Preview

Pomiculture and small fruits culture in Russia

Advanced search

Methods of experimental polyploidization and their use in apple breeding

https://doi.org/10.31676/2073-4948-2020-62-85-90

Abstract

The article presents methods of experimental polyploidy of fruit, berry and ornamental plants. The purpose of this review is to highlight the problems and prospects of polyploidization of plants in the open ground and in vitro culture and the possibility of their application for apple trees. For the purpose of obtaining apple tetraploids as donors of diploid gametes, seed seedlings were treated with a solution of colchicine in concentrations of 0.1-0.4 % for 24 and 48 hours. Colchicine concentrations of 0.3 % and 0.4 % at 48 hours of treatment had a detrimental eff ect on their development. As a result, tetraploids and chimeras were obtained from seeds from free pollination of the varieties Orlik, Svezhest, Kandil Orlovsky, as well as from seeds obtained from crossing the varieties Svezhest×Bolotovskoe, Moskovskoe Оzherel’e×Imrus, Girlyanda×Venyaminovskoe. The optimal concentration of colchicine was 0.1 %. Methods of colchicine treatment have been studied: 1) adding to the nutrient medium, colchicine concentration: 0.01%, 0.02%, exposure time 24h-19 days; 2) applying amitotic solution to the growth point, colchicine concentration: 0.1 %, 0.2 %, exposure time 24h-7 days. To increase the penetration of colchicine through the cell walls, a 0.1 % dimexide solution was used. Studies have shown that high concentrations and prolonged exposure to colchicine reduce the viability of explants.

About the Authors

L. V. Tashmatova
Russian Research Institute for Fruit Crop Breeding
Russian Federation
Orel


O. V. Matsneva
Russian Research Institute for Fruit Crop Breeding
Russian Federation
Orel


T. M. Khromova
Russian Research Institute for Fruit Crop Breeding
Russian Federation
Orel


V. V. Shakhov
Russian Research Institute for Fruit Crop Breeding
Russian Federation
Orel


References

1. Мочалова О. В., Плаксина Т. В., Гусев Д. А., Бояндина Т. Е. Гексаплоидная вишня на Алтае: перспективы и научные достижения. Вестник Алтайской науки. 2015;1:43-47.

2. Седышева Г. А., Седов Е. Н. Полиплоидия и селекция яблони. Орел: ВНИИСПК, 1994, 272 с.

3. Дубровский М. Л., Лыжин А. С., Ван-Ункан Н. Ю. Получение и отбор плодовых и ягодных культур с измененным уровнем плоидности: методика. Мичуринск, 2013, 52 с.

4. Лизнев В. Н. Экспериментальная полиплоидия у яблони: Труды Новосибирской плодово-ягодной опытной станции им. И. В. Мичурина, Новосибирск, 1975;2:3-9.

5. Щербаков В. К. Методы экспериментального получения полиплоидов у растений. Тр. МОИП: Полиплоидия у растений, 1962;5:110-120.

6. Папихин Р. В., Муратова С. А., Дубровский М. Л. Получение и отбор растений с измененным генотипом при полиплоидизации клематиса in vitro. Субтропическое и декоративное садоводство. 2009;42(1):174-181.

7. Папихин Р. В., Муратова С. А., Горлов Д. О. Влияние колхицина на индукцию полиплоидии у гибридов семечковых плодовых культур в условиях in vitro. Современное состояние, проблемы и перспективы развития аграрной науки: материалы IV международной научно-практ. конф. (Ялта, 09-13 сентября 2019 г.). 2019:234-236.

8. Дубровский М. Л. Совершенствование способов получения полиплоидов смородины и их хозяйственно-биологические особенности: автореф. дис. ... к. с.-х. наук, Мичуринск, 2012, 22 с.

9. Седов Е. Н. Селекция яблони на полиплоидном уровне. Орел: ВНИИСПК, 2008, 368 с.

10. Седов Е. Н., Седышева Г. А., Серова З. М., Ульяновская Е. В. Полиплоидия – как инновационный прием в селекции яблони. Садоводство и виноградарство. 2011;6:35-41.

11. Лизнев В. Н. Полиплоидия в селекции яблони. Плодоовощное хозяйство, 1985;11:21-23.

12. Ташматова Л. В., Мацнева О. В., Горбачева Н. Г. Создание индуцированных тетраплоидов яблони. Вестник Российской сельскохозяйственной науки. 2018;4:23- 24. Doi:10.30850/2018/4/23

13. Папихин Р. В., Муратова С. А., Лучникова С. В. Влияние колхицина и аценафтена на меристематические ткани плодовых и ягодных культур в условиях in vitro. Проблемы агроэкологии и адаптивность сортов в современном садоводстве России: мат. Всеросс. науч.-метод. конф. (Орел, 1-4 июля 2008 г.). Орел: ВНИИСПК, 2008:213-217.

14. Щербаков В. К. Методы экспериментального получения полиплоидов у растений. Тр. МОИП: Полиплоидия у растений, 1962;5:110-120.

15. Марьяхина И. Я., Полумордвинова И. В., Кокорева В. А., Луконина Е. И. Биотехнология получения фертильных форм межвидовых гибридов лука на основе полиплоидизации in vitro. Состояние и перспективы развития с.-х. биотехнологии, 1986:86-91.

16. Мочалова О. В., Гусев Д. А. Индукция полиплоидии у вишни степной и микровишни песчаной через культуру in vitro. Достижения науки и техники АПК, 2016;9:36-39.

17. Зленко В. А., Лиховской В. В., Волынкин В. А., Васылык И. А., Долгов С. В. Оптимизация методологии получения плоидных растений из почек в культуре тканей in vitro. Магарач. Виноградарство и виноделие, 2017;1:3-5.

18. Chakraborti S. P., Vijayan K., Roy B. N., Qadri, S. M. In vitro induction of tetraploidy in mulberry (Morus alba L.). Plant Cell Rep. 1998;17:799-803. Doi: 10.1007/s002990050486

19. Stanys V., Weckman A., Staniene G., Duchovskis P. In vitro induction of polyploidy in Japanese quince (Chaenomeles japonica) Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 2006;3/1:263-268. Doi 2006:10.1007/s11240-005-9029-3.

20. Griesbach R. J. Colchicine-induced polyploidy in Eustoma grandifl orum. HortScience. 1990;25:1284-1286.

21. Gao S. L.; Zhu D. N.; Cai Z. H.; Xu D. R. Autotetraploid plants from colchicinetreated bud culture of Salvia miltiorrhiza Bge. Plant Cell Tiss. Org. Cult. 1996;47:73-77.

22. Ташматова Л. В., Мацнева О. В., Шахов В. В., Хромова Т. М. Способы индуцирования тетраплоидных форм яблони на основе полиплоидизации in vitro. Плодоводство и ягодоводство России, 2019;59:47-52. Doi:10.31676/2073-4948-2019- 59-47-52.


Review

For citations:


Tashmatova L.V., Matsneva O.V., Khromova T.M., Shakhov V.V. Methods of experimental polyploidization and their use in apple breeding. Pomiculture and small fruits culture in Russia. 2020;62:85-90. (In Russ.) https://doi.org/10.31676/2073-4948-2020-62-85-90

Views: 631


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-4948 (Print)