Biomics

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.

культура тканей растений, каллусы, морфогенез, Triticum aestivum L., липополисахарид, ризосферные бактерии

1. Бишимбаева Н.К. Сомаклональная вариабельность как источник получения новых форм пшеницы с ценными признаками // Вестник КазНУ. Серия биологическая. Т. 55(3). С. 41-46.
2. Dunwell J.M. Haploids in flowering plants: origins and exploitation // Plant Biotechnol. 2010. V. 8(4). P. 377- 424. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1467-7652.2009.00498.x 
3. El Meskaoui Plant cell tissue and organ culture biotechnology and its application in medicinal and aromatic plants // Med. Aromat. Plants. 2013. V. 2. P. e147. doi: https://doi.org/10.4172/2167-0412.1000e1478.x 
4. Evseeva N.V., Tkachenko O.V., Burygin G.L., Matora 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: https://doi.org/10.1007/s11274-017-2386-3
5. Kumar , Redd M.P. In vitro plant propagation: a review // J. For. Environ. Sci. 2011. V. 27. P. 61-72.DOI: https://doi.org/10.7747/JFS.2011.27.2.1
6. Linsmaier M., Skoog F. Organic growth factor requirements of tobacco tissue cultures // Physiol. Plant. 1965. V. 18(1). P. 100-127. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1399- 3054.1965.tb06874.x
7. Loyola-Vargas V.M., Ochoa-Alejo N. Plant cell culture NY: Springer. 2018. 507 p.DOI: https://doi.org/10.1007/978-1- 4939-8594-4
8. Tkachenko 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: https://doi.org/10.1007/s11240-021-02114-2
9. Yadav , 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: https://doi.org/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 // Integr. Plant Biol. 2008. V. 50(7). P. 816–824. DOI: https://doi.org/https://doi.org/10.1111/j.1744-7909.2008.00701.x