Programmed Cell Death and Microspore Embryogenesis

Varnier, Anne-Lise; Jacquard, Cédric; Clément, Christophe

doi:10.1007/978-1-4020-8854-4_11

Cited by 12 publications

(9 citation statements)

References 28 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Prolonged existence of autophagic processes may contribute to the elevated embryo induction observed after n-butanol treatment, enabling the formation of new, potentially embryogenic cells during the later phase of anther culture, which is generally not yields new embryos. According to Varnier et al (2009), programmed cell death during microspore embryogenesis is a significant factor that lowers the number of embryos and regenerated plants. In our experiments, clear signs of programmed cell death were observed in both cold-treated control and n-butanol treated cultures at the 14 th day of culture.…”

Section: Autophagy Sustained Selectively In N-butanol Treated Samplesmentioning

confidence: 99%

Effect of n-butanol and cold pretreatment on the cytoskeleton and the ultrastructure of maize microspores when cultured in vitro

Fábián

Füredi

Ambrus

et al. 2015

Plant Cell Tiss Organ Cult

View full text Add to dashboard Cite

Section: Autophagy Sustained Selectively In N-butanol Treated Samplesmentioning

confidence: 99%

Effect of n-butanol and cold pretreatment on the cytoskeleton and the ultrastructure of maize microspores when cultured in vitro

Fábián

Füredi

Ambrus

et al. 2015

Plant Cell Tiss Organ Cult

View full text Add to dashboard Cite

“…The cytological study demonstrated that the abnormal microspores first appeared at the later-uninucleate stage. During the development of the anther, tapetal cell degradation and anther dehiscence are recognized features of PCD in male sterility [ 16 , 18 , 41 – 45 ]; this begins with nuclear DNA fragmentation to form nucleosomes (≥180 bp), and subsequently abnormal cytological structures become visible. As the morphological characteristics of pollen abortion lag far behind its nuclear DNA fragmentation, the use of cytological observation alone delays the determination of the initial period of male sterility.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…We used TUNEL assay and DAPI staining to further demonstrate the above abnormal processes, and showed that the SQ-1-treated plants underwent premature PCD of the tapetal cells. Additionally, anther dehiscence is also a consequence of PCD [ 44 , 45 ]. Similarly, in this study, we also observed that PCD was also present in controls and treatments, especially in the trinucleate stage (before anther dehiscence).…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Abnormal Development of Tapetum and Microspores Induced by Chemical Hybridization Agent SQ-1 in Wheat

et al. 2015

View full text Add to dashboard Cite

Chemical hybridization agent (CHA)-induced male sterility is an important tool in crop heterosis. To demonstrate that CHA-SQ-1-induced male sterility is associated with abnormal tapetal and microspore development, the cytology of CHA-SQ-1-treated plant anthers at various developmental stages was studied by light microscopy, scanning and transmission electron microscopy, in situ terminal deoxynucleotidyl transferasemediated dUTP nick end-labelling (TUNEL) assay and DAPI staining. The results indicated that the SQ-1-treated plants underwent premature tapetal programmed cell death (PCD), which was initiated at the early-uninucleate stage of microspore development and continued until the tapetal cells were completely degraded; the process of microspore development was then blocked. Microspores with low-viability (fluorescein diacetate staining) were aborted. The study suggests that premature tapetal PCD is the main cause of pollen abortion. Furthermore, it determines the starting period and a key factor in CHA-SQ-1-induced male sterility at the cell level, and provides cytological evidence to further study the mechanism between PCD and male sterility.

show abstract

“…Вероятно, протеинкиназы вовлекаются в транс дукцию сигнала, вызванного эффектом голодания, и вли яют на экспрессию генов и регуляцию клеточного цикла (Garrido et al, 1995). Голодание вызывает экспрессию генов HSPs in vitro, что подтверждает роль молекулярных шаперонов в клеточном перепрограммировании (Wang et al, 1999;Varnier et al, 2009).…”

Section: углеводное голоданиеunclassified

Microspore embryogenesis in vitro: the role of stresses

et al. 2019

View full text Add to dashboard Cite

Гаметический эмбриогенез является одной из форм тотипотентности растительной клетки, при которой клетки мужского или женского гаметофитов проявляют способность формировать эмбриоиды (спорофит). Регенерация гаплоидных растений из эмбриоидов и последующее удвоение числа хромосом приводят к получению удвоенных гаплоидов, или DH-линий. Технологии производства удвоенных гаплоидов дают возможность одноступенчатого создания гомозигот из гетерозиготных растений. Разработка эффективных гаплоидных протоколов имеет большое значение для селекции, их применение сокращает время и затраты для создания новых сортов. Микроспоровый или пыльцевой эмбриогенез используется более широко в сравнении с другими методами получения гаплоидных растений. В значительной степени это связано с большим количеством мужских гаметофитов в пределах одного пыльника по сравнению с единичными гаметофитами в зародышевом мешке. Переключение культивируемых in vitro микроспор с гаметофитного на спорофитный путь развития, как правило, индуцируется различными стрессами, применяемыми на донорные растения, соцветия, изолированные пыльники или микроспоры в условиях как in vivo, так и in vitro. Физические и химические предобработки (холодовой и тепловой шок, углеводное голодание, колхицин, бутанол) действуют как триггеры, индуцирующие спорофитный путь развития, и предотвращают гаметофитное развитие микроспор. Накопленные литературные данные позволяют предположить, что холодовой шок влияет фактически как антистрессовый фактор, смягчающий действие реального стресса, вызванного голоданием изолированных от растения пыльников или микроспор. Под воздействием стрессов сильновакуолизированная поляризованная микроспора трансформируется в деполяризованную и дедифференцированную клетку, что является обязательным условием для репрограммирования ее развития в спорофит (эмбриоид). В настоящем обзоре мы обобщили данные о роли различных стрессов в индукции микроспорового эмбриогенеза и некоторые возможные механизмы их действия на клеточном и молекулярном уровне. Выявление новых стрессов и способов их воздействий, повышающих потенциал микроспорового эмбриогенеза, позволит создать эффективные протоколы получения DH-линий для их использования в селекции экономически ценных видов растений. Ключевые слова: гаплоиды; удвоенные гаплоиды; гомозиготность; культура пыльников и микроспор; микроспоровый эмбриогенез; стрессы.Для цитирования: Дьячук Т.И., Хомякова О.В., Акинина В.Н., Кибкало И.А., Поминов А.В. Микроспоровый эмбриогенез in vitro -роль стрессов. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019;23(1):86-94.Gametic embryogenesis is one form of totipotency of plant cells, in which either male or female gametes are induced to form embryoids (sporophytes). Regeneration of haploid plants from embryoids and subsequent chromosome duplication result in doubled haploids and DH-lines. The production of haploids and doubled haploids (DHs) through gametic embryogenesis allows a single-stage development of complete homozygous lines from heterozygous plants. The development of effective haploid ...

show abstract

Programmed Cell Death and Microspore Embryogenesis

Cited by 12 publications

References 28 publications

Effect of n-butanol and cold pretreatment on the cytoskeleton and the ultrastructure of maize microspores when cultured in vitro

Effect of n-butanol and cold pretreatment on the cytoskeleton and the ultrastructure of maize microspores when cultured in vitro

Abnormal Development of Tapetum and Microspores Induced by Chemical Hybridization Agent SQ-1 in Wheat

Microspore embryogenesis in vitro: the role of stresses

Contact Info

Product

Resources

About