Генетические эффекты культивирования in vitro тканей кукурузы

Abstract

По результатам молекулярно-генетического анализа каллюсных тканей инбредных линий кукурузы Black Mexican Sweet Corn С456, ВИР-27, ЧК-218, P346, а также сомаклональных линий, созданных на основе линии P346, оценены генетические эффекты культивирования in vitro тканей кукурузы. Установлено, что уже на ранних этапах культивирования происходят перестройки генома, проявляющиеся в полиморфизме продуктов RAPD-ПЦР. При этом часть обнаруженных изменений имела обратимый характер, что позволяет предполагать их взаимосвязь с процессами дедифференцировки клеток при индукции каллюсообразования. Культивирование in vitro может вызывать дестабилизацию генома, отдаленные последствия которой проявляются в повышенной генетической изменчивости потомства растений-регенерантов. В целом исследованные линии кукурузы характеризовались низким уровнем изменчивости в культуре тканей независимо от типа эксплантата.

За результатами молекулярно-генетичного аналізу калюсних тканин інбредних ліній кукурудзи Black Mexіcan Sweet Corn С456, ВIР-27, ЧК-218, P346, а також сомаклональних ліній, створених на основі лінії P346, оцінено генетичні ефекти культивування іn vіtro тканин кукурудзи. Встановлено, що вже на ранніх етапах культивування відбуваються перебудови геному, що виявляється у поліморфізмі продуктів RAPD-ПЛР. При цьому частина виявлених змін мала оборотний характер, що дає підставу припускати їх взаємозв’язок із процесами дедиференціювання клітин при індукції калюсоутворення. Культивування іn vіtro може спричинювати дестабілізацію геному, віддалені наслідки якої виявляються в підвищеній генетичній мінливості потомства рослин-регенерантів. Загалом досліджені лінії кукурудзи характеризувалися низьким рівнем мінливості в культурі тканин незалежно від типу експлантата.

Genetic effects of tissue culture on maize were evaluated based on the results of molecular-genetic analysis of callus tissues of the Zea mays inbred lines Black Mexican Sweet Corn C456, VIR-27, ChK-218 and P346, as well as somaclonal lines developed on the basis of P346. There was found that genome rearrangements occurred as early as after two months in culture in vitro, as is evidenced by appearance of RAPD-spectra polymorphism. At same time, reversibility of some genome rearrangements implies their association with dedifferentiation processes to be occurred in the course of callus induction. Tissue culture may induce genome instability, which long-lasting consequences may result in enhanced genetic variability of plant regenerants progeny. Thus, the lines under study show a low level of variability in tissue culture regardless of explant types.