Збереження представників роду Drosera L. з використанням біотехнологічних методів
DOI:
https://doi.org/10.31548/forest2021.02.007Анотація
У роботі проведено дослідження особливостей отримання садивного матеріалу рідкісних представників Drosera spatulate L. та Drosera aliciae L. з використанням мікроклонального розмноження з метою їх збереження й подальшого культивування в умовах ex vitro.
Відпрацьовано методику стерилізації експлантатів D. spatulate та D. aliciae з 80–90 % отриманням асептичного матеріалу. Вивчено вплив різних варіантів стерилізації на розвиток мікропагонів. Найкращими розчинами для стерилізації визначено два: 0,1-відсотковий розчин AgNO3 та 12,5-відсотковий розчин Н2О2.
Досліджено особливості органогенезу та регенерації цілого організму з культивованих тканин та органів представників Drosera L. Підібрано оптимальне живильне середовище на етапі введення у культуру in vitro D. spatulate та D. aliciae (МС із додаванням PVP 2 мг∙л-1). Визначено оптимальні умови прямого морфогенезу тканин Drosera spatulate L. та Drosera aliciae L., що дало змогу масового отримання оздоровленого, генетично однорідного садивного матеріалу. Показано дію екзогенних регуляторів росту на різних етапах морфогенезу рослин в умовах in vitro. Удосконалено умови ризогенезу in vitro.
Зокрема за результатами досліджень найвищий коефіцієнт розмноження (1:8) та формування кореневої системи було отримано на безгормональному середовищі з удвічі зменшеним вмістом макроелементів і живильному середовищі з додаванням 0,5 мг∙л-1 ІМК. За таких умов у всіх розмножуваних рослин спостерігали активний морфогенез і формування розвиненої кореневої системи.
За результатами проведених досліджень було розроблено методику мікроклонального розмноження, яка дала можливість отримати генетично-стабільні, вільні від хвороб рослини-регенеранти D. spatulate та D. aliciae з оптимально сформованою кореневою системою та вегетативною масою. Отриманий однорідний садивний матеріал можна використовувати у квітникарстві, створенні тераріумів, для фармакологічних цілей та з метою інтродукції.
Ключові слова: Drosera L., мікроклональне розмноження, морфогенез.
Посилання
Andrienko, T., & Protopopova, V. (2010). Insectivorous plants of Ukraine. Kyiv: Alterpress [in Ukrainian].
Anthony, J. L. (1992). In vitro propagation of Drosera spp. HortScience, 27, 850. https://doi.org/10.21273/HORTSCI.27.7.850
Araújo, P. V., Porto, M., Silva, A., Almeida, J. D., Lourenço, J., Schwarzer, U., Silveira, P., & Peixoto, M. (2014). Drosera rotundifolia L. - mapa de distribuição (Drosera rotundifolia L. - distribution map). Flora-On: Flora de Portugal Interactiva, Sociedade Portuguesa de Botânica. Available at http://www.flora-on.pt/wDrosera.
Baranyai, B., & Joosten, H. (2016). Biology, ecology, use, conservation and cultivation of round-leaved sundew (Drosera rotundifolia L.): a review. Mires and Peat, 18, 1-28. Available at http://www.mires-and-peat.net/.
Baskin, C. C., & Baskin, J. M. (2014). Seeds: Ecology, Biogeography, and Evolution of Dormancy and Germination. Academic Press, London.
Blehova, A., Erdelsky, K., & Bobak, M. Cultivation of organ and callus culture of Drosera spatulata Labill. in in vitro conditions. Acta Facultatis Rerum Naturalium Universitas Comenianae Physiol. Plant, 28, 93-102.
Chorna, H. (2006). Flora of reservoirs and swamps of the Forest-Steppe of Ukraine. Vascular plants. Kyiv: Phytosocial center [in Ukrainian].
Chornobrov, O. Yu., & Bilous, S. Yu. (2021). In vitro plant regeneration of Christmas cactus (Schlumbergera truncata (Haw.) Moran) by indirect morphogenesis Folia Forestalia Polonica, Series A - Forestry, 63 (1), 68-73. https://doi.org/10.2478/ffp-2021-0007
Chornobrov, O., Bilous, S., Chornobrov, O., & Manko, M. (2019). Peculiarities of morphogenesis of the endangered species of willow (Salix spp.) in vitro. BIOLOGIJA, 65 (1), 48-55. https://doi.org/10.6001/biologija.v65i1.3986
Chung, M. Y., Lopez-Pujol, J. & Chung, M. G. (2013). Population history of the two carnivorous plants Drosera peltata var. nipponica and Drosera rotundifolia (Droseraceae) in Korea. American Journal of Botany, 100 (11), 2231-2239. https://doi.org/10.3732/ajb.1200486
Clapa, D., Alexandru, F. & Pacurar, I. (2010). In vitro multiplication, conservation and ex vitro acclimation of Drosera rotundifolia. Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca, UASVM Horticulture, 66 (1)/2009, 34-39.
Curkovic Perica, M., & Berljak, J. (1996). In Vitro Growth and Regeneration of Drosera spatulata Labill. on Various Media. HortScience, 31 (6). https://doi.org/10.21273/HORTSCI.31.6.1033
Egan, P. A., & Van der Kooy, F. (2013). Phytochemistry of the carnivorous sundew genus Drosera (Droseraceae) - Future perspectives and ethnopharmacological relevance. Chemistry & Biodiversity, 10 (10), 1774-1790. https://doi.org/10.1002/cbdv.201200359
Fernández-Pascual, E. (2016). Comparative seed germination traits in bog and fen mire wetlands. Aquatic Botany, 130, 21-26. https://doi.org/10.1016/j.aquabot.2016.01.001
GBIF Secretariat. (2014). Drosera rotundifolia L. species in GBIF backbone taxonomy. Available at http://www.gbif.org/species/3191030.
Janssens, J. (1986). In vitro propagation of Sundew Drosera-regia Stephens. Meded Fac Landbouwwet. Rijksuniv. Gent, 51, 61-66.
Konvaliuk, I., Kravets, N., & Drobik, N. (2010). Direct organogenesis of in vitro yellow gentian (Gentiana Lutea L.). Journal of Biotechnology, 3 (5), 66-73.
Kiraly, G. (Ed.). (2009). Új magyar füvészkönyv. Magyarország hajtásos növényei. Határozókulcsok. - Jósvafı: ANP Igazgatóság.
Kukulczanka, K. & Czastka, B. (1987). Propagation of Drosera L. in vitro. Wiad Bot., 31, 61-64.
Matthews, R. F. (1994). Drosera rotundifolia. Fire Effects Information System, US Department of Agriculture Forest Service, Rocky Mountain Research Station, Fort Collins. Available at http://www.fs.fed.us/database/feis/plants/forb/drorot/ all.html.
Melzig, M. F., Pertz, H. H., & Krenn, L. (2011). Anti-inflammatory and spasmolytic activity of extracts from Droserae Herba. Phytomedicine, 8, 225-229. https://doi.org/10.1078/0944-7113-00031
Murashige, T., & Skoog, F. (1962). A revised medium for rapid growth and bioassay with tobacco tissue cultures. Physiol. Plant, 15, 473-497. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x
Rak, O., & Kachula, I. (2017). Cancer OO NATURA 2000 network as an innovative system of protection of rare species and settlements in Ukraine. Proceedings of the scientific-practical seminar (Kyiv, February 15, 2017) / Series: "Conservation Biology in Ukraine" 1, 131-132.
Simola, L. K. (1978). Dipeptides as nitrogen sources for Drosera rotundifolia in aseptic culture. Physiol. Plant, 44, 315-318. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1978.tb01629.x
Umanets, O., & Moisienko, I. (2012). The most southern find of Drosera rotundifolia in Ukraine. Black Sea Botanical Journal, 8 (3), 342-346. https://doi.org/10.14255/2308-9628/12.83/11
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
