Солестійкість рослин R1 тритикале, отриманих шляхом клітинної селекції
DOI:
https://doi.org/10.31073/mvis201705-07Ключові слова:
тритикале, стійкість, сольовий стрес, хлорид натрію, клітинна селекція, рослини R1Анотація
Мета. Проаналізувати рівень стійкості до засолення рослин R1 тритикале озимого, отриманих методами клітинної селекції з рослин-регенерантів R0, за довжиною пагона і головного кореня 10-добових проростків з використанням хлориду натрію як стресового чинника. Методи. Досліджували генотипи тритикале озимого миронівської селекції (лінія 38/1296 та сорт Обрій Миронівський). Оцінку стійкості до засолення рослин R1 тритикале проведено в умовах лабораторного досліду. Для аналізу експериментальних даних та підтвердження їх достовірності використано методи статистичної обробки. Результати. Проаналізовано рівень стійкості до засолення рослин R1 тритикале озимого, отриманих методом клітинної селекції. Показано, що незважаючи на наявність у живильному субстраті хлориду натрію в концентрації 1,5 % стійкі рослини R1 тритикале продовжували активно розвиватись. Це свідчить про їх підвищену толерантність до засолення. У обох генотипів тритикале озимого виділено лінії з підвищеною солестійкістю. Довжина головних коренів та пагонів у пророслого насіння цих ліній достовірно перевищувала цей показник у контролі. Встановлено, що серед рослин R1 лінії 38/1296 та сорту Обрій Миронівський найбільш стійкими до сольового стресу були сомаклональні лінії 4Л/сл5-1 та 3С/сл4-1 відповідно, оскільки довжина головного кореня та пагона їх проростків за селективних умов була достовірно вищою, ніж у рослин вихідного генотипу. Отримані результати підтвердили можливість використання клітинної селекції in vitro для добору рослин з покращеними полігенними ознаками. Висновки. Стійкість до сольового стресу виділених in vitro клітин збереглася в регенерованих рослинах і на рівні організму забезпечила підвищення толерантності до засолення. Отримані результати можуть свідчити про те, що рослини R1 тритикале мають генетично обумовлену ознаку солестійкості.Посилання
Oettler, G. (2005). The fortune of a botanical curiosity – Triticale: past, present and future. J. Agric. Sci., 143(5), 329–346. doi: 10.1017/S0021859605005290
Rybalka, О. І., Morgun, V. V., Morgun, B. V., & Pochynok, V. M. (2015). Agronomic potential and perspectives of triticale. Fiziologiya Rasteniy i Genetika [Plant Physiology and Genetics], 47(2), 95–111. [in Ukrainian]
Blum, A. (2014). The abiotic stress response and adaptation of triticale – a review. Cereal Res. Commun., 42(3), 359–375. doi: 10.1556/CRC.42.2014.3.1
Avdeyev, Y. I., & Slascheva, L. A. (2014). Resistance winter triticale to extreme abiotic factors of environment in aired territory of cultivation. Astrakhanskiy Vestnik Ekologicheskogo Obrazovaniya [Astrakhan Bulletin for Environmental Education], 29(3), 84–87. [in Russian]
Blum, A. (2005). Drought resistance, water-use efficiency, and yield potential – are they compatible, dissonant, or mutually exclusive? Aust. J. Agric. Res., 56(11), 1159–1168. doi: 10.1071/AR05069
Krasensky, J., & Jonak, C. (2012). Drought, salt, and temperature stress-induced metabolic rearrangements and regulatory networks. J. Exper. Bot., 63(4), 1593–1608. doi: 10.1093/jxb/err460
Rai, M. K., Kalia, R. K., Singh, R., Gangola, M. P., & Dhawan, A. K. (2011). Developing stress tolerant plants through in vitro selection – An overview of the recent progress. Environ. Exp. Bot., 71(1), 89–98. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2010.10.021" target="_blank">doi: 10.1016/j.envexpbot.2010.10.021
Reshetnikov, V. N., Spiridovich, E. V., & Nosov, A. M. (2014). Plant biotechnology and perspectives of its development. Fiziologiya Rasteniy i Genetika [Plant Physiology and Genetics], 46(1), 3–18. [in Russian]
Dubrovna, О. V., Chugunkova, T. V., Bavol, А. V., & Lialko, І. І. (2012). Biotekhnolohichni ta tsytohenetychni osnovy stvorennia roslyn, stiikykh do stresiv [Biotechnological and Cytogenetic Bases for the Creation of Plants Resistant to Stresses]. Kyiv: Lohos. [in Ukrainian]
Dubrovna, O. V., & Morgun, B. V. (2009). Cellular selection of wheat for resistance to stress factors of environment. Fiziologiia і Biokhimiia Kul’turnykh Rastrenii [Physiology and Biochemistry of Cultivated Plants], 41(6), 463–475. [in Ukrainian]
Al-Kholani, H. A. (2010). Polucheniye stress-tolerantnykh rasteniy kukuruzy metodom kletochnoy selektsii [Obtaining stress-tolerant corn plants by the method of cell selection] (Cand. Biol. Sci. Diss.). Timiryazev Institute of Plant Physiology of RAS, Moscow, Russia. [in Russian]
Pykalo, S. V., Dubrovna, O. V., & Demydov, O. A. (2017). Cell selection of winter triticale for resistance to salt stress. Faktory eksperymentalnoi evoliutsii orhanizmiv [Factors in Experimental Evolution of Organisms], 20, 247–251. [in Ukrainian]
Hoagland, D. R., & Arnon, D. I. (1950). The water-culture method for growing plants without soil. Circular. California Agricultural Experiment. Station, 347(2nd edit.), 1–32.
Pykalo, S. V., & Dubrovna, O. V. (2017). Screening of genotypes of winter triticale for resistance to salt stress in the shoot apical meristem culture. Plant Varieties Studying and Protection, 13(3), 277–284. [in Ukrainian]. doi: 10.21498/2518-1017.13.3.2017.110710
Pykalo, S. V. (2014). In vitro selection of genotypes of winter triticale for resistance to osmotic stress. In Dosiahnennia henetyky, selektsii i roslynnytstva dlia pidvyshchennia efektyvnosti zernovyrobnytstva: tezy Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konftrtntsii molodykh vchenykh [Advances in Genetics, Plant Breeding and Cropping to Improve Grain Production: abstracts of Int. Sci. Conf. of Young Scientists] (p. 46). June 18, 2014, Myronivka, Ukraine. [in Ukrainian]
Lakin, G. F. (1990). Biometriya [Biometrics]. (4th ed., rev.). Мoscow: Vysshaya shkola. [in Russian]
Bartels, D., & Sunkar, R. (2005). Drought and salt tolerance in plants, Crit. Rev. Plant Sci., 24(1), 23–58. doi: 10.1080/07352680590910410
Zhu, J. K. (2001). Plant salt tolerance. TRENDS in Plant Science, 6(2), 66–71. doi: 10.1016/S1360-1385(00)01838-0
Stupko, V. Yu., Lugovtsova, S. Yu., & Zobova, N. V. (2014). Field evaluation of stress tolerant barley and wheat varieties in vitro creation effectiveness. Dostizheniya nauki i tekhniki APK [Achievements of Science and Technology of Agroindustrial Complex], 6, 11–14. [in Russian]
Hsissou, D., & Bouharmont, J. (1994). In vitro selection and characterization of drought-tolerant plants of durum wheat (Triticum durum Desf). Agronomie, 14(2), 65–70.
