Induction of embryo development and fixation of partial interspecific lines after pollination of F1 cotton interspecific hybrids (Gossypium barbadense × Gossypium hirsutum) with pollen from Hibiscus cannabinus

2005 ◽  
Vol 56 (10) ◽  
pp. 1101 ◽  
Author(s):  
A. G. Mavromatis ◽  
S. K. Kantartzi ◽  
D. N. Vlachostergios ◽  
I. N. Xynias ◽  
G. N. Skarakis ◽  
...  

The possibility of inducing embryo development after pollination of F1 interspecific cotton hybrids (Gossypium barbadense × Gossypium hirsutum) and their reciprocals with pollen from Hibiscus cannabinus was investigated. For this, flowers of F1 plants from 4 G. barbadense × G. hirsutum interspecific hybrids (B403 × Acala Sindos, Carnak × 4S, B403 × Coker 310, and Carnak × Acala Sindos) and their reciprocals grown in the field were pollinated with pollen from Hibiscus cannabinus. From the 443 pollinated flowers, 276 were left on the plant to grow naturally, and 167 were collected 5 days after pollination. Young ovules from the collected buds were cultured in vitro for embryo development. It was observed that, from the buds left to grow naturally on the mother plant, 21 bolls reached maturity. The mature bolls originated only from the 4 G. barbadense × G. hirsutum hybrids and contained 82 mature seeds. Finally, 38 plants (Pa0) were produced. From the in-ovule culture method, 10 young embryos were isolated from both G. barbadense × G. hirsutum and G. hirsutum × G. barbadense hybrids and finally 3 plants were produced. The plants produced from both approaches originated only from the G. barbadense × G. hirsutum hybrids. These plants exhibited morphological traits from both cotton species and they were partially fertile. No signs of H. cannabinus morphological traits were observed in the plants produced. Root-tip chromosome counts revealed that chromosome number among cells of the Pa0 plants ranged from 27 to 42 and the difference in chromosome number observed among cells of the same plant ranged from 1 to 3. The chromosome number, however, was increased progressively from generation to generation and in Pa3 it ranged from 46 to 52. Plants with 52 chromosomes were identified even from the Pa1 generation. In addition, flow cytometric analysis indicated that the parental plants had a similar DNA profile to the F1 and F2 interspecific hybrids but a different one from the Pa0 plants. Thus, alien pollination of cotton flowers from interspecific (G. barbadense × G. hirsutum and reciprocals) hybrids with pollen from H. cannabinus most likely induced parthenogenetic (Pa) egg cell development which, after a progressive chromosome increase, produced fully fertile plants with most of the cells at the tetraploid or near-tetraploid level. It was concluded that a combination of the in situ boll development with an optimised in vitro ovule culture technique could establish the ‘cannabinus method’ in cotton, as a method for the production of genotype-independent partial interspecific lines.

Plant Science ◽  
1990 ◽  
Vol 68 (1) ◽  
pp. 95-102 ◽  
Author(s):  
Mohammad Mofazzal Hossain ◽  
Haruhisa Inden ◽  
Tadashi Asahira

Plant Science ◽  
1988 ◽  
Vol 58 (1) ◽  
pp. 121-128 ◽  
Author(s):  
Mohammad Mofazzal Hossain ◽  
Haruhisa Inden ◽  
Tadashi Asahira

2014 ◽  
Author(s):  
Χρυσάνθη Πάνκου

Το βαμβάκι αποτελεί μία από τις σημαντικότερες καλλιέργειες, τόσο στην Ελλάδα, όσο και σε παγκόσμιο επίπεδο. Οι σύγχρονες απαιτήσεις των παραγωγών και της βιομηχανίας, καθώς και οι ανάγκες του συνεχώς αναπτυσσόμενου τριτογενούς τομέα, συμβάλλουν στη δημιουργία ανταγωνιστικών ποικιλιών βαμβακιού, που θα συμπεριλαμβάνουν όλα τα επιθυμητά γνωρίσματα σε έναν γενότυπο. Στο Εργαστήριο Γενετικής και Βελτίωσης Φυτών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης αναπτύχθηκε ένα σύστημα παραγωγής μερικώς διειδικών φυτών βαμβακιού, προερχόμενων από την επικονίαση υβριδίων Gossypium hirsutum x Gossypium barbadense με γύρη από το είδος Hibiscus cannabinus. Η προσπάθεια αυτή οδήγησε στην απομόνωση γενοτύπων με υψηλές αποδόσεις και άριστα ποιοτικά χαρακτηριστικά. Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας ήταν η αξιοποίηση του εν λόγω γενετικού υλικού σε πειράματα βελτίωσης, που θα οδηγήσουν στον εντοπισμό υπέρτερων γενοτύπων, οι οποίοι συνδυάζουν την υψηλή απόδοση και την εξαιρετική ποιότητα ίνας με τη σταθερότητα της συμπεριφοράς. Αρχικά, σχεδιάστηκε ένα τριετές πείραμα αξιολόγησης και επιλογής, με υλικό εκκίνησης επτά μερικώς διειδικές σειρές βαμβακιού. Τα πειράματα συμπεριλάμβαναν τη διετή αξιολόγηση των σειρών, σε κυψελωτή διάταξη, απουσία ανταγωνισμού, και στη συνέχεια την αξιολόγηση των γενοτύπων που διακρίθηκαν, σε συνθήκες πυκνής σποράς. Το αποτέλεσμα της προσπάθειας αυτής ήταν η εκκαθάριση του αρχικού γενετικού υλικού, που οδήγησε στην απομόνωση γενοτύπων με σταθερότητα παραγωγικής συμπεριφοράς (αύξηση της φυτρωτικής ικανότητας, μορφολογική ομοιομορφία, αύξηση πρωιμότητας), υψηλές αποδόσεις και εξαιρετική ποιότητα, σε σχέση με τις εμπορικές ποικιλίες-μάρτυρες. Παράλληλα, οι μερικώς διειδικές σειρές βαμβακιού συμπεριλήφθησαν και σε ένα πρόγραμμα αμοιβαίων αναδιασταυρώσεων με εμπορικές ποικιλίες βαμβακιού, με σκοπό τη βελτίωση των ποιοτικών χαρακτηριστικών των εμπορικών ποικιλιών και την αύξηση της σταθερότητας συμπεριφοράς των μερικώς διειδικών σειρών. Οι αναδιασταυρώσεις εφαρμόστηκαν για τρία έτη και οι απόγονοι των αναδιασταυρώσεων αξιολογήθηκαν ξεχωριστά, απουσία ανταγωνισμού, σε δύο πειράματα (κυψελωτή διάταξη R-13 και R-16, αντίστοιχα). Οι γενότυποι που επιλέχθηκαν αξιολογήθηκαν τελικά για δύο έτη, σε συνθήκες πυκνής σποράς. Σε γενικές γραμμές, οι αναδιασταυρώσεις των μερικώς διειδικών σειρών με τις εμπορικές ποικιλίες φαίνεται να οδηγούν σε ορισμένους υψηλοαποδοτικούς γενοτύπους, με ελαφρώς χαμηλότερες τιμές για τα γνωρίσματα της ίνας σε σχέση με αυτές που παρουσίαζαν οι μερικώς διειδικές σειρές, αλλά με υψηλότερη σταθερότητα συμπεριφοράς. Τέλος, ελέγχθηκε και επιβεβαιώθηκε η επαναληψιμότητα του πρωτοκόλλου παραγωγής των μερικώς διειδικών υβριδίων μέσω της επικονίασης υβριδίων Gossypium hirsutum x Gossypium barbadense με γύρη από το είδος H. cannabinus, επιλέγοντας νέους συνδυασμούς ποικιλιών ως γονείς. Η συγκεκριμένη μεθοδολογία δημιουργεί νέα γενετική παραλλακτικότητα, αφού οδηγεί στην αποτελεσματική ενσωμάτωση του γενετικού υλικού των δύο ειδών σε έναν γενότυπο, χωρίς τα προβλήματα που παρουσιάζουν οι παλαιότερες μεθοδολογίες. Επίσης, χρησιμοποιήθηκαν μοριακοί δείκτες τύπου SSR για τη μοριακή ταυτοποίηση των μερικώς διειδικών σειρών που προέκυψαν, και τη διερεύνηση των φυλογενετικών σχέσεων ανάμεσα στα μερικώς διειδικά υβρίδια, τους αντίστοιχους γονείς, τις F1 και F2 γενεές, αλλά και τους απογόνους Pa0 και Pa1. Τα αποτελέσματα αποτελούν ένδειξη ότι τα μερικώς διειδικά υβρίδια διαφέρουν γενετικά από τα προϊόντα της αυτογονιμοποίησης του συγκεκριμένου υβριδίου (F1 γενεά).


HortScience ◽  
1990 ◽  
Vol 25 (7) ◽  
pp. 802-803 ◽  
Author(s):  
R.J. Griesbach

Kangaroo paw is a new cut flower crop native to Australia. There are several interspecific hybrids with improved flower colors, heat tolerance, and growth habit. These hybrids are sterile due to divergent evolution of the parent species. Colchicine was used to double the chromosome number of one important sterile hybrid. This hybrid is everblooming. dwarf. and heat tolerant. The resulting allodiploid was fertile, and progeny are now being evaluated.


Genome ◽  
1989 ◽  
Vol 32 (2) ◽  
pp. 251-256 ◽  
Author(s):  
Y. Shintaku ◽  
K. Yamamoto ◽  
G. Takeda

Viable interspecific hybrids between Nicotiana repanda Willd. and N. tabacum L. are not possible by conventional hybridization but can be obtained by irradiation treatments of pollen or egg cells combined with in vitro culture of fertilized ovules. In this study cytological analyses were conducted to define chromosomal variation among viable interspecific hybrids obtained by irradiation-mediated techniques. Pollen of N. tabacum was subjected to gamma-ray irradiation dosages of 5–40 kR and used to fertilize N. repanda. Similarly, egg cells of N. repanda were treated with 1–4 kR irradiation and pollinated with N. tabacum. Chromosome number decreases in resulting interspecific hybrids were not as great as had been reported in previous studies, but exposure to higher doses of radiation induced a considerable degree of chromosomal rearrangement. Among resulting hybrids, a number reached the flowering stage. The longevity of the hybrids seemed to be correlated with their ability to generate roots (i.e., rooting vigor). Although the dosage ranges used in the egg-cell irradiation (1–4 kR) were lower than those used in the pollen irradiation (5–20 kR), the degree and quality of the chromosomal variation did not differ.Key words: wide hybridization, hybrid inviability, chromosome variation, tobacco.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document