ISSN 0564-3783  



Головна
Контакти
Архів  
Тематика журналу
Підписка
До уваги авторів
Редколегія
Мобільна версія


In English

Export citations
UNIMARC
BibTeX
RIS





Розробка ефективної системи регенерації in vitro озимого ріпаку Brassica napus L. української селекції

Гнатюк І.С., Варченко О.І., Кучук М.В., Парій М.Ф., Симоненко Ю.В.

Оригінальна работа 




Оптимізовано методику регенерації озимого ріпаку комерційної лінії Bn1. В якості експлантів використовували фрагменти гіпокотилів6-денних проростків. Регенерація відбувалась шляхом органогенезу на живильному середовищі МС, доповненому 3 мг/л 6-бензиламінопурину та 2 мг/л 2-ізопентиладеніну. Всі отримані рослини-регенеранти успішно вкорінені на безгормональному живильному середовищі та адаптовані до ґрунтових умов. Підібрано умови яровизації, які забезпечили 83,93 ± 5,33 % бутонізації та цвітіння. ПЛР аналіз з використанням ISSR 2 та ISSR 15 маркерів показав, що у озимого ріпаку лінії Bn1 не виникає сомаклональна мінливість за використання запропонованої методики. Таким чином, розроблена методика є ефективною та економічно вигідною для отримання біотехнологічних рослин озимого ріпаку.

РЕЗЮМЕ. Оптимизирована методика регенерации озимого рапса коммерческой линии Bn1. В качестве эксплантов использовали фрагменты гипокотилей 6-дневных проростков. Регенерация происходила путем органогенеза на питательной среде МС, дополненной 3 мг/л бензиламиннопурина и 2 мг/л 2-изопентиладенина. Все полученные растения-регенеранты успешно укоренены на безгормональной питательной среде и адаптированы к почвенным условиям. Подобраны условия яровизации, которые обеспечили 83,93 ± 5,33 % бутонизации и цветения. ПЦР анализ с использованием ISSR 2 и ISSR 15 мар-керов показал, что у озимого рапса линии Bn1 не возникает сомаклональной изменчивости при использовании предложенной методики. Таким образом, разработанная методика является эффективной и экономически выгодной для получения биотехнологических растений озимого рапса.

Ключові слова: озимий ріпак, регенерація, органогенез, регулятори росту, яровизація, сомаклональна мінливість
озимый рапс, регенерация, органогенез, регуляторы роста, яровизация, сомаклональная изменчивость

Цитологія і генетика 2020, том 54, № 4, C. 73-79

  1. Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України, вул. Академіка Заболотного, 148, 03143, Київ, Україна
  2. ТОВ «Всеукраїнський науковий інститут селекції», вул. Васильківська, 30, 03022, Київ, Україна
  3. Національний університет біоресурсів і природокористування України, вул. Героїв Oборони, 15, 03041, Київ, Україна



Гнатюк І.С., Варченко О.І., Кучук М.В., Парій М.Ф., Симоненко Ю.В. Розробка ефективної системи регенерації in vitro озимого ріпаку Brassica napus L. української селекції, Цитологія і генетика., 2020, том 54, № 4, C. 73-79.

В "Cytology and Genetics". Якщо тільки можливо, цитуйте статтю по нашій англомовній версії:
I. S. Hnatyuk, O. I. Varchenko, M. V. Kuchuk, M. F. Parii & Yu. V. Symonenko Development of an Effective In Vitro Regeneration System for Ukrainian Breeding Winter Rape Brassica napus L., Cytol Genet., 2020, vol. 54, no. 4, pp. 341–346
DOI: 10.3103/S0095452720040039


Посилання

1. Maheshwari, P., Selvaraj, G., and Kovalchuk, I., Optimization of Brassica napus (canola) explant regeneration for genetic transformation, New Biotechnol., 2011, vol. 29, no 1, pp. 144–155. https://doi.org/10.1016/j.nbt.2011.06.014

2. Hoang, T.G. and Raldugina, G.N., Regeneration of transgenic plants expressing the GFP gene from rape cotyledonary and leaf explants: effects of the genotype and ABA, Russ. J. Plant Physiol., 2012, vol. 59, no. 3, pp. 406–412. https://doi.org/10.1134/S1021443712030089

3. Hussain, S., Rasheed, A., Latif, M., Mahmood, T., and Saqlan Naqvi, S.M., Canola (Brassica napus L.) regeneration and transformation via hypocotyl and hypocotyl derived calli, Sarhad J. Agric., 2014, vol. 30, no. 2, pp. 165–172.

4. Bhalla, P.L. and Singh, M.B., Agrobacterium-mediated transformation of Brassica napus and Brassica oleracea,Nat. Prot., 2008, vol. 3, no. 2, pp. 181–189. https://doi.org/10.1038/nprot.2007.527

5. Mashayekhi, M., Shakib, A.M., Ahmad-Raji, M., and Ghasemi Bezdi, K., Gene transformation potential of commercial canola (Brassica napus L.) cultivars using cotyledon and hypocotyl explants, Afr. J. Biotechnol., 2008, vol. 7, no. 24, pp. 4459–4463.

6. Rahnama, H. and Sheykhhasan, M., Transformation and light inducible expression of cry1Ab gene in oilseed rape (Brassica napus L.), J. Sci., 2016, vol. 27, no. 4, pp. 313–319.

7. Bates, R., Craze, M., and Wallington, E.J., Agrobacterium-mediated transformation of oilseed rape (Brassica napus), Curr. Prot. Plant Biol., 2017, vol. 2, pp. 287–298. https://doi.org/10.1002/cppb.20060

8. Ikeuchi, M., Ogawa, Y., Iwase, A., and Sugimoto, K., Plant regeneration: cellular origins and molecular mechanisms, Development, 2016, vol. 143, no. 9, pp. 1442–1451. https://doi.org/10.1242/dev.134668

9. Lone, J.A., Gupta, S.K., Wani, S.H., Bhat, M.A., and Lone, R.A., In vitro regeneration studies in Brassica napus with response to callus induction frequency and regeneration frequency, Int. J. Agric., Environ. Biotechnol., 2016, vol. 9, no. 5, pp. 755–761. https://doi.org/10.5958/2230-732X.2016.00098.X

10. Akter, S., Mollika, S.R., Sarker, R.H., and Hoque, M.I., Agrobacterium-mediated genetic transformation of two varieties of Brassica juncea (L.) using marker genes, Plant Tiss. Cult. Biotechnol., 2016, vol. 26, no. 1, pp. 55–65. https://doi.org/10.3329/bjar.v34i2.5802

11. Liu, X.X., Lang, S.R., Su, L.Q., Liu, X., and Wang, X.F., Improved Agrobacterium-mediated transformation and high efficiency of root formation from hypocotyl meristem of spring Brassica napus “Precocity” cultivar, Genet. Mol. Res., 2015, vol. 14, no. 4, pp. 16 840–16 855. https://doi.org/10.4238/2015

12. Hocheva, E.A., Sakhno, L.O., and Kuchuk, M.V., Method for producing transformed rape plants by method of agrobacterial transformation, UA Patent no. u200811768 model 39 205, 2009, Bull. 3.

13. Ravanfar, S.A., Orbovic, V., Moradpour, M., Abdul Aziz, M., Karan, R., Wallace, S., and Parajuli, S., Improvement of tissue culture, genetic transformation, and applications of biotechnology to Brassica,Biotechnol. Genet. Eng. Rev., 2017, vol. 33, no. 1, pp. 1–25. https://doi.org/10.1080/02648725.2017.1309821

14. Bairu, M.W., Aremu, A.O, and Staden, J., Somaclonal variation in plants: causes and detection methods, Plant Growth Regul., 2010, vol. 63, no. 2, pp. 147–173. https://doi.org/10.1007/s10725-010-9554-x

15. Reddy, M.P., Sarla, N., and Siddiq, E.A., Inter simple sequence repeat (ISSR) polymorphism and its application in plant breeding, Euphytica, 2002, vol. 128, pp. 9–17. https://doi.org/10.1023/A:1020691618797

16. Murashige, T. and Skoog, F., A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures, Physiol. Plant., 1962, vol. 15, pp. 473–497.

17. Rogers, S.O. and Bendich, A.J., Extraction of total cellular DNA from plants, algae and fungi, Plant Mol. Biol. Man., 1994, pp. 183–190. https://doi.org/10.1007/978-94-011-0511-8_12

18. Godwin, I., Aitken, E., and Smith, L., Application of inter simple sequence repeat (ISSR) markers to plant genetics, Electrophoresis, 1997, vol. 18, no. 9, pp. 1524–1528. https://doi.org/10.1002/elps.1150180906

19. Mahjooba, B., Zarinib, H.N., Hashemia, S.H., and Shamasbia, F.V., Comparison of ISSR, IRAP and REMAP markers for assessing genetic diversity in different species of Brassica sp., Russ. J. Genet., 2016, vol. 52, no. 12, pp. 1272–81. https://doi.org/10.1134/s1022795416120073

20. Debergh, P.C. and Zimmerman, R.H., Micropropagation: Technology and Application, Dordrecht: Kluwer Academic, 1991.

21. Savelieva, E.M. and Tarakanov, I.G., Control of flowering in canola plants with various response to photoperiodic and low-temperature induction, Izv. Timiryaz. Agricult. Acad., 2014, vol. 2, pp. 57–68.

22. Filek, M., Koscielniak, J., Macháčková, I., and Krekule, J., Generative development of winter rape (Brassica napus L.)—the role of vernalization, Int. J. Plant Dev. Biol., 2007, vol. 1, no. 1, pp. 57–63.

23. Waalen, W.M., Stavang, J.A., Olsen, J.E., and Rognli, O.A., The relationship between vernalization saturation and the maintenance of freezing tolerance in winter rapeseed, Environ. Exp. Bot., 2014, vol. 106, pp. 164–173. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2014.02.012

24. Sakhno, L.A., Gocheva, E.A., Komarnitskii, I.K., and Kuchuk, N.V., Stable expression of the promoterless bar gene in transformed rapeseed plants, Cytol. Genet., 2008, vol. 42, no. 1, pp. 21–28.https://doi.org/10.1007/s11956-008-1003-7

Copyright© ICBGE 2002-2021 Coded & Designed by Volodymyr Duplij Modified 24.09.21