六loid小麦（Triticum aestivum L）とライ麦（Secale Cereale L）の間の生殖障壁の変化：異なる状態が異なる運命につながる

六loid小麦（Triticum aestivum L.）とライ麦（Secale cereale L.）の間の生殖障壁の変化は、異常な胚のin situ胚救助を使用して誘導でき、安定した肥沃な両産生植物を生成します。六loid小麦（Triticum aestivum L.）とライ麦（Secale cereale L.）の間の遺伝子間交差では、ハイブリッド発達のさまざまな段階で陽性障壁が発生する可能性があります。そのようなメカニズムの1つは、小麦（EML-A1）とライ麦（EML-R1）における2つの互換性のない遺伝子の相互作用と発現によって遺伝的に決定される胚の致死性です。in vitro培養法をストレッサーとして使用して、このハイブリッドの致死性を克服しました。正常および異常な胚が観察され、胚形成カリを構築し、同様の方法で再生した植物板を生成しました。異常な胚の高い再生能力により、これらの世紀間ハイブリッドの生殖障壁は、カルス誘導を介して未熟な胚を培養することで容易に克服できるエピジェネティックな起源を持つ可能性があると結論付けました。カルス培養中のコルヒチン治療後、両産生植物が得られました。しかし、これらの植物のほとんどは、主に花粉の無菌性だけでなく、胚嚢の種子を生成しませんでした。これらの発見は、ハイブリッドの滅菌が異常な胚から得られた植物の雄と女性の両方の配偶体に影響を与えることを示しています。in vitro培養中の六loid小麦とライ麦の間の互換性のない遺伝子間交差からの胚の尖端分裂組織形成プログラムの実装における二重受精とストレス因子の重要な役割について説明します。また、同一の遺伝的背景にある互換性のない小麦EML-A1とライ麦EML-R1B対立遺伝子の微分発現を含む小麦致死システムの仮想モデルを提案します。

The changes in the reproductive barrier between hexaploid wheat ( Triticum aestivum L.) and rye ( Secale cereale L.) can be induced using in situ embryo rescue of abnormal embryos, yielding stable fertile amphidiploid plants. In intergeneric crosses between hexaploid wheat (Triticum aestivum L.) and rye (Secale cereale L.), postzygotic barriers may occur at different stages of hybrid development. One such mechanism is embryo lethality, which is genetically determined by the interaction and expression of two incompatible genes in wheat (Eml-A1) and rye (Eml-R1). Using in vitro culture methods as stressors, we overcame this hybrid lethality. Normal and abnormal embryos were observed to build embryogenic calli and produce regenerated plantlets in a similar manner. The high regenerative capacity of the abnormal embryos led us to conclude that the reproductive barrier in these intergeneric hybrids may have an epigenetic origin that can be easily overcome by culturing immature embryos via callus induction. After colchicine treatment during callus culture, amphidiploid plants were obtained. However, most of these plants did not produce seeds, due mainly to sterility of the pollen but also of the embryo sacs. These findings demonstrate that hybrid sterility affects both male and female gametophytes in plants obtained from abnormal embryos. The key roles of double fertilization and stress factors in the implementation of the apical meristem formation program in embryos from incompatible intergeneric crosses between hexaploid wheat and rye during in vitro culture are discussed. We also propose a hypothetical model for a wheat-rye lethality system involving differential expression of incompatible wheat Eml-A1 and rye Eml-R1b alleles in an identical genetic background.