ЦИТОЛОГО-ЭМБРИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИНДУКЦИИ АНДРОГЕНЕЗА IN VITRO У ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ

Н.Н.Круглова

Институт биологии Уфимского НЦ РАН, 450054 Уфа, пр Октября, 69. kruglova@anrb.ru

Метод культуры изолированных пыльников как один из методов клеточной биологии - перспективный биотехнологический прием, в основе которого лежит явление андрогенеза in vitro (Guba, Mabesbwari, 1964) - образования растения-регенеранта из микроспоры или клеток пыльцевого зерна через формирование андрогенных структур - эмбриоида (прямой андрогенез in vitro) или каллуса (непрямой андрогенез in vitro). Проведен детальный анализ цитолого-эмбриологического статуса пыльников двух контрастных по отзывчивости на условия культивирования генотипов яровой мягкой пшеницы (высокоотзывчивой линии Фотос и низкоотзывчивого сорта Саратовская 29) в момент их инокуляции на питательную среду. Пыльник рассматривался как сложная интегрированная система, элементы которой - спорогенная ткань и ткани стенки гнезда - развиваются взаимосвязано и сопряженно (Батыгина, 1983; Круглова, 1985). В пыльниках обоих генотипов отмечены микроспоры, находящиеся на разных фазах развития: невакуолизированные, слабовакуолизированные и сильновакуо-лизированные, согласно разработанной нами периодизации (Круглова, 1999). Анализ эмбриологической литературы свидетельствует о том, что подобная асинхронность в развитии микроспор в пределах одного и того же пыльника - достаточно распространенное явление, как у злаков, так и у представителей других семейств растений (например, Резникова, 1984). Обращает на себя внимание другой факт: процентное соотношение нормальных (неаномальных) микроспор разных фаз развития в пыльниках контрастных сортов различно. Так, в пыльниках пшеницы линии Фотос превалируют сильновакуолизированные микроспоры (85-90%), тогда как в пыльниках пшеницы сорта Саратовская 29 отмечены главным образом слабовакуолизированные микроспоры (70-75%). Состояние стенок гнезда пыльника в момент инокуляции у обоих генотипов сходно: начало дегенерации клеток тапетума и среднего слоя, начало формирования фиброзных утолщений в оболочках клеток эндотеция, начало кутинизации оболочек клеток экзотеция.

Таким образом, именно статус микроспор в момент инокуляции - один из основных факторов, влияющих на выход андрогенных структур при культивировании пыльников, и именно сильновакуолизированная микроспора - фаза микроспорогенеза, оптимальная для индукции андрогенеза in vitro у яровой мягкой пшеницы (“андрогенное окно”). Этот вывод подтверждается аналогичными исследованиями других генотипов пшеницы (Горбунова, Круглова, 1997).

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 99-04-48496)