Cite this article as:

Lobanova L. P., Kolesova А. Y., Alatortseva Т. А., Nurusheva I. A. The Specifics of Tobacco Gametophyte Mutations Display Depending on Temperature. Izvestiya of Saratov University. Chemistry. Biology. Ecology, 2017, vol. 17, iss. 4, pp. 420-427. DOI: https://doi.org/10.18500/1816-9775-2017-17-4-420-427


This is an open access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC-BY 4.0).
Heading: 
UDC: 
581.331: 58.036
Language: 
Russian

The Specifics of Tobacco Gametophyte Mutations Display Depending on Temperature

Abstract

The research of extreme low (10°С) and high (37°С) temperatures influence under in vitro conditions on phenotypic display of three mutations in Nicotiana tabacum L. with of a certain morphological type domination was conducted. The BG-141.4 line is character- ized by low-cellular embryo sacs formation, in the SG-27/4 line the trait of the increased number of nucleus and cells in embryo sacs exhibits, the line М-3 differs by high frequency of cenocyte low- cellular embryo sacs. In the mutants at ovary cultivation in a normal temperature conditions (25°С) the process of embryo sacs forma- tion was realized by its typical mode and replicated a phenotype described for plants of mutant lines, grown on the experimental field under in vivo conditions. Temperature conditions substantially modified a gametophyte mutations display, thus extremely low or extremely high temperature on embryo sacs development had distinctly expressed specificity. In three mutant lines and in control non mutant line BG-6 a low temperature in the gametogenesis depressed a mitotic divisions and cytokinesis. As a result over all lines at this temperature mode the cenocyte low-cellular embryo sacs dominated. Action of a high temperature in a gametogenesis mainly induced additional mitoses. Such effect is most distinctly observed in control and in mutant with the increased number of cells in embryo sacs, however at both low-nuclei mutants at 37°С the tendency to multinuclear embryo sacs formation also is traced. Obtained data show, that quantitative expressiveness of embryo sacs modifications under the temperature conditions substantially depends on a genotype. 

 
References
  1. Enaleeva N. Ch. Experimental production of gametophyte mutants // Embryology and seed reproduction : Proc. of the XI Intern. symp. St. Petersburg, 1992. P. 143–144.
  2. Еналеева Н. Х. Внутривидовая изменчивость зародышевых мешков покрытосеменных растений : Теоретические и прикладные аспекты на примере Nicotiana tabacum L. : автореф. дис. … д-ра биол. наук. Саратов. 2000. 35 с.
  3. Еналеева Н. Х., Тырнов В. С. Гаметофитные мутации // Эмбриология цветковых растений. Терминология и концепции. Т. 3. Системы репродукции. СПб. : Мир и семья, 2000. С. 378–384.
  4. Enaleeva N. Ch., Lobanova L. P. Structural modifi cations of the female gametophyte induced by temperature in Nicotiana tabacum // Biologia Plantarum. 2003/4. Vol. 47, № 1. P. 85–90.
  5. Лобанова Л. П., Еналеева Н. Х. Модификационная изменчивость признаков гаметофита // Эмбриология цветковых растений. Терминология и концепция. Т. 3. Системы репродукции. СПб. : Мир и семья, 2000. С. 384–389.
  6. Enaleeva N. A tobacco mutant with a reduced cell number in embryo sacs. 1. Expression of the mutation in plants of different generations at the mature gametophyte stage // Sex. Plant Reprod. 1997. № 10. P. 300–304.
  7. Колесова А. Ю. Цитологический и генетический механизмы редукции числа элементом в зародышевых мешках гаметофитного мутанта Nicotiana tabacum L. : автореф. дис. … канд. биол. наук. СПб., 2000. 19 с.
  8. Еналеева Н. Х. Изменчивость цитологической структуры мегагаметофита Nicotiana tabacum L. // Физиология растений. 2003. Т. 50, № 3. С. 398-403.
  9. Lobanova L. P., Enaleeva N. Ch. The development of embryo sacs in ovaries in vitro of Nicotiana tabacum // Plant Science. 1998. Vol.132. P. 191–202.
  10. Еналеева Н. Х., Тырнов B. C., Хохлов С. С. Выделение зародышевых мешков покрытосеменных растений путем мацерации тканей // Цитология и генетика. 1972. Т. 6, № 5. С. 439–441. 
  11. 11. Чеботарь А. А. Табак – Nicotiana tabacum L. // Эмбриология плодово-ягодных технических и стимулирующих возделываемых растений. Кишинев : Штиинца, 1987. С. 188–193.
  12. Банникова В. П., Хведынич О. А. Основы эмбриологии растений. Киев : Наук. дум., 1982. 163 с.
  13. Helmgvist H., Grazi F. Studies on variation in embryo sac development. Second part // Bot. Notiser. 1965. Vol. 118, № 4. P. 329–360.
  14. Поддубная-Арнольди В. А., Стешина Н., Сосновец А. Материал к биологии цветения и размножения Scorzonera tau-saghys Lipsh. еt Boss // Бот. журн. 1934. Т. 19, № 4. С. 338–389.
  15. Sokolowska-Kylczycka A. Poszukiwania przyczyn zmi ennosci rozwojowej gametofi tow zenskich u Angiospermae // Wiad. Bot. 1988. Vol. 32, № 2. P. 81–93.
  16. Huyghe C. La poliembrionie haploide-diploide chez le lin (Linum usitatissimm L.). Stude cytologigue et physiologigue // Agronomie. 1987. Vol. 7, № 8. P. 567–573.
  17. Чеботарь А. А. Эмбриология кукурузы. Кишинев : Штиинца, 1972. 384 с.
  18. Тырнов В. С. Эмбриогенетика растений // Эмбриология цветковых растений. Терминология и концепции. Т. 3. Системы репродукции. СПб. : Мир и семья, 2000. С. 389–392. 
  19. Ноглер Г. А. Гаметофитный апомиксис // Эмбриология растений : в 2 ч. Ч. 2. М. : Агропромиздат, 1990. С. 39–91. 
  20. Инге-Вечтомов С. Г. Генетика с основами селекции. М. : Высш. шк., 1989. 591 с.
Short text (in English): 
Full text (in Russian):