Способность к каллусообразованию у арахиса культурного (Arachis hypogaea L.)

Актуальность. Россия входит в число крупнейших стран-покупателей арахиса. В то же время на юге стране ряд зон соответствует требованиям для возделывания этой культуры. Повышение урожайности существующих сортов арахиса возможно с использование современных методов биотехнологии, в частности агробактериальной трансформации. Из литературных данных известно, что разные генотипы арахиса и экспланты из разных источников по-разному реагируют на регенерацию in vitro. Успешное каллусообразование зависит от правильного протокола, включающего состав сред, способствующих росту и индукции in vitro. Материал и методы: в работе использовали восемь образцов арахиса из коллекции ВИР различного происхождения. Зародышевые экспланты выращивали на среде Мурасиге-Скуга с добавлением гормона 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д). Цель работы: получить образование каллуса из клеток зародыша арахиса и выявить генотипы, лучшим образом продуцирующие каллусообразование. Результаты и обсуждение: в результате оценки способности образовывать каллусы из зародышей арахиса при выращивании на среде Мурасиге-Скуга с гормоном 2,4-Д в концентрации 2 г/л выявлены различия в способности к каллусообразованию у разных образцов. Образцы под номерами каталога к-793, к-2054 и к-2055 не образовали каллусы. Образцы к-698 и к-1987 показали наибольший процент образования каллусов из зародышевых эксплантов.

1. Anuradha T.S., Divya K., Jami S.K., Kirti P.B. Transgenic tobacco and peanut plants expressing a mustard defensing show resistance to fungal pathogens. Plant Cell Reports. 2008;27:1777-1786. DOI: 10.1007/s00299-008-0596-8

2. Baker C.M., Durham R.E., Burns J.A., Parrott W.A., Wetzstein H.Y. High frequency somatic embryogenesis in peanut (Arachis hypogaea L.) using mature, dry seed. Plant Cell Reports. 1995;15:38-42. DOI: 10.1007/BF01690250

3. Chen M., Yang Q., Wang T., Chen N., Pan L., Chi X., Yang Z., Wang M., Yu S. Agrobacterium mediated genetic transformation of peanut and the efficient recovery of transgenic plants. Canadian Journal of Plant Science. 2015;95:735-744. DOI: 10.4141/CJPS-2014-012

4. Geng L., Niu L., Gresshoff P.M., Shu C., Song F., Huang D., Zhang J. Efficient production of Agrobacterium rhizogenes-transformed roots and composite plants in peanut (Arachis hypogaea L.). Plant Cell Tissue Organ Culture. 2012;109:491-500. DOI: 10.1007/s11240-012-0113-1

5. Joshi M.V., Sahasrabudhe N.A., Hazra S. Responses of peanut somatic embryos to thidiazuron. Biologia Plantarum. 2003;46:187-192. DOI: 10.1023/A:1022886107591

6. Kishlyan N.V., Bemova V.D., Matveeva T.V., Gavrilova V.A. Biological peculiarities and cultivation of groundnut (a review). Proceedings on applied botany, genetics and breeding. 2020;181(1):25-32. DOI: 10.30901/2227-8834-2020-1-119-127

7. Lamboro A., Han X., Yang S., Li X., Yao D., Moussa A.A., Chaudhry M.R., Ilboudo H., Song B., Wu Q., Xing Y., Zhang J. High-frequency direct organogenesis from cotyledonary node explants and plantlet regeneration of peanut (Arachis hypogaea) cultivars. International Journal of Agriculture & Biology. 2022;27:105-114. DOI: 10.17957/IJAB/15.1906

8. Lamboro A., Song B., Songnan Y., Han X., Mingguo H., Li X., Yao D., Zhang J. Genetic engineering and genome editing techniques in peanut plants. Plant Science Today. 2021;8(3):528-534. DOI: 10.14719/pst.2021.8.3.1127

9. Marka R, Nanna R.S. Optimization of factors affecting Agrobacterium-mediated genetic transformation in groundnut (Arachis hypogaea L.). Advances in Plants & Agriculture Research. 2018;8(3):275-282. DOI: 10.15406/apar.2018.08.00327

10. Mehta R., Radhakrishnan T., Kumar A. Coat protein-mediated transgenic resistance of peanut (Arachis hypogaea L.) to peanut stem necrosis disease through Agrobacterium-mediated genetic transformation. Indian Journal of Virology. 2013;24:205-213. DOI: 10.1007/s13337-013-0157-9

11. Mroginski L.A.; Kartha K.K.; Shylik J.P. Regeneration of peanut (Arachis hypogaea) plantlets by in vitro culture of immature leaves. Canadian Journal of Botany. 1981;59:826-830. DOI: 10.1139/B81-115

12. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum. 1962;15:473-497. DOI: 10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x

13. Pittman R.N., Banks D.J., Kirby J.S. In vitro culture of immature peanut (Arachis spp.) leaves: morphogenesis and plantlet regeneration. Peanut Science. 1983;10(1):21-25. DOI: 10.3146/i0095-3679-10-1-7

14. Rohini V.K., Rao K.S. Transformation of peanut (Arachis hypogaea L.): a non-tissue culture based approach for generating transgenic plants. Plant Science. 2000;150(1):41-49.

15. Sawada H., Ieki H., Oyaizu H., Matsumoto S. Proposal for rejection of Agrobacterium tumefaciens and revised descriptions for the genus Agrobacterium and for Agrobacterium radiobacter and Agrobacterium rhizogenes. International Journal of Systematic Bacteriology. 1993;43(4):694-702.

16. Туз Р.К., Подольная Л.П., Асфандиярова М.Ш., Дубовская А.Г., Еремин В.А., Мигачева Е.О. Изменчивость образцов арахиса селекции ВНИИМК в условиях Астраханской области. Масличные культуры. Научно-технический бюллетень ВНИИМК. 2018;4(176):64-67. DOI: 10.25230/2412-608X-2018-3-175-64-67

17. Young J.M., Kuykendall L.D., Martínez-Romero E., Kerr A., Sawada H. A revision of Rhizobium Frank 1889, with an emended description of the genus, and the inclusion of all species of Agrobacterium Conn 1942 and Allorhizobium undicola de Lajudie et al. 1998 as new combinations: Rhizobium radiobacter, R. rhizogenes, R. rubi, R. undicola, and R. vitis. International Journal of Systematics and Evolutionary Microbiology. 2001;51(1):89-103. DOI: 10.1099/00207713-51-1-89