Фомичева М.Г.
ФГБНУ Федеральный Научный Центр Овощеводства
maria.fomicheva.1@yandex.ru
Впервые мы протестировали обработку моркови антимитотическими агентами на стадии эмбриоидов. Интенсивный вторичный эмбриогенез эмбриоидов моркови позволил нам получить большое число эмбриоидов одного генотипа – не менее 30 штук на каждую концентрацию антимитотического агента. Малый размер эмбриоидов позволяет проводить обработки в небольших объемах с минимальным количеством реагентов. Мы показали, что 0,01 – 1 г/л колхицин не нарушает развитие моркови. Трифлуралин не оказывал токсического действия при концентрациях 0,001 – 0,01 г/л, но 0,1 г/л трифлуралин снижал выживаемость в среднем на 40% и замедлял регенерацию проростков. При концентрации 1 г/л трифлуралина все эмбриоиды погибали. С помощью проточной цитометрии мы показали, что 0,01 – 1 г/л колхицин и 0,001 – 0,1 г/л трифлуралин могут удваивать геном моркови. Самый высокий процент диплоидов наблюдался при 1 г/л колхицина (34%) и 0,1 г/л трифлуралина (28%). Самый высокий процент диплоидов вместе с миксоплоидами (частичными диплоидами) был при обработке 0,01 и 0,1 г/л трифлуралином (более 70%) и 1 г/л колхицином (56%). При повышении концентрации антимитотических агентов снижалось число гаплоидных растений, и при этом повышалось число растений с большей плоидностью, в том числе количество тетраплоидов и октоплоидов. Насколько нам известно, трифлуралин тестировался впервые для удвоения генома у растений моркови.
Растения с развитой корневой системой переносились в торф, где успешно адаптировались к условиям ex vitro в отличие от данных предыдущих исследований, в которых обработке подвергали растения in vitro, после чего их сразу переносили для адаптации, в результате чего растения погибали.
В нашем исследовании мы выявили наиболее эффективные и наименее токсичные концентрации колхицина и трифлуралина и разработали протокол обработки эмбриоидов моркови, который можно использовать для производства DH-линий моркови столовой и дальнейшего улучшения методов удвоения генома.