0024506 - ÚEB 2006 RIV US eng J - Článek v odborném periodiku
Kopecký, David - Lukaszewski, A.J. - Gibeault, V.
Reduction of ploidy level by androgenesis in intergeneric Lolium-Festuca hybrids for turf grass breeding.
[Redukce ploidie pomocí androgeneze in vitro u mezirodových hybridů Lolium-Festuca pro šlechtění trávníkových trav.]
Crop Science. Roč. 45, č. 1 (2005), s. 274-281. ISSN 0011-183X. E-ISSN 1435-0653
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z50380511
Klíčová slova: anther culture * pentaploid hybrids * perenne L.
Kód oboru RIV: EB - Genetika a molekulární biologie
Impakt faktor: 0.925, rok: 2005

To widen the gene pool of cool season turfgrasses, intergeneric tetraploid hybrids of Festuca pratensis Hudson with Lolium perenne L. and L. multiflorum Lam. are being screened for desirable turf characteristics. Anther culture was used to reduce their ploidy level to diploid. Of the 37 557 anthers cultured, 1986 green and 904 albino plantlets were regenerated with large differences in androgenic responses among the genotypes tested. Lolium perenne regenerated only albino plants, and that with a low frequency, while in F. pratensis x L. perenne and L. multiflorum x F. pratensis hybrids 3.7 and 25.5 green plants per 100 anthers cultured were recovered, respectively. Chromosome numbers among the progeny ranged from 13 to 56, with a majority being diploid (about 14) or tetraploid (about 28). The rates of spontaneous chromosome doubling were 50% in L. multiflorum, 25.7% in L. multiflorum X F. pratensis, and 8.3% in F. pratensis X L. perenne hybrids. In situ probing with total genomic DNA (GISH) showed that all tetraploids recovered were spontaneously doubled haploids; no regeneration from somatic anther tissue took place. GISH among sets of plants originating from what appeared as single embroids showed that with one exception, all such sets were of clonal nature. The single exception was a set of plants with unique recombination patterns along chromosomes that must have regenerated from different microspores. This experiment demonstrates that large-scale production of androgenic progeny for breeding of intergeneric hybrids of grasses is feasible and that with low frequency of spontaneous chromosome doubling ploidy reduction it is highly efficient. The experiment also verifies the nature and origin of various classes of regenerants.

Pro rozšíření genofondu chladnomilných trávníkových trav byly prověřovány tetraploidní mezirodové hybridy druhu Festuca pratensis Hudson s druhy Lolium perenne L. a L. multiflorum Lam. K redukci ploidie na diploidní úroveň byly použity prašníkové kultury. Z 37 557 kultivovaných prašníků bylo regenerováno 1986 zelených a 904 albikátních rostlin s velkými rozdíly mezi genotypy. U druhu Lolium perenne regenerovaly pouze albikátní rostliny, a to ještě s nízkou frekvencí, zatímco u hybridů F. pratensis x L. perenne a L. multiflorum x F. pratensis bylo odvozeno 3.7 a 25.5 zelených rostlin na 100 kultivovaných prašníků. Počet chromozómů mezi potomstvem kolísal mezi 13 a 56, přičemž většina byla diploidní (asi 14) nebo tetraploidní (asi 28). Spontánní polyhaploidizace se vyskytovyla u 50% regenerantů u L. multiflorum, u 25.7% regenerantů u hybridu L. multiflorum x F. pratensis, a u 8.3% regenerantů u hybridu F. pratensis x L. perenne. Při použití genomické hybridizace in situ bylo zjištěno, že všechny odvozené tetraploidní rostliny byly vytvořené spontánní polyhaploidizací. Regenerace rostlin ze somatické tkáně nebyla zaznamenána. Analýzy GISH u souborů rostlin vytvořených pravděpodobně z jednoho embryoidu byly až na jednu vyjímku všechny klonového původu. Jediná výjimka byla soubor rostlins jedinečnými rekombinačními patterns, které dokazují, že rostliny byly odvozeny z různých mikrospor. Tento experiment demonstruje, že produkce androgenních rostlin pro šlechtění mezirodových hybridů trav je uskutečnitelná ve velkém měřítku. Nízká frekvence spontánní polyhaploidizace přitom činí tuto techniku vysoce účinnou. Experiment také ověřil původ regenerantů.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0115042