Методи дослідження in vitro адаптаційного потенціалу та регенераційної здатності клонів заміщених ліній буряків цукрових із новою гермоплазмою за умов низьких позитивних температур : методичні рекомендації

М. В. Роїк; Н. С. Ковальчук; О. А. Зінченко; Н. С. Бех; Н. Р. Гумерова

doi:10.47414/978-617-8706-44-9

Методи дослідження in vitro адаптаційного потенціалу та регенераційної здатності клонів заміщених ліній буряків цукрових із новою гермоплазмою за умов низьких позитивних температур : методичні рекомендації

Автори

М. В. Роїк

Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків Національної академії аграрних наук України, Україна

https://orcid.org/0000-0001-7221-6247

Н. С. Ковальчук

Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків Національної академії аграрних наук України, Україна

https://orcid.org/0000-0002-7194-715X

О. А. Зінченко

Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків Національної академії аграрних наук України, Україна

https://orcid.org/0000-0002-1381-8659

Н. С. Бех

Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків Національної академії аграрних наук України, Україна

https://orcid.org/0000-0002-6479-4140

Н. Р. Гумерова

Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків Національної академії аграрних наук України, Україна

DOI: https://doi.org/10.47414/978-617-8706-44-9

Ключові слова:

буряки цукрові, селекційні лінії, пилкостерильність, апоміксис, in vitro, холодостійкість, цитоплазматична чоловіча стерильність (ЦЧС), регенераційна здатність, мікроклональне розмноження, біотехнологічні методи, міжвидова гібридизація, експланти, стерильна культура, адаптація до низьких температур, селекційний матеріал

Короткий опис

Наведено методики добору селекційних пилкостерильних роздільноплідних ліній буряків цукрових та апоміктичних пилкостерильних ліній in vitro за холодостійкістю для використання в селекційному процесі. Запропоновані підходи дають змогу виділяти та залучати до селекційного процесу біотехнологічні лінії материнських компонентів гібридів, а також оцінювати їхню стійкість до низьких позитивних температур з метою створення нових гібридів. Заміщені лінії на основі стерильних цитоплазм, відібрані за високими показниками продуктивності та здатністю до зав’язування насіння в безпилковому режимі, можуть бути використані як компоненти гібридів, адаптованих до низьких температур і придатних для безвисадкового способу репродукції насіння. Культура на штучних живильних середовищах забезпечує збереження цінних генотипів, а також їх ефективне розмноження та укорінення в необхідних обсягах.

Рекомендації призначені для селекціонерів та спеціалістів наукових установ, які проводять дослідження зі створення нових вихідних матеріалів буряків цукрових методом міжвидової гібридизації, клітинної селекції, клонального мікророзмноження, апозиготії і ЦЧС.

Посилання

Чесноков Ю. В., Буренін В. І., Іванов А. А. Rapd-аналіз колекційних зразків диких та культурних буряків (Beta L.). Сільськогосподарська біологія. 2013. № 3. С. 28–36.

Touzet P. Mitochondrial genome evolution and gynodioecy. Mitochondrial genome evolution / L. Marechal-Drouard (ed.). Oxford Academic Press, 2012. P. 71–98. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-394279-1.00004-1

Роїк М. В., Ковальчук Н. С., Балагура О. В. та ін. Дослідження адаптаційного потенціалу нових стерильних цитоплазм Beta patula і B. maritima L. від диких видів роду Beta L.: зимостійкість і показники раннього закладання цукрів в інтродукційних алоплазматичних ліній. Новітні агротехнології. 2023. Т. 11, № 1. https://doi.org/ 10.47414/na.11.1.2023.279933

Touzet P., Villain S., Buret L. et al. Chloroplastic and nuclear diversity of wild beets at a large geographical scale: toward an evolutionary history of the Beta section. Ecology and Evolution. 2018. Vol. 8, Iss. 5. P. 2890–2900. https://doi.org/10.1002/ece3.3774

Arakawa T., Matsunaga M., Matsui K. et al. The molecular basis for allelic differences suggests Restorer of fertility 1 is a complex locus in sugar beet (Beta vulgaris L.). BMC Plant Biology. 2020. Vol. 20, Iss. 1. Article 503. https://doi.org/10.1186/s12870-020-02721-9

Роїк М. В., Ковальчук Н. С., Іваніна В. В., Яцева О. А. Перспективи селекції гібридів цукрових буряків (Beta vulgaris) для виробництва біоетанолу з використанням нових стерильних цитоплазм від диких видів роду Beta. Біоенергетика. 2014. Вип. 2. С. 15–17.

Mall A. K., Misra V., Santeshwari et al. Sugar beet cultivation in India: prospects for bioethanol production and value-added coproducts. Sugar Tech. 2021. Vol. 23, Iss. 6. P. 1218–1234. https://doi.org/10.1007/s12355-021-01007-0

Moritani M., Taguchi K., Kitazaki K. et al. Identification of the predominant nonrestoring allele for owen-type cytoplasmic male sterility in sugar beet (Beta vulgaris L.): development of molecular markers for the maintainer genotype. Molecular Breeding. 2013. Vol. 32, Iss. 1. P. 91–100. https://doi.org/10.1007/s11032-013-9854-8

Роїк М. В., Бойко І. І., Гончарук Г. С. та ін. Добір холодостійких форм цукрових буряків за низьких позитивних температур : мето-дичні рекомендації. Київ : Компринт, 2020. 8 с.

Levings C. S. III, Brown G. G. Molecular biology of plant mitochondria. Ibid. 1989. Vol. 17. P. 27–48.

Kubo T., Mikami T. Organization and variation of angiosperm mitochondrial genome. Physiologia Plantarum. 2006. Vol. 129. P. 6–13.

Роїк М. В., Ковальчук Н. С., Зінченко О. А. та ін. Створення моделей нових гібридів цукрових буряків для збагачення адаптаційного потенціалу культури. Селекція – надбання, сучасність і майбутнє (освіта, наука, виробництво) : матеріали V Міжнародної науково-практичної конференції (Київ, 23–25 травня 2022 р.). Київ, 2022. С. 43–45.

Owen F. V. Cytoplasmically inherited male sterility in sugar beet. Ibid. 1945. Vol. 71, Iss. 10. P. 423–440.

Роїк М. В., Ковальчук Н. С., Яцева О. А. Спосіб створення апозиготичних роздільноплідних ліній цукрових буряків з ЦЧС : патент України № 92392. 2014.

Роїк М. В., Ковальчук Н. С., Яцева О. А. Оцінка і добір селекційних матеріалів з апозиготією та цитоплазматичною чоловічою стерильністю : методичні рекомендації. Київ, 2014. 19 с.

ДСТУ 2292-93. Насіння цукрових буряків. Методи визначення схожості, одноростковості та доброякісності. Київ : Держстандарт України, 1994. 8 с.

ДСТУ 6055:2008. Буряки цукрові. Методи отримання розсади клональним мікророзмноженням. Київ : Держспоживстандарт України, 2010. 6 с.

Gamborg O. L., Eveleigh D. Culture method and detection of gluconate in suspension cultures of wheat and barley. Canadian Journal of Biochemistry. 1968. Vol. 46. P. 417–421.

Бех Н. С., Бойко І. І., Коцар М. О., Присяжнюк О. І. Спосіб оцінки цукрових буряків до низьких позитивних температур з використанням культури in vitro : методичні рекомендації. Київ, 2015. 14 с.