Biopolym. Cell. 2016; 32(5):367-376.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.000933
Молекулярна та клітинна біотехнології
Вплив антибіотиків цефтриаксону і тиментину на морфогенетичні процеси в культурі in vitro м’якої пшениці Triticum aestivum L.
1, 2Банникова М. О., 1Горбатюк І. Р., 1, 2Гнатюк І. С., 3Малишева-Отто Л. В., 1Дуплій В. П.
  1. Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України
    вул. Академіка Заболотного, 148, Київ, Україна, 03680
  2. Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
    пр-т Перемоги, 37, Київ, Україна, 03056
  3. IT-Breeding GmbH
    Am Schwabeplan 1b, Гатерслебен, Німеччина, 06466

Abstract

Мета. Вивчити вплив антибіотиків тиментину та цефтріаксону на утворення морфогенного калюсу, регенерацію пагонів і ризогенез у двох сортів м’якої пшениці Triticum aestivum L., вивчити вплив цефтріаксону на динаміку росту рослин. Методи. Культура тканин рослин in vitro, дисперсійний та кореляційно-регресійний аналізи. Результати. Вивчено вплив антибіотиків бета-лактамів цефтриаксону і тиментину на утворення морфогенного калюсу, регенерацію пагонів і ризогенез, що відбуваються в 18-добовому калюсі м’якої пшениці апікального походження. Використані два генотипи пшениці різного типу розвитку – озима та озимо-яра. Висновки. Тиментин і цефтриаксон стимулюють утворення морфогенного калюсу апікального походження м’якої пшениці, а цефтриаксон також прискорює появу меристематичних зон в калюсі. Характер впливу на частоту регенерації пагонів залежить від антибіотика (тиментин або цефтріаксон). Вплив цефтриасона на регенерацію пагонів сильно залежить від генотипу рослини та від концентрації антибіотика. Частота ризогенезу залежить в першу чергу від генотипу м’якої пшениці незалежно від використаного антибіотика. Наявність антибіотика цефтриаксону в культуральному середовищі, на якому були отримані пагони, стимулює укорінення і ріст рослин-регенерантів, а також приріст їх біомаси.
Keywords: тиментин, цефтриаксон, морфогенний калюс, регенерація пагонів, ризогенез, Triticum aestivum L.
Повний текст: (PDF, англійською)

Supplementary data

References

[1] Yarizade A, Aram F, Niazi A, Ghasemi Y. Evaluation of effect of β-lactam antibiotics on suppression of different strains of Agrobacterium tumefaciens and on wheat mature embryo culture. Iran J Pharm Sci. 2012; 8(4):267–76.
[2] Fallah-Ziarani M, Haddad R, Garoosi Gh, Jalali M. Agrobacterium-mediated transformation of cotyledonary leaf of lettuce (Lactuca sativa L.) by the GCHI gene. Iran J Pharm Sci. 2013; 2(2):47–55.
[3] Tang H, Ren Z, Krczal G. An evaluation of antibiotics for the elimination of Agrobacterium tumefaciens from walnut of somatic embryos and for the effects on the proliferation of somatic embryos and regeneration of transgenic plants. Plant Cell Rep. 2000;19(9):881–7
[4] Zhao X, Zhan L-P, Zou X-Z. Improvement of cold tolerance of the half-high bush Northland blueberry by transformation with the LEA gene from Tamarix androssowii. Plant Growth Regul. 2011; 63(1):13–22.
[5] Duan HY, Ding XS, Song JY, He YL, Zhou YQ. Plant regeneration and Agrobacterium-mediated transformation of Achyranthes bidentata using cotton EREBP gene. Braz Arch Biol Technol. 2013; 56(3):349–56.
[6] Priya A, Pandian SK, Manikandan R. The effect of different antibiotics on the elimination of Agrobacterium and high frequency Agrobacterium-mediated transformation of indica rice (Oryza sativa L.). Czech J Genet Plant Breed. 2012; 48(3):120–30
[7] Palla KJ, Pijut PM. Agrobacterium-mediated genetic transformation of Fraxinus americana hypocotyls. Plant Cell Tiss Organ Cult. 2015; 120(2):631–41.
[8] Mamidala P, Nanna R. Influence of antibiotics on regeneration efficiency in tomato. Plant Omics J. 2009; 2(4):135–40.
[9] Han S-N, Oh P-R, Kim H-S,Heo H-Y, Jun Cheol Moon, Lee S-K, Kim K-H, Seo Y-W, Lee B-M. Effects of antibiotics on suppression of Agrobacterium tumefaciens and plant regeneration from wheat embryo. J Crop Sci Biotech. 2007; 10(2):92–8.
[10] Nauerby B, Billing K, Wyndaele R. Influence of the antibiotic timentin on plant regeneration compared to carbenicillin and cefotaxime in concentrations suitable for elimination of Agrobacterium tumefaciens. Plant Sci. 1997; 123(1-2):169–77.
[11] Costa MGC, Nogueira FTS, Figueira ML, Otoni WC, Brommonschencel SH, Cecon PR. Influence of the antibiotic Timentin on plant regeneration of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) cultivars. Plant Cell Rep. 2000; 19(3):327-32.
[12] Grzebelus E, Skop L. Effect of β-lactam antibiotics on plant regeneration in carrot protoplast cultures. In Vitro Cell Dev Biol Plant. 2014;50(5):568-75.
[13] Haddadi F, Aziz MA, Abdullah SN, Tan SG, Kamaladini H. An efficient Agrobacterium-mediated transformation of strawberry cv. Camarosa by a dual plasmid system. Molecules. 2015;20(3):3647-66.
[14] Li Z, Liu G, Fang F, Bao M. Adventitious shoot regeneration of Platanus acerifolia Willd. facilitated by Timentin, an antibiotic for suppression of Agrobacterium tumefaciens in genetic transformation. For Stud China. 2007; 9(1):14–8.
[15] Tambarussi EV, Rogalski M, Nogueira FTS, Brondani GE, De Martin VF, Carrer H. Influence of antibiotics on indirect organogenesis of Teak. Ann For Res. 2015; 58(1):177–83.
[16] Gorbatyuk IR, Hnatyuk JS, Bannikov NA Taranenko AM, Morgun BV. Influence of growth regulators on callus regenerative ability wheat varieties Zymoyarka. Fiziol Rast Genet. 2015; 47(6):514–25.
[17] Murashige T, Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol Plant. 1962; 15:473–97.
[18] Gamborg OL, Eveleigh DE. Culture methods and detection of glucanases in cultures of wheat and barley. Can J Biochem. 1968; 46(5):417–21.
[19] Sidorov V, Duncan D. Agrobacterium-mediated maize transformation: immature embryos versus callus. Methods Mol Biol. 2009;526:47-58.
[20] Ihaka R, Gentleman R. A language for data analysis and graphics. J Comput Graph Stat. 1996; 5(3):299–314.
[21] Holford P, Newbury HJ. The effects of antibiotics and their breakdown products on the in vitro growth of Antirrhinum majus. Plant Cell Rep. 1992;11(2):93-6.
[22] Ling H-Q, Kriseleit D, Ganal MW. Effect of ticarcillin/potassium clavulanate on callus growth and shoot regeneration in Agrobacterium-mediated transformation of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). Plant Cell Rep. 1998; 17(11):843–7.
[23] Souza Canada ED, Beck E. Embryogenic callus induction on the scutellum and regeneration of plants as basis for genetic transformation of spring wheat (Triticum aestivum L.) cultivars from Argentina. BAG J Basic Appl Genet. 2013; 24(2):55–66.