Genetic diversity of wheat (Triticum aestivum L.) plants-regenerants produced by anther culture

Abstract

2 Стендский исследовательский центр Института сельскохозяйственных ресурсов и экономики, Латвийский сельскохозяйственный университет, Стенде, Латвия Изучено генетическое разнообразие растений-регенерантов пшеницы (Triticum aestivum L.), которые созданы методом культуры пыльников из гибридов, используемых в селекции этой культуры в Латвии. Метод проточной цитометрии применяли для определения плоидности каждого зеленого растения-регенеранта. В свою очередь, универсальным iPBS (inter primer binding sites) методом, основанном на анализе характерных последовательностей ретротранспозонов, опре-деляли генетическое разнообразие этих растений. Анализу подвергали потомство 13 гибридов различного происхожде-ния. В листьях большинства растений были миксоплоидные клетки. Семена дали только растения, имеющие клетки с плоидностью 2n = 6x. Большинство фертильных растений содержало в листьях более чем 40 % гексаплоидных (6x) клеток. Доля гексаплоидных клеток и их распределение по плоидности зависели от генотипа материнского гибридного растения. Доля спонтанной диплоидизации также зависела от генотипа растения. В описываемом эксперименте колхици-нирование не оказало достоверного влияния на выход фер-тильных растений. У одного гибридного растения обнаружена новая доминантная аллель, отсутствующая у обоих родите лей, что указывает на возможное передвижение ретро транс позо-нов. Генетическое разнообразие растений-регенерантов, созданных методом культуры пыльников, вызвано как рас-щеплением родительских аллелей, так и сомаклональной изменчивостью. Ключевые слова: культура пыльников; ДГ-линии; селекция пшеницы; плоидность; проточная цитометрия; iPBS. The study of genetic diversity of wheat (Triticum aesti­ vum L.) plants-regenerants produced by anther culture method from hybrids involved in the Latvian wheat breeding programme was performed. Flow cytometry was used to test ploidy of 3 × 10 3 cells of each green plant-regenerant, and universal retrotransposon based iPBS (inter primer binding sites) method were used to establish genetic diversity of plants-regenerants. Progenies of 13 genetically distant hybrids were involved in the study. Most of plants-regenerants have leaves with mixoploid cells. Seeds were formed only by plants-regenerants that had cells with (2n = 6x) ploidy. Majority of fertile plants-regenerants have more than 40 % of hexaploid (6x) cells. The percentage of 6x cells in plants-regenerants and diversity in cell ploidy demonstrated association with mother plant (hybrid) genotype. Percent of spontaneous diplodization was also genotype-dependent. In this experiment colchicine treatment had no significant influence on outcome of fertile plants-regenerants. New dominant allele in a hybrid plant was found in comparison with both parents what indicated possible retrotranspo-son moving. Genetic diversity of the plants-regenerants obtained in anther culture is a combination of parent's allele segregation and somaclonal variation. КаК цитировать эту статью: Грауда Д., Жагата K., Ланка Г., Страздиня В., Фетере В., Лисина Н., Крас-невска Н., Фокина O., Mикельсоне A., Oрницанс Р., Белогрудова И., Рашаль И. Генетическое разнообразие растений-регенерантов пше-ницы (Triticum aestivum L.), созданных методом культуры пыльников. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2016;20(4):537-544. DOI 10.18699/VJ16.176 How to cite tHis article: Grauda D., Žagata K., Lanka G., Strazdina V., Fetere V., Lisina N., Krasnevs-ka N., Fokina O., Mikelsone A., Ornicans R., Belogrudova I., Rashal I. Genetic diversity of wheat (Triticum aestivum L.) plants-regenerants produced by anther culture.