Биотехнологи усовершенствовали метод ускорения селекции крестоцветных культур

Новый способ, разработанный учеными Федерального научного центра овощеводства, обеспечивает более стабильный выход зародышеподобных структур у растений с неравномерным развитием пыльцы в бутонах.

Традиционный способ получения генетически однородного материала для селекции — многократное самоопыление — занимает годы. Технология получения удвоенных гаплоидов (DH) из незрелой пыльцы в условиях in vitro, позволяет ускорить этот процесс в несколько раз.

Однако для отдельных видов и генотипов растений семейства капустные (крестоцветные) этот метод часто оказывается малоэффективным: выход зародышеподобных структур –– эмбриоидов — остается низким и нестабильным.

Одна из проблем заключается в неравномерном развитии микроспор в бутонах таких растений. Обычно микроспоры выделяют сразу из нескольких бутонов близкой длины, предварительно определив корреляцию между размером бутона и стадиями развития микроспор в них. Однако, если микроспоры развиваются неравномерно, эта корреляция становится не такой однозначной. Поэтому вероятность ошибки при отборе материала сильно увеличивается.

Чтобы решить эту проблему, ученые предложили осуществлять культивирование микроспор из каждого бутона отдельно. Для этого микроспоры из индивидуальных бутонов выделяют и изолируют, а культивирование осуществляют в микрообъемах.

Новый метод повышает однородность популяции микроспор в пробах, поскольку из разных бутонов они не смешиваются. Кроме того, в одной экспериментальной серии можно охватить целый ряд бутонов различного размера — это повышает вероятность попасть в нужную стадию развития микроспор и получить эмбриоиды, а трудоемкий цитологический анализ перед каждым опытом можно не проводить.

Исследование проводилось на репе (Brassica rapa L.) — одной из самых сложных для биотехнологической работы культур семейства крестоцветных. Однако, по мнению ученых, новый метод применим и для других культур, где может встречаться проблема неравномерного созревания пыльцы в бутонах: брокколи, пак-чой, пекинская капуста, горчица, редис, редька и др.

«Для селекции Brassica rapa L., как и для любой другой культуры, критически важно получать гомозиготные линии быстро и предсказуемо. Наш запатентованный способ повышает стабильность выхода эмбриоидов, делая технологию получения удвоенных гаплоидов репы более эффективной и доступной для селекционных программ», — отметила старший научный сотрудник лаборатории репродуктивной биотехнологии в селекции сельскохозяйственных растений Федерального научного центра овощеводства, кандидат биологических наук Елена Козарь.

Методика запатентована и рекомендована учеными для внедрения в селекционных центрах и биотехнологических лабораториях.

Источник: Официальный ресурс Министерства образования и науки Российской Федерации