Features of callusogenesis of soybean Glycine max (L.) Merr. samples with different photoperiodic response
Abstract
The paper presents the results of a study of the frequency of primary callus formation of different explants, growth response and morphological characteristics of callus primary and passaged cultures of soybean samples with different photoperiodic sensitivity. It has been showed that short-day soybean samples are more efficiently introduced into the culture in vitro, and their callus tissues are characterized by more intensive growth compared to callus of photoperiodic insensitive plants. It is assumed that the genes of soybean maturing controlling photoperiodic sensitivity of plants in vivo are involved in processes of predetermination of callus formation in conditions in vitro.
Downloads
References
Авксентьева О.А., Петренко В.А. Биотехнология высших растений: культура in vitro. – Х.: ХНУ имени В.Н.Каразина, 2011. – 60с. /Avksent'yeva O.A., Petrenko V.A. Biotekhnologiya vysshikh rasteniy: kul'tura in vitro. – Kh.: KhNU imeni V.N.Karazina, 2011. – 60s./
Баранов В.Ф., Луколица В.М. Соя. Биология и технология возделывания. – Краснодар: РАСХН, 2005. – С. 80–151. /Baranov V.F., Lukolitsa V.M. Soya. Biologiya i tekhnologiya vozdelyvaniya. – Krasnodar: RASHN, 2005. – S. 80–151./
Жмурко В.В., Авксентьева О.А., Зубрич А.И. и др. Эффекты генов фотопериодической чувствительности (PPD и EE) и потребности в яровизации (VRN) на физиолого-биохимические процессы у растений // Fiziologia şi biochimia plantelor. – 2011. – №3 (315). – С. 72–79. /Zhmurko V.V., Avksent'yeva O.A., Zubrich A.I. i dr. Effekty genov fotoperiodicheskoy chuvstvitel'nosti (PPD i EE) i potrebnosti v yarovizatsii (VRN) na fiziologo-biokhimicheskiye protsessy u rasteniy // Fiziologia şi biochimia plantelor. – 2011. – №3 (315). – S. 72–79./
Иванов В.Б. Клеточные механизмы роста растений. – М.: Наука, 2011. – 104с. /Ivanov V.B. Kletochnyye mekhanizmy rosta rasteniy. – M.: Nauka, 2011. – 104s./
Калинин Ф.Л., Сарнацкая В.В., Полищук В.Е. Методы культуры тканей в физиологии и биохимии растений. – Киев: Наукова думка, 1980. – 487с. /Kalinin F.L., Sarnatskaya V.V., Polishchuk V.Ye. Metody kul'tury tkaney v fiziologii i biokhimii rasteniy. – Kiev: Naukova dumka, 1980. – 487s./
Ламберова М.Э., Косолапова А.С. Исследование влияния ультразвука на каллусогенез, содержание общего белка, активность ферментов и ингибитора трипсина в экстрактах из нативной сои сорта «Алтом» и в культуре клеток и тканей in vitro // International Workshops and Tutorials on Electron Devices and Materials EDM’2008: Workshop Proceedings. – Novosibirsk: NSTU, 2008. (http://u-sonic.ru/downloads/edm08/kosolapova_rus.pdf) /Lamberova M.Ye., Kosolapova A.S. Issledovaniye vliyaniya ul'trazvuka na kallusogenez, soderzhaniye obshchego belka, aktivnost' fermentov i ingibitora tripsina v ekstraktakh iz nativnoy soi sorta «Altom» i v kul'ture kletok i tkaney in vitro // International Workshops and Tutorials on Electron Devices and Materials EDM’2008: Workshop Proceedings. – Novosibirsk: NSTU, 2008./
Носов А.М. Методы оценки характеристики роста культур клеток высших растений // Молекулярно-генетические и биохимические методы в современной биологии растений. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. – С. 386–403. /Nosov A.M. Metody otsenki kharakteristiki rosta kul'tur kletok vysshikh rasteniy // Molekulyarno-geneticheskiye i biokhimicheskiye metody v sovremennoy biologii rasteniy. – M.: BINOM. Laboratoriya znaniy, 2011. – S. 386–403./
Сидорчук Ю.В., Дейнеко Е.В., Шумный В.К. Морфогенетические реакции образцов сои (Glycine max L. Merr. и G. ussuriensis L.) в культуре in vitro // Цитология и генетика. – 1999. – Т.33, №5. – С. 7–14. /Sidorchuk Yu.V., Deyneko Ye.V., Shumnyy V.K. Morfogeneticheskiye reaktsii obraztsov soi (Glycine max L. Merr. i G. ussuriensis L.) v kul'ture in vitro // Tsitologiya i genetika. – 1999. – T.33, №5. – S. 7–14./
Швецов С.Г., Еникеев А.Г. Поглощение и выделение клетками сои 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты в суспензионной культуре // Физиология и биохимия культ. растений. – 2009. – Т.41, №4. – C. 359–363. /Shvetsov S.G., Yenikeyev A.G. Pogloshcheniye i vydeleniye kletkami soi 2,4-dikhlorfenoksiuksusnoy kisloty v suspenzionnoy kul'ture // Fiziologiya i biokhimiya kul't. rasteniy. – 2009. – T.41, №4. – C. 359–363./
Юхно Ю.Ю., Жмурко В.В. Темпи розвитку та ростові процеси у ізогенних за генами ЕЕ ліній сої (Glycine max (L.) Merr.) за умов різного фотоперіоду // Вісник Харківського національного університету імені В.Н.Каразіна. Серія: біологія. – 2010. – Вип.11, №905. – С. 217–223. /Yukhno Yu.Yu., Zhmurko V.V. Tempy rozvytku ta rostovі protsesy u іzogennykh za genamy EE lіnіy soi (Glycine max (L.) Merr.) za umov rіznogo fotoperіodu // Vіsnyk Kharkіvs'kogo natsіonal'nogo unіversytetu іmenі V.N.Karazіna. Serіya: bіologіya. – 2010. – Vyp.11, №905. – S. 217–223./
Bernard R.L. Two major genes for time of flowering and maturity in soybeans // Crop Sci. – 1971. – Vol.11. – P. 242–244.
Bonato E.R., Vello N.A. E6, a dominant gene conditioning early flowering and maturity in soybeans // Genet. Mol. Biol. – 1999. – №22. – P. 229–232.
Buzzell R.I. Inheritance of a soybean flowering response to fluorescent-daylength conditions // Can. J. Genet. Cytol. − 1971. – Vol.13. – P. 703–707.
Buzzell R.I., Voldeng H.D. Inheritance of insensitivity to long daylength // Soybean Genet. Newsl. – 1980. – Vol.7. – P. 26–29.
Cober E.R., Voldeng H.D. A new soybean maturity and photoperiod-sensitivity locus linked to E1 and T // Crop Sci. – 2001a. – №41. – Р. 698–701.
Cober E.R., Voldeng H.D. Low R:FR light quality delays flowering of E7E7 soybean lines // Crop Sci. – 2001b. – №41. – Р. 1823–1826.
Curtis D.F., Tanner J.W., Luzzi B.M., Hume D.J. Agronomic and phenological differences of soybean isolines differing in maturity and growth habit // Crop Sci. – 2000. – №40. – Р. 1624–1629.
Ellis R.H., Asumadu H., Qi A., Summerfield R.J. Effects of photoperiod and maturity genes on plant growth, partitioning, radiation use efficiency, and yield in soyabean Glycine max (L.) Merrill 'Clark' // Annals of Botany. – 2000. – №85. – Р. 335–343.
Federicia E., Touché A., Choquart S. et al. High isoflavone content and estrogenic activity of 25 year-old Glycine max tissue cultures // Phytochemistry. – 2003. – Vol.64, №3. – P. 717–724.
Fomenko,T.I., Malyushm M.K. Soybean (Clycine max L.) morphogenesis in vitro tissue culture // Plant Рhysiol. – 2006. – Vol.42. – Р. 302–308.
Jackson S.D. Plant responses to photoperiod // New Phytologist. – 2009. – Vol.181, №3. – Р. 517–531.
Liu B., Abe J. QTL mapping for photoperiod insensitivity of a Japanese soybean landrace Sakamotowase // J. Hered. – 2010. – №101. – Р. 251–256.
Liu T., van Staden J. Partitioning of carbohydrates in salt-sensitive and salt-tolerant soybean callus cultures under salinity stress and its subsequent relief // Plant Growth Reg. – 2001. – Vol.33, №1. – Р. 13–17.
Liu T., van Staden J. Selection and characterization of sodium chloride-tolerant callus of Glycine max (L.) Merr cv. Acme // Plant Growth Reg. – 2000. – Vol.31, №3. – Р. 195–207.
McBlain B.A., Bernard R.L. A new gene affecting the time of flowering and maturity in soybeans // J. Hered. – 1987. – Vol.78. – P. 160–162.
Pallikonda P.K. Impact of E-genes on soybean (Glycine max L.[Merr]) development, senescence and yield. – University of Kentucky, Master's Theses, 2006. – 124р.
Ray J.D., Hinson K.E., Manjono J.B., Malo M.F. Genetic control of long juvenile trait in soybean // Crop Sci. – 1995. – №35. – P. 1001–1006.
Shetty K., Asano Y., Oosawa K. Stimulation of in vitro shoot organogenesis in Glycine max (Merrill.) by allantoin and amides // Plant Sci. – 1992. – Vol.81, №2. – Р. 245–251.
Upadhyay A.P., Ellis R.H., Summerfield R.J. et al. Characterization of photothermal flowering responses in maturity isolines of soybean [Glycine max (L.) Merrill] cv. Clark // Ann. Bot. – 1994. – Vol.74. – P. 87–96.
Authors retain copyright of their work and grant the journal the right of its first publication under the terms of the Creative Commons Attribution License 4.0 International (CC BY 4.0), that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship.
