Влияние липополисахаридов грамотрицательных бактерий различных таксономических групп на морфогенетическую активность каллусов мягкой пшеницы
22.04.2024
Авторы:
Название:
Влияние липополисахаридов грамотрицательных бактерий различных таксономических групп на морфогенетическую активность каллусов мягкой пшеницы
Страницы:
13-17
Культура тканей in vitro активно используется в современной селекции растений для генетической трансформации, эффективного отбора, быстрого получения и размножения генетически однородных линий. Для многих культур низкий выход растений-регенерантов является лимитирующим для использования каллусов в селекционном процессе. Некоторые бактериальные липополисахариды способны увеличивать морфогенетическую активность каллусов растений, повышая эффективность технологии in vitro. В данной работе было исследовано влияние липополисахаридов (ЛПС) ризобактерий Ensifer adhaerens T1Ks14, Ochrobactrum quorumnocens T1Kr02 и Pseudomonas chlororaphis K3 на процессы каллусогенеза, формирования морфогенных каллусов и растений-регенерантов мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) низкоморфогенной линии с геном короткостебельности Rht-B1a, полученной на основе сорта Саратовская 29. Установлено, что препараты ЛПС в концентрации 10 мкг/мл по-разному действовали на культуру тканей пшеницы. Выход каллусов из эксплантов, полученных из незрелых зародышей, достоверно увеличивался на 2,5% при действии ЛПС штамма O. quorumnocens T1Kr02 и уменьшался на 4% в варианте с ЛПС P. chlororaphis K3. Выход морфогенных каллусов увеличивался при действии ЛПС E. adhaerens T1Ks14 (+ 57%) и P. chlororaphis K3 (+41%). ЛПС штамма O. quorumnocens T1Kr02 оказывал негативный эффект на выход растений-регенерантов, в то время как два других препарата ЛПС по этому показателю не отличались от контроля. В результате, эффективность применения препарата ЛПС от эксплантов до регенерантов была достоверно выше только в варианте штамма E. adhaerens T1Ks14 (+64%). Полученные данные свидетельствуют о существенных отличиях в реакции культур тканей растений в отношении ЛПС различных ризосферных бактерий.
- Бишимбаева Н.К. Сомаклональная вариабельность как источник получения новых форм пшеницы с ценными признаками // Вестник КазНУ. Серия биологическая. 2012. Т. 55(3). С. 41-46. 2. Dunwell J.M. Haploids in flowering plants: origins and exploitation // Plant Biotechnol. J. 2010. V. 8(4). P. 377-424. doi:10.1111/j.1467-7652.2009.00498.x 3. El Meskaoui A. Plant cell tissue and organ culture biotechnology and its application in medicinal and aromatic plants // Med. Aromat. Plants. 2013. V. 2. P. e147. doi:10.4172/2167-0412.1000e147 4. Evseeva N.V., Tkachenko O.V., Burygin G.L., Matora L.Y., Lobachev Y.V., Shchyogolev S.Y. Effect of bacterial lipopolysaccharides on morphogenetic activity in wheat somatic calluses // World J. Microbiol. Biotechnol. 2018. V. 34(3). P. 1-6. doi:10.1007/s11274-017-2386-3 5. Kumar N., Redd M.P. In vitro plant propagation: a review // J. For. Environ. Sci. 2011. V. 27. P. 61-72. doi:10.7747/JFS.2011.27.2.1 6. Linsmaier E.M., Skoog F. Organic growth factor requirements of tobacco tissue cultures // Physiol. Plant. 1965. V. 18(1). P. 100-127. doi:10.1111/j.1399-3054.1965.tb06874.x 7. Loyola-Vargas V.M., Ochoa-Alejo N. Plant cell culture protocols. NY: Springer. 2018. 507 p. doi:10.1007/978-1-4939-8594-4 8. Tkachenko O.V., Burygin G.L., Evseeva N.V., Fedonenko Y.P., Matora L.Y., Lobachev Y.V., Shchyogolev S.Y. Morphogenesis of wheat calluses treated with Azospirillum lipopolysaccharides // Plant Cell Tissue Organ Cult. 2021. V. 147(1). P. 147-155. doi:10.1007/s11240-021-02114-2 9. Yadav H., Malik K., Kumar S., Jaiwal P.K. Comparative regeneration in six bread wheat (Triticum aestivum L.) varieties from immature and mature scutella for developing efficient and genotype-independent protocol prerequisite for genetic improvement of wheat // In Vitro Cell. Dev. Biol.-Plant. 2020. V. 56. P. 610-617. doi:10.1007/s11627-020-10070-3 10. Zhao X.Y., Su Y.H., Cheng Z.J., Zhang X.S. Cell fate switch during in vitro plant organogenesis // J. Integr. Plant Biol. 2008. V. 50(7). P. 816–824. doi:10.1111/j.1744-7909.2008.00701.x