Особенности микроспорогенеза и формирования пыльцевого зерна у Helianthus occidentalis (Asteraceae)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучен микроспорогенез и проведена оценка качества пыльцевых зерен у Helianthus occidentalis Riddell. Обнаружены аномалии развития и признаки деструкции репродуктивных структур на протяжении всего микроспорогенеза, начиная с первых этапов мейоза: нарушения в расхождении хромосом в метафазе первого деления, приводящие к появлению отстающих хромосом и образованию микронуклеусов; формирование монад, диад, триад вместо тетрад микроспор; отсутствие разделения клеток после мейоза на самостоятельные микроспоры и формирование аномальных дефектных пыльцевых зерен (целиком из диады, тетрады клеток). Выявлена неоднородность пыльцевых зерен по размеру и восприимчивости к красителям. Отмечены деформированные (в том числе серповидные) и стерильные (с неокрашенным содержимым) пыльцевые зерна.

Об авторах

А. А. Бабро

Ботанический институт им. В. Л. Комарова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: ABabro@binran.ru
Россия, ул. Проф. Попова, 2, Санкт-Петербург, 197022

О. Н. Воронова

Ботанический институт им. В. Л. Комарова РАН

Email: o_voronova@binran.ru
Россия, ул. Проф. Попова, 2, Санкт-Петербург, 197022

Список литературы

  1. Arias, de M.M., Gao L., Sherwood D.A., Dwivedi K.K., Price B.J., Jamison M., Kowallis B.M., Carman J.G. 2020. Whether gametophytes are reduced or unreduced in Angiosperms might be determined metabolically. – Genes 11(12): 1449. https://doi.org/10.3390/genes11121449
  2. Atlagić J. 1996. Cytogenetic studies in hexaploid Helianthus species and their F1 hybrids with cultivated sunflower, H. annuus. – Plant Breeding 115: 257—260. https://doi.org/10.1111/j.1439-0523.1996.tb00913.x
  3. Atlagić J. 2000. Cytogenetic study of Helianthus rigidus and its F1 and BC1F1 hybrids with the cultivated sunflower, Helianthus annuus. – Genetika. 32(1): 63–69.
  4. Atlagić J. 2004. Roles of interspecific hybridization and cytogenetic studies in sunflower breeding. – Helia. 27(41): 1–24. https://doi.org/10.2298/HEL0441001A
  5. Atlagić J., Dozet B., Skoric D. 1995. Meiosis and pollen grain viability in Helianthus mollis, Helianthus salicifolius, Helianthus maximiliani and their F1 hybrids with cultivated sunflower. – Euphytica. 81: 259–263. https://doi.org/10.1007/BF00025615
  6. Atlagić J., Panković D., Pekanović A. 2003. Backcrosses in interspecific hybridization in sunflower. – Genetika. 35(3): 187–197. https://doi.org/10.2298/GENSR0303187A
  7. Atlagić J., Škoric D. 1999. Cytogenetic study of Helianthus laevigatus and its F1 and BC1F1 hybrids with cultivated sunflower, Helianthus annuus. – Plant Breeding. 118: 555–559. https://doi.org/10.1046/j.1439-0523.1999.00423.x
  8. Binsfeld P.C., Wingender R., Schnabl H. 2001. Cytogenetic analysis of interspecific sunflower hybrids and molecular evaluation of their progeny. – Theoretical and Applied Genetics. 102: 1280–1285. https://doi.org/10.1007/s001220000517
  9. [Babro, Voronova] Бабро А.А., Воронова О.Н. 2018. Развитие мужских репродуктивных структур у Helianthus ciliaris и H. tuberosus (Asteraceae). – Бот. журн. 103 (9): 1093–1108. https://doi.org/10.7868/S0006813618090028
  10. [Babro, Voronova] Бабро А.А., Воронова О.Н. 2023. Обзор методов подготовки препаратов для световой микроскопии репродуктивных структур видов Helianthus (Asteraceae). – Бот. журн. 108(10): 917–938. https://doi.org/10.31857/S0006813623100022
  11. [Dziubenko] Дзюбенко Л.К. 1965. Особливостi розвитку чоловiчного та жiночного гаметофiтiв топiнамбура (Helianthus tuberosus L.). – Укр. бот. журн. 22(1): 43–53.
  12. The families and genera of vascular plants. Vol. 8. 2007. Berlin. 636 p.
  13. [Georgieva-Todorova] Георгиева-Тодорова Й. 1965. Результаты гибридизации культурного подсолнечника с некоторыми видами рода Helianthus L. – Симпозиум по отдаленной гибридизации растений. София, 10–12 ноября 1964 г. София. 290 с.
  14. Georgieva-Todorova J. 1993. Interspecific hybridization and its application in sunflower breeding. – Biotechnology & Biotechnological Equipment. 7(4): 153–157. https://doi.org/10.1080/13102818.1993.10818729
  15. Jackson R.C., Guard A.T. 1957. Natural and artificial hybridization between Helianthus mollis and H. occidentalis. – Amer. Midland Naturalist. 58(2): 422–433. https://doi.org/10.2307/2422625
  16. Heiser C.B., Smith D.M. 1954. New chromosome numbers in Helianthus and related genera (Compositae). – Proc. Ind. Acad. Sci. 64: 250–253.
  17. Heiser C.B., Martin W.C., Smith D.M. 1962. Species crosses in Helianthus: I. Diploid species. – Brittonia. 14(2): 137–147. https://doi.org/10.2307/2805218
  18. Heiser C.B., Smith D.M., Clevenger S.B., Martin W.C. 1969. The North American Sunflowers (Helianthus). – Memoirs of the Torrey Botanical Club. 22(3): 1–218.
  19. Helianthus occidentalis Riddell. 2024. The International Plant Names Index and World Checklist of Vascular Plants 2024. https://powo.science.kew.org/taxon/urn:lsid:ipni.org:names:315076-2 (accessed 04.03.2024)
  20. [Markin et al.] Маркин Н.В., Тихонова М.А., Гаврилова В.А., Усатов А.В. 2011. Полиморфизм геномной ДНК многолетних дикорастущих видов подсолнечника (Helianthus L.). – Известия вузов. Северо-кавказский регион. Естественные науки (2): 38–41.
  21. Ricci G.C.L., Silva N., Pagliarini M.S., Scapim C.A. 2007. Microsporogenesis in inbred line of popcorn (Zea mays L.). – Genetics and Molecular Research. 6 (4): 1013–1018.
  22. Risso-Pascotto C., Pagliarini M.S., Valle C.B., do. 2005. Multiple spindles and cellularization during microsporogenesis in an artificially induced tetraploid accession of Brachiaria ruziziensis (Gramineae). – Plant Cell Reports. 23: 522–527. https://doi.org/10.1007/s00299-004-0867-y
  23. Schilling E.E., Heiser C.B. 1981. Infrageneric Classification of Helianthus (Compositae). – Taxon. 30(2): 393–403. https://doi.org/10.2307/1220139
  24. Stipanovic R.D., O’Brien D.H., Rogers C.E., Thompson T.E. 1979. Diterprnoid acids, (-)-cis- and (-)-trans-Ozic Acid, in Wild Sunflower, Helianthus occidentalis. – Journal of Agricultural and Food Chemistry. 27(2): 458–459. https://doi.org/10.1021/jf60222a027
  25. Sujatha M. 2006. Wild Helianthus species used for broadening the genetic base of cultivated sunflower in India. – Helia. 29 (44): 77–86. https://doi.org/10.2298/HEL0644077S
  26. Tang Q., Feng Y., Han X., Zheng M., Rong T. 2009. Study on haploid inducing and its meiotic abnormality in maize. – Agricultural Sciences in China. 8(10): 1159–1165. https://doi.org/10.1016/S1671-2927(08)60325-9
  27. [Tatintseva] Татинцева С.С. 1971. Развитие мужского гаметофита топинамбура (Helianthus tuberosus L.). – Известия Академии Наук Туркменской ССР. Серия Биологических Наук. 1: 14–21.
  28. [Teryokhin et al.] Терехин Э.С., Батыгина Т.Б., Шамров И.И. 1993. Классификация типов стенки микроспорангия у покрытосеменных. Терминология и концепции. – Бот. журн. 78(6): 16–24.
  29. Tikhomirov V.T., Chiryaev P.V. 2005. Sources of resistance to diseases in original material of sunflower. – Helia. 28(42): 101–106. https://doi.org/10.2298/HEL0542101T
  30. [Toderich] Тодерич К.Н. 1988. Эмбриология подсолнечника (Helianthus annuus, H. rigidus и другие): Дис. … канд. биол. наук. Л. 256 с.
  31. [Voronova, Babro] Воронова О.Н., Бабро А.А. 2018. Ранние этапы формирования женских репродуктивных структур у Helianthus ciliaris и H. tuberosus (Asteraceae). – Бот. журн. 103(4): 488–504. https://doi.org/10.1134/S0006813618040051
  32. Voronova O.N., Babro A.A. 2019. Apospory in Helianthus ciliaris DC. (Asteraceae). – Int. J. Plant Repr. Biol. 11(1): 66–69. https://doi.org/10.14787/ijprb.201911.1
  33. [Voronova, Babro] Воронова О.Н., Бабро А.А. 2021. Формирование зародышевого мешка, развитие семязачатка и семени у Helianthus ciliaris и H. tuberosus (Asteraceae). – Бот. журн. 106(3): 50–65. https://doi.org/10.31857/S0006813621030091
  34. [Voronova et al.] Воронова О.Н., Бабро А.А., Любченко А.В. 2023. Сравнительно-эмбриологическое исследование некоторых образцов топинамбура (Helianthus tuberosus L.) из коллекции ВИР, различающихся завязываемостью семян. – Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 184(2):190–203. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2023-2-190-203
  35. [Voronova, Gavrilova] Воронова О.Н., Гаврилова В.А., 2019. Количественный и качественный анализ пыльцы подсолнечника (Helianthus L.) и его использование в селекционной работе. – Труды по прикл. бот., ген. и сел. 180: 95–104. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2019-1-95-104
  36. [Voronova, Ryazanova] Воронова О.Н., Рязанова М.К. 2022. Эмбриология Helianthus maximiliani (Asteraceae). – Бот. журн. 107(11): 1083–1099. https://doi.org/10.31857/S0006813622110084
  37. Yankova-Tsvetkova E., Yurukova-Grancharova P., Baldjiev G., Vitkova A. 2016. Embryological features, pollen and seed viability of Arnica montana (Asteraceae) – a threatened endemic species in Europe. – Acta Bot. Croatica. 75(1): 39–44. https://doi.org/10.1515/botcro-2016-0014

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024