2000; 34(2): 39-45. Russian. PubMed

Zhuravlev YN, Omelko AM. Plant morphogenesis in vitro. Russ J Plant Physiol 2008; 55(5): 579-96. CrossRef

Downloads

Опубліковано

2022-09-30

Як цитувати

Avksentieva, O., Zhmurko, V., & Chumakova, V. (2022). Морфогенетичні реакції калюсної культури Triticum aestivum L. за тривалої дії низьких позитивних температур. Проблеми кріобіології і кріомедицини, 32(3), 214–225. https://doi.org/10.15407/cryo32.03.214

Номер

Том 32 № 3 (2022): Probl Cryobiol Cryomed

Розділ

Теоретична та експериментальна кріобіологія

Ліцензія

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.


Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).