چکیده
آندروژنز برای تولیدمثل گیاهان بسیار مفید است، بصورت قابل توجهی زمان چرخههای تولیدمثلی را کاهش میدهد، و همچنین در طیف وسیعی از کارهای پژوهشی کاربرد دارد. با این حال، برای استفادهی گسترده این فرآیند باید کارآمد شود. با وجود چندین دهه پژوهش بر روی پدیدهی آندروژنز، بسیاری از فرآیندهای درگیر ناشناخته ماندهاند و مطالب ناشناختهی زیادی در مورد آندروژنز وجود دارد. یکی از مشکلات وراثتی در آندروژنز که کارآیی آن را نیز کاهش میدهد، زالی است. این مقالهی مروری به بررسی زالی در بساکها و میکروسپورهای جو در کشتهای آزمایشگاهی میپردازد. یکی از موضوعات مورد علاقه سرنوشت پلاستیدها در طول آندروژنز است که در سطوح مختلف مهم بوده و شامل ژنهای مسئول برای تبدیل رنگ سبز به زال است. ما همچنین به صورت خلاصه به بررسی فاکتورهای خارجی میپردازیم که بروز گیاهان زال تولید شده از طریق آندروژنز را کاهش میدهند.
مقدمه
آندروژنز گیاهان در شرایط آزمایشگاهی برای اولین بار در 50 سال پیش انجام شد. این فرآیند شامل تکوین جنینهای آندروژنیک از مسیر گامتوفیتی نر یا میکروسپورها است. میکروسپورهایی که در یک مرحلهی تکوینی مناسب تحت انواع مختلف استرسهای برونزا قرار گیرند را میتوان برنامهریزی کرد. مسیر تکوینی از گامتوفیت به اسپروفیت تغییر کرده و سبب شکلگیری جنینهای آندروژنیک خواهد شد. پس از مضاعف شدن کروموزوم، این گیاهان به هاپلوئیدهای مضاعف (DH) تبدیل میشوند، به این معنی که میتوان از آنها انتظار داشت در هر جایگاه ژنتیکی هموزیگوت باشند. گیاهان هاپلوئید مضاعف موارد جذابی برای مجموعهای از تحقیقات و برنامههای تولیدمثلی از جمله توسعهی ارقام جدید، نقشهبرداری ژنتیکی، مکانیابی جایگاههای صفات کمی (QTL)، دگرگونی، و مطالعات جنینشناسی هستند. کاربردهای اضافی مانند ایجاد ذخایر کروموزومی خاص است، مخصوصا مواردی که انتخاب گامتی انتقال کروموزومهای خاص نر را کاهش میدهند (برای مثال، تکامل ارقام اضافی بیگانه disomic).
Abstract
Androgenesis is highly useful for plant breeding, significantly reducing breeding cycle times, as well as in a wide range of biological research. However, for widespread use this process must be efficient. Despite several decades of research on the phenomenon of androgenesis, many processes involved are obscure and there is much to be understood about androgenesis. One of the problems inherent in androgenesis, and reducing its efficiency, is albinism. This article reviews albinism in barley anthers and microspores in vitro cultures. Of special interest is the fate of plastids throughout androgenesis, which is important at several levels, including the genes responsible for driving the green-to-albino ratios. We also summarize the external factors that reduce the incidence of albino plants that are regenerated via androgenesis.
Introduction
In vitro androgenesis in plants was first performed almost 50 years ago (Guha and Maheshvari 1964). This process involves the development of androgenic embryos from cells of male gametophytic pathway––the microspores. Microspores at an appropriate developmental stage subjected to different types of exogenous stresses can be reprogrammed. The developmental pathway change from gametophyte to sporophyte results in the formation of androgenic embryos (Ja¨hne and Lo¨rz 1995; Touraev et al. 2001). After chromosome doubling these plants become doubled haploid (DH), which means that they can reasonably be expected to be homozygous at every genetic locus. DH plants are an attractive material for a variety of research and breeding programs including the development of new cultivars, genetic mapping, localisation of quantitative traits loci (QTL) (Devaux and Pickering 2005), transformation (Kumlehn et al. 2006) and embryological studies (Wro´bel et al. 2011). Additional applications include the development of specific chromosome stocks, specifically the cases where gametic selection reduces male transmission of specific chromosomes (for example, the development of disomic alien addition lines).
چکیده
مقدمه
مطالعات سلولشناختی بر روی زالی
ژنوم پلاستید در آندروژنز
اثر ژنوم هستهای بر تولید زالها
اثر فاکتورهای خارجی بر تعداد زالها
نتیجهگیری
Abstract
Introduction
Cytological studies on albinism
The plastid genome in androgenesis
The effect of the nuclear genome on albino generation
The impact of external factors on the number of albinos
Final remarks