Регенераційна здатність тканин рослин берези повислої (Betula pendula Roth) в умовах in vitro



О. Ю. Чорнобров, О. Ю. Чорнобров, М. О. Зінов'єва

Анотація


Анотація. Одержання високоякісного садивного матеріалу рослин берези повислої (Betula pendula Roth) − одне із актуальних завдань сьогодення. Метод культури ізольованих тканин і органів рослин in vitro, на противагу традиційним способам розмноження, дозволяє одержувати оздоровлені, генетично однорідні рослини упродовж року з мінімальної кількості донорного матеріалу. Значна кількість зарубіжних біотехнологічних досліджень зосереджена на рослинах B. pendula, які мають різноманітне цільове використання. У той же час відомо, що органогенез тканин деревних рослин in vitro залежить від комплексу внутрішніх і зовнішніх чинників, що зумовлює необхідність добору оптимальних умов культивування для їх тиражування in vitro. Мета дослідження – визначення регенераційної здатності тканин рослин B. pendula in vitro за дії компонентів живильного середовища для мікроклонального розмноження. Для досліджень використовували фрагменти пагонів рослин B. pendula, які добирали із 20-річних донорів на стадії активної вегетації 2018−2019 рр. Застосовували біотехнологічні і статистичні методи досліджень. Установлено умови одержання значної кількості (понад 80 %) асептичних життєздатних експлантатів B. pendula in vitro за використання AgNO3. Значною регенераційною здатністю (понад 90 %) характеризувалися фрагменти пагонів in vitro, культивовані на базовому середовищі за прописом МS (Murashige & Skoog, 1962). Одержано в стислі строки значну кількість оздоровлених рослин-регенерантів, оптимізовано умови їх культивування та мультипліковано in vitro на MS із додаванням кінетину
(6-фурфуриламінопурин
) і НОК (1 - нафтилоцтова кислота). Подальші дослідження спрямовані на встановлення особливостей диференціації клітин у калюсній культурі B. pendula за умов індукованого морфогенезу in vitro.

Ключові слова: береза повисла (Betula pendula Roth), культура ізольованих тканин рослин in vitro, експлантати, регенераційна здатність мікропагонів in vitro, живильне середовище, мікроклональне розмноження.


Повний текст:

PDF

Посилання


Список використаних джерел

Флора УРСР. Рід Береза. – К.: АН УРСР, 1952. – Т. 4. – С. 102−113.

Гвоздяк Р.?. Бактериальные болезни лесных древесных пород / Р.?. Гвоздяк, Л.М. Яковлева. – К. : Наукова думка, 1979. – 244 с.

Швець М.В. Інфекційні хвороби Betula рendula в насадженнях Житомирського Полісся України / Швець М.В. // Науковий вісник Національного лісотехнічного університету України. − 2016. − № 26.4. − С. 156–163.

Щербин-Парфененко А.Л. Бактериальные заболевания лесных пород / А.Л. Щербин-Парфененко. – М. : Гослесбумиздат, 1963. – 148 с.

Кушнір Г. П. Мікроклональне розмноження рослин: теорія і практика / Г. П. Кушнір, В. В. Сарнацька. − К. : Наукова думка, 2005. − 242 с.

Мельничук М. Д. Біотехнологія рослин : підруч. / М. Д. Мельничук, Т. В. Новак, В. А. Кунах. − К. : ПоліграфКонсалтинг, 2003. − 520 с .: іл.

Катаева Н. В. Клональное микроразмножение растений / Катаева Н. В., Бутенко Р. Г. − М.: Наука, 1983. − 96 с.

Константинов А.В. Анализ морфологических параметров посадочного материала сомаклональных генотипов межвидового гибрида Betula pendula × pubescens / А. В. Константинов // Труды БГТУ. Лесное хозяйство. – 2014. – № 1 (165). – С. 139−141.

Константинов А.В. Молекулярно-генетический анализ линий сомаклональных генотипов березы повислой и гибридной / А. В. Константинов, С. В. Пантелеев // Сибирский лесной журнал. – № 4. – 2014. – С. 75−78.

Genome / Pekkinen M., Varvio S., Kulju K. − Vol. 48. − Iss. 4. – 2005. – Р. 619−625. DOI: 10.1007/ s11032-016-0450-6.

Micropropagation of Threatened Betula Species for in vitro Conservation / Mariam Gaidamashvili, Eka Khurtsidze, Tinatin Barblishvili // International Conference on Plant, Marine MES-2015). – 2015. − Jan. 1−2. – P. 12−15. − Режим доступу: http://iicbe.org/upload/7805C0115056.pdf

Rathwell Ricki. In Vitro Propagation and Preservation of Cherry Birch (Betula lenta L.). − Guelph, Ontario, Canada, 2015. − 117 рр.

Баранов О. Ю. Молекулярно-генетическое изучение видового разнообразия лесных древесных растений (на примере ботанических коллекций родов Betula L. и Pinus L.) / Баранов О. Ю., Пантелеев С. В., Гончарова Л. В., Спиридович Е. В., Тарасевич А. В. // Проблемы сохранения биологического разнообразия и использования биологических ресурсов: материалы III международной конференции, посвященной 110-летию со дня рождения академика Н.В. Смольского, 7−9 октября 2015 г.: материалы конференции. − Минск, Беларусь, 2015. − С. 255−258.

?дентификация генотипов Betula pendula Roth. var. carelica и Betula pubescens Ehrh. с использованием микросателлитных маркеров / Т.А. Гродецкая, С. Г. Ржевский, Т. П. Федулова, Т. М. Табацкая, О. С. Машкина // Вестник ВГУ, серия: Химия. Биология. Фармация. – 2018. − № 3. − С. 121−128.

McCown B. H. Woody Plant Medium (WPM) − A Mineral Nutrient Formulation for Microculture of Woody Plant Species / McCown B. H., Lloyd G. // HortScience. − 1981. − Vol. 16. − P. 453.

Murashige T. A Revised Medium for Rapid Growth and Bioassays with Tobacco Tissue Cultures / T. Murashige, F. Skoog // Physiol. Plant. – 1962. – Vol.15, N. 3. – P. 473−497.

Лутова Л.А. Биотехнология высших растений / Лутова Л.А. – СПб. ун-та, 2003. – 227 с.

Мусієнко М. М. Культура ізольованих клітин, тканин і органів рослин : метод. реком. // М. М. Мусієнко, О. О. Панюта − К. : Фітосоціоцентр, 2001. – 48 с.

Бутенко Р. Г. Культура изолированных тканей и физиология морфогенеза растений: учеб. пособ. / Бутенко Р. Г. − М.: Наука, 1964. − 272 с.

Калинин Ф. Л. Методы культуры тканей в физиологии и биохимии растений / Калинин Ф. Л., Сарнацкая В. В., Полищук В. Е. − К.: Наукова думка, 1980. − 488 с.

Smith R. H. Plant Tissue Culture: Techniques and Experiments / Smith R. H., 2012. − 55 pp.

Математичне моделювання та планування експерименту. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт. – Київ: Аграр Медіа Груп, 2010. − 103 с.

References

Flora URSR. Rid Bereza (1952) [Flora of the USSR. The genus of Birch]. Ukraine, Kiev: USSR Academy of Sciences, 4, 102−113.

Hvozdiak, R. Y., Yakovleva, L. M. (1979). Bakterіalnуe boleznі lesnуkh drevesnуkh porod [Bacterial diseases of forest tree species]. Ukraine, Kiev: Naukova dumka, 244.

Shvets, M. V. (2016). Infektsiini khvoroby Betula рendula v nasadzhenniakh Zhytomyrskoho Polissia Ukrainy [Infectious diseases of Betula rendula in plantations of Zhytomyr Polissya of Ukraine]. The Scientific Bulletin of UNFU, 26.4, 156–163.

Shcherbyn-Parfenenko, A. L. (1963). Bakterіalnуe zabolevanіia lesnуkh porod [Bacterial diseases of forest species]. Moscow, Russia: Goslesbumizdat, 148.

Kushnir, H. P., Sarnatska, V. V. (2005). Mikroklonalne rozmnozhennia roslyn: teoriia i praktyka [Microclonal plant reproduction: theory and practice]. Kiev: Naukova dumka, 242.

Melnychuk, M. D., Novak, T. V., Kunakh, V. A. (2003). Biotekhnolohiia roslyn : pidruch. [Plant biotechnology]. Ukraine, Kiev: PolihrafKonsaltynh, 520.

Kataeva, N. V., Butenko, R. H. (1983). Klonalnoe mіkrorazmnozhenіe rastenіi [Clonal Micropropagation of Plants]. Moscow, Russia: Science, 96.

Konstantinov, A. V. (2014). Analіz morfolohіcheskіkh parametrov posadochnoho materіala somaklonalnуkh henotіpov mezhvіdovoho hіbrіda Betula pendula × pubescens [Analysis of morphological parameters of planting material of somaclonal genotypes of interspecific hybrid Betula pendula × pubescens]. Proceedings of BSU. Forestry, 1 (165), 139−141.

Konstantinov, A. V., Panteleev, S. V. (2014). Molekuliarno-henetіcheskіi analіz lіnіi somaklonalnуkh henotіpov berezу povіsloi і hіbrіdnoi [Molecular Genetic Analysis of Somaclonal Lines Genotypes of Silver Birch and Hybrid Birch]. Siberian Forest Journal, 4, 75−78.

Pekkinen, M., Varvio, S., Kulju, K. (2005). Genome, Vol. 48., Iss. 4, 619−625. DOI: 10.1007/ s11032-016-0450-6.

Gaidamashvili, Mariam, Khurtsidze, Eka, Barblishvili, Tinatin (2015). Micropropagation of Threatened Betula Species for in vitro Conservation. International Conference on Plant, Marine MES-2015, Jan. 1−2, 12−15. − Available at: http://iicbe.org/upload/7805C0115056.pdf

Rathwell, Ricki. (2015). In Vitro Propagation and Preservation of Cherry Birch (Betula lenta L.). Guelph, Ontario, Canada, 117.

Baranov, O. Yu., Panteleev, S. V., Honcharova, L. V., Spіrіdovіch, E. V., Tarasevіch, A. V. (2015). Molekuliarno-henetіcheskoe іzuchenіe vіdovoho raznoobrazіia lesnуkh drevesnуkh rastenіi (na prіmere botanіcheskіkh kollektsіi rodov Betula L. і Pinus L. [Molecular Genetic Study of Forest Tree Species Diversity (for Example, Botanical Collections of Genera Betula L. and Pinus L.]. Problems of Conservation of Biological Diversity and the Use of Biological Resources. Materials of the III international conference dedicated to the 110th birthday of Academician N. V. Smolsky, october 7–9, 2015, Minsk, Belarus, 255−258.

Hrodetskaia, T. A., Rzhevskіi, S. H., Fedulova, T. P., Tabatskaia, T. M., Mashkіna, O. S. (2018). Іdentіfіkatsіia henotіpov Betula pendula Roth. var. carelica і Betula pubescens Ehrh. s іspolzovanіem mіkrosatellіtnуkh markerov [Genotype identification of Betula pendula Roth. var. carelica and Betula pubescens Ehrh. using microsatellite markers] Bulletin of the Voronezh State University, series: Chemistry. Biology. Pharmacy, 3, 121−128.

McCown, B.H., Lloyd, G. (1981). Woody Plant Medium (WPM) − A Mineral Nutrient Formulation for Microculture of Woody Plant Species. HortScience, Vol. 16, P. 453.

Murashige, T. A., Skoog, F. (1962). Revised Medium for Rapid, Growth and Bioassays with Tobacco Tissue Cultures. Physiol. Plant., 15 (3), 473.

Lutova, L. A. Bіotekhnolohіia vуsshіkh rastenіi [Higher Plant Biotechnology]. Moscow, Russia: Publishing House of St. Petersburg. University, 228.

Musiienko, M. M. (2001). Kultura izolovanykh klityn, tkanyn i orhaniv roslyn : metod. rekom. [The culture of isolated cells, tissues and organs of plants: guidelines ]. Ukraine, Kiev: Phytosocenter, 48.

Butenko, R.G. (1964). Kultura izolirovanykh tkaneі i fiziologiіa morfogeneza rasteniі [Culture of isolated tissues and physiology of plant morphogenesis]. Moscow, Russia: Science, 272.

Kalinin, F. L., Sarnatskaya, V. V., Polishchuk, V. E. (1980). Metody kultury tkaney v fiziologii i biokhimii rasteniy [Methods of tissue culture in plant physiology and biochemistry]. Kiev: Naukova dumka, 488.

Smith, R. H. (2012). Plant Tissue Culture: Techniques and Experiments, 55.


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.