Variation for winter hardiness generated by androgenesis from
Festuca pratensis × Lolium multiflorum amphidiploid cultivars with different winter susceptibility
Androgenic populations produced from three Festuca pratensis × Lolium multiflorum amphidiploid (2n = 4x = 28) cultivars show wide within population variation for winter hardiness. Populations comprising a total of 423 androgenic plants derived from 23 donor plants from 3 Polish F. pratensis × L. multiflorum cultivars Felopa, Sulino, and Rakopan were studied over 3 years (1999–2002) in a field experiment at Lopuszna, Poland (20∘08′E, 49∘28′N, altitude 568 m). The results indicate that despite differences in winter hardiness between the three amphidiploid cultivars, the mean winter hardiness of androgenic progeny from each cultivar was the same. Thus an androgenesis component in a plant breeding programme may provide an opportunity to recover winter hardy genotypes from high yielding cultivars that are themselves adapted poorly to stress conditions. Androgenesis also evoked variation in snow mould resistance. In this case, androgenic plants with the greatest snow mould resistance were recovered from the least winter hardy donor cultivars and plants. The results indicated the low importance of snow mould resistance as a component of winter hardiness under the field conditions used for these experiments.
Designing grasses with a future – combining the attributes of Lolium and Festuca
Lolium species (considered the ideal grasses for European agriculture) are not sufficiently robust to meet many of the environmental challenges that face extensive agriculture in less favoured areas. Fortunately, adaptations to abiotic and biotic stresses exist amongst Festuca species related closely to Lolium. The complex of species has an enormous wealth of genetic variability and potentiality for genetic exchange, thus offering unique opportunities for the production of versatile hybrid varieties with new combinations of useful characters suited to modern grassland farming. The attributes of Lolium and Festuca can be combined into a single genotype by amphiploidy or alternatively, a limited number of characters can be selectively introgressed from Festucainto Lolium or vice versa. Androgenesis of the interspecific hybrids can generate genotypes combining characters that may not be recovered by sexual backcrossing. Genomic in situ hybridization(GISH) can differentially ‘paint’ the chromosomes of Lolium and Festuca and identify Lolium-Festuca recombinant chromosomes. GISH is valuable in the analysis of amphiploids, introgressions and androgenic genotypes and can be used to physically map introgressed traits. Introgression mapping is a powerful new approach to the mapping of traits and arises from a fusion of physical and genetic mapping. For example, in a diploidLolium introgression genotype with only one introgressed Festucasegment, the gene(s) for any Festucaderived trait expressed by the plant must be located within the segment. Using GISH and molecular markers, a dense but highly localised map of the Festuca segment is made in isolation of the Loliumgenome – this may simplify QTL analysis.
Herstellung haploider Pflanzen aus Festuca-Lolium-Bastarden
Untersuchungen an der iRattenleber w/ihrend der Cancerisierung mit Di~thylnitrosamin (4 mg/kg I(G, im Trinkwasser) ergaben etwa am 70. Tag scharl begrenzte, vorwiegend peripher gelegene, histochemisch nachweJsbare EnzymdefektBezirke der Nucleosid-5'-triphosphatasen (Substrate: ATP, GTP, CTP, UTP) El--3]. Jetzt konnten Enzymdefekt-13ezirke der Nucleosid-5'-triphosphatasen such nach Applikation anderer alkylierender carcinogener Substanzen mit groBer Regelm~13igkeit nachgewiesen werden. Bei Verabreichung yon Dibutylnitrosamin (20 mg/kg KG, im Trinkwasser) und 1,2-Dimethylhydrazin (t 0 mg/kg KG/Woche, subcutan) konnten an 5 tz dicken Kryostat-Schnit ten yon makroskopisch v611ig unauffglligen Lebern ebenfalls den frfiheren Beobachtungen analoge prgcancer6se EnzymdefektBezirke am 120. bzw. 247. Tag nach Beginn der Applikation beobachtet werden. Es zeigte sich tin herdf6rmiger vollstgndiger Verlust der cytoplasmatischen Enzym-Aktivitgten und der sonst starken Enzym-Reaktionen an den Gallenggngen. Die Irreversibilit~t der Defektbezirke konnte durch Absetzungsversuche belegt werden. Unsere frt~heren zeitlich lt~ckenlosen Untersuchungen an der mit Digthylnitrosamin cancerisierten Rattenleber 1leBen den Schlul3 zu, dab sich ans den Enzymdefekt-Bezirken Leberzellcarcinome entwickeln. Dies diirfte in gleicher VVeise such fflr die Defektbezirke nach Verabreichung yon Dibutylnitrosamin und Dimethylhydrazin gelten, da sich nach lgngerer Versuchsdauer z.B. nach Gabe yon Dimethylhydrazin Hepatome entwiekelten. In den gleichen Versuchen wurden mit Dibutylnitrosamin Harnblasenpapillome [4~, mit 1,2-DimethyIhydrazin Dfinnund Dickdarmtnmoren erzeugt ~5, 6]. Uns schien vor allem interessant, dab alkylierend wirkende Substanzen verschJedener chemischer Konstitution mit unterschiedlicher Organotropie regelm~Big gleichwertige, enzymhistochemisch nachweisbare prgcancerSse ~Tergtnderungen in der Leber hervorrufen. Die organotrope VVirkung der genannten Cancerogene l~Bt sich dutch die verschiedenen Alkylreste erkl~tren, win am Beispiel des Digthylund Dibutylnitrosamins bzw. des Dimethylund Digthylhydrazins, das haupts/ichlich neuroektodermale Tumoren erzeugt ~7], deutlich wird. Das gemeinsame Sch/idigungsmuster der drei untersuchten Cancerogene in der Leber kann auf Dealkylierung der genannten Substanzen durch mikrosomale Leberenzyme offenbar ohne ausgeprggte Substratspezifit/it mit Entstehung yon hochreaktiven Alkyldiazonium-Verbindungen zurfickgeft~hrt werden [8~. Die Enzymdefekt-Bezirke der Nucleosid-5'-triphosphatasen haben wahrscheinlich ihre Ursache in der Alteration der zur Enzym-Synthese ben6tigten IVIatrizen-DNS ~gq~.