ИЗУЧЕНИЕ КАЛЛУСОГЕНЕЗА И МОРФОГЕНЕЗА ХЛОПЧАТНИКА СОРТА «ТУРКИСТАН» В КУЛЬТУРЕ IN VITRO
Main Article Content
Authors
Ш.А. Манабаева
РГП «Национальный центр биотехнологии» КН МОН РК, г. Астана
А.О. Рахимжанова
РГП «Национальный центр биотехнологии» КН МОН РК, г. Астана
А.Д. Каиржанова
РГП «Национальный центр биотехнологии» КН МОН РК, г. Астана
Е.М. Раманкулов
РГП «Национальный центр биотехнологии» КН МОН РК, г. Астана
Abstract
Важнейшим фактором для морфогенеза и регенерации растений хлопчатника в культуре in vitro является генотип растения. Поэтому для изучения морфогенного потенциала и оптимизации процесса регенерации представляется целесообразным детальное исследование конкретных сортообразцов хлопчатника. В связи с этим подбор эффективных регуляторов роста в культуре in vitro для казахстанских сортов хлопчатника представляет одну из наиболее актуальных задач и является трудоемким процессом. Изучение процессов каллусо- и морфогенеза и способов регенерации побегов из стеблевых апикальных меристем и пазушных почек являются важнейшей предпосылкой для регенерации растений с участием элитных казахстанских сортов хлопчатника, в частности, сорта хлопчатника Туркистан для проведения работ по генетической трансформации.
Разработана эффективная система стерилизации семян хлопчатника с применением стерилизующих агентов, таких как 70% этанол и 10% раствор гипохлорита натрия, которая позволила получить 100% стерильных асептических проростков для дальнейшей работы в культуре in vitro.
Изучены особенности каллусогенеза и морфогенеза казахстанского сорта хлопчатника Туркистан в культуре вегетативных органов. Установлено, что частота каллусообразования зависит от типа экспланта, концентрации и соотношения регуляторов роста в питательной среде. Максимальная частота каллусообразования была отмечена у эксплантов из семядолей (89,3%) и гипокотилей (100%) при культивировании на варианте среды МСДК, содержащей регуляторы роста в следующих концентрациях: 2,4-Д - 0,1 мг/л и кинетин - 0,5 мг/л.
Разработан эффективный способ регенерации побегов из стеблевых апикальных меристем и пазушных почек.
Keywords
хлопчатник (Gossypium hirsutum L.), регуляторы роста, каллусогенез, морфогенез
Article Details
References
. Smith W.C. Production Statistics // Cotton: Origin, History, Technology and Production. Eds. Smith W.C., Cothren J.T. – New York: John Wiley and Sons, 1999. - P. 435-449.
. Wendel J.F., Cronn R.C. Polyploidy and the evolutionary history of cotton // Advances in Agronomy. - 2003. – Vol. 78. - P. 139-186.
. Zhang B.H., Feng R., Liu F., Wang Q. High frequency somatic embryogenesis and plant regeneration of an elite chinese cotton variety // Botanical Bulletin of Academia Sinica. - 2001. - Vol. 42. – P. 9-16.
. Kumria R., Sunnichan V.G., Das D.K., Gupta S.K., Reddy V.S., Bhatnagar R.K., Leelavathi S. High-frequency somatic embryo production and maturation into normal plants in cotton (Gossypium hirsutum) through metabolic stress // Plant Cell Reports. - 2003. - Vol. 21. - P. 635-639.
. Ikram U.H. Callus proliferation and somatic embryogenesis in cotton (Gossypium hirsutum L.) // African Journal of Biotechnology. - 2005. - Vol. 4. - P. 206-209.
. Efe L. Callus formation and plant regeneration from two cotton species (Gossypium hirsutum L., and G. barbadense L.) // Pakistan Journal of Botany. - 2005. - Vol. 37. - P. 227-236.
. Ganesan M., Jayabalan N. Carbon source dependent somatic embryogenesis and plant regeneration in cotton, Gossypium hirsutum L. cv. SVPR2 through suspension cultures // Indian Journal of Experimental Biology. - 2005. - Vol. 43. - P. 921-925.
. Rajasekaran K., Hudspeth R.L., Cary J.W., Anderson D.M., Cleveland T.E. High frequency stable transformation of cotton (Gossypium hirsutum L.) by particle bombardment of embryogenic cell suspension cultures // Plant Cell Reports. - 2000. - Vol. 19. – P. 539-545.
. Trolinder N.L., Goodin J.R. Somatic embryogenesis and plant regeneration in cotton(Gossypium hirsutum L.) // Plant Cell Reports. – 1987. - Vol. 6. – P. 231-234.
. Ghaemi M., Majd A., Fallahian F., Bezdi K.G. Comparison of callus induction and somatic embryogenesis of some Iranian cottons (Gossypium Spp.) with Coker 312 and histology of somatic embryogenesis // African Journal of Biotechnology. - 2011. – Vol. 10. – P. 2915-2922.
. Sultana R., Hossain N. In vitro callus induction, shoot formation and their histological study in cotton (Gossypium sp.) // Bangladesh Research Publications Journal. - 2011. - Vol. 5. - P. 306-313.
. Ganesan M., Jayabalan N. Influence of cytokinins, auxins and polyamines on in vitro mass multiplication of cotton (Gossypium hirsutum L. cv. SVPR2) // Indian Journal of Experimental Biology. - 2006. - Vol. 44. – P. 506-513.
. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and biosynthesis with tobacco tissue culture // Plant Physiology. – 1962. - Vol. 15. - P. 473-497.
. Бутенко Р.Г. Биология культивируемых клеток и биотехнология на их основе. - М.: ФГК-ПРЕСС, 1999. – 160 с.
. Головкин Б.Н., Руденская Р.Н., Трофимов И.А. Биологически активные соединения растительного происхождения: в 3 т. - М.: Наука, 2002. – Т. 3. – С. 105-223.
. Sun Y., Zhang X., Huang C., Guo X., Nie Y. Somatic embryogenesis and plant regeneration from different wild diploid cotton (Gossypium) species // Plant Cell Reports. - 2006. - Vol. 25. - P. 289-296.
. Wilkins T.A., Mishra R., Trolinder N.L. Agrobacterium-mediated transformation and regeneration of cotton // Journal of Food, Agriculture and Environment. - 2004. – Vol. 2. – P. 179-187.
. Kumar M., Tuli R. Plant regeneration in cotton: A short-term inositol starvation promotes developmental synchrony in somatic embryogenesis // In Vitro Cellular and Developmental Biology – Plant. - 2004. – Vol. 40. - P. 294-298.
. Zhang B.H., Feng R., LIU F., Wang Q. Direct somatic embryo genesis and plant regeneration from cotton (Gossypium hirsutum L.) explants // Israel Journal of Plant Sciences. - 2001. - Vol. 49. - P. 193-196.
. Быкова Е.В., Лев С.В. Генотипические особенности процесса каллусогенеза у хлопчатника // Генетика. - 1988. – №7. - С. 1317-1370.
. Запрометов М.Н. Фенольные соединения и их роль в жизни растений // 56-е Тимирязевское чтение. - М.: Наука, 1996. - 25 с.
. Kouakou T.H., Waffo T.P., Kouadio Y.J., Valls J., Richard T., Decendit A., Mérillon J.M. Phenolic compounds and somatic embryogenesis in cotton (Gossypium hirsutum L.) // Plant Cell, Tissue and Organ Culture. - 2007. - Vol. 90. – P. 25-29.