Незрелый зародыш пшеницы как морфогенетически компетентный эксплантат
Проведен сравнительный анализ отзывчивости разновозрастных зародышей пшеницы на условия культивирования in vitro при различных концентрациях 2,4-Д в питательной среде. Установлено, что основным условием формирования in vitro морфогенных каллюсов является инокуляция незрелых зародышей пшеницы на подс...
Saved in:
| Published in: | Физиология и биохимия культурных растений |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України
2009
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30261 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Незрелый зародыш пшеницы как морфогенетически компетентный эксплантат / Н.Н. Круглова, А.А. Катасонова // Физиология и биохимия культурных растений. — 2009. — Т. 41, № 2. — С. 124-131. — Бібліогр.: 27 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859638385952423936 |
|---|---|
| author | Круглова, Н.Н. Катасонова, А.А. |
| author_facet | Круглова, Н.Н. Катасонова, А.А. |
| citation_txt | Незрелый зародыш пшеницы как морфогенетически компетентный эксплантат / Н.Н. Круглова, А.А. Катасонова // Физиология и биохимия культурных растений. — 2009. — Т. 41, № 2. — С. 124-131. — Бібліогр.: 27 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физиология и биохимия культурных растений |
| description | Проведен сравнительный анализ отзывчивости разновозрастных зародышей пшеницы на условия культивирования in vitro при различных концентрациях 2,4-Д в питательной среде. Установлено, что основным условием формирования in vitro морфогенных каллюсов является инокуляция незрелых зародышей пшеницы на подстадии 3 стадии органогенеза зародыша, согласно авторской периодизации. Показано, что морфогенетическая компетентность такого зародыша определяется его цитогистологическим статусом.
Проведено порівняльний аналіз відгуку різновікових зародків пшениці на умови культивування in vitro за різних концентрацій 2,4-Д у поживному середовищі. Встановлено, що основною умовою формування in vitro морфогеннпх калюсів є інокуляція незрілих зародків пшениці на підстадії 3 стадії органогенезу зародка, згідно з авторською періодизацією. Показано, що морфогенетична компетентність такого зародка визначається його цитогістологічним статусом.
The comparative analysis of responsiveness of wheat uneven-age embryos on culture in vitro conditions at various concentration 2,4-D in a nutrient medium was carried out. It was established, that the main condition of morphogenic calli formation in vitro is the inoculation of wheat immature embryos on the substage 3 of the embryo organogenesis stage (under the author periodization). The morphogenetic competence of such embryo is defined by its cytohistological status.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:19:07Z |
| format | Article |
| fulltext |
ÔÈÇÈÎËÎÃÈß È ÁÈÎÕÈÌÈß ÊÓËÜÒ. ÐÀÑÒÅÍÈÉ. 2009. Ò. 41. ¹ 2
ÓÄÊ 58.085
ÍÅÇÐÅËÛÉ ÇÀÐÎÄÛØ ÏØÅÍÈÖÛ ÊÀÊ ÌÎÐÔÎÃÅÍÅÒÈ×ÅÑÊÈ
ÊÎÌÏÅÒÅÍÒÍÛÉ ÝÊÑÏËÀÍÒÀÒ
Í.Í. ÊÐÓÃËÎÂÀ, À.À. ÊÀÒÀÑÎÍÎÂÀ
Èíñòèòóò áèîëîãèè Óôèìñêîãî íàó÷íîãî öåíòðà Ðîññèéñêîé àêàäåìèè íàóê
450054 Óôà, ïðîñï. Îêòÿáðÿ, 69
Ïðîâåäåí ñðàâíèòåëüíûé àíàëèç îòçûâ÷èâîñòè ðàçíîâîçðàñòíûõ çàðîäûøåé
ïøåíèöû íà óñëîâèÿ êóëüòèâèðîâàíèÿ in vitro ïðè ðàçëè÷íûõ êîíöåíòðàöèÿõ
2,4-Ä â ïèòàòåëüíîé ñðåäå. Óñòàíîâëåíî, ÷òî îñíîâíûì óñëîâèåì ôîðìèðîâàíèÿ
in vitro ìîðôîãåííûõ êàëëþñîâ ÿâëÿåòñÿ èíîêóëÿöèÿ íåçðåëûõ çàðîäûøåé ïøå-
íèöû íà ïîäñòàäèè 3 ñòàäèè îðãàíîãåíåçà çàðîäûøà, ñîãëàñíî àâòîðñêîé ïåðèî-
äèçàöèè. Ïîêàçàíî, ÷òî ìîðôîãåíåòè÷åñêàÿ êîìïåòåíòíîñòü òàêîãî çàðîäûøà
îïðåäåëÿåòñÿ åãî öèòîãèñòîëîãè÷åñêèì ñòàòóñîì.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: Triticum aestivum L., çàðîäûø, êàëëþñ, ìîðôîãåíåç in vitro, 2,4-Ä.
Ïîëó÷åíèå ìîðôîãåííûõ êàëëþñîâ è ïîñëåäóþùàÿ ðåãåíåðàöèÿ ðàñòå-
íèé — íåîòúåìëåìàÿ ÷àñòü ìíîãèõ ðàñòèòåëüíûõ áèîòåõíîëîãèé. Òðóä-
íîñòè, çà÷àñòóþ âîçíèêàþùèå ïðè ïðîõîæäåíèè ýòèõ ýòàïîâ, îñîáåííî
õàðàêòåðíû äëÿ êóëüòèâèðóåìûõ in vitro ðàçëè÷íûõ ýêñïëàíòàòîâ çëàêîâ.
Íåñìîòðÿ íà òî ÷òî ðåãåíåðàöèÿ ðàñòåíèé èç êàëëþñîâ îïèñàíà äëÿ
ìíîãèõ ïðåäñòàâèòåëåé ýòîãî ñåìåéñòâà (ïøåíèöû [6, 8, 9, 12], êóêóðó-
çû [15], ðèñà [13], ÿ÷ìåíÿ [2, 5], ñîðãî [18, 20]), ñîâåðøåíñòâîâàíèå ñè-
ñòåìû êóëüòèâèðîâàíèÿ in vitro ýêñïëàíòàòîâ îñòàåòñÿ àêòóàëüíûì äëÿ
çëàêîâ.
Îòäåëüíàÿ ïðîáëåìà â ýòîé îáëàñòè — âûÿâëåíèå óñëîâèé ôîðìèðî-
âàíèÿ ìîðôîãåííûõ êàëëþñîâ. Èìåþùèåñÿ â ëèòåðàòóðå äàííûå ñâîäÿòñÿ,
êàê ïðàâèëî, ê ñâåäåíèÿì î ñîñòàâå (ãëàâíûì îáðàçîì, ôèòîãîðìîíàëü-
íîì) è ðÍ ïèòàòåëüíîé ñðåäû, èñïîëüçîâàíèå êîòîðîé ñïîñîáñòâîâàëî
ôîðìèðîâàíèþ ìîðôîãåííûõ êàëëþñîâ [14, 21, 24 è äð.].
Îäíàêî îñòàåòñÿ îòêðûòûì îäèí èç ñàìûõ âàæíûõ âîïðîñîâ: êàêî-
âû îñîáåííîñòè ýêñïëàíòàòà, â óñëîâèÿõ in vitro äàþùåãî íà÷àëî ìîðôî-
ãåííîìó êàëëþñó, òîòèïîòåíòíûå êëåòêè êîòîðîãî â õîäå äàëüíåéøåãî
êóëüòèâèðîâàíèÿ ñïîñîáíû ðàçâèâàòüñÿ ïî ðàçëè÷íûì ïóòÿì ìîðôîãå-
íåçà in vitro, â òîì ÷èñëå ïî ïóòè ðåãåíåðàöèè ðàñòåíèÿ. Ýòî, íà íàø
âçãëÿä, íåïðîñòîé âîïðîñ. Õîðîøî èçâåñòíî, ÷òî èñïîëüçîâàíèå ýêçîãåí-
íûõ ôàêòîðîâ (ôèòîãîðìîíû, àáèîòè÷åñêèå ôàêòîðû) íå âñåãäà ïðèâî-
äèò ê èíäóêöèè ôîðìèðîâàíèÿ ìîðôîãåííîãî êàëëþñà è ïóòåé ìîðôî-
ãåíåçà â íåì.
 êà÷åñòâå ýêñïëàíòàòà äëÿ ïîëó÷åíèÿ in vitro ìîðôîãåííîãî êàëëþ-
ñà ó çëàêîâ ïåðñïåêòèâíî èñïîëüçîâàíèå íåçðåëûõ çàðîäûøåé [4, 22, 26].
Ïðè îïèñàíèè èíîêóëèðóåìîãî çàðîäûøà èññëåäîâàòåëè, êàê ïðàâèëî,
óêàçûâàþò ëèáî åãî äëèíó, ëèáî ñóòêè ïîñëå îïûëåíèÿ, íà êîòîðûå íå-
çðåëûé çàðîäûø èçâëåêàëñÿ èç çåðíîâêè [5, 19, 27]; ïðè ýòîì, çà ðåäêèì
© Í.Í. ÊÐÓÃËÎÂÀ, À.À. ÊÀÒÀÑÎÍÎÂÀ, 2009
124
èñêëþ÷åíèåì (íàïðèìåð, ðàáîòà [4]), íå óêàçûâàåòñÿ «âîçðàñò» (ñòàäèÿ
ðàçâèòèÿ) çàðîäûøà, îòñóòñòâóåò ÷åòêîå ìîðôîëîãè÷åñêîå è öèòîãèñòî-
ëîãè÷åñêîå îïèñàíèå çàðîäûøà, èíîêóëèðóåìîãî íà ïèòàòåëüíóþ ñðåäó.
 ñâÿçè ñ ýòèì íàìè ïðîâåäåíî öèòîãèñòîëîãè÷åñêîå èññëåäîâàíèå
èíîêóëèðóåìûõ íåçðåëûõ çàðîäûøåé ïøåíèöû íà ðàçíûõ ñòàäèÿõ ðàçâè-
òèÿ ñ öåëüþ óòî÷íåíèÿ îñîáåííîñòåé ìîðôîãåíåòè÷åñêè êîìïåòåíòíîãî
çàðîäûøà â ñòàäèè, îïòèìàëüíîé äëÿ ïîëó÷åíèÿ ìîðôîãåííîãî êàëëþñà
in vitro.
Ìåòîäèêà
 êà÷åñòâå îáúåêòà èññëåäîâàíèé èñïîëüçîâàëè ÿðîâóþ ìÿãêóþ ïøåíè-
öó Triticum aestivum L. ñîðòà Ñèìáèðêà. Ñîãëàñíî ïðåäâàðèòåëüíûì äàí-
íûì, çàðîäûøè ýòîãî ñîðòà õàðàêòåðèçóþòñÿ âûñîêîé îòçûâ÷èâîñòüþ íà
óñëîâèÿ êóëüòóðû in vitro [7]. Ñåìåíà ïðåäîñòàâëåíû ëàáîðàòîðèåé ñå-
ëåêöèè ÿðîâîé ïøåíèöû Áàøêèðñêîãî ÍÈÈ ÑÕ ÐÀÑÕÍ ñîãëàñíî Äî-
ãîâîðó î òâîð÷åñêîì ñîòðóäíè÷åñòâå. Ðàñòåíèÿ âûðàùèâàëè íà ýêñïåðè-
ìåíòàëüíûõ ó÷àñòêàõ íàó÷íîãî ñòàöèîíàðà Èíñòèòóòà áèîëîãèè ÓÍÖ
ÐÀÍ (Óôèìñêèé ðàéîí), ñðåçàëè íà 2,5—25,0 ñóò ïîñëå èñêóññòâåííîãî
îïûëåíèÿ.
Çàðîäûøè èíîêóëèðîâàëè íà ñëåäóþùèõ ïîñëåäîâàòåëüíûõ ñòàäèÿõ
ðàçâèòèÿ, ñîãëàñíî àâòîðñêîé ïåðèîäèçàöèè [11]: ÷åòûðåõêëåòî÷íûé çà-
ðîäûø (2,5 ñóò ïîñëå îïûëåíèÿ, äëèíà çàðîäûøà 0,12—0,14 ìì); ìíîãî-
êëåòî÷íûé çàðîäûø (3,0—4,0 ñóò ïîñëå îïûëåíèÿ, äëèíà çàðîäûøà
0,15—0,2 ìì); îðãàíîãåíåç â òðåõ ïîäñòàäèÿõ: ïîäñòàäèÿ 1 (5,0—6,5 ñóò
ïîñëå îïûëåíèÿ, äëèíà çàðîäûøà 0,4—0,6 ìì), ïîäñòàäèÿ 2 (8,5—10,0 ñóò
ïîñëå îïûëåíèÿ, äëèíà çàðîäûøà 0,8—1,3 ìì), ïîäñòàäèÿ 3 (12,5—
17,0 ñóò ïîñëå îïûëåíèÿ, äëèíà çàðîäûøà 1,5—2,0 ìì); ñôîðìèðîâàí-
íûé çàðîäûø (20,0 ñóò ïîñëå îïûëåíèÿ, äëèíà çàðîäûøà 2,1—2,2 ìì);
çðåëûé çàðîäûø (22,0—25,0 ñóò ïîñëå îïûëåíèÿ, äëèíà çàðîäûøà 2,3—
2,6 ìì).
Èñïîëüçîâàëè ìåòîä êóëüòóðû in vitro íåçðåëûõ çàðîäûøåé ïøåíè-
öû [16] â ìîäèôèêàöèÿõ [17] è [12]. Äëÿ èíäóêöèè êàëëþñîîáðàçîâàíèÿ
ïðèìåíÿëè ñðåäó, ñîñòàâëåííóþ ïî ïðîïèñè Ìóðàñèãå—Ñêóãà [23],
ðÍ 5,8, ñ ââåäåíèåì 0,2 ìã/ë êèíåòèíà è 2,4-Ä â ðàçëè÷íûõ êîíöåíòðà-
öèÿõ: áåç 2,4-Ä (êîíòðîëü); 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0 ìã/ë. Çàðî-
äûøè, ðàçìåùåííûå íà ïèòàòåëüíîé ñðåäå ùèòêîì âíèç, èíêóáèðîâàëè
â òåìíîòå ïðè 27 °Ñ.
Ïîñòîÿííûå ïðåïàðàòû çàðîäûøåé è êàëëþñîâ ãîòîâèëè ïî îáùå-
ïðèíÿòîé ìåòîäèêå [1] â ìîäèôèêàöèè [10]. Ïðåïàðàòû ôîòîãðàôè-
ðîâàëè ñ ïîìîùüþ ìèêðîâèçîðà ïðîõîäÿùåãî ñâåòà VIZO-103 (ÎÀÎ
«ËÎÌλ, Ñàíêò-Ïåòåðáóðã). Ñòàòèñòè÷åñêóþ îáðàáîòêó ïîëó÷åííûõ
ðåçóëüòàòîâ âåëè ñ ïðèìåíåíèåì ïðîãðàììû Microsoft Office Excel 2003.
Âñå ýêñïåðèìåíòû ïðîâîäèëè â òðåõ áèîëîãè÷åñêèõ ïîâòîðíîñòÿõ.
Ðåçóëüòàòû è îáñóæäåíèå
Ñîãëàñíî ïîëó÷åííûì äàííûì, îòçûâ÷èâîñòü/íåîòçûâ÷èâîñòü çàðîäû-
øåé íà óñëîâèÿ êóëüòèâèðîâàíèÿ in vitro ïðè ïðî÷èõ ðàâíûõ óñëîâèÿõ
îïðåäåëÿëàñü ñòàäèåé ýìáðèîãåíåçà è êîíöåíòðàöèåé 2,4-Ä â ïèòàòåëü-
íîé ñðåäå (òàáëèöà).
125
ÍÅÇÐÅËÛÉ ÇÀÐÎÄÛØ ÏØÅÍÈÖÛ
Ôèçèîëîãèÿ è áèîõèìèÿ êóëüò. ðàñòåíèé. 2009. Ò. 41. ¹ 2
126
Í.Í. ÊÐÓÃËÎÂÀ, À.À. ÊÀÒÀÑÎÍÎÂÀ
Ôèçèîëîãèÿ è áèîõèìèÿ êóëüò. ðàñòåíèé. 2009. Ò. 41. ¹ 2
Òàê, êóëüòèâèðîâà-
íèå in vitro çàðîäûøåé,
èíîêóëèðîâàííûõ íà
ñòàäèÿõ ÷åòûðåõêëåòî÷-
íîãî è ìíîãîêëåòî÷íîãî
çàðîäûøà, à òàêæå íà
ïîäñòàäèè 1 ñòàäèè îð-
ãàíîãåíåçà, â óñëîâèÿõ
íàøèõ ýêñïåðèìåíòîâ
ïðèâîäèëî ê ïîñòåïåí-
íîé äåãåíåðàöèè ýêñ-
ïëàíòàòîâ íà âñåõ âàðè-
àíòàõ ñðåä, â òîì ÷èñëå
è â êîíòðîëå.
Êóëüòèâèðîâàíèå in
vitro çàðîäûøåé, èíîêó-
ëèðîâàííûõ íà ïîäñòà-
äèè 2 ñòàäèè îðãàíîãåíå-
çà, ïðè êîíöåíòðàöèÿõ
2,4-Ä 1,0—8,0 ìã/ë ÷å-
ðåç 5—7 ñóò âåëî ê ôîð-
ìèðîâàíèþ îáâîäíåííûõ
êàëëþñîâ æåëòîâàòîãî
öâåòà, íåîïðåäåëåííîé
ôîðìû, ðûõëîé êîí-
ñèñòåíöèè. Ïî äàííûì
öèòîãèñòîëîãè÷åñêîãî
àíàëèçà, êàëëþñ ïðåä-
ñòàâëåí êðóïíûìè êëåò-
êàìè, çà÷àñòóþ áåç ÿäåð,
è áîëüøèìè ìåæêëåò-
íèêàìè. Òàêîé êàëëþñ
îõàðàêòåðèçîâàí íàìè
êàê íåìîðôîãåííûé.
Äåéñòâèòåëüíî, ïî ðå-
çóëüòàòàì äàëüíåéøèõ
ýêñïåðèìåíòîâ, ïðè êóëüòèâèðîâàíèè êàëëþñà â íåì íå óäàëîñü èíäó-
öèðîâàòü ìîðôîãåíåç è ðåãåíåðàöèþ ðàñòåíèé. Â êîíòðîëüíîì âàðèàí-
òå êàëëþñîîáðàçîâàíèÿ íå íàáëþäàëè, âñå ýêñïëàíòàòû ïîñòåïåííî äå-
ãåíåðèðîâàëè.
Ïðè êóëüòèâèðîâàíèè in vitro çàðîäûøåé, èíîêóëèðîâàííûõ íà ïîä-
ñòàäèè 3 ñòàäèè îðãàíîãåíåçà, ïðè êîíöåíòðàöèè 2,4-Ä 1,0—4,0 ìã/ë ÷å-
ðåç 3—5 ñóò íàáëþäàëè ôîðìèðîâàíèå ïëîòíûõ êîìïàêòíûõ êàëëþñîâ
ìàòîâîãî æåëòîâàòî-áåëîãî öâåòà, óçëîâàòîé ôîðìû (ðèñ. 1, à). Â õîäå
äàëüíåéøèõ ýêñïåðèìåíòîâ óñòàíîâëåíî, ÷òî èìåííî â òàêèõ êàëëþñàõ
îòìå÷àåòñÿ ìîðôîãåíåç, à â ïîñëåäóþùåì — ðåãåíåðàöèÿ ðàñòåíèé. Òà-
êèå êàëëþñû îáîçíà÷åíû íàìè êàê ìîðôîãåííûå. Öèòîãèñòîëîãè÷åñêèé
àíàëèç ïîêàçàë, ÷òî êëåòêè ìîðôîãåííîãî êàëëþñà, íåñìîòðÿ íà îïðåäå-
ëåííóþ ãåòåðîãåííîñòü, â îñíîâíîì îäíîðîäíû, ïëîòíî ïðèëåãàþò äðóã
ê äðóãó. Ïî òàêèì ïðèçíàêàì, êàê ïðàâèëüíàÿ èçîäèàìåòðè÷åñêàÿ ôîð-
ìà, íåçíà÷èòåëüíàÿ âàêóîëèçàöèÿ, íàëè÷èå êðóïíûõ ÿäåð, çàíèìàþùèõ
öåíòðàëüíîå ïîëîæåíèå, è ïëîòíàÿ êëåòî÷íàÿ ñòåíêà (ñì. ðèñ. 1, á),
127
ÍÅÇÐÅËÛÉ ÇÀÐÎÄÛØ ÏØÅÍÈÖÛ
Ôèçèîëîãèÿ è áèîõèìèÿ êóëüò. ðàñòåíèé. 2009. Ò. 41. ¹ 2
Ðèñ. 1. Ìîðôîãåííûé êàëëþñ, îáðàçîâàâøèéñÿ èç çàðî-
äûøà, èíîêóëèðîâàííîãî íà ïîäñòàäèè 3 ñòàäèè îðãàíî-
ãåíåçà (ñðåäà Ìóðàñèãå—Ñêóãà, 2,0 ìã/ë 2,4-Ä, 7 ñóò
êóëüòèâèðîâàíèÿ in vitro):
à — îáùèé âèä, ×15; á — ïîñòîÿííûé ïðåïàðàò, ïðîäîëüíûé
ñðåç, ×200
áîëüøèíñòâî êëåòîê êàëëþñà ìîæíî õàðàêòåðèçîâàòü êàê ìåðèñòåìàòè-
÷åñêèå.
Öèòîãèñòîëîãè÷åñêîå èññëåäîâàíèå èíîêóëèðîâàííûõ çàðîäûøåé —
«ðîäîíà÷àëüíèêîâ» ìîðôîãåííûõ êàëëþñîâ ïîêàçàëî, ÷òî íà ïîäñòàäèè
3 ñòàäèè îðãàíîãåíåçà ïðîèñõîäÿò îáîñîáëåíèå çà÷àòêîâ îðãàíîâ çàðîäû-
øà è èõ òêàíåâàÿ äèôôåðåíöèàöèÿ; âñå îðãàíû òàêîãî çàðîäûøà ïðåä-
ñòàâëåíû àêòèâíî ðàçâèâàþùèìèñÿ ìåðèñòåìàòè÷åñêèìè êëåòêàìè, íå
ïîêðûòûìè ïëîòíîé êëåòî÷íîé ñòåíêîé (ðèñ. 2).
Ïðè êîíöåíòðàöèè 2,4-Ä 5,0—8,0 ìã/ë ÷åðåç 5—7 ñóò êóëüòèâèðîâà-
íèÿ çàðîäûøåé, èíîêóëèðîâàííûõ íà ïîäñòàäèè 3 ñòàäèè îðãàíîãåíåçà,
íàáëþäàëè ôîðìèðîâàíèå íåìîðôîãåííûõ êàëëþñîâ. Â êîíòðîëüíîì âà-
ðèàíòå ýòîé ÷àñòè ýêñïåðèìåíòîâ âñå ýêñïëàíòàòû äåãåíåðèðîâàëè.
Çàðîäûøè, èíîêóëèðîâàííûå íà ñòàäèè ñôîðìèðîâàííîãî çàðîäûøà,
íà ïèòàòåëüíîé ñðåäå áåç 2,4-Ä (êîíòðîëü) ÷åðåç 10—12 ñóò êóëüòèâèðî-
âàíèÿ äàâàëè íà÷àëî ïðîðîñòêàì. Ñòàäèÿ ñôîðìèðîâàííîãî çàðîäûøà,
ïðèõîäÿùàÿñÿ íà 20-å ñóò ïîñëå îïûëåíèÿ, ïî-âèäèìîìó, ñîîòâåòñòâóåò
ñòàäèè àâòîíîìíîñòè çàðîäûøà [3]. Ïðè êóëüòèâèðîâàíèè ñôîðìèðî-
âàííîãî çàðîäûøà íà ñðåäàõ ñ êîíöåíòðàöèåé 2,4-Ä 1,0—8,0 ìã/ë ÷åðåç
5—7 ñóò íàáëþäàëè îáðàçîâàíèå íåìîðôîãåííîãî êàëëþñà.
Çàðîäûøè, èíîêóëèðîâàííûå íà ñòàäèè çðåëîãî çàðîäûøà, ÷åðåç
7—9 ñóò äàâàëè íà÷àëî ïðîðîñòêàì ïðè âñåõ êîíöåíòðàöèÿõ 2,4-Ä è â
êîíòðîëå.
Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû îá îïòèìàëüíîé äëÿ èíäóêöèè ôîðìèðîâà-
íèÿ ìîðôîãåííîãî êàëëþñà ñòàäèè ðàçâèòèÿ çàðîäûøà ñîãëàñóþòñÿ ñ ðÿ-
äîì ëèòåðàòóðíûõ äàííûõ ïî ïøåíèöå (íàïðèìåð, [25]). Áîëåå òîãî, îò-
128
Í.Í. ÊÐÓÃËÎÂÀ, À.À. ÊÀÒÀÑÎÍÎÂÀ
Ôèçèîëîãèÿ è áèîõèìèÿ êóëüò. ðàñòåíèé. 2009. Ò. 41. ¹ 2
Ðèñ. 2. Çàðîäûø íà ïîäñòàäèè 3 ñòàäèè îðãàíîãåíåçà, ïîñòîÿííûé ïðåïàðàò, ïðîäîëüíûé
ñðåç, ×150:
ÀÏ — àïåêñ ïîáåãà; ÇÊ — çàðîäûøåâûé êîðåíü; Êë — êîëåîïòèëü; Êðç — êîëåîðèçà; Ëã — ëèãóëà;
Ñ — ñóñïåíçîð; Ù — ùèòîê; Ýá — ýïèáëàñò; Ýíñï — ýíäîñïåðì
ìå÷åíî óìåíüøåíèå ìîðôîãåíåòè÷åñêèõ ïîòåíöèé ó êàëëþñîâ, ïîëó÷åí-
íûõ èç áîëåå çðåëûõ çàðîäûøåé [4].
Òàêèì îáðàçîì, ñîãëàñíî ðåçóëüòàòàì ïðîâåäåííûõ ýêñïåðèìåíòîâ,
îñíîâíûì óñëîâèåì ôîðìèðîâàíèÿ in vitro ìîðôîãåííûõ êàëëþñîâ ÿâëÿ-
åòñÿ èíîêóëÿöèÿ çàðîäûøåé ÿðîâîé ìÿãêîé ïøåíèöû íà ïîäñòàäèè 3
ñòàäèè îðãàíîãåíåçà. Çàðîäûø íà ýòîé ñòàäèè èìååò îïðåäåëåííûé öè-
òîãèñòîëîãè÷åñêèé ñòàòóñ: íàëè÷èå îðãàíîâ íà ðàííåé ñòàäèè ðàçâèòèÿ
ñî çíà÷èòåëüíûì êîëè÷åñòâîì ìåðèñòåìàòè÷åñêèõ êëåòîê. Òàêîé öèòîãè-
ñòîëîãè÷åñêèé ñòàòóñ çàðîäûøà äîëæåí êîððåëèðîâàòü ñ åãî ôèçèîëîãè-
÷åñêèì ñîñòîÿíèåì, îäíàêî äëÿ âûÿñíåíèÿ ýòîãî âîïðîñà íåîáõîäèìû
ñïåöèàëüíûå èññëåäîâàíèÿ.
Ñîãëàñíî ïîëó÷åííûì ðåçóëüòàòàì, êîíöåíòðàöèÿ 2,4-Ä òàêæå èãðà-
åò îïðåäåëåííóþ ðîëü, îäíàêî, íà íàø âçãëÿä, íå ãëàâåíñòâóþùóþ, ïî-
ñêîëüêó èñïîëüçîâàíèå îäíîé è òîé æå êîíöåíòðàöèè ýòîãî ñèíòåòè÷åñ-
êîãî àóêñèíà âåëî ê ðàçëè÷íîé ðåàêöèè ðàçíîâîçðàñòíûõ çàðîäûøåé
ïøåíèöû. Áîëåå òîãî, â ðÿäå êîíòðîëüíûõ ñëó÷àåâ îòçûâ÷èâîñòü ýêñ-
ïëàíòàòà íå çàâèñåëà îò íàëè÷èÿ 2,4-Ä â ñðåäå.  öåëîì ïîëó÷åííûå äàí-
íûå ñâèäåòåëüñòâóþò, ÷òî ïðè ïðî÷èõ ðàâíûõ óñëîâèÿõ êîìïåòåíòíîñòü
êëåòîê çàðîäûøà ïøåíèöû ê ôîðìèðîâàíèþ ìîðôîãåííîãî êàëëþñà â
óñëîâèÿõ in vitro çàâèñèò íå ñòîëüêî îò âíåøíèõ ñòèìóëîâ, ñêîëüêî îò
ñòàòóñà êëåòîê ýêñïëàíòàòà â ìîìåíò èíîêóëÿöèè, à èìåííî — èõ ìåðè-
ñòåìàòè÷íîñòè.
Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû åùå ðàç ïîäòâåðæäàþò ðàíåå âûñêàçàííîå
ìíåíèå, ÷òî äëÿ çëàêîâ èìåííî ïðèðîäà ýêñïëàíòàòà ÿâëÿåòñÿ îñíîâíûì
ôàêòîðîì, îïðåäåëÿþùèì ìîðôîãåíåòè÷åñêóþ ñïîñîáíîñòü êëåòîê çàðî-
äûøà ê ôîðìèðîâàíèþ êàëëþñà è äàëüíåéøóþ ðåãåíåðàöèþ ðàñòåíèé èç
êëåòîê êàëëþñà â óñëîâèÿõ êóëüòóðû in vitro (ïî [4]). Êðîìå òîãî, êëåò-
êè òàêîãî çàðîäûøà íå òîëüêî ìîðôîãåíåòè÷åñêè êîìïåòåíòíû, íî è ÿâ-
ëÿþòñÿ èñõîäíûìè äëÿ ìåðèñòåìàòè÷åñêèõ êëåòîê ìîðôîãåííîãî êàëëþ-
ñà, èìåþùèõ âñå ìîðôîãåíåòè÷åñêèå âîçìîæíîñòè, ðåàëèçóþùèåñÿ
ðàçëè÷íûìè ïóòÿìè ìîðôîãåíåçà in vitro, ò.å. òîòèïîòåíòíûõ. Áîëåå òî-
ãî, êëåòêè çàðîäûøà, äàþùèå íà÷àëî ïîëíîöåííûì (ôåðòèëüíûì) ðàñ-
òåíèÿì-ðåãåíåðàíòàì ÷åðåç ýòàï ôîðìèðîâàíèÿ in vitro ìîðôîãåííîãî
êàëëþñà, ïî-âèäèìîìó, ìîæíî ðàñöåíèâàòü â îïðåäåëåííîì ñìûñëå è
êàê ñòâîëîâûå êëåòêè.
Èññëåäîâàíèÿ âûïîëíåíû ïðè ïîääåðæêå ÐÔÔÈ (ïðîåêò ¹ 08-04-
97405), Àêàäåìèè íàóê Ðåñïóáëèêè Áàøêîðòîñòàí (ïðîåêò ¹ 40/40-Ï),
à òàêæå ïî ïðîãðàììå «Âåäóùèå íàó÷íûå øêîëû ÐÔ» (ïðîåêòû ÍØ
4834.2006.4, ÍØ 2096.2008.4).
1. Áàðûêèíà Ð.Ï., Âåñåëîâà Ò.Ä., Äåâÿòîâ À.Ã. è äð. Ñïðàâî÷íèê ïî áîòàíè÷åñêîé ìèêðî-
òåõíèêå. Îñíîâû è ìåòîäû. — Ì.: Èçä-âî Ìîñê. óí-òà, 2004. — 312 ñ.
2. Áåëèíñêàÿ Å.Â. Ñîçäàíèå ïðèçíàêîâîé êîëëåêöèè ÿ÷ìåíÿ ïî ñïîñîáíîñòè ê àíäðîãåíå-
çó in vitro è åå èñïîëüçîâàíèå â ãåíåòè÷åñêèõ è áèîòåõíîëîãè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ //
³ñí. Óêð. ò-âà ãåíåòèê³â ³ ñåëåêö³îíåð³â. — 2007. — 5, ¹ 1, 2. — Ñ. 11—20.
3. Âàñèëüåâà Â.Å., Áàòûãèíà Ò.Á. Àâòîíîìíîñòü çàðîäûøà // Ýìáðèîëîãèÿ öâåòêîâûõ ðàñ-
òåíèé. Òåðìèíîëîãèÿ è êîíöåïöèè. — Ò. 2: Ñåìÿ. — ÑÏá.: Ìèð è ñåìüÿ, 1997. — Ñ. 579—
588.
4. Ãàïîíåíêî À.Ê., Ìóíòÿí Ì.À., Ìàëèêîâà Í.È., Ñîçèíîâ À.À. Ðåãåíåðàöèÿ ðàñòåíèé ïøå-
íèöû Triticum aestivum L. in vitro // Öèòîëîãèÿ è ãåíåòèêà. — 1985. — 19, ¹ 5. — Ñ. 335—
342.
5. Äóíàåâà Ñ.Å., Ëóêüÿíîâà Ì.Â., Êîâàëåâà Î.Í., Êîçûðåâà Î.Ã. Ñïîñîáíîñòü íåçðåëûõ çà-
ðîäûøåé ê îáðàçîâàíèþ ðàñòåíèé-ðåãåíåðàíòîâ â êóëüòóðå in vitro ó ðàííå- è ïîçäíå-
129
ÍÅÇÐÅËÛÉ ÇÀÐÎÄÛØ ÏØÅÍÈÖÛ
Ôèçèîëîãèÿ è áèîõèìèÿ êóëüò. ðàñòåíèé. 2009. Ò. 41. ¹ 2
ñïåëûõ ñîðòîâ ÿ÷ìåíÿ. I. Ðåãåíåðàöèÿ ðàñòåíèé â ïåðâè÷íîì êàëëóñå, ïîëó÷åííîì îò
íåçðåëûõ çàðîäûøåé // Ôèçèîëîãèÿ ðàñòåíèé. — 2000. — 47, ¹ 1. — Ñ. 53—57.
6. Èãíàòîâà Ñ.À. Áèîòåõíîëîãè÷åñêèå îñíîâû ïîëó÷åíèÿ ãàïëîèäîâ, îòäàëåííûõ ãèáðèäîâ
è ñîìàòè÷åñêèõ ðåãåíåðàíòîâ çåðíîâûõ è áîáîâûõ êóëüòóð â ðàçëè÷íûõ ñèñòåìàõ in
vitro: Àâòîðåô. äèñ. … ä-ðà áèîë. íàóê. — Îäåññà, 2004. — 48 ñ.
7. Êàòàñîíîâà À.À., Êðóãëîâà Í.Í., Øàÿõìåòîâ È.Ô. Ýòàïû áèîòåõíîëîãèè ïîëó÷åíèÿ ðàñ-
òåíèé-ðåãåíåðàíòîâ ÿðîâîé ìÿãêîé ïøåíèöû ïóòåì ýìáðèîèäîãåíåçà â êàëëóñíîé
êóëüòóðå in vitro // Èçâ. ×åëÿáèíñê. ÍÖ ÓðÎ ÐÀÍ. — 2006. — 2(32). — Ñ. 78—82.
8. Êîïåðòåõ Ë.Ã., Áóòåíêî Ð.Ã. Íàòèâíûå ôèòîãîðìîíû ýêñïëàíòà è ìîðôîãåíåç ïøåíè-
öû in vitro // Ôèçèîëîãèÿ ðàñòåíèé. — 1995. — 42, ¹ 1. — Ñ. 115—118.
9. Êðóãëîâà Í.Í., Áàòûãèíà Ò.Á., Ãîðáóíîâà Â.Þ. è äð. Ýìáðèîëîãè÷åñêèå îñíîâû àíäðîêëè-
íèè ïøåíèöû: Àòëàñ. — Ì.: Íàóêà, 2005. — 99 ñ.
10. Êðóãëîâà Í.Í., Åãîðîâà Î.Â., Ñåëüäèìèðîâà Î.À. è äð. Ñâåòîâîé ìèêðîñêîï êàê èíñòðó-
ìåíò â áèîòåõíîëîãèè ðàñòåíèé. — Óôà: Ãèëåì, 2008. — 119 ñ.
11. Êðóãëîâà Í.Í. Ïåðèîäèçàöèÿ ðàçâèòèÿ çàðîäûøà ïøåíèöû äëÿ áèîòåõíîëîãè÷åñêèõ èñ-
ñëåäîâàíèé // Àãðàðíàÿ Ðîññèÿ. — 2008. — ¹ 3. — Ñ. 20—22.
12. Êðóãëîâà Í.Í., Ñåëüäèìèðîâà Î.À. Ðåãåíåðàöèÿ ïøåíèöû in vitro è åõ vitro. — Óôà: Ãè-
ëåì, 2008. — 139 ñ.
13. Êó÷åðåíêî Ë.À. Ìîðôîëîãè÷åñêàÿ ðàçíîêà÷åñòâåííîñòü êàëëþñíûõ òêàíåé ðèñà è åå
ñâÿçü ñ ðåãåíåðàöèîííîé ñïîñîáíîñòüþ // Ôèçèîëîãèÿ ðàñòåíèé. — 1993. — 40, ¹ 5. —
Ñ. 797—801.
14. Ïèðàëîâ Ã.Ð., Àáðàèìîâà Î.Å. Âëèÿíèå áèîëîãè÷åñêèõ îñîáåííîñòåé èñõîäíîãî ìàòåðè-
àëà è ñîñòàâà ïèòàòåëüíûõ ñðåä íà êàëëóñîãåíåç è ðåãåíåðàöèþ â êóëüòóðå íåçðåëûõ çà-
ðîäûøåé êóêóðóçû // Ôèçèîëîãèÿ è áèîõèìèÿ êóëüò. ðàñòåíèé. — 1997. — 29, ¹ 1. —
Ñ. 44—50.
15. Ñàòàðîâà Ò.Í. Ïðÿìàÿ ðåãåíåðàöèÿ ðàñòåíèé â êóëüòóðå ïûëüíèêîâ êóêóðóçû // Òàì
æå. — 2002. — 34, ¹ 2. — Ñ. 152—177.
16. Ñóõàíîâ Â.Ì., Ïàïàçÿí Í.Ä. Óñëîâèÿ ïîëó÷åíèÿ êàëëóñà è ðåãåíåðàíòîâ â êóëüòóðå íå-
çðåëûõ çàðîäûøåé ïøåíèöû // Àïîìèêñèñ è öèòîýìáðèîëîãèÿ ðàñòåíèé. — Ñàðàòîâ,
1983. — ¹ 5. — Ñ. 124—128.
17. Øàÿõìåòîâ È.Ô. Ñîìàòè÷åñêèé ýìáðèîãåíåç è ñåëåêöèÿ çëàêîâûõ êóëüòóð. — Óôà:
Èçä-âî Áàøê. óí-òà, 1999. — 165 ñ.
18. Ýëüêîíèí Ë.À., Òûðíîâ Â.Ñ., Ñóõàíîâ Â.Ì., Èøèí À.Ã. Ðåãåíåðàöèÿ ðàñòåíèé â êóëüòóðå
òêàíåé ñîðãî // Äîêë. ÂÀÑÕÍÈË. — 1984. — ¹ 4. — Ñ. 7—9.
19. Chang Y., von Zitzewitz J., Hayes P.M., Chen T.H.H. High frequency plant regeneration from
immature embryos of an elite barley cultivar (Hordeum vulgare L. cv. Morex) // Plant Cell
Res. — 2003. — 21, N 8. — P. 733—738.
20. Hagio T. Adventitious shoot regeneration from immature embryos of sorghum //Plant Cell,
Tissue. Organ Cult. — 2002. — 68, N 1. — P. 65—72.
21. Huang X.-Q., Wei Z.-M. High-frequency plant regeneration through callus initiation from
mature embryos of maize (Zea mays L.) // Plant Cell Rep. — 2004. — 22, N 11. — P. 793—
800.
22. Li Z.Y., Xia G.M., Chen H.M., Guo G.Q. Plant regeneration from protoplast derived from
embryogenic suspension culture of wheat (Triticum aestivum L.) // J. Plant Physiol. — 1992. —
139, N 1. — P. 714—718.
23. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco cul-
tures // Physiol. Plant. — 1962. — 15, N 3. — P. 473—497.
24. Pellegrineschi A., Brito R.M., McLean S., Hoisington D. Effect of 2.4-dichlorophenoxyacetic
acid and NaCl on the establishment of callus and plant regeneration in durum and bread
wheat // Plant Cell, Tissue, Organ Cult. — 2004. — 77, N 3. — P. 245—250.
25. Przetakiewicz A., Orczyk W., Nadolska-Orczyk A. The effect of auxin on plant regeneration of
wheat, barley and triticale // Ibid. — 2003. — 73, N 3. — P. 245—256.
26. Sharma V.K., Rao A., Varshney A. Comparison of developmental stages of inflorescence for
high frequency plant regeneration in Triticum aestivum L. and T. durum Desf. // Plant Cell
Rep. — 1995. — 15, N 1. — P. 227—231.
27. Vikrant Rashid A. Comparative study of somatic embryogenesis from immature and mature
embryos and organogenesis from leaf-base of Triticale // Plant Cell, Tissue, Organ Cult. —
2001. — 64, N 1. — P. 33—38.
Ïîëó÷åíî 19.08.2008
130
Í.Í. ÊÐÓÃËÎÂÀ, À.À. ÊÀÒÀÑÎÍÎÂÀ
Ôèçèîëîãèÿ è áèîõèìèÿ êóëüò. ðàñòåíèé. 2009. Ò. 41. ¹ 2
ÍÅÇÐIËÈÉ ÇÀÐÎÄÎÊ ÏØÅÍÈÖI ßÊ ÌÎÐÔÎÃÅÍÅÒÈ×ÍÎ ÊÎÌÏÅÒÅÍÒÍÈÉ
ÅÊÑÏËÀÍÒÀÒ
Í.Ì. Êðóãëîâà, À.Î. Êàòàñîíîâà
Iíñòèòóò á³îëî㳿 Óôèìñüêîãî íàóêîâîãî öåíòðó Ðîñ³éñüêî¿ àêàäå쳿 íàóê, Óôà
Ïðîâåäåíî ïîð³âíÿëüíèé àíàë³ç â³äãóêó ð³çíîâ³êîâèõ çàðîäê³â ïøåíèö³ íà óìîâè êóëüòèâó-
âàííÿ in vitro çà ð³çíèõ êîíöåíòðàö³é 2,4-Ä ó ïîæèâíîìó ñåðåäîâèù³. Âñòàíîâëåíî, ùî îñ-
íîâíîþ óìîâîþ ôîðìóâàííÿ in vitro ìîðôîãåííèõ êàëþñ³â º ³íîêóëÿö³ÿ íåçð³ëèõ çàðîäê³â
ïøåíèö³ íà ï³äñòà䳿 3 ñòà䳿 îðãàíîãåíåçó çàðîäêà, çã³äíî ç àâòîðñüêîþ ïåð³îäèçàö³ºþ. Ïî-
êàçàíî, ùî ìîðôîãåíåòè÷íà êîìïåòåíòí³ñòü òàêîãî çàðîäêà âèçíà÷àºòüñÿ éîãî öèòîã³ñòî-
ëîã³÷íèì ñòàòóñîì.
IMMATURE WHEAT EMBRYO AS THE MORPHOGENETICALLY COMPETENT
EXPLANT
N.N. Kruglova, A.A. Katasonova
Institute of Biology of Ufa Scientific Center of Russian Academy of Sciences
69 pr. Oktyabrya, Ufa, 450054, Russia
The comparative analysis of responsiveness of wheat uneven-age embryos on culture in vitro con-
ditions at various concentration 2,4-D in a nutrient medium was carried out. It was established,
that the main condition of morphogenic calli formation in vitro is the inoculation of wheat imma-
ture embryos on the substage 3 of the embryo organogenesis stage (under the author periodiza-
tion). The morphogenetic competence of such embryo is defined by its cytohistological status.
Key words: Triticum aestivum L., embryo, callus, morphogenesis in vitro, 2,4-D.
131
ÍÅÇÐÅËÛÉ ÇÀÐÎÄÛØ ÏØÅÍÈÖÛ
Ôèçèîëîãèÿ è áèîõèìèÿ êóëüò. ðàñòåíèé. 2009. Ò. 41. ¹ 2
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-30261 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0522-9310 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:19:07Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Круглова, Н.Н. Катасонова, А.А. 2012-01-26T21:24:07Z 2012-01-26T21:24:07Z 2009 Незрелый зародыш пшеницы как морфогенетически компетентный эксплантат / Н.Н. Круглова, А.А. Катасонова // Физиология и биохимия культурных растений. — 2009. — Т. 41, № 2. — С. 124-131. — Бібліогр.: 27 назв. — рос. 0522-9310 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30261 58.085 Проведен сравнительный анализ отзывчивости разновозрастных зародышей пшеницы на условия культивирования in vitro при различных концентрациях 2,4-Д в питательной среде. Установлено, что основным условием формирования in vitro морфогенных каллюсов является инокуляция незрелых зародышей пшеницы на подстадии 3 стадии органогенеза зародыша, согласно авторской периодизации. Показано, что морфогенетическая компетентность такого зародыша определяется его цитогистологическим статусом. Проведено порівняльний аналіз відгуку різновікових зародків пшениці на умови культивування in vitro за різних концентрацій 2,4-Д у поживному середовищі. Встановлено, що основною умовою формування in vitro морфогеннпх калюсів є інокуляція незрілих зародків пшениці на підстадії 3 стадії органогенезу зародка, згідно з авторською періодизацією. Показано, що морфогенетична компетентність такого зародка визначається його цитогістологічним статусом. The comparative analysis of responsiveness of wheat uneven-age embryos on culture in vitro conditions at various concentration 2,4-D in a nutrient medium was carried out. It was established, that the main condition of morphogenic calli formation in vitro is the inoculation of wheat immature embryos on the substage 3 of the embryo organogenesis stage (under the author periodization). The morphogenetic competence of such embryo is defined by its cytohistological status. ru Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України Физиология и биохимия культурных растений Незрелый зародыш пшеницы как морфогенетически компетентный эксплантат Незрілий зародок пшениці як морфогенетично компетентний експлантат Immature wheat embryo as the morphogenetically competent explant Article published earlier |
| spellingShingle | Незрелый зародыш пшеницы как морфогенетически компетентный эксплантат Круглова, Н.Н. Катасонова, А.А. |
| title | Незрелый зародыш пшеницы как морфогенетически компетентный эксплантат |
| title_alt | Незрілий зародок пшениці як морфогенетично компетентний експлантат Immature wheat embryo as the morphogenetically competent explant |
| title_full | Незрелый зародыш пшеницы как морфогенетически компетентный эксплантат |
| title_fullStr | Незрелый зародыш пшеницы как морфогенетически компетентный эксплантат |
| title_full_unstemmed | Незрелый зародыш пшеницы как морфогенетически компетентный эксплантат |
| title_short | Незрелый зародыш пшеницы как морфогенетически компетентный эксплантат |
| title_sort | незрелый зародыш пшеницы как морфогенетически компетентный эксплантат |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30261 |
| work_keys_str_mv | AT kruglovann nezrelyizarodyšpšenicykakmorfogenetičeskikompetentnyiéksplantat AT katasonovaaa nezrelyizarodyšpšenicykakmorfogenetičeskikompetentnyiéksplantat AT kruglovann nezríliizarodokpšenicíâkmorfogenetičnokompetentniieksplantat AT katasonovaaa nezríliizarodokpšenicíâkmorfogenetičnokompetentniieksplantat AT kruglovann immaturewheatembryoasthemorphogeneticallycompetentexplant AT katasonovaaa immaturewheatembryoasthemorphogeneticallycompetentexplant |