Evaluarea gradului de sterilitate la floarea-soarelui

  • Tatiana ŞESTACOVA Universitatea Academiei de Ştiinţe a Moldovei
  • Ion GÎSCĂ „AMG - Agroselect” SRL, Republica Moldova
  • Aliona CUCEREAVÎI „AMG - Agroselect” SRL, Republica Moldova
  • Olesea TABĂRĂ Universitatea Academiei de Ştiinţe a Moldovei

Abstract

Cytoplasmic male sterility (CMS) is an indispensable and necessary tool for obtaining sunflower hybrids. The monitoring of seed quality regarding male sterility is an important element in achieving a high efficiency of hybridization based on CMS-Rf systems. In this study six maternal sunflower lines have been evaluated for the degree of male sterility in laboratory conditions, using molecular biology techniques, as well as in the experimental field, using classical methods. The PCR reaction revealed the presence of orfH522 gene associated with CMS in sunflower. The 321-pb amplicon generated with specific primers designed for this gene was identified in all analyzed samples. Five ofthe six maternal lines presented a maximum level (100%) of sterility. Field tests involved traditional counting of fertile and sterile plants according to flower morphology. The obtained data in both cases were similar, which proves that the use of molecular analysis techniques in diverse researches offers advantages in reducing time and resources.


Key words: Helianthus annuus; Cytoplasmic male sterility; Degree of sterility; Hybrids; Molecular markers.


Rezumat. Androsterilitatea citoplasmatică (ASC) este un instrument indispensabil şi necesar pentru obţinerea hibrizilor de floarea-soarelui. Astfel, monitorizarea calităţii seminţelor privind sterilitatea masculină reprezintă un element important în obţinerea unui randament înalt de hibridizare bazat pe sistemele ASC-Rf. În acest context a fost evaluat gradul de sterilitate la 6 linii materne de floarea-soarelui în condiţii de laborator, prin tehnici de biologie moleculară şi în câmpul experimental, utilizând metode clasice. Reacţia PCR a constatat prezenţa genei orfH522 asociată cu androsterilitatea la floarea-soarelui. Ampliconul de 321 pb, generat cu primeri specifici pentru această genă, a fost identificat la toate probele analizate. Cinci dintre cele şase linii materne au prezentat un nivel maxim (100%) de sterilitate. Testele din câmp au implicat metode tradiţionale de numărare a plantelor fertile şi sterile în conformitate cu morfologia florii. Rezultatele obţinute în ambele cazuri au fost similare, ceea ce demonstreză că utilizarea tehnicilor de analiză moleculară în diferite cercetări are avantaje de aplicare datorită reducerii timpului şi resurselor.


Cuvinte-cheie: Helianthus annuus; Androsterilitate citoplasmatică; Grad de sterilitate; Hibrizi; Markeri moleculari.

References

1. ANAŜENKO, A.V. (1971). Osobennosti vyraŝivaniâ podsolnečnika pri himičeskoj kastracii. V: Selekciâ i semenovodstvo, № 2, s. 36-38. ISSN 0037-1459.
2. ANAŜENKO, A.V., KUKOŠ, M.V. (1984). Stepen’ vosstanovleniâ mužskoj fertil’nosti u gibridov podsolnečnika v zavisimosti ot tipa CMS i uslovij sredy. V: Doklady VASHNIL, nr 9, s. 9-12.
3. ANAŜENKO, A.V. (1968). Mužskaâ steril’nost’ u podsolnečnika (Helianthus annuus L.): avtoref. dis. kand s-h nauk. Leningrad. 22 s.
4. CHRISTOV, M. (1993). Sources of cytoplasmic male sterility produced at IWS “Dobroudja”. In: Biotechnology & Biotechnological Equipment, vol. 7, nr. 4, pp. 132-135. ISSN 1310-2818.
5. DHILLON, M.K., SHARMA, H.C., NARESH, J.S. et al. (2006). Influence of cytoplasmic male sterility on expression of different mechanisms of resistance in sorghum to Atherigona soccata (Diptera: Muscidae). In: Journal of economic entomology, vol. 99, nr. 4, pp.1452-1461. ISSN 0022-0493.
6. DOYLE, J.J., DOYLE, J.L. (1990). Isolation of plant DNA from fresh tissue. In: Focus, vol. 12, pp. 13-15.
7. DUCA, M., CĂPĂŢÂNĂ, A., PORT, A., BARBACARU, N. (2005). The estimation of heterosis effect based on molecular analysis (RAPD) in sunflower. Genetic polymorphism in homo-and heterozygote genotypes of sunflower. In: Romanian Journal of Genetics, vol. 1, nr. 2, pp. 22-31. ISSN 1841-2513.
8. DUCA, M., PORT, A., OROZCO-CARDENAS, M.L., LOVATT, C. (2006). Mecanisme moleculare ale androsterilităţii ereditare şi induse la floarea-soarelui. In: Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii, nr.1, pp. 86-93.
9. DUCA, M., PORT, A., ŞESTACOVA, T., SINIAVSKAYA, M., AKSYONOVA, E., DAVYDENKO, O. (2013). Microsatellite marker application in sunflower (Helianthus annuus L.) Fingerprinting. In: Biotechnology & Biotechnological Equipment, vol. 27, nr. 3, pp. 3772-3775. ISSN 1310-2818; DOI: 10.5504/BBEQ.2013.0021
10. DUCA, M. (1998). Aspecte genetice şi fiziologice ale sistemului ASC-Rf la Helianthus annuus L.: autoref. tz. doct. habilitat în biologie. Chişinău. 40 p.
11. GUPTA, P.K., VARSHNEY, R.K., SHARMA, P.C., RAMESH, B. (1999). Molecular markers and their
applications in wheat breeding. In: Plant Breed., vol. 118, nr. 5, pp. 369-390. ISSN 0179-9541.
12. ISPAS, I. (2002). Aspecte moleculare privind citoplasma androsterilă PET1 de la floarea-soarelui (Helianthus
annuus L.), pp. 51-70 [accesat 05.02.2014]. Disponibil: http://ebooks.unibuc.ro/biologie/biotehnologie/
articolul5.pdf
13. KHAN, M.S. (2005). Engineered male sterility. In: Nature, vol. 436, nr. 7052, p. 78. ISSN 0028-0836.
14. KORZUN, V. (2003). Molecular markers and their application in cereals breeding. In: Electronic Forum on
Biotechnology in Food and Agriculture: MAS workshop held prior to Conference 10, pp. 18-22 [accesat 05.02.2015]. Disponibil: http://www.fao.org/biotech/docs/korzun.pdf.
15. KUKOŠ, M.V. (1982). Selekcionnaâ cennost’ nekotoryh vosstanovitelej fertil’nosti pyl’cyu podsolnečnika.
V: Bûll. VNII Rastenievodstva. Leningrad, vyp. 118,s. 29-31.
16. LECLERCQ, P. (1969). Une sterilite male chez le tournesol. In: Ann. Amelior. Plant. (Paris), nr. 19, pp. 99-106.
17. LESNIC, V., CHIABURU, I., POSTOLATI, N. (2004). Producerea seminţelor hibride de floarea-soarelui în
Rep. Moldova. In: Cultura plantelor de câmp – rezultate şi perspective: tezele conf. intern., Bălţi, 24-25 iun. 2004,
pp. 153-155. ISBN 9975-9544-3-X.
18. SERIEYS, H. (2005). Identification, study and utilization in breeding programs of new cm ssources. In: FAO
Subnetwork: Proc. sunflower Subnetwork progress report, 17-20 July 2005, FAO, Rome, Italy, pp. 47-53.
19. VRÂNCEANU, A.V. (2000). Floarea-soarelui hibridă. Bucureşti: Ceres. 1148 p. ISBN 973-40-0453-0.
20. VRONSKIH, M.D., LESNIK, V.S., BUČUČANU, M.I. (1983). Sozdanie specializirovannyh zon semenovodstva gibridnogo podsolnečnika: opyt i problemy. V: Selekciâ i semenovodstvo, № 2, s. 31-34. ISSN 0037-1459.
Published
2017-04-28
How to Cite
ŞESTACOVA, Tatiana et al. Evaluarea gradului de sterilitate la floarea-soarelui. Stiinta agricola, [S.l.], n. 1, p. 10-14, apr. 2017. ISSN 2587-3202. Available at: <https://sa.uasm.md/index.php?journal=sa&page=article&op=view&path%5B%5D=102>. Date accessed: 27 feb. 2021.
Section
Table of contents