Androgenic response of Capsicum interspecific hybrids and capsaicinoid characteristics of DH lines

In the research on induced androgenesis, eight groups of plants, the progeny of interspecific hybrid of Capsicum frutescens L. x C. annuum L., were used. Half of them were standard hard-flesh forms, while the others have represented SS or Ss genotype conditioning the soft flesh of ripe fruit. Anthers from the plants of six groups produced mixoploid callus and the DNA content ranged from 1C to 16C. Three groups formed embryos which converted into plants. The total number of regenerants was 19, included both androgenic haploids (13) and diploids (6). The results did not allow to present the simple relationship between the physiological feature of soft-flesh and the effectiveness of androgenesis. Pungent, soft-flesh genotypes appeared as a poor responsive in anther culture. The R2 and R3 generation of two soft-flesh diploids, evaluated in two-year experiments, showed full phenotypic uniformity, proofing the androgenic origin of diploids. These DH lines were different with regard to capsaicinoid profiles. The content of capsaicinoids ranged from 0.056 to 2.170 and from 0.019 to 1.610 g·kg-1 for capsaicin and dihydrocapsaicin, respectively. The highest concentration of the compounds was observed in the placenta. Although the androgenic effectiveness was not fully satisfactory, the doubled haploid technology can be used for the rapid genetic stabilization of soft-flesh Capsicum spp. recombinants and the special attention should be paid to the spontaneous androdiploids.

W badaniach nad indukowaną androgenezą wykorzystano osiem grup roślin będących potomstwem mieszańców międzygatunkowych Capsicum frutescens L. x C. annuum L. Połowa z nich była standardowymi formami twardoowocowymi, podczas gdy pozostałe reprezentowały fenotyp miękkiego miąższu warunkowany przez dominujący allel S. Pylniki z sześciu grup roślin wytwarzały miksoploidalny kalus, a zawartość DNA wahała się w zakresie od 1C do 16C. Trzy grupy formowały zarodki, które przeszły skuteczną konwersję w rośliny. Ogólna liczba regeneratów wyniosła 19, wliczając w to zarówno haploidy (13), jak też diploidy (6). Uzyskane rezultaty nie pozwoliły na zaprezentowanie zależności między fizjologiczną cechą miękkiego miąższu a efektywnością androgenezy. Ostre formy typu soft-flesh okazały się mało wydajne w kulturze pylników. Pokolenia R2 i R3 dwóch diploidów soft-flesh, ocenione w dwuletnich badaniach wykazały całkowite wyrównanie fenotypowe, potwierdzając tym androgeniczne pochodzenie. Pokolenia te były zróżnicowane pod względem profili kapsaicynoidowych, a zawartość wymienionych metabolitów wahała się między 0,056–2,170 a 0,019–1,610 g·kg-1 odpowiednio dla kapsaicyny i dihydrokapsaicyny, przy czym największą koncentrację stwierdzono w łożysku. Chociaż obserwowana efektywność androgenezy nie była w pełni satysfakcjonująca, to technologia podwojonych haploidów może być wykorzystywana do szybkiej stabilizacji genetycznej rekombinantów soft-flesh Capsicum spp. Szczególną uwagę należy poświęcić spontanicznym androdiploidom.