Аннотация результатов, полученных в 2023 году
В ходе реализации проекта в контролируемых условиях были выращены, прояровизированы и доведены до цветения растения-доноры озимого рапса с разной степенью устойчивости к гербицидам имидазолиноновой группы. В результате рекогносцировочного цитологического анализа бутонов был определен диапазон бутонов (3.0–4.0 мм) с оптимальной стадией развития микроспор для индукции эмбриогенеза (поздняя одноядерная вокализированная стадия развития микроспор и ранняя двухъядерная пыльца). В культуре изолированных микроспор in vitro на индукционных средах с добавлением различных концентраций гербицида (0 мг/л (контроль), 0,25 мг/л; 2,5 мг/л; 5 мг/л и 50 мг/л) были получены эмбриоиды из бутонов длиной 3.0–3.5 и 3.5-4.0 мм. Урожайность эмбриоидов из микроспор, изолированных из бутонов 3.0–3.5 мм была выше (в среднем от 80 до 345 в зависимости от генотипа в варианте без добавления гербицида), чем из бутонов 3.5–4.0 мм для всех протестированных генотипов (в среднем от 39 до 246 в зависимости от генотипа в варианте без добавления гербицида), с увеличением концентрации гербицида в питательной среде, урожайность эмбриоидов снижалась. Было показано, что добавление гербицида в жидкую питательную среду для индукции эмбриогенеза существенно влияет на урожайность эмбриоидов, так доля влияния фактора добавления гербицида в питательную среду на урожайность эмбриоидов составила от 33% до 43%, доля влияния генотипа составила 49% и 20%, а доля влияния взаимодействия генотип*обработка гербицидом составила 15% и 35% в зависимости от линейного размера бутонов. Добавление 50 мг/л имозамокса полностью ингибировало развитие эмбриоидов даже у селекционного образца, взятого в качестве стандарта устойчивости. Было показано, что индукционная жидкая питательная среда для микроспор в составе которой присутствует гербицид, не только снижает урожайность эмбриодов, но и оказывает негативное воздействие на скорость развития эмбриоидов, а также негативно влияет на их дальнейшую регенерацию. При проведении опыта по изучению влияния твердых регенерационных питательных сред с добавлением имазамокса в различных концентрациях на выживаемость эмбриоидов при их переносе на такие регенерационные среды на семядольной стадии развития, был отмечен их селективный эффект на всех генотипах. Однако результаты по долям выживших эмбриоидов на различных питательных средах был нестабильным, ввиду чего было затруднительно сделать выводы об эффективности отбора генотипа на той или иной концентрации гербицида в питательной среде. Ввиду этого разработана новая схема опыта по тестированию твердых регенерационных питательных сред с добавлением гербицида в различных концентрациях на выживаемость различных генотипов полученных растений, где в качестве эксплантов для исследования были выбраны микропобеги, предварительно размноженные микроклонально в количестве (5-8 шт.), необходимом для тестирования одного генотипа на всех вариантах питательных сред с гербицидом (2,5 мг/л, 12,5 мг/л и 37,5 мг/л имазамокса), для того чтобы исключить в опыте влияние дополнительного фактора – генотипа, на выживаемость растений регенерантов, а также для возможности валидации полученных данных с помощью фенотипической оценки не только на выживших-т.е. потенциально устойчивых формах, но и на потенциально восприимчивых к гербицидам растениях, за счет параллельной культивации всех растений на средах без добавления гербицидов. По данной схеме опытов исследования начаты и будут продолжены в следующем году реализации проекта. Растения гаплоидного происхождения культивируются в условиях in vitro и находятся на различных этапах регенерации. Часть растений проверены на плоидность с помощью проточной цитометрии клеточных ядер и укоренены в условиях in vitro, несколько растений уже адаптированы в условиях in vivo, прошли яровизацию и доведены до цветения, однако эти растения оказались стерильными, ввиду чего получить семена DH-линий на сегодняшний день не удалось. За первый год реализации проекта была написана и подана обзорная статья в журнал MDPI Horticulture Q1, которая в настоящий момент проходит первый раунд рецензирования, а также запланировано выступление с устным докладом на конференции «III Съезд Вавиловского общества генетиков и селекционеров, посвященный 300-летию российской науки и высшей школы», которая пройдет г. Саратов 14-19 июня 2024 года.