Efektywność embriogenezy somatycznej w kulturach in vitro lnianki siewnej (Camelina sativa L.)

Podobne dokumenty
Regeneracja pędów z segmentów hypokotylowych lnianki siewnej Camelina sativa L. w kulturach in vitro

Wpływ kwasu abscysynowego (ABA) na regenerację roślin Camelina Sativa L. w warunkach kultury in vitro

Regeneracja roślin z niedojrzałych zarodków Camelina sativa L. (lnianka siewna) w kulturach in vitro

Analiza genetyczna kilku cech ilościowych związanych z regeneracją lnianki siewnej (Camelina sativa L.) w warunkach kultur in vitro

Roślinne kultury tkankowe in vitro hodowla roślin, części roślin, tkanek lub pojedynczych komórek na sztucznych pożywkach w sterylnych warunkach.

Ocena zdolności pylników wybranych odmian lnu oleistego (Linum usitatissimum L.) do tworzenia kalusa

Justyna Lema-Rumińska, Alicja Tymoszuk, Natalia Miler, Beata Durau

Czynniki, od których zależy wynik kultury in vitro:

Mikrorozmnażanie roślin

FOLIA POMERANAE UNIVERSITATIS TECHNOLOGIAE STETINENSIS Folia Pomer. Univ. Technol. Stetin. 2013, Agric., Aliment., Pisc., Zootech.

ANNALES. Romuald Doliński. Indukcja kalusa i regeneracja roślin żeń-szenia amerykańskiego (Panax quinquef olius L. )

Kierownik: dr Aurelia Ślusarkiewicz-Jarzina Wykonawcy: dr Aurelia Ślusarkiewicz-Jarzina, mgr Hanna Pudelska, mgr Jolanta Woźna

Bezpośrednia embriogeneza somatyczna

Metoda bezpośredniego uzyskiwania podwojonych haploidów z mikrospor zarodków rzepaku ozimego (Brassica napus L.)

Gorczyca biała (Sinapis alba L.) w kulturach in vitro

inż. Danuta Sekrecka, mgr inż. Dorota Michałowska IHAR PIB, Pracownia Zasobów Genowych i Kultur in vitro w Boninie

Ziemniak Polski 2016 nr 4

INICJACJA KULTUR TKANKOWYCH DAWIDII CHIŃSKIEJ ODMIANY VILIMORINA (DAVIDIA INVOLUCRATA BAILL. VAR. VILIMORINIANA (DODE) WAGNER) Wstęp

Pośrednia embriogeneza somatyczna

Wyróżniamy dwie drogi morfogenezy w kulturach in vitro: bezpośrednią i pośrednią. W pośredniej morfogenezie obserwujemy tworzenie się tkanki

Rośliny z probówki. Jak powstają? Alina Trejgell & Agata Stawicka, UMK

Celem projektu jest zbadanie mechanizmu aborcji kwiatów i zarodków gryki zwyczajnej pod wpływem stresu termicznego lub troficznego.

Wprowadzenie do hodowli in vitro dowolnej rośliny

MIKROROZMNAŻANIE RABARBARU (RHEUM RHAPONTICUM L.) MICROPROPAGATION OF RHUBARB (RHEUM RHAPONTICUM L.)

Licealista w świecie nauki

HODOWLA SOI I LNIANKI W KATEDRZE GENETYKI I HODOWLI ROŚLIN SOYBEAN AND CAMELINA BREEDING IN DEPARTMENT OF GENETICS AND PLANT BREEDING.

Spis tre ci: l. PRODUKCJA SUROWCA 13

ZWIĘKSZENIE INTENSYWNOŚCI MIKROROZMNAŻANIA CHRZANU (ARMORACIA RUSTICANA) IN VITRO

FORMOWANIE I REGENERACJA PĄKÓW PRZYBYSZOWYCH W KULTURACH in vitro PRZYLASZCZKI POSPOLITEJ (Hepatica nobilis SCHREB.)

Inicjacja sterylnych kultur in vitro oraz mikropropagacji ślazowca pensylwańskiego (Sida hermaphrodita R.)

KRIOPREZERWACJA ZASOBÓW GENOWYCH CZOSNKU POSPOLITEGO (ALLIUM SATIVUM L.) NIE TWORZĄCEGO PĘDÓW KWIATOSTANOWYCH

Androgeneza w kulturach pylnikowych jęczmienia jarego

DYNAMIKA FORMOWANIA ZARODKÓW SOMATYCZNYCH W KULTURACH in vitro TULIPANA

SPRAWOZDANIE O STANIE REALIZACJI ZADANIA z wykonania badań podstawowych na rzecz postępu biologicznego w produkcji roślinnej w 2013 roku

52. Badania nad indukcją embriogenezy mikrospor u roślin z rodzaju Brassica prof. dr hab. T. Cegielska-Taras

Klub Młodego Wynalazcy - Laboratoria i wyposażenie. Pracownia hodowli roślin i roślinnych kultur in vitro

Rozwój apotecjów grzyba Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary w warunkach in vitro

THE EFFECT OF GENOTYPE AND MEDIUM ON PLANT REGENERATION FROM ANDROGENIC EMBRYOS

Optymalizacja warunków regeneracji in vitro szałwii lekarskiej

Bariery krzyżowalności w rodzaju Nicotiana i sposoby ich przełamywania. Anna Depta, Teresa Doroszewska

Efektywność zapyleń pyłkiem traktowanym promieniowaniem gamma u roślin z rodzaju Brassica

WPŁYW BIOREGULATORA KELPAK NA PLONOWANIE ROŚLIN UPRAWNYCH

ANNALES UMCS VOL. LXX (4) SECTIO E AGRICULTURA 2015

Wykorzystanie gynogenezy in vitro dla uzyskania dihaploidów buraka cukrowego

Ocena efektywności kultur in vitro izolowanych zarodków i zalążków w otrzymywaniu mieszańców oddalonych w rodzaju Brassica

Monitoring zmian zdolności chorobotwórczych populacji organizmów szkodliwych dla roślin oleistych

Pszenżyto: w czym tkwi jego fenomen?

WPŁYW PRĘDKOŚCI OBROTOWEJ ŚLIMAKA NA PARAMETRY PROCESU WYTŁACZANIA OLEJU Z LNIANKI SIEWNEJ PRASĄ ŚLIMAKOWĄ

Sukces kultur in vitro oparty jest na zjawisku totipotencji, czyli nieograniczonej zdolności komórek do dzielenia się i odtwarzania całego organizmu

gibereliny naturalna : GA 3 (kwas giberelowy)

Mieszańcowe i populacyjne odmiany rzepaku: jaką wybrać?

"Dlaczego NIE dla GMO w środowisku rolniczym" Prof. zw. dr hab. inż. Magdalena Jaworska

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Analiza genetyczna zawartości kwasów tłuszczowych w liniach DH rzepaku ozimego

1 Wpływ cytokinin i rodzaju eksplantatu na efektywność organogenezy pędowej lnu w różnych warunkach świetlnych kultury in vitro

Transformacja rzepaku genem reporterowym kodującym białko zielonej fluorescencji za pomocą Agrobacterium tumefaciens

SPRAWOZDANIE O STANIE REALIZACJI ZADANIA. w 2012 roku

Hodowla roślin genetyka stosowana

Zagadnienia: Wzrost i rozwój

KRIOPREZERWACJA ZASOBÓW GENETYCZNYCH CZOSNKU POSPOLITEGO (ALLIUM SATIVUM L.) TWORZĄCEGO PĘDY KWIATOSTANOWE

Ocena efektywnoœci regeneracji wybranych linii podwojonych haploidów rzepaku ozimego (Brassica napus ssp. oleifera)

Nowe odmiany rzepaku ozimego - jakie mają geny?

SPRAWOZDANIE MERYTORYCZNE

Zmienność plonowania jarych roślin oleistych z rodziny krzyżowych

Tom XXII Rośliny Oleiste 2001

WPŁYW BIOLOGICZNYCH I CHEMICZNYCH ZAPRAW NASIENNYCH NA PARAMETRY WIGOROWE ZIARNA ZBÓŻ

WPŁYW SKŁADU POŻYWKI NA WYBRANE CECHY MUSZKI OWOCOWEJ Drosophila melanogaster

RZODKIEW OLEISTA. Wyniki porejestrowych doświadczeń odmianowych 2017, 2016

Postępy prac nad tworzeniem gorczycy białej podwójnie ulepszonej

Tradycyjne i biotechnologiczne metody w hodowli rzepaku jarego (Brassica napus L.) na Litwie

REGENERACJA IN VITRO PĘDÓW I ZARODKÓW PRZYBYSZOWYCH Z KWIATÓW JĘZYCZKOWATYCH W HODOWLI CHRYZANTEMY WIELKOKWIATOWEJ

SPRAWOZDANIE O STANIE REALIZACJI ZADANIA. w 2011 roku

Wpływ metabolitów form Tox 0 grzyba Phoma lingam na kultury zarodków mikrosporowych oraz protoplastów rzepaku *

Charakterystyka podwojonych haploidów rzepaku ozimego uzyskanych z odmiany Bor

Wyniki doświadczeń. Tabela 1 Lnianka siewna ozima. Odmiany badane. Rok zbioru Rok wpisania do Księgi Ochrony Wyłącznego Prawa w Polsce

Transgeniczny rzepak na tle innych gatunków roślin modyfikowanych genetycznie

Błażej Springer, Sylwia Mikołajczyk, Piotr Świątek Akademia Rolnicza im. A. Cieszkowskiego w Poznaniu, Katedra Genetyki i Hodowli Roślin

Działania prowadzone w ramach zadania

Skuteczność działania zapraw nasiennych w ochronie rzepaku jarego przed szkodnikami

Wykorzystanie heterozji w hodowli pszenicy

Zadanie 77: Hybrydyzacja oddalona gatunków Prunus cerasifera (ałycza), Prunus armeniaca (morela), Prunus salicina (śliwa japońska), Prunus domestica

NOWE MOŻLIWOŚCI ZWALCZANIA KIŁY KAPUSTY (PLASMODIOPHORA BRASSICAE) Z ZASTOSOWANIEM EKSTRAKTÓW ROŚLINNYCH

Mikołajczak J. 1, Majtkowski W. 2,Topolińska P. 1, Marć- Pieńkowska J. 1

Nauka Przyroda Technologie

Program wieloletni: Tworzenie naukowych podstaw

Bloki licencjackie i studia magisterskie na Kierunkach: Biotechnologia, specjalność Biotechnologia roślinna oraz Genetyka

Prof. dr hab. Adela Adamus Zakład Genetyki, Hodowli Roślin i Nasiennictwa Instytut Biologii Roślin i Biotechnologii Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Definicje autora, twórcy i hodowcy odmiany rośliny uprawnej w ustawodawstwie polskim

NAKŁADY ENERGII I ROBOCIZNY W ZALEŻNOŚCI OD SYSTEMU UPRAWY GLEBY

W 2014 komisja rejestrowa COBORU zarejestrowała aż 4 odmiany mieszańcowe rzepaku Syngenta. Są to odmiany: SY Saveo, SY Alister, SY Polana, SY Samoa.

Zgodność kojarzeniowa w krzyżowaniach między Brassica napus, B. oleracea i B. campestris

MIĘDZYGATUNKOWE MIESZAŃCE SOMATYCZNE ZIEMNIAKA

Ekonomiczna opłacalność chemicznego zwalczania chorób, szkodników i chwastów w rzepaku ozimym

Preliminary study on resynthesis of winter oilseed rape (Brassica napus L.)

Efektywność uzyskiwania haploidów pszenicy metodą kultur pylnikowych oraz krzyżowania z kukurydzą

Pszenica jara: jakie nasiona wybrać?

Hormony roślinne ( i f t i o t h o or o m r on o y n )

Zróżnicowanie polskich i chińskich izolatów Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary pod względem zdolności

Przedmowa 9 Początki hodowli i oceny odmian roślin warzywnych w Polsce Hodowla roślin kapustnych Znaczenie gospodarcze Systematy

Kiełkowanie nasion i wzrost siewek krajowych odmian soi (Glycine max (L.) Merr.) w warunkach suszy

Transkrypt:

Tom XXI Rośliny Oleiste 2000 Jolanta Zandecka-Dziubak, Tadeusz Łuczkiewicz Akademia Rolnicza w Poznaniu, Katedra Genetyki i Hodowli Roślin Efektywność embriogenezy somatycznej w kulturach in vitro lnianki siewnej (Camelina sativa L.) Somatic embriogenesis effectiveness in in vitro culture of Camelina sativa L. Słowa kluczowe: Key words: Camelina sativa, zarodki somatyczne, regeneracja in vitro Camelina sativa, somatic embryos, in vitro regeneration Eksplantaty liścieniowe pobierano z niedojrzałych zarodków zygotycznych Camelina sativa L. odmiany jarej Borowska. Eksplantaty umieszczano na inicjującej pożywce MS (Murashige i Skooga 1962). Po 2 tygodniach hodowli utworzoną tkankę kalusową przenoszono na pożywkę MS modyfikowaną różnymi kombinacjami BAP i NAA. Efektywność tworzenia tkanki kalusowej na pożywce inicjującej była bardzo wysoka. Najefektywniej embriogeneza somatyczna przebiegała na pożywce MS z dodatkiem 1,2 mg/l NAA i 1,0 mg/l BAP. Cotyledon explants were taken from immature zygotic embryos of Camelina sativa L. summer cultivar Borowska. Explants were incubated on MS (Murashige i Skooga 1962) initial medium. After 2 weeks of culture regenerated callus was transferred on MS medium modified by various combinations of BAP and NAA. Callus regeneration was very high on initial medium. The best somatic embryos formation was observed on MS medium supplemented with 1.2 mg/l NAA and 1.0 mg/l BAP. Wstęp Z dużej liczby roślin alternatywnych ciekawym gatunkiem ze względu na właściwości biologiczne i użytkowe jest lnianka siewna (Camelina sativa L.). Jest to jedna z najstarszych uprawnych roślin oleistych z rodziny Cruciferae. Już w neolicie była ważnym źródłem oleju w rejonie Morza Śródziemnego i Środkowej Azji. Wraz z rozpowszechnieniem się rzepaku straciła na znaczeniu jako roślina oleista w Europie. Lnianka jest rośliną o niewielkich wymaganiach glebowych i nawozowych, może chronić ugorowane grunty przed erozją (Putnam i in. 1993). Wyróżnia się dużą odpornością na choroby grzybowe często występujące w zasiewach rzepaku, tj. suchą zgniliznę rzepaku (Leptosphaeria maculans) oraz grzyby z rodzaju

616 Jolanta Zandecka-Dziubak... Alternaria (Tewari i in. 1988). Olej lnianki należy do grupy olejów szybkoschnących, dlatego może znaleźć zastosowanie głównie w przemyśle (Buchsenschutznothdurf i in. 1998). Ze względu na swoje właściwości Camelina sativa L. wydaje się być najlepsza z grupy alternatywnych roślin oleistych. Poziomem plonowania przewyższa inne gatunki alternatywne z tej grupy, dodatkowo charakteryzuje się wyższą odpornością na patogeny niż rzepak. Ma zdecydowanie mniejsze wymagania glebowe i nawozowe w porównaniu z rzepakiem. Współczesne metody hodowli w połączeniu z metodami biotechnologicznymi umożliwiają wprowadzenie korzystnych genów lnianki do gatunków uprawnych roślin oleistych z rodziny Cruciferae. Prowadzone są badania nad krzyżowaniem międzygatunkowym z wykorzystaniem fuzji protoplastów (Narasimhulu i in. 1994, Hansen 1998) lub mutagenezy w celu modyfikacji składu kwasów tłuszczowych w nasionach (Buchsenschutznothdurf i in. 1998). Badania te wymagają dodatkowo wykorzystania technik kultur in vitro (Tattersall, Millam 1999) oraz opracowania metod regeneracji roślin z różnych eksplantatów. Materiał roślinny i metodyka Łuszczynki lnianki jarej odmiany Borowska sterylizowano 5% podchlorynem sodu przez 10 minut i płukano trzykrotnie w wodzie sterylnej. Eksplantaty liścieniowe pobierano z niedojrzałych zarodków zygotycznych (wielkość zalążków około 1,6 mm) w jałowych warunkach komory laminarnej i umieszczano na pożywce Murashige i Skoog'a (1962) uzupełnionej 1,0 mg/l 2,4-D (pożywka inicjująca). Płytki inkubowano w pokoju hodowlanym (temperatura 24 o C, fotoperiod 16 godzin). Po 14 dniach określono efektywność tworzenia tkanki kalusowej, wyrażoną jako iloraz eksplantatów tworzących kalus do całkowitej liczby wyłożonych eksplantatów. Tkankę kalusową pasażowano na pożywkę MS wzbogaconą różnymi kombinacjami regulatorów wzrostu (tab. 1). Na płytce umieszczano 6 eksplantatów, każda kombinacja obejmowała 10 płytek w trzech powtórzeniach. Po upływie 28 dni hodowli liczono struktury embrioidalne, zarodki somatyczne i pędy w danej kombinacji oraz ich średnią liczbę przypadającą na jeden eksplantat. W celu poprawienia kondycji zregenerowane z zarodków somatycznych rośliny umieszczano na pożywce MS podstawowej (bez fitohormonów). Po około siedmiu dniach rośliny przesadzano do sterylnej ziemi i przenoszono do szklarni.

Efektywność embriogenezy somatycznej w kulturach in vitro... 617 Tabela 1 Skład pożywek zastosowanych do embriogenezy somatycznej z eksplantatów liścieniowych Camelina sativa L. Media composition used for testing somatic embriogenesis of cotyledonery explants of Camelina sativa L. Symbol pożywki Medium symbol Skład Composition MS1 (pożywka inicjująca) MS-1 mg/l 2,4 D 1 MS-0,0 NAA, 0,0 BAP 2 MS-0,12 mg/l NAA 3 MS-1,2 mg/l NAA 4 MS-0,1 mg/l BAP 5 MS-1,0 mg/l BAP 6 MS-0,12 mg/l NAA + 0,1 mg/l BAP 7 MS-1,2 mg/l NAA + 0,1 mg/l BAP 8 MS-0,12 mg/l NAA + 1,0 mg/l BAP 9 MS-1,2 mg/l NAA + 1,0 mg/l BAP Wyniki Tworzenie tkanki kalusowej z liścieni zarodkowych Na pożywce MS1 (1,0 mg/l 2,4-D) liścienie tworzyły kalus już w 3 5 dniu hodowli. Efektywność powstawania tkanki kalusowej była bardzo wysoka i wynosiła 98%. Regeneracja struktur embrioidalnych, zarodków somatycznych i pędów Na testowanych pożywkach oprócz embriogenezy somatycznej zachodziła także organogeneza. Tworzyły się również struktury embrioidalne, które jednak nie przekształcały się w zarodki. Zarodków somatycznych nie otrzymano na pożywce kontrolnej (pożywka 1, tab. 1). Sama auksyna także hamowała proces embriogenezy somatycznej (rys. 1), (tab. 1, pożywki 2 i 3). Na pożywkach tych tworzyły się tylko struktury embrioidalne. Dodatek BAP do pożywki stymulował proces tworzenia struktur embrioidalnych, zarodków somatycznych, a także pędów. Zastosowanie niższego stężenia tego hormonu było korzystniejsze (tab. 1, pożywka 4). Decydującym czynnikiem, warunkującym embriogenezę somatyczną okazała się obecność auksyny (NAA) i cytokininy (BAP) w pożywce. Sama auksyna hamowała proces embriogenezy somatycznej i organogenezy (rys. 1, tab. 1, pożywki 1 i 2). Na pożywkach tych tworzyły się tylko struktury embrioidalne.

618 Jolanta Zandecka-Dziubak... Zarodki somatyczne regenerowały na wszystkich pożywkach zawierających oba hormony wzrostu. Jednak decydującym czynnikiem wydaje się być BAP. Wyższa koncentracja tego fitochormonu (tab. 1, pożywki 8 i 9), stymulowała przebieg embriogenezy somatycznej u Camelina sativa L. Efektywność embriogenezy somatycznej oraz liczbę struktur embrioidalnych zarodków somatycznych i pędów przypadającą na eksplantat przedstawiono na rysunkach 1 i 2. 50 45 Efektywność regeneracji (%) Effectivenes of regeneration (%) 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1 2 3 4 Symbol pożywki Medium 5 6 7 8 9 struktury embrioidalne embryos like structures zarodki somatyczne somatic embryos pędy shoots Rys.1. Efektywność embriogenezy somatycznej z eksplantatów liścieniowych Camelina sativa L. Somatic embriogenesis effectiveness from cotyledonery eksplants of Camelina sativa L.

Efektywność embriogenezy somatycznej w kulturach in vitro... 619 35 Liczba zregenerowanych struktur/eksplantat Number of regenerated structures/explant 30 25 20 15 10 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Symbol pożywki Medium 9 struktury embrioidalne embryos like structures zarodki somatyczne somatic embryos pędy shoots Rys. 2. Liczba struktur embrioidalnych, zarodków somatycznych oraz pędów przypadająca na jeden eksplantat, na poszczególnych pożywkach w kulturach in vitro Camelina sativa L. Mean number of somatic embryos, shoots and embryos-like structures per one explant on different kinds of medium in in vitro culture of Camelina sativa L. Wnioski 1. Efektywność tworzenia tkanki kalusowej z eksplantatów liścieniowych lnianki siewnej na pożywce MS inicjującej była bardzo wysoka (98%). 2. Embriogeneza somatyczna zachodziła w obecności BAP w pożywce MS w stężeniu 1,0 mg/l. Najefektywniej (26%) embriogeneza somatyczna przebiegała na pożywce MS z dodatkiem 1,2 mg/l NAA i 1,0 mg/l BAP. 3. Najwięcej zarodków somatycznych w przeliczeniu na jeden eksplantat otrzymano na pożywce MS z dodatkiem 1,2 mg/l NAA i 1,0 mg/l BAP (35 zarodków na eksplantat).

620 Jolanta Zandecka-Dziubak... Literatura Buchsenschutznothdurft A., Schuster A., Friedt W. 1998. Breeding for modified fatty acid composition via experimental mutagenesis in Camelina sativa (L.) Crtz. Industrial Crop & Products 7 (2-3): 291-295. Hansen L. N. 1998. Intertribal somatic hybridization between rapid cycling Brassica oleracea L. and Camelina sativa (L.) Crantz. Euphytica. 104 (3): 173-179. Murashige T., Skoog F. 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant. 15: 473-497. Narasimhulu S.B., Kirti P.B., Bhatt S.R., Shyam Prakash, Chopra V. L. 1994. Intergeneric protoplast fusion between Brassica carinata and Camelina sativa. Plant Cell Reports 13: 657-660. Putnam D.H., Budin J.T., Field L.A., Breene W.M. 1993. Camelina: A promising low-input oilseed. P.; 314-322. In: J. Janick and J.E. Simon (eds.), New crops. Wiley, New York. Tattersall A., Millam S. 1999. Establishment and in vitro regeneration studies of the potential oil crop species Camelina sativa. Plant cell, tissue, and organ culture 55: 147-149. Tewari J.P., Conn K.L., Dahiya J.S. 1988. Resistance to Alternaria brassicae and phytoalexinelicitation in rapeseed and other crucifers. Plant Sci. (Irish Rep.), 55: 21-25.