AGRIS - 

2019

Guseva, O.Yu. | Starodubtseva, L.M., All-Russia Research and Development Inst. of Forest Genetics, Breeding and Biotechnology, Voronezh

The application of biotechnological approaches for producing numerous tree species, including pedunculate oak Quercus robur L., may become the only way to preserve and reproduce unique breeding objects, which is of great importance for practical forestry. It is now possible to clone individual trees with valuable properties and scientifically advantageous genotypes. In experiments on clonal micropropagation of oak, juvenile plant material (seedlings) was grown in the laboratory. The use of additional stage of rearing and micropropagation of explants of one-month seedlings on media with different volume of 6-benzylaminopurine (6-BAP) showed the expediency of this procedure. When applying ex vitro media, many cultures continued to develop axillary or adventive shoots, the height of which was 11–15 mm (depending on the concentration of 6-BAP). The results of this study will help to cope with the difficulties associated with the induction and preservation of the morphogenic potential of explants in the process of repeated subculturing. The highest rhizogenic response (73%) was achieved for the micro buds of juvenile material on BTM medium with full composition of macronutrients and indolylbutyric acid (IBA) at a concentration of 0.3 mg/l. It was also found that the combination of IBA and 1-naphthalenacetic acid (NAA) in concentrations of 0.2 and 0.1 mg/l, respectively, completely suppresses the development of roots in micro shoots of pedunculate oak. Of the 4 tested substrates, the highest increase in oak seedlings was observed in the variant with forest oak soil and sand (5.0 cm). The use of two-stage adaptation of regenerative plants ensured their 100% survival in the laboratory and greenhouse. The use of soil as a substrate, taken from natural oak plantations, will significantly reduce the cost of the process of growing planting material. | Применение биотехнологических подходов с целью размножения многих древесных пород, в том числе дуба черешчатого Quercus robur L., может стать единственным способом сохранения и воспроизводства уникальных селекционных объектов, что имеет большое значение для практического лесоводства. Появляется возможность клонирования отдельных деревьев с хозяйственно-ценными свойствами, а также генотипов, представляющих научный интерес. В экспериментах по клональному микроразмножению дуба использовался ювенильный растительный материал (сеянцы), выращенный в лаборатории. Использование дополнительного этапа доращивания и микроразмножения эксплантов одномесячных сеянцев на средах с различным содержанием 6-бензиламинопурина (6-БАП) показало целесообразность данной процедуры. Многие культуры при дальнейшем пассировании на свежие среды продолжали развивать пазушные или адвентивные побеги, высота которых составляла 11–15 мм (в зависимости от концентрации 6-БАП). Результаты исследования помогут справиться с трудностями, связанными с индукцией и сохранением морфогенного потенциала эксплантов в процессе неоднократного субкультивирования. Самый высокий ризогенный ответ (73%) был достигнут для микропобегов дуба на среде BTM с полным содержанием макросолей и индолилмасляной кислотой (ИМК) в концентрации 0.3 мг/л. Было установлено, что сочетание в среде ИМК и 1-нафталинуксусной кислоты (НУК) в концентрациях 0.2 и 0.1 мг/л, соответственно, полностью подавляет развитие корней у микропобегов дуба черешчатого. Из 4-х испытанных субстратов самый большой прирост саженцев дуба наблюдался в варианте с темно-серой лесной суглинистой почвой и песком (5.0 см). Применение двухэтапной адаптации растений-регенерантов обеспечило их 100%-ю приживаемость в лаборатории и теплице. Использование в качестве субстрата почвы, взятой из естественных дубовых насаждений, позволит значительно удешевить процесс выращивания посадочного материала.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Courtial, Julia

La brûlure foliaire causée par Alternaria dauci est la maladie foliaire la plus dommageable pour les cultures de carottes, entravant la récolte mécanique. Seuls des cultivars partiellement résistants sont connus et commercialisés, mais leurs niveaux de résistance sont insuffisants. Les mécanismes de la résistance quantitative des plantes aux agents pathogènes sont mal caractérisés. Nous avons choisi d'étudier ces mécanismes dans l'interaction A. dauci-carotte. Auparavant, plusieurs résultats expérimentaux convergents ont montré que la résistance aux toxines fongiques entre en jeu dans cette interaction. Les tests de toxicité effectués avec des suspensions cellulaires de carotte ont révélé une corrélation entre la résistance des carottes à A.dauci et la résistance des cellules de carotte aux exsudats du champignon. Ces résultats nous ont incités à étudier les toxines impliquées dans le pouvoir pathogène d'A. dauci et afin de pouvoir étudier la réponse de la plante à celles –ci. En utilisant les profils HPLC de la phase organique d'exsudats de différentes souches de champignons, nous avons découvert une corrélation entre la production de toxines et l’agressivité de ces souches suggérant que la production de toxines joue un rôle majeur dans l’interaction A. dauci-carotte. Nous avons effectué l'extraction, la purification et la caractérisation de l'une des molécules candidates que nous avons nommé aldaulactone. Nous avons démontré sa toxicité grâce à un nouveau protocole de quantification de cellules mortes et vivantes. Un transcriptome d’A. dauci et une étude de l’expression des gènes en fonction de la production d’aldaulactone ont été utilisées pour étudier sa voie de biosynthèse. | Alternaria leaf blight, caused by the necrotrophic fungus Alternaria dauci, is the most damaging foliar disease of carrots, especially because it hampers leaf-pull harvesting. Only partially – and insufficiently – resistant cultivars exist. In general, partial resistance mechanisms are poorly understood, so we chose to study them in this interaction. Previous results obtained in the lab highlighted a correlation between plant resistance to the fungus and plant cell resistance toward fungal toxins. It was also shown using carrot cell suspensions that fungal exudates’ toxicity was only present in the organic phase. These results led us to better characterize the toxins produced by A. dauci, in order to get a deeper understanding of carrot cell resistance mechanisms toward those toxins. HPLC analysis of the exudates from different fungal strain uncovered a correlation between toxin production and the aggressiveness of the fungal strains, suggesting that toxin production is an important component of said aggressiveness. We extracted, purified and characterize one of these candidates, and named it aldaulactone. Using a new image analysis protocol, we demonstrated the toxicity of Aldaulactone on carrot cell suspensions. Transcriptomic data from Alternaria dauci were used to explore the biosynthesis pathway of Aldaulactone. Candidate Genes were selected and their level of expression compared with aldaulactone production in various A. dauci cultures.

Show more [+]

Less [-]

Institut national de la recherche agronomique - France

2019

Kuz'mina, T.I. | Chistyakova, I.V., All-Russia Research and Development Inst. of Farm Animal Genetics and Breeding, St. Petersburg

The creation of an effective unified maturation system of donor oocytes provides an increase in the efficiency of innovative cellular reproductive technologies. The comparative analysis of the meiotic maturation indicators of bovine oocytes, which were matured in different cultural systems modified by follicular structural components (FSC – follicular walls, granulosa cells, proteins) and follicular fluid, as well as the potential for pre-implantation embryonic development were evaluated in this study. Oocytes matured in following cultural systems: medium TC-199 supplemented with 10% fetal bovine serum and 50 mug/ml of estradiol, 10 mug/ml of luteinizing hormone (LH), 10 mug/ml of follicle-stimulating hormone (FSH); medium TC-199 with 10% estrous cow serum; medium TC-199 with 50% liquid from follicles with a diameter of 9 mm; medium TC-199 supplemented with the follicular fluid proteins with molecular weight = 65 kDa; medium TC-199 with 10% fetal bovine serum and 1x10E6 granulosa cells; medium TC-199 with the addition of 10% fetal bovine serum and follicle tissues were analyzed. Antibiotics were added to cultural media of all experimental groups of oocytes. The usage of FSC ensured the decrease in the proportion of oocytes with degenerated chromatin, which contribute the rise of the level of pre-implantation embryos at the blastocyst stage. The proportion of blastocysts developed from oocytes matured in medium supplemented with follicular walls was 43.5%. In the same experimental group, the number of degenerated embryos was 6.45%. The obtained data are supposed to be used for modeling the cultural systems of cow oocytes in order to improve the egg quality. | Создание эффективной унифицированной системы дозревания донорских ооцитов обеспечит повышение результативности инновационных клеточных репродуктивных технологий. В исследовании проведен сравнительный мониторинг показателей мейотического созревания ооцитов коров, созревших в различных системах, дополненных структурными компонентами фолликулов (СКФ - стенки фолликулов, клетки гранулезы, белки) и фолликулярной жидкостью, а также потенций к развитию из них доимплантационных эмбрионов. Анализу подверглись ооциты, прокультивированные в следующих системах: среда ТС-199 с добавлением 10% фетальной бычьей сыворотки (ФБС), 50 мкг/мл эстрадиола, 10 мкг/мл лютеинизирующего гормона (ЛГ), 10 мкг/мл фолликулостимулирующего гормона (ФСГ); среда ТС-199 с 10% эстральной сывороткой коров; среда ТС-199 с 50% жидкости из фолликулов диаметром 9 мм; среда ТС-199 с добавлением белков фолликулярной жидкости молекулярной массой 65 кДа; среда ТС-199 с 10% ФБС и 1x10E6 клеток гранулезы; среда ТС-199 с 10% ФБС и тканью фолликула. В культуральные среды ко всем исследованным группам ооцитов добавляли антибиотики. Использование CКФ обеспечило значительное снижение доли ооцитов с дегенерированным хроматином, что способствовало увеличению уровня доимпланационных эмбрионов на стадии бластоцисты. Доля бластоцист, развившихся из ооцитов, созревших в среде со стенками фолликулов, составила 43,5%. В этой же группе выявлен минимальный уровень дегенерированных зародышей (6,45%). Полученные данные предлагается использовать при моделировании систем дозревания ооцитов коров с целью повышения качества яйцеклеток.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Kirakosyan, R.N. | Kalashnikovа, E.A., Russian State Agrarian Univ., Moscow

In genetic studies and selection of cabbage cultures, biotechnological methods for creating clean lines – doubled haploids in the culture of anthers and in the culture of isolated microspores are widely used. A common feature of these technologies is that the plants obtained in vitro have different levels of ploidy and along with doubled haploids there are haploid, tetraploid and mixoploid forms. Therefore, the use of new cytological methods of analysis of haploid plants remains an urgent problem. The aim of the work is to establish the genetic nature of regenerated plants of Brassica oleracea L., obtained from reproductive organs in vitro. Isolated anthers and ovaries of white cabbage were cultivated on solid nutrient media containing mineral salts according to the recipe Murashige and Skoog (MS). The obtained regenerated plants were used to calculate the number of chromosomes in the root meristem, as well as the number of chloroplasts in the cells of the closing stomata of leaves using the new universal method of preparing preparations of plant chromosomes – "SteamDrop". As a result there was studied the dependence of the ploidy level on the cultivation conditions. It is shown that regenerative medicine plants of cabbage obtained in vitro from reproductive organs had a different set of chromosomes (n, 3n, 5n). It was found that the number of chloroplasts in stomata cells of regenerative medicine plants was 9 to 45 pieces, while in the source donor plants they were 18-20. | В генетических исследованиях и селекции капустных культур широко применяют биотехнологические методы создания чистых линий – удвоенных гаплоидов в культуре пыльников и в культуре изолированных микроспор. Общая особенность этих технологий заключается в том, что получаемые in vitro растения обладают разным уровнем плоидности и наряду с удвоенными гаплоидами встречаются гаплоидные, тетраплоидные и миксоплоидные формы. Поэтому применение новых цитологических методов анализа гаплоидных растений остается актуальной проблемой. Цель работы – установить генетическую природу растений-регенерантов Brassica oleracea L., полученных из репродуктивных органов in vitro. Изолированные пыльники и завязи капусты белокочанной культивировали на твердых питательных средах, содержащих минеральные соли по прописи Мурасиге и Скуга (МС). У полученных растений-регенерантов был проведен подсчет числа хромосом в меристеме корня, а также числа хлоропластов в клетках замыкающих устьиц листьев с помощью нового универсального метода приготовления препаратов хромосом растений – "SteamDrop". В результате проведенных исследований была изучена зависимость уровня плоидности от условий культивирования. Показано, что растения-регенеранты капусты белокочанной, полученные in vitro из репродуктивных органов, имели разный набор хромосом (n, 3n, 5n). Установлено, что количество хлоропластов в клетках устьиц растений-регенерантов составило от 9 до 45 шт., в то время как у исходных донорных растений их было 18-20 шт.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Vasil'chenko, E.N. | Kolesnikova, E.O. | Zhuzhzhalova, T.P., The A.L. Mazlumov All-Russia Research and Development Inst. of Sugar Beet and Sugar, Voronezh Region

To accelerate traditional breeding methods and increase their effectiveness, it can be supplemented with modern biotechnology methods. Obtaining of doubled haploid promotes reduction of a period to develop homozygous forms of sugar beet plants. Influence of stress conditions of in vitro culture on unfertilized ovules gives a chance to produce homozygous lines and to obtain high-quality seeds of sugar beet highly productive hybrid components. As a result of experimental studies, it was shown that at the first stage, the selection by phenotypic characteristics of seed plants, forming buds and unfertilized ovules was essential to produce haploids. The ovules having 8-nucllei or 7-cell (but 8-nucllei) embryo sacs with strict polarity and great ability of nuclei to development displayed the highest tendency to form haploids. It was determined that re-cultivation of unfertilized ovules on a liquid nutrient medium activated the process of nuclei and cell proliferation in a female gametophyte with development of haploid regenerants via callus formation or embryoidogenesis. This method allowed increase new formations' quantity up to 30% and haploids' yield up to 10%. Molecular-genetic analysis of restriction fragment length polymorphism (RFLP) using the restrictases Hind III and Alu I gave a chance to control genetic information transfer from donor plants and to select the obtained regenerants with the cytoplasmic male sterility (CMS) trait. Transfer of sugar beet diploidized regenerants to greenhouse conditions made it possible to grow seed-bearing plants and to obtain high-quality seeds. Application of such approach in sugar beet selection process promotes obtaining of competitive hybrids having a complex of desirable useful traits. | Традиционные селекционные методы для ускорения и повышения их эффективности могут дополняться современными биотехнологическими приемами. Получение удвоенных гаплоидов способствует сокращению сроков создания гомозиготных форм растений сахарной свеклы (СС). Воздействие стрессовых условий культуры in vitro на неоплодотворенные семязачатки дает возможность создавать гомозиготные линии и получать качественные семена компонентов высокопродуктивных гибридов СС. В результате экспериментальных исследований показано, что на первом этапе для получения гаплоидов важно провести отбор по фенотипическим признакам семенных растений, формирующихся бутонов и неоплодотворенных семязачатков. Наибольшую склонность к формированию гаплоидов проявляли семязачатки, содержащие 8-ядерные или 7-клеточные (но 8-ми ядерные) зародышевые мешки, обладающие строгой полярностью и высокой компетентностью ядер к развитию. Установлено, что рекультивирование неоплодотворенных семязачатков на питательной среде жидкой консистенции активизировало процесс пролиферации ядер и клеток женского гаметофита с развитием гаплоидных регенерантов через каллусогенез или эмбриоидогенез. Этот прием позволил увеличить количество новообразований до 30% и повысить выход гаплоидов до 10%. Молекулярно-генетический анализ полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (RFLP) с использованием рестриктаз Hind III и Alu I дал возможность контролировать передачу генетической информации от донорских растений и вести отбор полученных регенерантов с признаком цитоплазматической мужской стерильности. Перевод диплоидизированных регенерантов СС в условия закрытого грунта позволил вырастить семенные растения и получить качественные семена. Внедрение данных подходов в селекционный процесс СС способствует получению конкурентоспособных гибридов с комплексом желаемых признаков.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Stupko, V.Yu. | Zobova, N.V. | Sidorov, A.V., Krasnoyarsk Research and Development Inst. of Agriculture

Twenty-one lines of spring common wheat selected at the Krasnoyarsk Research Institute of Agriculture were evaluated for sensitivity to drought and soil acidification by the authors' methods. The results were correlated with the prospect of using the samples in production based on data on their field productivity in 2011–2015. Determination of acid resistance included germination of grains in inert support at 4.0 pH and the calculation of the reduction coefficient (Cred) based on the growth characteristics of seedlings. Drought resistance was assessed by two methods. A modified method included screening for grain germination in solutions of the osmotic polyethene glycol 6000 for 3 days. An authors' method included the assessment of photosynthetic activity (PA) of callus cultures in mediums with high osmotic pressure. Callusogenesis was induced using immature embryos selected in July and cultivated on Murashige and Skoog medium with 2,4-D. The PA parameters were recorded 4 weeks later, in August, using a fluorimeter. The genotypes stability was determined by the PA duration under the influence of saturating flashes. The results of laboratory testing together with the data on the yield of the studied genotypes made it possible to identify the most promising lines. Among them, we noted K-456-1 ('Kanskaya' variety), K-152 ('Uyarochka'), and K-159-1 ('Krasnoyarskaya 12'). The first was characterized by high values of the studied parameters. Its Cred was 0.59, germination in the osmotic solution was 86.6%, yield increase over the standard was 16%, FA was up to 280 micromol photons/m2*s. The second line was characterized by drought tolerance. Its germination capacity in osmotic solution was 90.6%. The third line was high-yielding; the yield increase was 27%, PA was up to 185 micromol photons/m2*s. Early ripening lines were recognized as the most promising. Their average Cred was 0.55; the germination rate in an osmotic solution was 87.7%; the yield increase was 15%. The least promising lines were medium-late ripening genotypes. Laboratory test results coincided with yield data. The proposed methods accelerated stress resistance testing, reduced labour costs and the level of errors associated with field experiments against stress backgrounds. | В Красноярском крае проведена оценка авторскими методами 21-ой линии яровой мягкой пшеницы на чувствительность к засухе и закислению почв. Результаты соотнесены с перспективностью использования образцов в производстве на основе данных об их полевой урожайности в 2011–2015 гг. Определение кислотоустойчивости включало проращивание зерен на инертном носителе при рН 4,0 и расчет на основе ростовых характеристики проростков коэффициента редукции (Кред). Для оценки засухоустойчивости использовали 2 метода: модифицированный – скрининг прорастания зерен в растворах осмотикаполиэтиленгликоля 6000 (3 сут); авторский – оценка фотосинтетической активности (ФА) каллусных культур на средах с высоким осмотическим давлением. Индукцию каллусогенеза осуществляли с использованием незрелых зародышей, отобранных в июле и культивируемых на среде Мурасиге-Скуга с 2,4-Д. Запись параметров ФА проводили спустя 4недели (в августе) с использованием флуориметра. Устойчивость генотипов определяли по длительности сохранения ФА под действием насыщающих вспышек. Результаты лабораторного тестирования позволили выделить наиболее перспективные линии. Среди них К-456-1 (сорт Канская) с высокими величинами изучаемых показателей (Кред – 0,59, всхожесть в растворе осмотика – 86,6%, прибавка урожайности к st. – 16%; ФА – до 280 мкмоль фотонов/м2*с), К-152 (сорт Уярочка), отличавшаяся засухоустойчивостью (всхожесть в растворе осмотика – 90,6%), К-159-1 (сорт Красноярская 12), высокоурожайная (прибавка урожайности – 27%, ФА – до 185 мкмоль фотонов/м2*с). Наиболее перспективными признаны раннеспелые линии (в среднем Кред– 0,55; всхожесть в растворе осмотика – 87,7%; прибавка урожайности – 15%), наименее – среднепоздние генотипы. Результаты лабораторного тестирования совпадали с данными по урожайности. Предложенные методы ускоряют тестирование стрессоустойчивости, снижают трудозатраты и уровень погрешностей, связанных с полевыми испытаниями на стрессовых фонах.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Zheleznichenko, T.V. | Muraseva, D.S., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Novosibirsk (Russian Federation). Central Siberian Botanical Garden | Stasova, V.V., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Krasnoyarsk (Russian Federation). The V.N. Sukachiev Inst. of Forest Science | Novikova, T.I., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Novosibirsk (Russian Federation). Central Siberian Botanical Garden

Specific features of the blue spruce Picea pungens Engelm. regeneration from mature zygotic embryos in vitro culture under the influence of thidiazuron (TDZ) were studied. The culture medium 1/2 LV has been used It was noted that under the influence of TDZ in concentrations of 0.5 and 1.0 micromole. the explant's cotyledons tissues were expanded, active morphogenesis took place, and meristemoids were formed in their epidermal layers. During the plant material subculturing, which was obtained within the first passage, in the hormone-free culture media, the asynchronous development of structures and the variety of morphogenetic pathways were observed: adventitious buds, microshoots and individual needles were formed at different stages of development. This TDZ influence on the regeneration of blue spruce was noted by us for the first time. The maximum microshoots formation with normal morphology was achieved by using a two-stage explants cultivation: induction of morphogenic processes in the 1/2 LV culture medium at the TDZ concentration of during the first passage (28 days) followed by transfer of the obtained material to the 1/2 LV hormone-free medium. The number of microshoots per explant was 70.3 ± 7.5 pcs. With an increase in the TDZ concentration to 1 micromole, the number of regenerants per explant decreased by 1.6 times, and the increased duration of the first passage up to 35 days led to anomalies and inhibition of the microshoots development. | Исследовали особенности регенерации ели голубой Picea pungens Engelm. из зрелых зиготических зародышей в культуре in vitro под действием тидиазурона (ТДЗ) с использованием питательной среды 1/2 LV. Выявлено, что под влиянием ТДЗ независимо от используемой концентрации (0.5 мкМ или 1.0 мкМ), при длительности первого пассажа 28 сут., ткани семядолей эксплантов разрастались, в их эпидермальных слоях происходили активные митотические деления, приводящие к формированию меристематических центров (меристемоидов), дающих начало структурам различной морфологии, без промежуточной стадии каллусообразования. При последующем культивировании материала на безгормональных питательных средах 1/2 LV прослеживалась асинхронность развития структур и разнообразие типов органогенеза: наблюдали закладку de novo почек, развитие микропобегов, а также отдельных хвоинок. Такой эффект воздействия ТДЗ на регенерацию зародышей ели голубой в культуре in vitro отмечен впервые. Максимальное количество микропобегов с нормальной морфологией (70.3 ± 7.5 шт. на эксплант) получено при индукции морфогенных процессов с использованием 0.5 мкМ ТДЗ в течение первого пассажа (28 суток). Увеличение концентрации ТДЗ до 1 мкМ приводило к снижению числа морфогенных структур на эксплант в 1.6 раза. При увеличении длительности первого пассажа до 35 суток отмечали формирование неоднородного рыхлого каллуса, что свидетельствует о непрямом пути морфогенеза. При этом в каллусной массе, полученной как в присутствие 0.5 мкМ ТДЗ, так и 1.0 мкМ наблюдали образование крупных меристемоидов, которые при дальнейшем культивировании на безгормональных средах давали начало аномальным нежизнеспособным структурам.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Ehrst, A.A. | Shishkin, S.V. | Voronkova, M.S., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Novosibirsk (Russian Federation). Central Siberian Botanical Garden

Eight variants of the Siberian silver poplar hybrid N. 12 (Populus alba x P. bolleana) x P. x canescens obtained by the method of hybridization on the harvested branches were studied. Full (100%) germination of in vitro hybrid seeds was noted. According to the type of morphogenic response, multiplication factor, the parameters of growth and development in vitro and ex vitro, there was a high variability in the characteristics of the variants obtained. Variants N. 1, 6 and 8 were characterized by the development of a conglomerate of adventive buds at the base of shoots in response to the presence of 0.5–2.5 micromoles 6-benzylaminopurine (BAP) in the nutrient medium, for other variants the growth of the base of the shoot and the lower leaves was followed by the formation of adventive buds. The maximum multiplication factor (20.1 pss/exp) was obtained for variant N. 8 on a medium supplemented with 2.5 micromoles BAP. The BAP use in concentration more than 2.5 micromoles had a negative effect, since it only led to a significant expansion of the shoot bases, lower leaves and a decrease in the multiplication factor. Full (100%) rhizogenesis was observed on a hormone-free medium 1/2 MS. For variant N. 8, an increased accumulation of anthocyanins by the root system was noted. When grown under ex vitro conditions, differences in the shape of the leaf plate of the hybrids were observed, as variant 7 was characterized by the presence of leaves without lobes. It is shown that the combination of classical hybridization methods and in vitro methods allows the maximum use of the genetic potential of new poplar hybrids in breeding. | Исследовано 8 вариантов гибрида тополя сибирского серебристого № 12 (Populus alba x P. bolleana) x P. x canescens, полученных методом гибридизации на срезанных ветвях. Отмечена 100%-ая всхожесть гибридных семян в условиях in vitro на второй день культивирования. По типу морфогенного ответа, коэффициенту размножения, параметрам роста и развития в условиях in vitro и ex vitro отмечена высокая вариабельность признаков полученных вариантов. Для вариантов № 1, 6 и 8 характерно развитие конгломерата адвентивных почек в основании побегов в ответ на присутствие 0.5–2.5 мкМ 6-бензиламинопурина (БАП) в питательной среде, для остальных вариантов - разрастание основания побега и нижних листьев с последующим образованием на них адвентивных почек. Максимальный коэффициент размножения (20.1 шт./экспл.) получен для варианта № 8 на питательной среде, дополненной 2.5 мкМ БАП. Использование БАП в концентрации более 2.5 мкМ влияло негативно, так как приводило только к значительному разрастанию оснований побегов, нижних листьев и снижению коэффициента размножения. 100%-ный ризогенез изучаемых вариантов генотипа отмечен на безгормональной среде 1/2 МС. При этом только для варианта № 8 показано накопление антоцианов корневой системой. При выращивании в условиях ex vitro наблюдали различия формы листовой пластинки гибридов, так вариант № 7 характеризовался наличием листьев без лопастей. Показано, что сочетание методов классической гибридизации и методов in vitro позволяет максимально использовать генетический потенциал новых гибридов тополя в селекционной работе.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Singina, G.N. | Shedova, E.N., The L.K. Ehrnst All-Russia Research and Development Inst. of Animal Husbandry, Moscow Region

In vitro maturation (IVM) of the oocytes is an important step for in vitro embryo production (IVP). In vitro culture during maturation decreases oocyte quality and therefore, IVM conditions need to be improved. The objective was to study the effects of two-step IVM protocols to chromosome modifications and apoptotic events in mature oocytes and a quality of in vitro produced embryos. Oocyte-cumulus cells complexes (ОСС) were in vitro matured during 16 h in medium TC-199 complemented with 10% fetal bovine serum (FBS), 10 microgram/ml follicle-stimulating hormone and 10 microgram/ml luteinizing hormone, and then transferred to either medium TC-199 without gonadotropins (System 1) or Fert-TALP medium (System 2) for additional 8 h of IVM. After final IVM, nuclear state and apoptosis were checked in a part of the mature oocytes. IVF was performed on remaining OCC to analyze in vitro embryo development. No difference was observed in nuclear maturation rates between the systems 1 and 2 after 24 h IVM: 83.3% and 84.7% of the oocytes reached metaphase-II. Apoptosis rate were significantly lower in the oocytes matured in System 2 (11.7±0.7%) compared to System 1 (19.4±1.1%). In addition, blastocyst rate after 7 days of in vitro embryo development was significantly higher in System 2 (30.0±2.9%), than in System 1(17.4±0.4%). Oocyte cleavage rate, cell number and apoptosis rate in the blastocysts were similar in both IVM systems. In conclusion, two-step IVM system using final 8-hour maturation in Fert-TALP medium is more advantageous compared to a system including hormone-free TC-199 medium at the end of IVM. Fert-TALP IVM system decreased apoptosis rate in the oocytes and increased their competence to in vitro embryo development after IVF. | Экстракорпоральное созревание (in vitro maturation, IVM) - важный этап получения эмбрионов in vitro (in vitro embryo production, IVP). Условия среды, окружающей ооциты вне организма, критически влияют на качество яйцеклеток. Изучали влияние тестируемых условий на состояние хромосом и степень апоптотической дегенерации в созревающих ооцитах, а также на развитие и качество IVP эмбрионов. Ооцит-кумулюсные комплексы (ОКК) созревали в течение 16 ч в среде ТС-199, дополненной 10% фетальной бычьей сывороткой (ФБС), 10 мкг/мл фолликулостимулирующего (ФСГ) и 10 мкг/мл лютеинизирующего (ЛГ) гормонов. Затем ОКК переносили в среду ТС-199, содержащую только сыворотку (1-я система), либо в среду Fert-TALP (2-я система) и культивировали еще в течение 8 ч. Цитологический анализ не выявил влияния системы культивирования на завершение ядерного созревания. Доля МII ооцитов через 24 ч созревания была сходной в обеих группах и составляла в 1-й и 2-й системе 83,3 и 84,7% соответственно. Процент ооцитов с признаками апоптоза при их дозревания во 2-й системе был ниже (11,7±0,7%), чем в 1-й системе (19,4±1,1). Также обнаружено влияние условий созревания ооцитов на их развитие до стадии бластоцисты после оплодотворения in vitro. В случае переноса ОКК спустя 16 ч культивирования в среду ТС-199 выход бластоцист составлял 17,4±0,4%. Использование в соответствующий период культивирования среды Fert-TALP повышало этот показатель до 30,0±2,9%. При этом не было обнаружено различий между сравниваемыми вариантами по доле (%) начавших дробление, общему числу ядер и степени апоптоза в бластоцистах. Полученные данные свидетельствуют о том, что при двухфазном IVM культивирование ооцитов во вторую фазу созревания (8 ч) в среде Fert-TALP более предпочтительно, чем в среде ТС-199, содержащей ФБС. Использование указанных условий понижает апоптоз в зрелых ооцитах и повышает их способность к эмбриональному развитию после оплодотворения in vitro.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Soldatenko, A.V. | Razin, O.A., Federal Research Center of Vegetable Crop Selection, Moscow Region

The biotechnological manipulations with plants allow accelerating the selection process. The studies used the linear material of Cucumus sativus hybrids bred by the All-Russian Scientific Research Institute of Vegetable Growing together with the Agroholding "Poisk". Plants were cultivated in laboratory room conditions. As explants used hypocotyl 0.5-1 cm segments isolated from young plants. To obtain Cucumis sativus plants with increased resistance to Fusarium by cell selection method, it is recommended to alternate culturing of callus on a non – selective medium containing sucrose in a concentration of 30 g/l, agar 7 g/l, benzylaminopurine 0.1 mg/l, naphthylacetic acid 0.5 mg/l and the filter of the cultural fluid of the fungus in a concentration of 10% within 3 passages. Carrying out selection in the conditions of infectious isolation ward promotes in creasing the number of plants high resistant to phytopathogen (average affection point decreased from 2.8 to 2.1). | Биотехнологические манипуляции с растениями позволяют резко ускорить селекционный процесс. В исследованиях использовали линейный материал гибридов Cucumis sativus селекции ВНИИО и совместной селекции ВНИИО с Агрохолдингом "Поиск". Материалом для исследования служили растения C. sativus, которые культивировали в вегетационных сосудах в условиях лабораторного помещения. В качестве эксплантов для получения пролиферирующей каллусной ткани, способной к морфогенезу, использовали гипокотильные сегменты размером 0,5-1 см, изолированные от молодых растений. Для получения растений C. sativus L. с повышенной устойчивостью к фузариозу методом клеточной селекции рекомендуется чередование культивирования каллуса на неселективной и селективной средах, содержащих сахарозу в концентрации 30 г/л, агар – 7 г/л, БАП – 0,1 мг/л, НУК – 0,5 мг/л и фильтрат культуральной жидкости гриба F. oxysporum в концентрации 10% в течение 3-х пассажей. Проведение отборов в условиях инфекционного бокса способствует увеличению числа растений, высокоустойчивых к патогену (средний балл поражения снизился с 2,8 до 2,1).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation