Technology to obtain sugar beet homozygous forms | Технология получения гомозиготных форм сахарной свеклы

英语. To accelerate traditional breeding methods and increase their effectiveness, it can be supplemented with modern biotechnology methods. Obtaining of doubled haploid promotes reduction of a period to develop homozygous forms of sugar beet plants. Influence of stress conditions of in vitro culture on unfertilized ovules gives a chance to produce homozygous lines and to obtain high-quality seeds of sugar beet highly productive hybrid components. As a result of experimental studies, it was shown that at the first stage, the selection by phenotypic characteristics of seed plants, forming buds and unfertilized ovules was essential to produce haploids. The ovules having 8-nucllei or 7-cell (but 8-nucllei) embryo sacs with strict polarity and great ability of nuclei to development displayed the highest tendency to form haploids. It was determined that re-cultivation of unfertilized ovules on a liquid nutrient medium activated the process of nuclei and cell proliferation in a female gametophyte with development of haploid regenerants via callus formation or embryoidogenesis. This method allowed increase new formations' quantity up to 30% and haploids' yield up to 10%. Molecular-genetic analysis of restriction fragment length polymorphism (RFLP) using the restrictases Hind III and Alu I gave a chance to control genetic information transfer from donor plants and to select the obtained regenerants with the cytoplasmic male sterility (CMS) trait. Transfer of sugar beet diploidized regenerants to greenhouse conditions made it possible to grow seed-bearing plants and to obtain high-quality seeds. Application of such approach in sugar beet selection process promotes obtaining of competitive hybrids having a complex of desirable useful traits.

俄语. Традиционные селекционные методы для ускорения и повышения их эффективности могут дополняться современными биотехнологическими приемами. Получение удвоенных гаплоидов способствует сокращению сроков создания гомозиготных форм растений сахарной свеклы (СС). Воздействие стрессовых условий культуры in vitro на неоплодотворенные семязачатки дает возможность создавать гомозиготные линии и получать качественные семена компонентов высокопродуктивных гибридов СС. В результате экспериментальных исследований показано, что на первом этапе для получения гаплоидов важно провести отбор по фенотипическим признакам семенных растений, формирующихся бутонов и неоплодотворенных семязачатков. Наибольшую склонность к формированию гаплоидов проявляли семязачатки, содержащие 8-ядерные или 7-клеточные (но 8-ми ядерные) зародышевые мешки, обладающие строгой полярностью и высокой компетентностью ядер к развитию. Установлено, что рекультивирование неоплодотворенных семязачатков на питательной среде жидкой консистенции активизировало процесс пролиферации ядер и клеток женского гаметофита с развитием гаплоидных регенерантов через каллусогенез или эмбриоидогенез. Этот прием позволил увеличить количество новообразований до 30% и повысить выход гаплоидов до 10%. Молекулярно-генетический анализ полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (RFLP) с использованием рестриктаз Hind III и Alu I дал возможность контролировать передачу генетической информации от донорских растений и вести отбор полученных регенерантов с признаком цитоплазматической мужской стерильности. Перевод диплоидизированных регенерантов СС в условия закрытого грунта позволил вырастить семенные растения и получить качественные семена. Внедрение данных подходов в селекционный процесс СС способствует получению конкурентоспособных гибридов с комплексом желаемых признаков.