Nuevas perspectivas para mejorar la inducción de embriogénesis de microsporas en líneas de trigo de invierno altamente recalcitrantes
Autores: Dubas, Ewa; Krzewska, Monika; Surówka, Ewa; Kope, Przemysaw; Springer, Agnieszka; Janowiak, Franciszek; Weigt, Dorota; Mikoajczyk, Sylwia Katarzyna; Telk, Anna; ur, Iwona
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Nuevas perspectivas para mejorar la inducción de embriogénesis de microsporas en líneas de trigo de invierno altamente recalcitrantes
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Métodos
Tecnología de haploides dobles
Embriogénesis de microsporas
Estrés
Antioxidantes
Nutrientes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
Entre los diversos métodos que estimulan el progreso biológico, la tecnología de haploides dobles (DH), que utiliza el proceso de embriogénesis de microsporas (ME), es potencialmente la más efectiva. Sin embargo, el proceso depende de interacciones complejas entre muchas variables genéticas, fisiológicas y ambientales, y en muchos casos, por ejemplo, en el trigo de invierno, no opera con la eficiencia requerida para su uso comercial. Se ha demostrado que el estrés asociado con el tratamiento a baja temperatura, la aislamiento y la transferencia a cultivo in vitro perturba la homeostasis redox y genera niveles relativamente altos de especies reactivas de oxígeno (ROS), afectando la vitalidad de las microsporas. El objetivo de este estudio fue investigar si el crecimiento controlado de las plantas, un pretratamiento específico de los brotes y las condiciones de cultivo podrían mejorar el potencial de las microsporas para hacer frente al estrés e inducir efectivamente ME. Para entender el mecanismo de la respuesta al estrés, se determinaron los niveles de peróxido de hidrógeno, la actividad total y el contenido de los antioxidantes de bajo peso molecular más importantes (glutatión y ascorbato), así como el contenido de macronutrientes (Mg, Ca, Na, K) y micronutrientes seleccionados (Mn, Zn, Fe, Cu, Mo). Estos análisis, combinados con las características citológicas de las suspensiones de microsporas, nos permitieron demostrar que una mayor vitalidad de las microsporas y una respuesta más fuerte a la inducción de ME estaban asociadas con una mayor resistencia al estrés basada en una eliminación más eficiente de ROS y una mejor gestión de nutrientes. Se demostró que un procedimiento modificado, que combina una baja temperatura con manitol y un pretratamiento de brotes con selenato de sodio, redujo el estrés oxidativo y mejoró la efectividad de ME en líneas de trigo de invierno.
Descripción
Entre los diversos métodos que estimulan el progreso biológico, la tecnología de haploides dobles (DH), que utiliza el proceso de embriogénesis de microsporas (ME), es potencialmente la más efectiva. Sin embargo, el proceso depende de interacciones complejas entre muchas variables genéticas, fisiológicas y ambientales, y en muchos casos, por ejemplo, en el trigo de invierno, no opera con la eficiencia requerida para su uso comercial. Se ha demostrado que el estrés asociado con el tratamiento a baja temperatura, la aislamiento y la transferencia a cultivo in vitro perturba la homeostasis redox y genera niveles relativamente altos de especies reactivas de oxígeno (ROS), afectando la vitalidad de las microsporas. El objetivo de este estudio fue investigar si el crecimiento controlado de las plantas, un pretratamiento específico de los brotes y las condiciones de cultivo podrían mejorar el potencial de las microsporas para hacer frente al estrés e inducir efectivamente ME. Para entender el mecanismo de la respuesta al estrés, se determinaron los niveles de peróxido de hidrógeno, la actividad total y el contenido de los antioxidantes de bajo peso molecular más importantes (glutatión y ascorbato), así como el contenido de macronutrientes (Mg, Ca, Na, K) y micronutrientes seleccionados (Mn, Zn, Fe, Cu, Mo). Estos análisis, combinados con las características citológicas de las suspensiones de microsporas, nos permitieron demostrar que una mayor vitalidad de las microsporas y una respuesta más fuerte a la inducción de ME estaban asociadas con una mayor resistencia al estrés basada en una eliminación más eficiente de ROS y una mejor gestión de nutrientes. Se demostró que un procedimiento modificado, que combina una baja temperatura con manitol y un pretratamiento de brotes con selenato de sodio, redujo el estrés oxidativo y mejoró la efectividad de ME en líneas de trigo de invierno.