<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"> This review provides a summary of haploid induction methods and factors affecting the efficacy of specific methodologies as applied to cucumber (Cucumis sativus L.), melon (Cucumis melo L.), watermelon (Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. &amp; Nakai), winter squash (Cucurbita maxima Duch. ex Lam.), summer squash (Cucurbita pepo L.) and other cucurbits. This report is focused on studies that were carried out during the last 20 years.The main objective of the research on the production of haploid cucurbit plants is to accelerate breeding programs through the use of homozygous double haploid lines (DHL) and to facilitate the selection of desired (e.g. disease-resistant) genotypes for breeding. Unfortunately, currently used protocols result in a low number of double haploids (DH). The most common and best-known method of obtaining haploid cucurbit plants is via pollination with irradiated pollen, which induces parthenogenetic development of haploid embryos in planta. The embryos are extracted from immature seeds and cultured in vitro to facilitate the maturation and development of plants. The studies described below were primarily aimed at the determination of an appropriate dose of radiation and the evaluation of the impact of the genotype and the time of year on the number of haploid embryos and plants obtained.A less popular method of haploid production - ovule and ovary culture - is based on in vitro gynogenesis. The studies related to this method concentrated on optimising the composition of the medium and pre-treatment conditions (primarily temperature) to which the flower buds were subjected.Recently, increasing attention has been paid to anther and microspore culture. As in the case of in vitro ovule and ovary culture, the medium composition and flower bud pre-treatment conditions were optimised. The most recent studies suggest that anther culture is comparable in effectiveness to the irradiated pollen technique.</abstract>

This review provides a summary of haploid induction methods and factors affecting the efficacy of specific methodologies as applied to cucumber (Cucumis sativus L.), melon (Cucumis melo L.), watermelon (Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. & Nakai), winter squash (Cucurbita maxima Duch. ex Lam.), summer squash (Cucurbita pepo L.) and other cucurbits. This report is focused on studies that were carried out during the last 20 years.The main objective of the research on the production of haploid cucurbit plants is to accelerate breeding programs through the use of homozygous double haploid lines (DHL) and to facilitate the selection of desired (e.g. disease-resistant) genotypes for breeding. Unfortunately, currently used protocols result in a low number of double haploids (DH). The most common and best-known method of obtaining haploid cucurbit plants is via pollination with irradiated pollen, which induces parthenogenetic development of haploid embryos in planta. The embryos are extracted from immature seeds and cultured in vitro to facilitate the maturation and development of plants. The studies described below were primarily aimed at the determination of an appropriate dose of radiation and the evaluation of the impact of the genotype and the time of year on the number of haploid embryos and plants obtained.A less popular method of haploid production - ovule and ovary culture - is based on in vitro gynogenesis. The studies related to this method concentrated on optimising the composition of the medium and pre-treatment conditions (primarily temperature) to which the flower buds were subjected.Recently, increasing attention has been paid to anther and microspore culture. As in the case of in vitro ovule and ovary culture, the medium composition and flower bud pre-treatment conditions were optimised. The most recent studies suggest that anther culture is comparable in effectiveness to the irradiated pollen technique.

Review of research on haploid production in cucumber and other cucurbits

Department of Plant Genetics, Breeding and Biotechnology

Folia Horticulturae

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 3.0 License.

<trans-abstract xml:lang="pl" xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">Niniejsze opracowanie obejmuje historyczny i metodyczny opis metod otrzymywania haploidów ogórka (Cucumis sativus L.), melona (Cucumis melo L.), arbuza (Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. &amp; Nakai), dyni olbrzymiej (Cucurbita maxima Duch. ex Lam.), dyni zwyczajnej (Cucurbita pepo L.) i innych roślin dyniowatych oraz czynniki wpływające na wydajność poszczególnych metod. W szczególności opracowanie dotyczy badań prowadzonych w ciągu ostatnich dwudziestu lat.Głównym celem badań nad haploidami jest otrzymanie linii podwojonych haploidów, które są homozygotyczne, co może przyspieszyć proces hodowli, chociaż liczba otrzymywanych linii jest zwykle mała. Zastosowanie podwojonych haploidów w trakcie hodowli może również ułatwić wyselekcjonowanie określonych roślin, na przykład odpornych na choroby.Najczęściej stosowaną i najlepiej poznaną metodą otrzymywania haploidów roślin dyniowatych jest zapylenie napromieniowanym pyłkiem, które indukuje partenogenetyczny rozwój haploidalnych zarodków na roślinie (in planta). Zarodki izoluje się i poddaje kulturze in vitro w celu regeneracji roślin. Prace nad zastosowaniem tej metody poświęcone były przede wszystkim ustaleniu odpowiedniej dawki promieniowania oraz wpływu genotypu i pory roku na liczbę otrzymywanych zarodków i roślin haploidalnych.Mniej popularną metodą otrzymywania haploidów jest kultura zalążków i zalążni, wykorzystująca zjawisko gynogenezy in vitro. W przypadku tej metody badania skupiły się na ustaleniu składu pożywki i sposobu traktowania wstępnego pąków kwiatowych (wysoka lub niska temperatura).W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie kulturą in vitro pylników, oraz w mniejszym zakresie kulturą mikrospor (androgeneza in vitro). Podobnie jak w przypadku gynogenezy in vitro, optymalizacji podlegały przede wszystkim skład pożywki oraz traktowanie wstępne pąków kwiatowych. Wyniki najnowszych badań pozwalają przypuszczać, że kultura pylników może być równorzędną metodą otrzymywania haploidów ogórka w stosunku do zapylenia napromieniowanym pyłkiem.</trans-abstract>

Niniejsze opracowanie obejmuje historyczny i metodyczny opis metod otrzymywania haploidów ogórka (Cucumis sativus L.), melona (Cucumis melo L.), arbuza (Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. & Nakai), dyni olbrzymiej (Cucurbita maxima Duch. ex Lam.), dyni zwyczajnej (Cucurbita pepo L.) i innych roślin dyniowatych oraz czynniki wpływające na wydajność poszczególnych metod. W szczególności opracowanie dotyczy badań prowadzonych w ciągu ostatnich dwudziestu lat.Głównym celem badań nad haploidami jest otrzymanie linii podwojonych haploidów, które są homozygotyczne, co może przyspieszyć proces hodowli, chociaż liczba otrzymywanych linii jest zwykle mała. Zastosowanie podwojonych haploidów w trakcie hodowli może również ułatwić wyselekcjonowanie określonych roślin, na przykład odpornych na choroby.Najczęściej stosowaną i najlepiej poznaną metodą otrzymywania haploidów roślin dyniowatych jest zapylenie napromieniowanym pyłkiem, które indukuje partenogenetyczny rozwój haploidalnych zarodków na roślinie (in planta). Zarodki izoluje się i poddaje kulturze in vitro w celu regeneracji roślin. Prace nad zastosowaniem tej metody poświęcone były przede wszystkim ustaleniu odpowiedniej dawki promieniowania oraz wpływu genotypu i pory roku na liczbę otrzymywanych zarodków i roślin haploidalnych.Mniej popularną metodą otrzymywania haploidów jest kultura zalążków i zalążni, wykorzystująca zjawisko gynogenezy in vitro. W przypadku tej metody badania skupiły się na ustaleniu składu pożywki i sposobu traktowania wstępnego pąków kwiatowych (wysoka lub niska temperatura).W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie kulturą in vitro pylników, oraz w mniejszym zakresie kulturą mikrospor (androgeneza in vitro). Podobnie jak w przypadku gynogenezy in vitro, optymalizacji podlegały przede wszystkim skład pożywki oraz traktowanie wstępne pąków kwiatowych. Wyniki najnowszych badań pozwalają przypuszczać, że kultura pylników może być równorzędną metodą otrzymywania haploidów ogórka w stosunku do zapylenia napromieniowanym pyłkiem.

{"article-title":"Review of research on haploid production in cucumber and other cucurbits"}

This review provides a summary of haploid induction methods and factors affecting the efficacy of specific methodologies as applied to cucumber (Cucumis...

Review of research on haploid production in cucumber and other cucurbits

Data publikacji: 18 cze 2013

Zakres stron: 67 - 78

DOI: https://doi.org/10.2478/fhort-2013-0008

© 2013 Joanna Gałązka et al., published by Versita

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 3.0 License.