Спорогенез у гібридів першого покоління від схрещування пшениці м’якої і ліній з інтрогресіями від Amblyopyrum muticum
Loading...
Date
2021
Authors
Плигун, Вікторія
Антонюк, Максим
Терновська, Тамара
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Гібридизація пшеничних ліній з фрагментами чужинного генетичного матеріалу (інтрогресив-
них) з сортами пшениці м’якої є ефективним засобом перенесення чужинних генів до геному сучас-
них сортів пшениці. Успіх такого перенесення залежить від перебігу процесів споро- та гаметоге-
незу гібридів F1, тому цитологічна оцінка цих процесів є обов’язковою для розуміння
перспективності роботи з конкретними інтрогресивними лініями. Стадії мейозу та мікрогамето-
генез вивчали на цитологічних препаратах, виготовлених з МКП та МКМ реципрокних гібридів F1
від схрещування сортів пшениці м’якої та пшеничних ліній інтрогресивного походження, геном яких
містить чужинний генетичний матеріал від дикорослого родича пшениці Amblyopyrum muticum.
Встановлено, що спорогенез у гібридів відбувається з порушеннями як у чоловічій, так і в жіночій
статевих сферах. Замість 21 закритого бівалента хромосомні конфігурації за максимальної асоці-
ації хромосом у М1 МКП можуть містити до 8 відкритих бівалентів, до 12 унівалентів, включати
три- та квадриваленти. У А1 спостерігаються хроматиди, що відстають, у тетрадах реєстру-
ється до 5 мікроядер на клітину. Кількісні характеристики асоціації хромосом у М1 МКП не відріз-
няються для гібридів від реципрокних схрещувань, хоча гібриди від схрещувань, де інтрогресивні
лінії є материнським компонентом схрещування, мають меншу частку клітин, позбавлених мікроядер,
у порівнянні з альтернативним напрямком схрещування.
Hybridization of wheat lines comprising fragments of alien genetic material (introgression) with common wheat cultivars is effective and widespread means of transferring alien genes into genomes of modern wheat cultivars, and remains the main method of expending genetic pool of common wheat using genes of wild relatives. Success of such transfer depends on the processes of sporo- and gametogenesis in F1 hybrids, therefore cytological assessment of this processes is obligatory. Stages of meiosis and microgametogenesis were studied on cytological preparations of spikes of F1 hybrids from reciprocal crosses of common wheat cultivars and wheat lines of introgression origin with alien genetic material from wheat wild relative Amblyopyrum muticum. Sporogenesis in F1 hybrids occurs with disorders in both male and female sexual areas. Instead of 21 closed bivalents chromosome configurations in maximal association of chromosomes in M1 PMC could contain up to 8 open bivalents, up to 12 univalents, including three- and quadrivalents. In A1 lagging chromatids were observed, and up to 5 micronuclei per cell were registered in tetrads. Quantitative characteristics of chromosome associations in M1 PMC did not differ for hybrids obtained using introgression lines as female (direct crossing) and male (reverse crossing) cross components. The difference between reciprocal crosses was detected only for the quantity of cells in tetrads with different quantity of micronuclei. F1 hybrids from direct crosses had smaller portion of cells without micronuclei, and more cells with 1-3 micronuclei compared to hybrids of reverse crosses.
Hybridization of wheat lines comprising fragments of alien genetic material (introgression) with common wheat cultivars is effective and widespread means of transferring alien genes into genomes of modern wheat cultivars, and remains the main method of expending genetic pool of common wheat using genes of wild relatives. Success of such transfer depends on the processes of sporo- and gametogenesis in F1 hybrids, therefore cytological assessment of this processes is obligatory. Stages of meiosis and microgametogenesis were studied on cytological preparations of spikes of F1 hybrids from reciprocal crosses of common wheat cultivars and wheat lines of introgression origin with alien genetic material from wheat wild relative Amblyopyrum muticum. Sporogenesis in F1 hybrids occurs with disorders in both male and female sexual areas. Instead of 21 closed bivalents chromosome configurations in maximal association of chromosomes in M1 PMC could contain up to 8 open bivalents, up to 12 univalents, including three- and quadrivalents. In A1 lagging chromatids were observed, and up to 5 micronuclei per cell were registered in tetrads. Quantitative characteristics of chromosome associations in M1 PMC did not differ for hybrids obtained using introgression lines as female (direct crossing) and male (reverse crossing) cross components. The difference between reciprocal crosses was detected only for the quantity of cells in tetrads with different quantity of micronuclei. F1 hybrids from direct crosses had smaller portion of cells without micronuclei, and more cells with 1-3 micronuclei compared to hybrids of reverse crosses.
Description
Keywords
пшениця м’яка, інтрогресивні лінії Triticum aestivum, Amblyopyrum muticum, гібриди F1 від реципрокних схрещувань, мікроспорогенез, мікрогаметогенез, макроспорогенез, стаття, common wheat, introgression lines Triticum aestivum, Amblyopyrum muticum, F1 hybrids from reciprocal crosses, microsporogenesis, microgametogenesis, megasporogenesis
Citation
Спорогенез у гібридів першого покоління від схрещування пшениці м’якої і ліній з інтрогресіями від Amblyopyrum muticum / Плигун В. В., Антонюк М. З., Єфіменко Т. С., Терновська Т. К. // Наукові записки НаУКМА. Біологія та екологія. - 2021. - Т. 4. - С. 13-20.