Nagy antioxidáns kapacitású, stressz- ill. betegségrezisztens kukorica nemesítési alapanyagok előállítása in vitro szelekciós módszerrel
Title in English
Production of breeding stocks of maize with high antioxidant capacity and inproves stress and pathogene resistance by in vitro selection.
Panel
Plant and animal breeding
Department or equivalent
Agricultural Institute (Centre for Agricultural Research)
Participants
Darkó, Éva Király, Zoltán Szabó, László Szakács, Éva
Starting date
2002-01-01
Closing date
2005-12-31
Funding (in million HUF)
15.509
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
A pályázat célja olyan in vitro szelekciós technika kidolgozása és tesztelése volt, mely lehetővé teszi haploid szövettenyészetekből kiindulva dihaploid, fertilis oxidatív károsodást előidéző stresszekkel szemben ellenálló genotípusok előállítását. Mintegy 60 000 db antérát helyeztünk különböző oxidatív stresszt indukáló vegyületeket (paraquat, menadion, t-BHP, metionin+riboflavin) tartalmazó indukciós táptalajra. Így sikerült előállítani 17 db fertilis DH0 növényt paraquat, 14 db növényt t-BHP-ot, 10 db növényt metionint és riboflavint, valamint 3 db növényt menadion tartalmú táptalajról. E növények utódainak fiziológiai vizsgálatával, in situ festési eljárással, az antioxidáns enzimrendszer részletes vizsgálatával igazoltuk, hogy a szelektált vonalak közül számos nagyobb oxidatív stressz toleranciával rendelkezik, mint a kontroll DH vonalak utódai vagy a kiindulásként használt A-18 hibrid. Az egyes genotípusok hideg- és szárazságtűrésének vizsgálata alapján találtunk olyan genotípusokat, melyek hideg, ill. magas hőmérséklet és szárazság ellen is nagyobb ellenállóságot mutattak, mint a kontrollok. Mindezen vizsgálatokkal igazoltuk, hogy mikrospórák in vitro szelekciója sikeresen megvalósítható oxidatív stressz-t indukáló vegyületek alkalmazásával, belőlük, fertilis dihaploid növények regenerálhatók, melyek közül számos igazoltan oxidatív és egyéb oxidatív módon ható stresszfajtákkal (hideg, szárazság) szemben toleránsabbak, mint a kontroll DH vonalak ill. A-18-s hibrid.
Results in English
The aim of the project was to elaborate and test an in vitro selection technique based on haploid tissue cultures, allowing the development of fertile doubled haploid genotypes resistant to stress factors inducing oxidative damage. About 60,000 anthers were placed on induction medium containing various compounds inducing oxidative stress (paraquat, menadione, t-BHP, methionine+riboflavin). As the result of selection, the number of fertile DH0 plants developed from the various media was 17 for paraquat, 14 for t-BHP, 10 for methionine+riboflavin and 3 for menadione. Physiological analysis, in situ staining technique and antioxidant enzymes analysis on the progeny of these plants confirmed that many of the selected lines possessed greater oxidative stress tolerance than the progeny of control DH lines or of the A-18 hybrid from which the tissue culture was initiated. An analysis of the cold and drought tolerance of various genotypes showed that among the selected lines with satisfactory resistance there were genotypes exhibiting greater resistance both to cold or high temperature and to drought than the control. The investigations thus proved that the in vitro selection of microspores could be successfully carried out using compounds inducing oxidative stress, leading to the regeneration of fertile doubled haploid plants, many of which were significantly more tolerant to oxidative stress and to other stress factors acting in an oxidative manner (cold, drought) than the control.
Barnabás B; Jager K; Bakos F; Darkó É; Ambrus H; Kőszegi D; Takács I; Tímár I; Fehér A:: Micromanipulation techniques as tools in cereal breeding., In:18th International Congress on Sexual Plant Reproduction. Congress handbook pp. 109, 2004
Barnabás B; Bakos F; Jager K; Ambrus H; Darkó É: Microspore-derived double haploids of wheat and maize: from fundamentals to breeding., In: XI. International Palynology Congress, Polen Vol.14 pp.30-31, 2004
Ambrus H; Darkó É; Szabó L; Bakos F; Király Z; Barnabás B: Oxidatív stressz toleráns DH kukorica előállítása in vitro mikrospóra szelekcióval, In: Akadémiai Kiadó, Budapest, pp. 34, 2004
Ambrus H; Darkó É; Szabó L; Bakos F; Király Z; Barnabás B: Mikrospórák biotechnológiai alkalmazása oxidatív stressz-tolerancia fokozásának céljából., In: Akadémiai Kiadó, Budapest, pp. 27, 2005
Ambrus H; Darkó É; Szabó L; Bakos F; Barnabás B: In vitro selection of maize microspores to improve oxidative stress tolerance in plants, In: XI. Palynology Congress, Polen Vol. 14. pp. 321, 2004
Ambrus H; Darkó É; Bakos F; Barnabás B: In vitro selection of maize microspores to improve oxidative stress tolerance in plants, In: Plant Biotechnology: Progress and Developments Book of Abstract pp. 66, 2003
Ambrus H;Darkó É; Király Z and Barnabás B: Effect of ROS progenitors on the androgenic development of maize microspore., In: Acta Biologica Szegediensis 49 (1-2):25-28, 2005
Ambrus H; Darkó É; Szabó L, Bakos F; Király Z; Barnabás B: In vitro selection in maize anther culture using oxidative stress stimulators., In: Protoplasma, in press, 2006
Ambrus H; Darkó É; Szabó L; Király Z; Bakos F; Barbabás B: Improve oxidative stress tolerance of maize developed by in vitro microspore selection., www.scri.sari.ac.uk/assoc/cost851/Tulln Abstract.doc, 2004
Darkó É; Barnabás B; Király Z: Kukorica stressztűrő képességének növelése biotechnológiai módszerekkel., In: 50 éves az Acta Agronomica Hungarica. A növénytermesztés szerepe a jövő multifunkcionális mezőgazdaságában. (eds) Bedő Z, Sutka J, Veisz O pp. 93-99, 2002
Ambrus H; Darkó É; Szabó L; Király Z; Barnabás B: Effects of reactive oxigen species (ROS) progenitors on microspore development., In: 6th International Symposium in the Series Recent advances in Plant Biotechnology, From Laboratory to Business, Book of Abstracts pp. 108, 2005
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Növényi Sejtbiológiai Osztály (Agrártudományi Kutatóközpont), Új kutatóhely: Mezőgazdasági Intézet (Agrártudományi Kutatóközpont).
