Author/Authors :
Castillo, A.M Department of Plant Genetics and Production - Experimental Station of Classroom Dei-CSIC - Spanish National Research Council, Avda Montañana, Zaragoza, Spain , Allue, S Department of Plant Genetics and Production - Experimental Station of Classroom Dei-CSIC - Spanish National Research Council, Avda Montañana, Zaragoza, Spain , Costar, A Department of Plant Genetics and Production - Experimental Station of Classroom Dei-CSIC - Spanish National Research Council, Avda Montañana, Zaragoza, Spain , Alvaro, F Field Crops Program - IRTA (Institute for Food and Agricultural Research and Technology), Avda Alcalde Rovira 191, LLeida, Spain , Valles, M.P Department of Plant Genetics and Production - Experimental Station of Classroom Dei-CSIC - Spanish National Research Council, Avda Montañana, Zaragoza, Spain
Abstract :
In recent years, spelt (Triticum aestivum (L.) ssp. Spelta) has become an added-value
alternative crop to modern wheat. Spanish spelt constitutes a unique separate gene pool
from central European germplasm. The availability of spelt Doubled Haploid (DH)
production protocol is a great advantage to speed up breeding programs. This is the first
study evaluating the ability of DH plant production, by anther culture, of five Spanish
spelt landraces and three F5 lines derived from Spanish spelt x bread wheat crosses. Two
central European commercial varieties were also included in the analysis. DH plants were
obtained from all material with the exception of one F5 line. The Spanish spelt landraces
produced more embryos/100 anthers (73-166.3) than the two European varieties (8.6-
22.2). The main bottleneck in the Spanish germplasm was the high number of albino
plants regenerated, with percentage of green plants lower than 13% in three of the
landraces. Nevertheless, up to 15.6 and 1.8 green plants/100 anthers were obtained from
the Spanish and the central European germplasm, respectively. A great variation in the
percentage of spontaneous chromosome doubling was obtained, with 4 lines producing
around 80% and 2 lines less than 15%. The ovary genotype used for anther co-culture is a
critical factor to increase the efficiency of the system. Bread wheat ‘Caramba’ ovaries
increased almost 6 times the number of green plants as compared to spelt landrace ‘BG-
1987’ ovaries. This study shows that DH plants can be produced efficiently from Spanish
spelt to be used in breeding programs.
Farsi abstract :
در سال هاي اخير، گندم پوشان (spelt) با نام علمي .Triticum aestivum( L . ) ssp) (Spelta براي گندم مدرن گزينه اي با ارزش افزوده شده است. گندم پوشان اسپانيايي داراي خزانه ژني منحصر به فرد و مجزا از ژرم پلاسم هاي اروپاي مركزي است. براي سرعت دادن به برنامه هاي اصلاح نژاد، در دسترس بودن دستورالعمل توليد هاپلوئيد مضاعف گندم پوشان (DH) بسيار مفيد است. اين نخستين پژوهشي است كه توانايي توليد گياه DH با روش كاشت بساك از 5 رقم بومي (landrace) و 3 مورد لاين F5 مشتق از تلاقي گندم پوشان اسپانيايي X گندم نان را ارزيابي ميكند. اين تحليل دو رقم تجاري اروپاي مركزي را نيز شامل بود. از همه مواد (گياهي) مطالعه شده، به استثناء يك لاين F5 ، گياهان DH به دست آمد. به ازاي 100 بساكي، در رقم هاي بومي گندم پوشان اسپانيايي تعداد جنين توليدي (16603-73) در مقايسه با دو رقم اروپاي مركزي (
22/2 -8/6) بيشتر بود. گلوگاه اصلي در ژرم پلاسم اسپانيايي زياد بودن تعداد گياهان زال (albino) باززايي شده بود در حاليكه كه درصد گياهان سبز در سه رقم بومي كمتر از 13٪ بود. با اين وجود، از ژرم پلاسم هاي اسپانيايي و اروپاي مركزي، به ترتيب تا حد 15/6
و 1/8 گياه سبز به ازاي 100 بساك به دست آمد. درصد دو برابر شدن خود به خودي كروموزوم ها ( spontaneous chromosome doubling) تغييرات زيادي نشان داد، به طوري كه 4 لاين 80٪ و 2 لاين كمتر از 15٪ داشتند. در روش همراه - كشتي (-co culture) بساك، ژنوتيپ جنين مورد استفاده عامل مهمي در افزايش سامانه است. جنين گندم نان
Caramba تعداد گياهان سبز را تا 6 برابر جنين رقم بومي گندم پوشان 1987-BG افزايش داد.
اين پژوهش نشان مي دهد كه براي استفاده در برنامه هاي اصلاح نژاد، مي توان گياهان DH را از گندم پوشان اسپانيايي با كارآيي بالا توليد كرد.
Keywords :
Triticum aestivum (L.) ssp. Spelta , Spontaneous chromosome doubling , Spanish germplasm , Anther culture , Ancient species