Дослідження впливу тидіазурону на частоту утворення морфогенного калюсу та регенерацію пагонів у культурі in vitro м’якої пшениці
Досліджено вплив тидіазурона (ТДЗ) на утворення морфогенного калюсу та регенерацію пагонів м’якої пшениці. Показано, що процеси морфогенезу залежать від концентрації ТДЗ в поживному середовищі. Найбільшою частота утворення морфогенного калюсу (94%) спостерігалась за концентрації ТДЗ 0,25 мг/л. У...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Фактори експериментальної еволюції організмів |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2010
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177745 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Дослідження впливу тидіазурону на частоту утворення морфогенного калюсу та регенерацію пагонів у культурі in vitro м’якої пшениці / А.В. Бавол, О.В. Дубровна, І.І. Лялько, М.П. Зінченко // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 9. — С. 129-133. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-177745 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Бавол, А.В. Дубровна, О.В. Лялько, І.І. Зінченко, М.П. 2021-02-16T16:23:22Z 2021-02-16T16:23:22Z 2010 Дослідження впливу тидіазурону на частоту утворення морфогенного калюсу та регенерацію пагонів у культурі in vitro м’якої пшениці / А.В. Бавол, О.В. Дубровна, І.І. Лялько, М.П. Зінченко // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 9. — С. 129-133. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. 2219-3782 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177745 Досліджено вплив тидіазурона (ТДЗ) на утворення морфогенного калюсу та регенерацію пагонів м’якої пшениці. Показано, що процеси морфогенезу залежать від концентрації ТДЗ в поживному середовищі. Найбільшою частота утворення морфогенного калюсу (94%) спостерігалась за концентрації ТДЗ 0,25 мг/л. У варіанті з концентрацією ТДЗ 0,25 мг/л, також виявлено достовірне підвищення частоти регенерації пагонів до 24%, в порівнянні з контролем, де цей показник складає 18,5%. Исследовано влияние тидиазурона (ТДЗ) на образование морфогенного каллуса и регенерацию побегов мягкой пшеницы. Показано, что процессы морфогенеза зависят от концентрации ТДЗ в питательной среде. Наибольшую частоту образования морфогенного каллуса (94%) наблюдали при концентрации 0,25 мг/л. В варианте с концентрацией ТДЗ 0,25 мг/л, также выявлено достоверное увеличение частоты регенерации побегов до 24%, в сравнении с контролем, где этот показатель составляет 18,5%. The effect of thidiazuron (TDZ) on formation morphogenic callus and shoot regeneration of wheat has been investigated. It is shown, that processes of morphogenesis depend at concentration of TDZ in a nutrient medium. The highest frequency of formation morphogenic callus (94%) was observed at concentration 0,25 mg/l. In the variant, with concentration TDZ 0,25 mg/l, we observed increasing of frequency shoot regeneration to 24%, in comparison with 18,5% in the control. uk Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Фактори експериментальної еволюції організмів Технології in vitro: проблеми та перспективи Дослідження впливу тидіазурону на частоту утворення морфогенного калюсу та регенерацію пагонів у культурі in vitro м’якої пшениці Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Дослідження впливу тидіазурону на частоту утворення морфогенного калюсу та регенерацію пагонів у культурі in vitro м’якої пшениці |
| spellingShingle |
Дослідження впливу тидіазурону на частоту утворення морфогенного калюсу та регенерацію пагонів у культурі in vitro м’якої пшениці Бавол, А.В. Дубровна, О.В. Лялько, І.І. Зінченко, М.П. Технології in vitro: проблеми та перспективи |
| title_short |
Дослідження впливу тидіазурону на частоту утворення морфогенного калюсу та регенерацію пагонів у культурі in vitro м’якої пшениці |
| title_full |
Дослідження впливу тидіазурону на частоту утворення морфогенного калюсу та регенерацію пагонів у культурі in vitro м’якої пшениці |
| title_fullStr |
Дослідження впливу тидіазурону на частоту утворення морфогенного калюсу та регенерацію пагонів у культурі in vitro м’якої пшениці |
| title_full_unstemmed |
Дослідження впливу тидіазурону на частоту утворення морфогенного калюсу та регенерацію пагонів у культурі in vitro м’якої пшениці |
| title_sort |
дослідження впливу тидіазурону на частоту утворення морфогенного калюсу та регенерацію пагонів у культурі in vitro м’якої пшениці |
| author |
Бавол, А.В. Дубровна, О.В. Лялько, І.І. Зінченко, М.П. |
| author_facet |
Бавол, А.В. Дубровна, О.В. Лялько, І.І. Зінченко, М.П. |
| topic |
Технології in vitro: проблеми та перспективи |
| topic_facet |
Технології in vitro: проблеми та перспективи |
| publishDate |
2010 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Фактори експериментальної еволюції організмів |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| format |
Article |
| description |
Досліджено вплив тидіазурона (ТДЗ) на утворення морфогенного калюсу та
регенерацію пагонів м’якої пшениці. Показано, що процеси морфогенезу залежать
від концентрації ТДЗ в поживному середовищі. Найбільшою частота утворення
морфогенного калюсу (94%) спостерігалась за концентрації ТДЗ 0,25 мг/л. У варіанті
з концентрацією ТДЗ 0,25 мг/л, також виявлено достовірне підвищення частоти
регенерації пагонів до 24%, в порівнянні з контролем, де цей показник складає
18,5%.
Исследовано влияние тидиазурона (ТДЗ) на образование морфогенного каллуса
и регенерацию побегов мягкой пшеницы. Показано, что процессы морфогенеза
зависят от концентрации ТДЗ в питательной среде. Наибольшую частоту образования морфогенного каллуса (94%) наблюдали при концентрации 0,25 мг/л. В варианте
с концентрацией ТДЗ 0,25 мг/л, также выявлено достоверное увеличение частоты
регенерации побегов до 24%, в сравнении с контролем, где этот показатель составляет 18,5%.
The effect of thidiazuron (TDZ) on formation morphogenic callus and shoot
regeneration of wheat has been investigated. It is shown, that processes of morphogenesis
depend at concentration of TDZ in a nutrient medium. The highest frequency of formation
morphogenic callus (94%) was observed at concentration 0,25 mg/l. In the variant, with
concentration TDZ 0,25 mg/l, we observed increasing of frequency shoot regeneration
to 24%, in comparison with 18,5% in the control.
|
| issn |
2219-3782 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177745 |
| citation_txt |
Дослідження впливу тидіазурону на частоту утворення морфогенного калюсу та регенерацію пагонів у культурі in vitro м’якої пшениці / А.В. Бавол, О.В. Дубровна, І.І. Лялько, М.П. Зінченко // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 9. — С. 129-133. — Бібліогр.: 12 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT bavolav doslídžennâvplivutidíazuronunačastotuutvorennâmorfogennogokalûsutaregeneracíûpagonívukulʹturíinvitromâkoípšenicí AT dubrovnaov doslídžennâvplivutidíazuronunačastotuutvorennâmorfogennogokalûsutaregeneracíûpagonívukulʹturíinvitromâkoípšenicí AT lâlʹkoíí doslídžennâvplivutidíazuronunačastotuutvorennâmorfogennogokalûsutaregeneracíûpagonívukulʹturíinvitromâkoípšenicí AT zínčenkomp doslídžennâvplivutidíazuronunačastotuutvorennâmorfogennogokalûsutaregeneracíûpagonívukulʹturíinvitromâkoípšenicí |
| first_indexed |
2025-11-26T00:12:42Z |
| last_indexed |
2025-11-26T00:12:42Z |
| _version_ |
1850596578815901696 |
| fulltext |
129
ТЕХНОЛОГІЇ IN VITRO: ПРОБЛЕМИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ
БАВОЛ А. В., ДУБРОВНА О. В., ЛЯЛЬКО І. І., ЗІНЧЕНКО М. П.
Інститут фізіології рослин і генетики НАН України
Україна, 03022, Київ, вул. Васильківська, 31/17, e-mail: bavol1@rambler.ru
ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ТИДІАЗУРОНУ НА ЧАСТОТУ
УТВОРЕННЯ МОРФОГЕННОГО КАЛЮСУ ТА РЕГЕНЕРАЦІЮ
ПАГОНІВ У КУЛЬТУРІ IN VITRO М’ЯКОЇ ПШЕНИЦІ
На сьогодні біотехнологічні методи широко використовуються для
вирішення прикладних задач селекції цінних сільськогосподарських культур
і, зокрема, пшениці [1–3]. Одержання морфогенного калюсу і наступна
регенерація рослин — невід’ємна частина багатьох біотехнологій цієї культу-
ри. Однак, до цього часу одним із факторів, що обмежує широке впровад-
ження біотехнологій у генетико-селекційний процес є відсутність ефек-
тивних методів масової регенерації рослин із клітинних ліній. Одним із
головних чинників, що впливає на регенераційну здатність калюсних куль-
тур, є склад живильного середовища. З метою стимулювання процесів
морфогенезу до середовищ культивування додають різні біологічно активні
речовини — синтетичні аналоги фітогормонів. Зокрема, для вирішення цього
завдання дослідниками показана значна ефективність тидіазурону.
Тидіазурон (ТДЗ) — 3-(1,2,3-тіадіазолін-5)-1-фенілсечовина, що ви-
користовується як гербіцид та стимулятор росту, одночасно є ефективним
регулятором морфогенезу in vitro у багатьох дводольних рослин. Показано,
що ТДЗ характеризується більшою активністю ніж цитокінін та зеатин. Він
стимулює розвиток бічних бруньок пагона та сприяє формуванню стебел у
багатьох видів покритонасінних. Згідно сучасних уявлень ТДЗ безпосередньо
стимулює ріст через власну біологічну (цитокінінову) активність та здатний
стимулювати синтез і накопичення ендогенних цитокінінів. Низькі концен-
трації ТДЗ у рослин стимулюють ріст пазушних бруньок, однак високі —
здатні його інгібувати. Відомо також, що відносно високі концентрації ТДЗ
здатні індукувати утворення калюсу та стимулювати формування соматичних
ембріоїдів [4].
Однак, на сьогодні інформації щодо дії ТДЗ на культуру пшениці in vitro
недостатньо. У зв’язку з цим метою нашої роботи було дослідження впливу
ТДЗ на індукцію морфогенного калюсу та регенерацію пагонів у калюсних
культур пшениці.
Матеріали і методи
Матеріалом досліджень був сорт-дворучка мякої пшениці — Зимоярка,
отриманий у відділі експериментального мутагенезу ІФРГ НАН України.
В якості експлантів використовували верхівки пагона 1–3 добових про-
ростків, розмір яких варіював у межах 1,5–2,0 мм. Для отримання донорних
рослин насіння стерилізували 3 %-вим розчином NaOCl протягом 15 хв,
чотири рази відмивали стерильною дистильованою водою і пророщували
130
на світлі при 24 °С на безгормональному середовищі МС 1–3 доби. Екс-
планти висаджували на живильне середовище МС, яке додатково містило
L-аспарагін — 150 мг/л, AgNO3 — 10 мг/л та 2,4-Д 2 мг/л та культивували
при 26 °С в темряві протягом двох тижнів. Потім калюси переносили на
світло і далі вирощували при освітленні 3–4 клк, відносній вологості повітря
70% і 16-годинному фотоперіоді, ще протягом двох тижнів. Сформовані
таким чином калюси для регенерації переносили на середовище МС, яке до-
датково містило 10 мг/л AgNO3 і ТДЗ у різних концентраціях: 0,1–1,5 мг/л
(залежно від варіанту досліду). Для контролю калюси висаджували на ре-
генераційне середовище МС, що додатково містило 10 мг/л AgNO3, 1 мг/л
БАП та 0,5 мг/л ІОК, ефективність якого була нами продемонстрована раніше
[5]. Досліджували по 160 експлантів, представлених 4-ма чашками Петрі
(по 40 експлантів в чашці) на кожну концентрацію ТДЗ. Частоту індукції
морфогенного калюсу визначали на 21 добу культивування. Число пагонів,
отриманих з калюсних культур, підраховували після 8 тижнів вирощування.
Частоту регенерації рослин (у відсотках), визначали як співвідношення числа
експлантів, які утворили рослини-регенеранти, до загального числа екс-
плантів.
Результати та обговорення
У злаків регенераційну здатність досить часто пов’язують з появою в
калюсній тканині щільних ділянок, утворених меристемоїдними клітинами,
або морфогенних зон [6–8]. Нами досліджувався вплив різних концентрацій
ТДЗ на процеси морфогенезу калюсних культур пшениці. Препарат додавали
до живильного середовища в концентраціях 0,10; 0,25; 0,50; 0,75; 1,00; 1,25
та 1,50 мг/л.
Після переносу калюсів на світло, через 14 діб вирощування, на частині
з них спостерігали появу щільних зелених ділянок. Такий калюс ми відно-
сили до морфогенного типу. При подальшому культивуванні частина з них
формувала регенеранти. У всіх варіантах досліду, відмічено утворення мор-
фогенного калюсу, однак частота його формування була різною (рис. 1).
Слід відмітити, що за концентрації ТДЗ в середовищі 0,25 мг/л, частота
утворення морфогенного калюсу була найбільшою і сягала 94%. У варіантах
з концентрацією ТДЗ 1,25 та 1,50 мг/л морфогенний калюс практично не
утворювався. У цих варіантах через 16–20 діб, калюс припиняв ріст, спосте-
рігалось утворення некротичних зон, що в подальшому приводило до його
загибелі.
На регенераційному середовищі в калюсах відмічено наступні шляхи
морфогенезу: органогенез за типом гемморизогенезу (формування бруньки
та кореня), ризогенез (формування кореня) та соматичний ембріоїдогенез —
формування соматичних зародків. Пагони починали розвиватися з морфоген-
них зон після двох-трьох тижнів культивування.
Низький вміст ТДЗ (0,10 мг/л) спричиняв зниження частоти регенерації
пагонів в порівнянні з контролем (рис. 2). При високих дозах ТДЗ (1,00;
1,25 та 1,50 мг/л) спостерігалося погіршення фізіологічного стану калюсів
131
і їх регенераційна здатність істотно знижувалась. Достовірне підвищення
регенераційної здатності виявлено при наявності у живильному середовищі
ТДЗ у концентрації 0,25 мг/л.
Слід зазначити, що ряд авторів схиляються до думки, що цитокініни не
відіграють суттєвої ролі в соматичному ембріогенезі більшості рослин.
Однак, потрібно розділяти різні цитокініни за хімічною будовою на адені-
нового типу (кінетин, зеатин, 6-бензиламінопурин) та феніл-сечовинного
типу (ТДЗ). Для індукції утворення ембріогенного калюсу в багатьох ви-
падках доцільно використовувати кінетин, БАП та бензиладенін (БА).
Останній також часто використовують на етапах проліферації соматичних
зародків та їх регенерації в повноцінні рослини [9, 10]. На сьогоднішній
день, для індукції прямого соматичного ембріогенезу і органогенезу із
вегетативних та генеративних тканин, все частіше застосовують цитокініни
феніл-сечовинного типу. Особливо це стосується тих видів рослин, які склад-
но культивувати в умовах in vitro, до яких належать також злакові культури.
Зокрема ряд авторів [4, 11, 12] наводять приклади успішного використання
0
20
40
60
80
100
К 0,10 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50
Концентрація ТДЗ, мг/л
Ч
ас
то
та
у
тв
ор
ен
ня
м
ор
ф
ог
ен
но
го
к
ал
ю
су
, %
Рис. 1. Частота утворення морфогенного калюсу на середовищах з різною
концентрацією ТДЗ
0
5
10
15
20
25
30
K 0,10 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50
Концентрація ТДЗ , мг/л
Ре
ге
не
ра
ці
я
па
го
ні
в,
%
Рис. 2. Вплив різних концентрацій ТДЗ на регенерацію пагонів з калюсних
культур пшениці
132
ТДЗ для підвищення регенераційної здатності пшениці in vitro, що в цілому
підтверджують наші дослідження.
Таким чином, дослідження впливу ТДЗ на утворення морфогенного
калюсу з експлантів верхівки пагона проростків пшениці, ріст калюсних
культур та процеси регенерації пагонів показало, що процеси морфогенезу
залежать від концентрації ТДЗ в середовищі. Відповідно до отриманих
результатів, ТДЗ має здатність стимулювати утворення морфогенного калюсу
та регенерацію пагонів у м’якої пшениці за концентрації 0,25 мг/л. В ході
дослідження нами не виявлено прямої залежності між частотою утворення
морфогенного калюсу та частотою регенерації пагонів.
Література
1. Patnaik D., Khurana P. Wheat Biotechnology: A minireview plant biotechnology
// Electronic J. Biotech.— 2001.— V.4.— P. 74–102.
2.Волощук С.І., Волощук Г.Д., Гірко В.С. Створення вихідного матеріалу озимої
пшениці, стійкого до грибних патогенів методами клітинної селекції // Захист рос-
лин.— 1998.— №8.— С. 4–5.
3.Логвиненко ВФ., Моргун В.В., Карпець А.І. Індукована in vitro мутаційна
мінливість озимої пщениці // Генетика і селекція в Україні на межі тисячоліть.—
Київ: Логос, 2001.— Т.1.— С. 616–624.
4. Xueyan S., Desen L., Rongda Q. Thidiazuron promotes in vitro regeneration of
wheat and barley // In vitro Cellular and Development Biology.— 2000.— Vol.36, №3.—
P. 207–210.
5.Бавол А.В., Дубровна О.В., Лялько І.І. Регенерація рослин із експлантів вер-
хівки пагона проростків пшениці // Вісник Українського товариства генетиків і селек-
ціонерів.— 2007.— Т.5, №1–2.— С. 3–10.
6. Eudes F., Achatya S., Laroche A. et al. A novel method to induce direct somatic
embryogenesis, secondary embryogenesis and regeneration of fertile green cereal plants
// Plant Cell Tiss. Org. Cult.— 2003.— Vol.73, №2.— P. 147–157.
7. Chen H., Xu G., Loschke D. et al. Efficient callus formation and plant regeneration
from leaves of oats (Avena sativa L.) // Plant Cell Reports.— 1995.— Vol.14, №6.—
P. 393–397.
8. Becher T., Haberland G., Koop H. Callus formation and plant regeneration in
standart and microexplants from seedlings of barley (Hordeum vulgare L.) // Plant Cell
Rep.— 1992.— Vol.11.— P. 39–43.
9. Hamama L., Baaziz M., Letouze R. Somatic embryogenesis and plant regeneration
from leaf tissue of jojoba // Plant Cell Tissue and Organ Cultures.— 2001.— Vol.65,
N2.— P. 109–113.
10. Nonda R., Rout G. In vitro somatic embryogenesis and plant regeneration in
Acacia arabica // Plant Cell Tissue and Organ Cultures.— 2003.— Vol.73, N2.— P. 131–
135.
11. Birsin M., Ozgen M. A comparison of callus induction and plant regeneration
from different embryo explants of Triticale (Triticosecale Wittmack) // Cellular&Molecular
Biology Letters.— 2004.— Vol.9.— Р. 353–361.
12. Yaqubov N., Onde S., Osdemir B. The effects of thidiazuron on callus development
and organogenesis from mature embryos of selected // Turkish bread and durum wheat varieties
// Proceedings of the Balkan scientific conference of biology.— 2005.— P. 192–201.
133
Резюме
Досліджено вплив тидіазурона (ТДЗ) на утворення морфогенного калюсу та
регенерацію пагонів м’якої пшениці. Показано, що процеси морфогенезу залежать
від концентрації ТДЗ в поживному середовищі. Найбільшою частота утворення
морфогенного калюсу (94%) спостерігалась за концентрації ТДЗ 0,25 мг/л. У варіанті
з концентрацією ТДЗ 0,25 мг/л, також виявлено достовірне підвищення частоти
регенерації пагонів до 24%, в порівнянні з контролем, де цей показник складає
18,5%.
Исследовано влияние тидиазурона (ТДЗ) на образование морфогенного каллуса
и регенерацию побегов мягкой пшеницы. Показано, что процессы морфогенеза
зависят от концентрации ТДЗ в питательной среде. Наибольшую частоту образова-
ния морфогенного каллуса (94%) наблюдали при концентрации 0,25 мг/л. В варианте
с концентрацией ТДЗ 0,25 мг/л, также выявлено достоверное увеличение частоты
регенерации побегов до 24%, в сравнении с контролем, где этот показатель состав-
ляет 18,5%.
The effect of thidiazuron (TDZ) on formation morphogenic callus and shoot
regeneration of wheat has been investigated. It is shown, that processes of morphogenesis
depend at concentration of TDZ in a nutrient medium. The highest frequency of formation
morphogenic callus (94%) was observed at concentration 0,25 mg/l. In the variant, with
concentration TDZ 0,25 mg/l, we observed increasing of frequency shoot regeneration
to 24%, in comparison with 18,5% in the control.
БЕЛОКУРОВА В.Б.
Институт клеточной биологии и генетической инженерии НАН Украины,
Украина, 03680, Киев-143, ул. Акад. Заболотного, 148, E-mail: iicb@iicb.kiev.ua
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАННИТОЛА И АБСЦИЗОВОЙ КИСЛОТЫ
ДЛЯ ДЛИТЕЛЬНОГО ХРАНЕНИЯ IN VITRO
РАСТЕНИЙ СЕМЕЙСТВА СARYOPHYLLACEAE
Использование методов биотехнологии, в том числе путём создания
банков in vitro, рассматривается как важный элемент охраны биоразнообра-
зия растений [1–5]. Уменьшить затраты материалов и труда на поддержание
асептических коллекций можно за счёт использования так называемого
“замедленного” роста (“slow growth”), который даёт возможность увеличить
интервалы субкультивирования. Замедлить или полностью остановить рост
in vitro можно с помощью ряда методов — снижения температуры, создания
осмотического стресса или использования соединений, замедляющих рост
[6]. В ряде публикаций сообщается об использовании для этой цели ман-
нитола [2, 5–8], а также абсцизовой кислоты [9–11].
Нами начата работа по изучению возможностей использования замед-
ленного роста для поддержания коллекции растений in vitro. Семейство
Сaryophyllaceae в банке представителей мировой флоры in vitro, созданном
|