Gabonafélék petesejtjeinek és zigótáinak krioprezerválása
Title in English
Cryopreservation of gametes in cereals
Panel
Plant and animal breeding
Department or equivalent
Agricultural Institute (Centre for Agricultural Research)
Participants
Ambrus, Helga Márta Bakos, Ferenc Barnabás, Beáta Jäger, Katalin Timár, Ilona
Starting date
2004-01-01
Closing date
2007-12-31
Funding (in million HUF)
10.062
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
A pályázat célja a növényi petesejtek ill. zigóták krioprezelválási módszerének kidolgozása gabonaféléken.
Meghatároztuk azokat a módszertani feltételeket (adaptációs közeg összetétele, ideje, krioprotektáns anyagok minősége, a fagyasztás módja és a rehidratáció körülményei), melyek segítségével 2 módszert is sikeresen alkalmaztunk növényi petesejtek és zigóták mélyhűtésére.
Megállapítottuk, hogy a krioprezervációs módszer sikeressége nagymértékben függ a búza fajtájától. A hidegérézékeny Siete cerros petesejtek csak lassú hűtési eljárással, a hidegtűrő Mironovszkaja az un. vitrifikációs módszerrel is fagyaszthatók.
A petesejtekre kidolgozott krioprezervációs módszert sikeresen alkalmaztuk zigóták mélyhűtésére is. Zigóták esetében 10-15%-al nagyobb hatékonyság érhető el.
Kimutattuk továbbá, hogy
- az aszkorbinsav kedvezően befolyásolja a petesejtek ill. zigóták túlélési képességét úgy a dehidratációs, mind a rehidratációs fázisban.
- a krioprotektáns anyagok közül a DMSO, ellentétben számos szomatikus növényi szövettel és sejttel, toxikus hatású a petesejtekre. Helyette a PG sikeresen alkalmzaható.
- az előkezelések alacsony hőmérsékleten (T=0°C) végzése mérsékli a krioprotektáns anyagok kedvezőtlen hatását.
Strukturális vizsgálatokkal kimutattuk, hogy a krioprezerválás során a petesejtek ill. zigóták belső citoplazmaszerkezete jelentős mértékben árendeződik: az organellumok a plazma sejtmag körüli részén koncentrálódtak, míg a perifériális részen megjelent egy világosabban festődő, organellumokat alig tartalmazó citoplazmarégió.
Results in English
The aim of the project was to elaborate cryopreservation methods for plant egg-cells and zygotes.
The methodological conditions (composition of the adaptation medium, duration of dehydration, quality of cryoprotectants, freezing method, rehydration conditions) were elaborated for deep freezing of plant egg-cells and zygotes.
The type of cryopreservation method required and the success with which it could be applied were found to depend greatly on the variety of wheat used in the experiments. While the egg-cells of the cold-sensitive variety Siete Cerros could only be frozen at a slow rate, the vitrification technique was more efficient for the cold-tolerant variety Mironovskaya 808.
The cryopreservation method elaborated for egg-cells was also successfully applied to zygotes, where the success rate was 10–15% higher.
Moreover, it was demonstrated that
–ascorbic acid has a favourable influence on the survival rate of egg-cells and zygotes in both the dehydration and rehydration stages,
–among the cryoprotectants tested, DMSO, which can be successfully applied to somatic plant tissues and cells, was found to be toxic to egg-cells, and had to be replaced by PG,
–carrying out treatment at low temperature (0°C) reduced the negative effects of the cryoprotectants.
Structural analyses revealed a rearrangement of the internal cytoplasm structure in egg-cells and zygotes during cryopreservation: the cell organelles became concentrated in the plasma region around the nucleus, while a more lightly stained cytoplasm region containing hardly any organelles appeared in the peripheral regions.
Fábián A., Jäger K., Darkó É., Barnabás B.: Freeze-preservation of wheat egg cells by vitrification, Acta Physiologiae Plantarum (submitted), 2008
Fábián A; Darkó É; Jager K; Barnabás B: A búza női ivarsejtek krioprezervációjában alkalmazott technikai paraméterek optimalizálása., In: XII. Növénynemesítési Napok, Összefoglaló, Akadémiai Kiadó, Budapest pp.89., 2006
Fábián A., Jäger K., Darkó É., Barnabás B.:: Búza petesejtek krioprezervációja vitrifikációs módszerrel., In: XIII. Növénynemesítési Napok, Összefoglaló, Akadémiai Kiadó, Budapest pp.116., 2007
Fábián A., Darkó É., Jäger K., Barnabás B.: A búza (Triticum aestivum L.) női ivarsejtjeinek krioprezervációja vitrifikációs módszer alkalmazásával., Növénytermelés 56, 5-6, 321-332, 2007
Events of the project
2022-01-10 11:24:17
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Növényélettani Osztály (Agrártudományi Kutatóközpont), Új kutatóhely: Mezőgazdasági Intézet (Agrártudományi Kutatóközpont).
2014-01-07 16:08:23
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Növényi Sejtbiológiai Osztály (MTA Agrártudományi Kutatóközpont), Új kutatóhely: Növényélettani Osztály (MTA Agrártudományi Kutatóközpont).
