Comparative assessment of the yield of doubled haploids of Brassica oleracea var. capitataL. and Brassica napus L. in isolated microspore culture
Authors: Синицына А.А. , Вишнякова А.В. , Монахос С.Г. 
Published: April 2022

Технологию производства удвоенных гаплоидов растений рода Brassicaв культуре изолированных микроспор используют для ускорения и удешевления по сравнению с традиционной селекцией процесса создания родительских линий F1-гибридов. Практический интерес для биотехнологов и селекционеров представляют данные об относительном выходе удвоенных гаплоидов при использовании стандартного протокола культуры изолированных микроспор. Цель данного исследования состоит в сравнительной оценке выхода удвоенных гаплоидов в культуре изолированных микроспор у капусты белокочанной (Brassica oleracea var. capitata L.) и рапса (Brassica napus L.). Удвоенные гаплоиды капусты белокочанной и рапса были получены в 2021–2022 годах в ООО «Селекционная станция имени Н.Н. Тимофеева» и лаборатории генетики, селекции и биотехнологии овощных культур РГАУ–МСХА. В качестве растений-доноров микроспор использовали: 5 образцов капусты белокочанной, представленных коммерческими гибридами F1 Каптур, F1 Ларсия, селекционными образцами 101ф3х15дг1, МФ4МЦ, Гэс2рх15) 4–4 из коллекции ООО «Селекционная станция имени Н.Н. Тимофеева»; а также 3 коммерческих гибрида рапса F1 Джаз, F1 Фактор, F1 Маджонг. Показано, что частота эмбриогенеза образцов капусты белокочанной может быть высокой и сопоставима частоте эмбриогенеза рапса. Частота прорастания/регенерации проростков изученных образцов капусты белокочанной и рапса была высокой и в среднем составила 70%: у капусты белокочанной варьировала от 63,3% до 75,1%, у рапса – от 65,2% до 73,9%. При оценке уровня плоидности полученных растений установлено, что частота спонтанной диплоидизации в популяциях капусты белокочанной выше (90–100%), чем у рапса (21,4–32%). В итоге из 83 растений-регенерантов рапса только 21 были удвоенными гаплоидами, а у капусты белокочанной из 87 растений-регенерантов 83 – удвоенные гаплоиды.

The technology of doubled haploids production in isolated microspore culture of Brassicacrops is used to accelerate and cheapen the process of creating parental lines of F1-hybrids in comparison with traditional breeding. Data on the relative yield of doubled haploids with using the standard protocol of isolated microspore culture are of practical interest for biotechnologists and breeders. The aim of the study is a comparative assessment of the yield of doubled haploids obtained in isolated microspore culture of white cabbage (Brassica oleracea var. capitata L.) and rapeseed (Brassica napus L.). Doubled haploids of white cabbage and rapeseed were obtained in 2021–2022 at the Timofeev Breeding Station and the Laboratory of Genetics, Breeding and Biotechnology of Vegetable Crops, RSAU – MTAA. The following were used as microspore donor plants: 5 samples of white cabbage, represented by commercial hybrids F1 Kaptur, F1 Larsia, selection samples 101f3×15dg1, MF4MC, Ges2×15) 4–4 from the collection of «Timofeev Breeding Station»; and 3 commercial rapeseed hybrids F1 Jazz, F1Factor, F1 Majong. It is shown that the frequency of embryogenesis of white cabbage accessions can be high and comparable to the frequency of rapeseed embryogenesis. The frequency of germination/regeneration of seedlings of the studied accessions of white cabbage and rapeseed was high and averaged 70%: in white cabbage it varied from 63.3% to 75.1%, in rapeseed – from 65.2% to 73.9%. When assessing the level of ploidy of the obtained plants, it was found that the frequency of spontaneous diploidization in white cabbage is higher (90–100%) than in rapeseed (21.4–32%). As a result, out of 83 rapeseed regenerants, only 21 were doubled haploids, and in white cabbage out of 87 regenerative plants, 83 were doubled haploids.