Оптимізація протоколу стерилізації експлантатів деяких листяних деревних рослин у культурі in vitro



DOI: http://dx.doi.org/10.31548/forest2021.03.007

O. Yu. Chornobrov, O. E. Tkachova

Анотація


Одним із методів отримання садивного матеріалу листяних деревних рослин, зокрема ясена звичайного (Fraxinus excelsior L.), липи широколистої (Tilia platyphyllos Scop.) та берези повислої (Betula pendula Roth), є мікроклональне розмноження. Асептичність експлантатів - передумова мікроклонального розмноження рослин. Здебільшого для цього використовують хімічну стерилізацію рідкими речовинами. На режим деконтамінації впливає низка чинників, зокрема генотип рослини. Мета дослідження – оптимізація протоколу стерилізації експлантатів F. excelsior, T. platyphyllos та B. pendula для мікроклонального розмноження. Для досліджень використовували 20−30 см частини пагонів, ізольовані із 12-річної T. platyphyllos, 10-річної B. pendula та 15-річного F. excelsior у лютому-березні 2021 р. Рослинний матеріал культивували за загальноприйнятою методикою на живильному середовищі MS (Murashige & Skoog, 1962). Для опрацювання дослідних даних використовували програмні засоби MS Excel, розраховано середнє та його основну помилку. Для аналізу впливу режиму стерилізації експлантатів на асептичність проведено однофакторний дисперсійний аналіз (ANOVA). Показано доцільність витримування рослинного матеріалу упродовж доби у фунгіцидних препаратах, зокрема у 0,1 % розчині «Самшит» - F. excelsior та 0,3 % розчині «Фундазол» - T. platyphyllos і B. pendula. Оптимізовано протокол стерилізації дослідних рослин (ефективність понад 50 %) шляхом використання ступінчастого способу із застосуванням 70 % етилового спирту, 1,0 % і 2,0 % AgNO3 та 2,5 % і 5,0 % NaClO. Установлено, що вплив режиму стерилізації дослідних рослин на асептичність є статистично значущим на рівні 5 %. Для ініціації експлантатів використовували живильне середовище за прописом MS із додаванням 0,25 мг∙л-1 кінетину і 2,0 г·л-1 активованого вугілля. Подальші дослідження спрямовані на розроблення протоколу прямої регенерації мікропагонів рослин F. excelsior, T. platyphyllos та B. pendula за дії компонентів живильного середовища in vitro.

        Ключові слова: культура тканин рослин in vitro, Fraxinus excelsior L., Tilia platyphyllos Scop., Betula pendula Roth, асептичність, експлантати, регенерація, живильне середовище, мікроклональне розмноження.


Повний текст:

PDF

Посилання


Buckley, P. M., Reed, B. M. (1994). Antibiotic susceptibility of plant associated bacteria. HortScience, 29 (5), 434. https://doi.org/10.21273/HORTSCI.29.5.434c

Butenko, R. G. (1964). Culture of Isolated Tissues and Physiology of Plant Morphogenesis. Moscow, Russia: Science, 272 [in Russian].

Delgadillo-Díaz de León José Silvestre, José Francisco Morales-Domínguez, María del Socorro Santos-Díaz, Eugenio Pérez-Molphe-Balch (2013). In vitro Propagation of Mexican Oaks (Quercus spp.). Polibotánica, 35, 85−97.

Gaidamashvili, M., Khurtsidze, E., Barblishvili, T. (2015). Micropropagation of Threatened Betula Species for in vitro Conservation. International Conference on Plant, Marine and Environmental Sciences (PMES-2015). Kuala Lumpur (Malaysia), Jan. 1−2, 12−15. http://iicbe.org/upload/7805C0115056.pdf).

Kakimzhanova, A. A., Zhagipar, F. S., Naziran, F., Karimova, V. K., Nurtaza, A. S. (2019). Optimization of Microclonal Propagation Conditions for Increasing the Multiplication Factor of Poplar Microshoots. Bulletin of L.N. Gumilyov Eurasian National University. Bioscience Series, 1 (126), 57-65 [in Russian]. https://doi.org/10.32523/2616-7034-2019-126-1-57-65

Kalinin, F. L., Sarnatskaya, V. V., Polishchuk, V. E. (1980). Methods of Tissue Culture in Plant Physiology and Biochemistry. Kyiv: Naukova dumka, 488 [in Ukrainian].

Kärkönen, A., Santanen, A., Iwamoto, K., Fukuda, H. (2011). Plant Tissue Cultures. The Plant Cell Wall: Methods and Protocols. Methods in Molecular Biology, 715, 1-20. https://doi.org/10.1007/978-1-61779-008-9_1

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

Lebedev, V., Shestibratov, K. (2016). Large-Scale Micropropagation of Common Ash. Biotechnology, 15 (12), 19. https://doi.org/10.3923/biotech.2016.1.9

Lutova, L. A. (2003). Biotechnology of higher plants. SPb.: Publ house of -Peterb. UN, 228 [in Russian].

Murashige, T. A., Skoog, F. (1962). A Revised Medium for Rapid Growth and Bio Assays with Tobacco Tissue Cultures. Plant Physiology, 15 (3), 473−497. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x

Payamnour, V., Ghasemi Bezdi, K., Mehrdad, M., Ahmadi, A. (2014). Optimization of in vitro sterilization protocol for obtaining contamination-free cultures of Tilia platyphyllos. Nusantara Bioscience, 6 (1), 712. https://doi.org/10.13057/nusbiosci/n060102

Podhaietskyi, A. A., Mackiewicz, V. V., Wroblewski, S. A. (2016). Use of PPM biocide as an additional decontaminant in the process of microсloneal reproduction of vegetable substances. Bulletin of Sumy National Agrarian University. The series: Agronomy and Biology, 9 (32), 156160 [in Ukrainian].

Shabanova, E. A., Mashkina, O. S. (2015). Clonal micropropagation of economically valuable forms of poplar. Forest selection and genetics, 4, 74-81 [in Russian].

Shakhov, V. V., Fedotova, I. E., Tashmatova, L. V., Matsneva, O. V., Khromova, T. M. (2019). Comparative analysis of sterilizers on the basis of periodization of their use. Vestnik KrasGAU, 12, 38-42 [in Russian]. https://doi.org/10.36718/1819-4036-2019-12-38-42

Shakhov, V. V., Tashmatova, L. V., Matsneva, O. V., Khromova, T. M. (2018). The effectiveness of sterilizing agents in the introduction of cherry varieties to in vitro culture. Contemporary horticulture, 4, 32-37 [in Russian]. https://doi.org/10.24411/2312-6701-2018-10405

Skálová, D., Navrátilová, B., Richterová, L., Knitl, M., Sochor, M., Vašut, R. J. (2012). Biotechnological Methods of in vitro Propagation in Willows (Salix spp.). Central European Journal of Biology, 7 (5), 931−940. https://doi.org/10.31255/978-5-94797-319-8-1244-1247

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


Метрики статей

Завантаження метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Bookmark and Share