Phenotypic, cytogenetic and spike fertility characterization of a population of male-sterile triticale

Triticale (X Triticosecale Wittmack) is a good cereal for production of flour and feed. A segregating population of triticale was developed from a male-sterile (MS) plant. To determine whether this new source of male sterility in triticale is appropriate for use in breeding programs the expression of the male sterility phenotype was characterized through spike fertility, meiotic behavior, and pollen. Controlled crosses between male-sterile plants and control varieties male-fertile (MF) of triticale were also conducted, and cytological analyses were performed in the F2 and backcross plants. Plants with male-sterile phenotypes displayed reduced spike fertility when compared to plants with male-fertile phenotypes. Compared to male-fertile plants, male-sterile plants exhibited a lower percentage of normal meiotic cells, a reduced meiotic index and reduced pollen viability. The F2 plants had improved pollen fertility when compared to the male-sterile population; however there were no corresponding improvements in the percentage of normal meiotic cells or in the meiotic index. A single generation of backcrosses resulted in an improved meiotic index and increased pollen viability. However, no changes in the percentage of normal meiotic cells were observed. Meiotic instability, which was shown to be inheritable, was the likely cause of male sterility. Therefore, the use of this population in triticale breeding was considered to be inappropriate because it could promote or contribute to the maintenance of meiotic instability, which is commonly observed in this species

EMS-induced cytomictic variability in safflower (Carthamus tinctorius L.)

Seeds of safflower (Carthamus tinctorius L.) were subjected to three treatment durations (3h, 5h and 7h) of 0.5 % Ethyl Methane Sulphonate (EMS). Microsporogenesis was carried out in the control as well as in the treated materials. EMS treated plants showed interesting feature of partial inter-meiocyte chromatin migration through channel formation, beak formation or direct cell fusion. Another interesting feature noticed during the study was the fusion among tetrads due to wall dissolution. The phenomenon of cytomixis was recorded at nearly all the stages of microsporogenesis connecting from a few to several meiocytes. Other abnormalities such as laggards, precocious movement, bridge and non disjunction of chromosomes were also recorded but in very low frequencies. The phenomenon of cytomixis increased along with the increase in treatment duration of EMS. Cells with these types of cytomictic disturbances may probably result in uneven formation of gametes or zygote, heterogenous sized pollen grains or even loss of fertility in future.Семена сафлора (Carthamus tinctorius L.) обрабатывали 0.5%-ным этилметансульфонатом (ЭМС) в одном из трех режимов – 3, 5 и 7 ч. Микроспорогенез изучали как в контроле, так и в обработанном материале. Растения, обработанные ЭМС, проявляли интересную особенность частичной интермейоцитной миграции хроматина при формировании каналов, образовании клювообразного выступа или прямом слиянии клеток. Другим обнаруженным в исследовании явлением было слияние тетрад из-за растворения стенки. Феномен цитомиксиса отмечался почти на всех стадиях микроспорогенеза и затрагивал от нескольких до многих мейоцитов. Другие аномалии, такие как отставания, преждевременные движения, мосты и неразделения хромосом, отмечались с незначительной частотой. Феномен цитомиксиса возрастал с увеличением длительности обработки ЭМС. Клетки с этими типами цитомиктических нарушений могут, вероятно, приводить к нерегулярному формированию гамет или зигот, гетерогенных по размеру пыльцевых зерен, или даже к потере фертильности в будущем.Насіння сафлору (Carthamus tinctorius L.) обробляли 0.5%-ним етилметансульфонатом (ЕМС) в одному з трьох режимів – 3, 5 і 7 год. Мікроспорогенез вивчали як у контролі, так і в обробленому матеріалі. Рослини, оброблені ЕМС, виявляли цікаву особливість часткової інтермейоцитної міграції хроматину при формуванні каналів, утворенні дзюбоподібного чи прямому злитті клітин. Іншим виявленим в дослідженні явищем було злиття тетрад через розчинення стінки. Феномен цито- міксису відзначався майже на всіх стадіях мікро-спорогенезу і зачіпав від кількох до багатьох мейоцитів. Інші аномалії, такі як відставання, передчасні рухи, мости і нерозділення хромосом, зустрічались з незнач- ною частотою. Феномен цитоміксису зростав із збільшенням тривалості обробки ЕМС. Клітини з цими типами цитоміктичних порушень можуть, ймовірно, приводити до нерегулярного формування гамет або зигот, гетерогенних за розміром пилкових зерен, або навіть до втрати фертильності в майбутньому