Методы культуры изолированных клеток и тканей in vitro в настоящее время широко применяются для решения как фундаментальных проблем молекулярной биологии, физиологии, генетики и селекции так и прикладных задач. С помощью культуры клеток растений in vitro решаются многие вопросы, в том числе, такие как микроклональное размножение, получение антерных культур (гаплоиды, дигаплоиды), преодоление постгамной несовместимости, клеточный мутагенез и ускорение селекционного процесса. Но их развитие сдерживается отсутствием универсальной технологии культивирования клеток и тканей in vitro подсолнечника. Пути и механизмы получения растений-регенерантов во многом определяются не только режимом культивирования (состав питательных сред, тип экспланта и др.), но и выбором генотипа донорных растений. Важным является изучение влияния конкретных генетических систем на способность растений к регенерации в культуре клеток и тканей in vitro.
Целью наших исследований являлось изучение влияния генотипа донорных растений и режимов культивирования соматических и генеративных тканей in vitro у подсолнечника.
В ходе многолетних экспериментов было изучено влияние генетических систем (гены короткостебельности и гены нестандартной окраски язычковых цветков) подсолнечника на процессы каллусогенеза и морфогенеза в культуре пыльников in vitro.
Изучен процесс гаплоиндукции у короткостебельных линий подсолнечника, основанный на определении влияния генотипа донорных растений и условий культивирования пыльников in vitro. Скрининг десяти короткостебельных линий, несущих разные неаллельные dw-гены на двух вариантах питательных сред выявил, что эффект генотипа достоверно превышает влияние концентрации сахарозы в питательной среде культивирования на показатели андрогенеза в культуре пыльников in vitro подсолнечника [4].
Изучены этапы морфогенеза в культуре пыльников in vitro линий подсолнечника, маркированных генами, контролирующими нестандартную окраску язычковых цветков подсолнечника. Определено влияние сахаров в составе питательной среды на каллусогенез и фитогормонов в среде для регенерации. Выявлены маркерные гены окраски язычковых цветков, способные оказывать положительное влияние на морфогенез в культуре пыльников in vitro подсолнечника [1].
В культуре соматических тканей in vitro изучен морфогенетический потенциал короткостебельных линий подсолнечника в зависимости от наличия агар-агара в питательной среде. Консистенция питательной среды и эффект генотипа оказали достоверное влияние на каллусогенез и регенерацию в культуре соматических тканей in vitro подсолнечника. На жидкой питательной среде преобладал каллусогенез, а на твердой среде образовывались почки и побеги [3].
Изучены эффекты рецессивных аллелей генов, контролирующих нестандартную окраску язычковых цветков, на морфогенез в культуре соматических клеток и тканей in vitro подсолнечника. Показано влияние консистенции питательной среды в сочетании с генотипом на процесс каллусогенеза и регенерации растений подсолнечника [2].
Таким образом, определено влияние dw-генов и генов, контролирующих нестандартную окраску язычковых цветков подсолнечника на процессы каллусогенеза и регенерации в культуре соматических и генеративных тканей in vitro. Установлено разное по направлению и степени влияние генов на процессы каллусогенеза и регенерации в культуре клеток и тканей in vitro подсолнечника. Результаты исследований можно использовать для теоретических и практических целей в агробиотехнологии, генной инженерии и селекции подсолнечника.