Desarrollo de Cultivo de Anteras In Vitro para la Producción de Haploides Dobles en Genotipos de Arroz Indica (L.)
Autores: Lantos, Csaba; Jancsó, Mihály; Székely, Árpád; Szalóki, Tímea; Venkatanagappa, Shoba; Pauk, János
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Desarrollo de Cultivo de Anteras In Vitro para la Producción de Haploides Dobles en Genotipos de Arroz Indica (L.)
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Cultivo de anteras
Androgenesis in vitro
Mejoramiento del arroz
Dependencia del genotipo
Regeneración de plantas
Duplicación espontánea de cromosomas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
La cultura de anteras es una herramienta biotecnológica eficiente en los programas modernos de mejoramiento de plantas para producir nuevas variedades y líneas parentales en la producción de semillas híbridas. Sin embargo, algunos cuellos de botella, como la baja tasa de inducción, la dependencia del genotipo y el albinismo, restringen la utilización generalizada de la cultura de anteras in vitro en el mejoramiento del arroz, especialmente en los genotipos de Oryza sativa ssp. indica (indica), mientras que un protocolo eficiente mejorado puede acortar el proceso de mejoramiento. Se probaron tres medios de inducción diferentes (NNDK, NNDZ, Ali-1) y cuatro medios de regeneración de plantas (mMSNBK1, MSNBK3, MSNBKZ1, MSNBKZ2) con cinco genotipos de arroz indica para aumentar la eficiencia de la androgenesis in vitro (número de callos y plántulas verdes regeneradas). La producción de callos fue más eficiente en el medio NNDK con un promedio de 88.26 callos/100 anteras y en el medio NNDZ con un promedio de 103.88 callos/100 anteras en comparación con Ali-1, que tuvo un promedio de 6.96 callos/100 anteras. La producción de plántulas verdes fue mayor cuando los callos se produjeron en el medio NNDK (2.15 plántulas verdes/100 anteras) en comparación con cuando se produjeron en el medio NNDZ (1.18 plántulas verdes/100 anteras). La mayor producción de plántulas verdes (4.7 plántulas verdes/100 anteras) se logró cuando se utilizó el medio de regeneración de plantas mMSNBK1 en los callos producidos utilizando el medio de inducción NNDK. En el mejor tratamiento general (medio de inducción NNDK y medio de regeneración de plantas mMSNBK1), cuatro genotipos probados produjeron plántulas verdes. Sin embargo, el genotipo influyó en la eficiencia, y la producción de plántulas verdes varió de 0.4 plántulas verdes/100 anteras a 8.4 plántulas verdes/100 anteras. El nivel de ploidía de 106 plántulas de arroz indica aclimatizadas se caracterizó con análisis de citometría de flujo para calcular el porcentaje de duplicación espontánea de cromosomas. En total, se identificaron 48 plántulas haploides, 55 diploides, 2 tetraploides y 1 mixoploide entre las plántulas regeneradas, y el porcentaje de duplicación espontánea de cromosomas fue del 51.89%. La utilización de plantas DH se ha integrado como un método rutinario en el programa de mejoramiento de arroz húngaro. Las líneas tetraploides pueden ser exploradas por su potencial para ofrecer nuevas perspectivas para la investigación y direcciones de mejoramiento del arroz en el futuro.
Descripción
La cultura de anteras es una herramienta biotecnológica eficiente en los programas modernos de mejoramiento de plantas para producir nuevas variedades y líneas parentales en la producción de semillas híbridas. Sin embargo, algunos cuellos de botella, como la baja tasa de inducción, la dependencia del genotipo y el albinismo, restringen la utilización generalizada de la cultura de anteras in vitro en el mejoramiento del arroz, especialmente en los genotipos de Oryza sativa ssp. indica (indica), mientras que un protocolo eficiente mejorado puede acortar el proceso de mejoramiento. Se probaron tres medios de inducción diferentes (NNDK, NNDZ, Ali-1) y cuatro medios de regeneración de plantas (mMSNBK1, MSNBK3, MSNBKZ1, MSNBKZ2) con cinco genotipos de arroz indica para aumentar la eficiencia de la androgenesis in vitro (número de callos y plántulas verdes regeneradas). La producción de callos fue más eficiente en el medio NNDK con un promedio de 88.26 callos/100 anteras y en el medio NNDZ con un promedio de 103.88 callos/100 anteras en comparación con Ali-1, que tuvo un promedio de 6.96 callos/100 anteras. La producción de plántulas verdes fue mayor cuando los callos se produjeron en el medio NNDK (2.15 plántulas verdes/100 anteras) en comparación con cuando se produjeron en el medio NNDZ (1.18 plántulas verdes/100 anteras). La mayor producción de plántulas verdes (4.7 plántulas verdes/100 anteras) se logró cuando se utilizó el medio de regeneración de plantas mMSNBK1 en los callos producidos utilizando el medio de inducción NNDK. En el mejor tratamiento general (medio de inducción NNDK y medio de regeneración de plantas mMSNBK1), cuatro genotipos probados produjeron plántulas verdes. Sin embargo, el genotipo influyó en la eficiencia, y la producción de plántulas verdes varió de 0.4 plántulas verdes/100 anteras a 8.4 plántulas verdes/100 anteras. El nivel de ploidía de 106 plántulas de arroz indica aclimatizadas se caracterizó con análisis de citometría de flujo para calcular el porcentaje de duplicación espontánea de cromosomas. En total, se identificaron 48 plántulas haploides, 55 diploides, 2 tetraploides y 1 mixoploide entre las plántulas regeneradas, y el porcentaje de duplicación espontánea de cromosomas fue del 51.89%. La utilización de plantas DH se ha integrado como un método rutinario en el programa de mejoramiento de arroz húngaro. Las líneas tetraploides pueden ser exploradas por su potencial para ofrecer nuevas perspectivas para la investigación y direcciones de mejoramiento del arroz en el futuro.