SHOOT REGENERATION AND PLOIDY LEVEL OF PLANTS OBTAINED FROM STEM PITH TISSUE IN VITRO CULTURES OF TOBACCO (NICOTIANA TABACUM L.)
Loading...
Date
2020
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy w Puławach
Abstract
Description
The plant material were haploids obtained from anther in vitro cultures of two-way F1 hybrids (BPA × WGL3, WGL3 × BPA, WABPA3 × WGL3, WGL3 × WABPA3, WGL3 × PW834, PW 834 × WGL3), breeding lines (WGL3 and PW834) and cultivar Wiślica, previously obtained as part of a breeding program involving combining resistance to fungal and viral diseases in the tobacco genome. Stem pith fragments of haploids were cultured
on Lloyd medium containing 2 mg/l IAA i 2 mg/l kinetin. The assessment
of shoots regeneration of tobacco as well as the degree
of plant ploidy were evaluated using flow cytometer. The efficiency
of regeneration, expressed as the number of shoots per explant,
varied and depended on the genetic origin of haploids (F1 hybrid,
breeding line, cultivar). The lowest number of regenerated shoots
(2.8/explant) were obtained from the breeding line PW834. Poor
organogenetic abilities were probably due to the presence of genetic
material from Nicotiana alata in the PW834 genome. The
highest number of regenerated shoots (13.8 i 10.2/explant) was
obtained from haploids of F1 hybrids WGL3 × BPA and cultivar
Wiślica, respectively. Flow cytometry analysis of regenerants revealed
that, depending on the tobacco form, 59.84 to 89.39% of
the individuals remained haploids, whereas from 10.61 to 32.99%
of the regenerants were doubled haploids. There was also a small
number of polyploids. Hybrids WGL3 × WABPA3 proved to be
the best donor of explants for in vitro induction of doubled haploids
and polyploids.
Materiał roślinny stanowiły haploidy uzyskane z kultury in vitro pylników dwukierunkowych mieszańców F1 (BPA i WGL3, WABPA3 i WGL3, PW834 i WGL3), linii hodowlanych (PW834 i WGL3) oraz odmiany ‘Wiślica’ uzyskane uprzednio w ramach programu hodowlanego obejmującego łączenie odporności na choroby grzybowe i wirusowe w genomie tytoniu. Fragmenty walca osiowego łodygi haploidów umieszczano na pożywce Lloyd zawierającej 2 mg/l IAA i 2 mg/l kinetyny. Oceniano efektywność regeneracji pędów tytoniu, a następnie stopień ploidalności uzyskanych roślin za pomocą cytometru przepływowego. Efektywność regeneracji wyrażona liczbą pędów na eksplantat była zróżnicowana i zależała od pochodzenia haploidów (mieszaniec F1, linia hodowlana, odmiana). Najmniej zregenerowanych pędów (śr. 2,8/eksplantat) uzyskano z linii hodowlanej PW834. Przyczyną słabych zdolności organogenetycznych była prawdopodobnie obecność w genomie PW834 materiału genetycznego pochodzącego od Nicotiana alata. Największą liczbą zregenerowanych pędów (śr. 13,8 i 10,2/eksplantat) charakteryzowały się odpowiednio eksplantaty pozyskane z haploidów mieszańca WGL3 × BPA oraz ‘Wiślicy’. Ocena cytometryczna zregenerowanych roślin wykazała, że w zależności od kombinacji mieszańcowej tytoniu od 59,84% do 89,39% osobników pozostało haploidami, podczas gdy od 10,61% do 32,99% regenerantów było podwojonymi haploidami. Występowała też niewielka liczba poliploidów. Najlepszym donorem eksplantatów do indukcji podwojonych haploidów i poliploidów in vitro okazał się mieszaniec WGL3 × WABPA3.
Materiał roślinny stanowiły haploidy uzyskane z kultury in vitro pylników dwukierunkowych mieszańców F1 (BPA i WGL3, WABPA3 i WGL3, PW834 i WGL3), linii hodowlanych (PW834 i WGL3) oraz odmiany ‘Wiślica’ uzyskane uprzednio w ramach programu hodowlanego obejmującego łączenie odporności na choroby grzybowe i wirusowe w genomie tytoniu. Fragmenty walca osiowego łodygi haploidów umieszczano na pożywce Lloyd zawierającej 2 mg/l IAA i 2 mg/l kinetyny. Oceniano efektywność regeneracji pędów tytoniu, a następnie stopień ploidalności uzyskanych roślin za pomocą cytometru przepływowego. Efektywność regeneracji wyrażona liczbą pędów na eksplantat była zróżnicowana i zależała od pochodzenia haploidów (mieszaniec F1, linia hodowlana, odmiana). Najmniej zregenerowanych pędów (śr. 2,8/eksplantat) uzyskano z linii hodowlanej PW834. Przyczyną słabych zdolności organogenetycznych była prawdopodobnie obecność w genomie PW834 materiału genetycznego pochodzącego od Nicotiana alata. Największą liczbą zregenerowanych pędów (śr. 13,8 i 10,2/eksplantat) charakteryzowały się odpowiednio eksplantaty pozyskane z haploidów mieszańca WGL3 × BPA oraz ‘Wiślicy’. Ocena cytometryczna zregenerowanych roślin wykazała, że w zależności od kombinacji mieszańcowej tytoniu od 59,84% do 89,39% osobników pozostało haploidami, podczas gdy od 10,61% do 32,99% regenerantów było podwojonymi haploidami. Występowała też niewielka liczba poliploidów. Najlepszym donorem eksplantatów do indukcji podwojonych haploidów i poliploidów in vitro okazał się mieszaniec WGL3 × WABPA3.
Keywords
haploid, doubled haploid, polyploid, organogenesis, regeneration efficiency, haploid, podwojony haploid, poliploid, organogeneza, efektywność regeneracji
Citation
Polish Journal of Agronomy
2020, 41, 3–10