Rośliny haploidalne- metody otrzymywania i zastosowanie

Pierwsze opublikowane doniesienia dotyczące otrzymywania haploidów roślinnych pochodzą już z lat 20-tych ub.w kiedy to Bergner otrzymał linię haploidalną Datura stratonium.  Stosowanie form haploidalnych poprawiało jakość hodowli, ponadto stwarzało szansę uzyskania świetnego materiału do badań molekularnych. Otrzymywanie roślin haploidalnych dla celów komercyjnych oparte jest na wykorzystaniu kultur pylników i mikrospor oraz na wykorzystaniu zjawiska eliminacji chromosomów.

Wykorzystanie kultur pylników

Metoda wykorzystania kultur pylnikowych oparta jest na zjawisku androgenezy (rozwoju gametofitu męskiego , który daje początek zarodkowi, będącemu haploidem). Na otrzymanie zdrowej rośliny haploidalnej, wywodzącej się z silnego i zdrowego zarodka ma wpływ wiele czynników pośrednich, jak warunki wzrostu roślin donorowych, metody stosowane do obróbki wstępnej kłosów, zastosowana dla pylinków pożywka, warunki przechowywania czy wreszcie genotyp roślin.

Kultura mikrospor

Technika oparta na wykorzystaniu mikrospor nie znajduje tak powszechnego wykorzystania, jak technika kultur pylinkowych. Podobnie jak w przypadku metody pylinkowej, na uzyskanie rośliny o odpowiednich cechach składa się szereg cech pośrednich, jak: warunki wzrostu roślin donorowych, stadium rozwoju mikrospor czy warunki inkubacji.

Eliminacja chromosomów i krzyżowanie oddalone

Metoda krzyżowania oddalonego stosowana jest w celu eliminowania chromosomów ojcowskich.  Metoda ta wykorzystywana jest zwłaszcza w przypadku uzyskiwania haploidów u jęczmienia. Pierwszy raz metodę zastosowano już 30 lat temu, do dziś w literaturze fachowej nosi nazwę metody bulbozowej.

Linie DH

Podwojone haploidy roślinne (DH) powstają na skutek podwojenia garnituru chromosomowego u roślin haploidalnych.  Rośliny te charakteryzują się pełną homozygotycznością, ponadto nie „gubią” łatwo nabytych cech, co jest niezwykle istotne dla hodowców. Otrzymywanie roślin DH poprzedzone jest uzyskaniem roślin haploidalnych, a następnie podwojeniu liczby chromosomów.  Metoda hodowli DH jest niezwykle przydatna z technologicznego punktu widzenia. Uzyskiwanie stabilnych genetycznie odmian zbóż wymaga wielu lat intensywnej pracy. Linie DH umożliwiają uzyskanie stosunkowo wysokiej liczby ustalonych genetycznie osobników. Metody otrzymywania linii DH pozwalają na skrócenie procesu hodowlanego, co jest niezwykle istotne dla hodowców, poszukujących nowych odmian. Obecnie, przy zastosowaniu roślin DH wyprowadzenie czystej linii sięga roku czasu. Selekcja i ocena uzyskanych form w kilku pokoleniach sięga ok 3 lat. Mimo to, cały cykl hodowlany (obejmującyok 4 lat) jest mimo wszystko wydajniejszy, niż tradycyjne metody otrzymywania nowych odmian, sięgające nawet dziesięciu lat.

Tabela 1. (Broda I Mikolaczyk 2002)

Edyta Bańcyr