Морфогенез Cladrastis kentukea (Dum.-Cours.) Rudd в умовах in vitro
The sterilization of plant material, selection and modification of nutrient mediums and peculiarities of microclonal breeding of the Cladrastis kentukea (Dum.-Cours.) Rudd in vitro were investigated. The dependence of the explants morphogenesis from hormonal composition of nutrient mediums is consid...
Збережено в:
| Дата: | 2013 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine
2013
|
| Онлайн доступ: | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/306 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Plant Introduction |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Plant Introduction| _version_ | 1860121952272777216 |
|---|---|
| author | Nebykov, M.V. О.L. Porohnyava, О.L. |
| author_facet | Nebykov, M.V. О.L. Porohnyava, О.L. |
| author_sort | Nebykov, M.V. |
| baseUrl_str | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2019-11-26T12:08:31Z |
| description | The sterilization of plant material, selection and modification of nutrient mediums and peculiarities of microclonal breeding of the Cladrastis kentukea (Dum.-Cours.) Rudd in vitro were investigated. The dependence of the explants morphogenesis from hormonal composition of nutrient mediums is considered. |
| doi_str_mv | 10.5281/zenodo.1580344 |
| first_indexed | 2025-07-17T12:41:26Z |
| format | Article |
| fulltext |
58 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2013, № 3
УДК 582.738:581.143.6
М.В. НЕБИКОВ, О.Л. ПОРОХНЯВА
Національний дендрологічний парк «Софіївка» НАН України
Україна, 20300 Черкаська обл., м. Умань, вул. Київська, 12а
МОРФОГЕНЕЗ CLADRASTIS KENTUKEA (DUM.-COURS.) RUDD
В УМОВАХ IN VITRO
Досліджено стерилізацію рослинного матеріалу та особливості мікроклонального розмноження Cladrastis kentukea
(Dum.-Cours.) Rudd в умовах in vitro, підібрано живильне середовище. Встановлено залежність морфогенезу експлан-
тів від гормонального складу живильного середовища.
Ключові слова: експланти, стерилізатори, живильне середовище, морфогенез, регулятори росту, Cladrastis kentukea
(Dum.-Cours.) Rudd, in vitro.
© М.В. НЕБИКОВ, О.Л. ПОРОХНЯВА, 2013
Залучення нових видів рослин до інтродук-
ційного випробування сприяє розширенню
асортименту деревних порід. Високодеко-
ративні види збагачують кольорову палітру
насаджень та підвищують естетичну цін-
ність паркового комплексу. До таких видів
належить північноамериканський інтроду-
цент Cladrastis kentukea (Dum.-Cours.) Rudd
з родини Fabaceae Lindl. [4, 8].
C. kentukea використовують у паркових
насадженнях та для озеленення населених
пунктів. Особливо декоративними рослини
є в період масового цвітіння, коли на дереві
утворюється велика кількість білих запаш-
них квіток, зібраних у довгі звисаючі ки-
тиці. Стовбур дерева сіруватого кольору з
гладенькою корою, крона — широка, роз-
лого-гілляста. Листки до 30 см завдовжки,
складаються з 5–7 (11) еліптичних або
оберненояйцеподібних листочків 8–13 см
завдовжки та 2–7 см завширшки, світло-
зелених блискучих влітку та золотисто-
жовтих восени.
Вид є також перспективним для вико-
ристання в народному господарстві як ме-
донос. Деревина є цінною сировиною для
меблевої промисловості [9].
C. kentukea — малопоширена рослина,
росте лише в ботанічних садах та деяких
старовинних парках [6, 7]. Насіння C. ken-
tukea має низьку схожість (до 24 %) при
висіві необробленим, тоді як скарифіко-
ване насіння має схожість 66 % [9]. При ве-
гетативному розмноженні зеленими жив-
цями обкорінення становило 20–50 % [1].
Тому для збільшення кількості садивного
матеріалу ми пропонуємо використовува-
ти розмноження в культурі in vitro як один
із перспективних способів вегетативного
розмноження.
Мета досліджень — підібрати опти-
мальні умови для введення в культуру in
vitro Cladrastis kentukea, варіанти стери-
лізації рослинного матеріалу; модифіку-
вати живильні середовища для індукції
морфогенезу; встановити залежність кое-
фіцієнта розмноження рослин від вмісту
регуляторів росту.
Матеріал та методи
Дослідження проведено у лабораторії мік-
роклонального розмноження рослин На-
ціо нального дендропарку «Софіївка» НАН
України (НДП «Софіївка»).
Як первинні експланти використовували
пагони C. kentukea завдовжки 1,0–1,5 см
з апікальною меристемою. Матеріал від-
бирали у розсаднику НДП «Софіївка» з
рослин, які не досягли генеративної ста-
дії, впродовж активного росту їх пагонів.
59ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2013, № 3
Морфогенез Cladrastis kentukea (Dum.-Cours.) Rudd в умовах in vitro
Технологічний процес мікроклональ-
ного розмноження рослин C. kentukea у
культурі in vitro складався з декількох
послідовних етапів: стерилізація рослин-
ного матеріалу, введення в культуру
in vitro, підбір та оптимізація живильних
середовищ, одержання рослин-ре гене-
рантів.
Перед стерилізацією з пагонів вида-
ляли листки, після чого рослинний мате-
ріал промивали у проточній водопровід-
ній та дистильованій воді, протирали
марлевою серветкою, змоченою у 70 %-му
етанолі. Підготовлені експланти поміща-
ли у стерильний посуд і послідовно об-
робляли розчинами стерилізуючих реа-
гентів.
Стерилізацію проводили в декілька ета-
пів (попередній та основний). Для під ви-
щення ефективності дії стерилізатора екс-
планти попередньо обробляли 1,0 % роз-
чином комерційного препарату «Манорм»
(ВІК-А, Україна) впродовж 1 хв. Як основ ні
стерилізуючі речовини використовували:
0,1 % дихлорид ртуті (HgCl
2
) та 1,0 % ніт-
рат срібла (AgNO
3
). Після стерилізації
експланти тричі промивали стерильною
дистильованою водою (по 15 хв) та виса-
джували їх на модифіковані нами живиль-
ні середовища. Впродовж 7 діб у кожному
з варіантів визначали ефективність сте-
рилізації, підраховуючи відсоток стериль-
них та інфікованих експлантів. Життє-
здатність введених експлантів оцінювали
через 25 діб.
Усі середовища стерилізували в авто-
клаві за температури 120 °С і тискові 1 атм
упродовж 20 хв.
Умови культивування: температура —
(25±1) °C, фотоперіод — 16 год, освітле-
ність — 3000–5000 лк, відносна вологість
повітря — 70 %.
Посуд, матеріали, інструменти та жи-
вильні середовища стерилізували відпо-
відно до загальноприйнятих методик [5].
Результати та обговорення
На ефективність введення рослин у куль-
туру in vitro впливають різні чинники,
основними з них є тип стерилізуючої речо-
вини, тривалість обробки нею та фаза рос-
ту донорської рослини.
У результаті досліджень установлено,
що найбільшу частку життєздатних мік-
ропагонів (36,75–80,0 %) можна одержати
при стерилізації 0,1 % HgCl
2
(рис. 1).
Рис. 1. Ефективність введення в культуру in vitro експлантів Cladrastis kentukea
60 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2013, № 3
М.В. Небиков, О.Л. Порохнява
стерилізації: 1,0 % розчин комерційно-
го препарату «Манорм» упродовж 1 хв та
0,1 %-й розчин HgCl
2
упродовж 2 хв (рис. 2).
При цьому ураження грибковою та бак-
теріальною інфекціями було незначним
(20 %), некрозу рослинних тканин не спо-
стерігали.
Успіх роботи значною мірою залежав
від вдалого вибору експланта (від його он-
тогенетичного стану та часу введення в
культуру).
Результати проведених експеримен-
тальних досліджень підтвердили висновок
Ф.Л. Калініна та ін. [3] про те, що експлан-
ти, введені в культуру навесні (10–25 трав-
ня), є найбільш придатними до органоге-
незу, оскільки в цей час у материнських
рослин підвищується рівень ендогенних
регуляторів росту. Найбільший морфоген-
ний потенціал у процесі онтогенетичного
розвитку мали рослини, які не вступили у
стадію генеративного розвитку [2].
Для вивчення індукції морфогенезу в
експлантів C. kentukea в культурі in vitro
проведено дослідження впливу мінераль-
них складових живильних середовищ GD
[10], WPM [11] і Мурасіге–Скуга (MC) [12].
Найактивніше пагоноутворення спостері-
гали на середовищі MC, яке містило ме-
зоінозит (100 мг/л), вітаміни згідно з про-
писом, 3 % сахарози, 0,6 % агар-агару, рН
5,6–5,8. Це середовище обрано як базове
для вивчення гормонального впливу на про-
ліферацію мікропагонів C. kentukea. Для
стимуляції пагоноутворенння випробову-
вали 6-фурфуриламінопурин, 6-бензил-
амінопурин (6-БАП), β-індолілоцтову кис-
лоту (ІОК), α-нафтилоцтову кислоту (НОК),
β-індолілмасляну кислоту (ІМК), 2, 4-ди-
хлорфеноксиоцтову кислоту (2,4-Д) у різ-
них концентраціях.
Оцінку ефективності середовищ та роз-
рахунок коефіцієнта розмноження прово-
дили після другого пасажу. Дослідження
дали змогу відібрати оптимальні середови-
ща, які забезпечували коефіцієнт розмно-
ження понад 2 (табл. 1).
Таблиця 1. Фітогормональний склад
живильного середовища МС, мг/л
С
е
р
е
д
о
-
в
и
щ
е
6
-Б
А
П
К
ін
е
т
и
н
ІО
К
Н
О
К
ІМ
К
2
,4
-д
МС
156
2,0 – – – – –
МС
284
1,0 – – – – –
МС
193
0,5 – 0,1 – – –
МС
255
2,0 – – – – 0,05
МС
241
0,5 – – 0,1 – –
МС
285
2,5 – – – – –
МС
209
0,8 – – – 0,3 –
МС
279
1,0 1,0 – – – –
МС
244
(контроль)
– – – – – –
При збільшенні експозиції 0,1 % водного
розчину HgCl
2
понад 4–5 хв у 51,5–61,0 %
пагонів виникає некроз тканин. При оброб-
ці рослинного матеріалу 1,0 % водним роз-
чином AgNO
3
у всіх варіантах спостерігали
високий рівень інфікованих рослин (66,5–
77,3 %), ефективність введення в культуру
in vitro експлантів C. kentukea становила
12,6–27,3 %.
Оптимальним для введення експлантів
в культуру in vitro виявився такий режим
Рис. 2. Стерильні та життєздатні експланти Cla-
drastis kentukea
61ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2013, № 3
Морфогенез Cladrastis kentukea (Dum.-Cours.) Rudd в умовах in vitro
Додавання до живильного середовища
БАП у високих концентраціях (2,0–
2,5 мг/л) збільшувало коефіцієнт розмно-
ження, але такі концентрації негативно
впливали на анатомічну структуру екс-
плантів, про що свідчила висока частка
вітрифікованих пагонів (табл. 2). На сере-
довищі МС
285
зафіксовано 56 % експлантів
з ознаками вітрифікації.
Культивування експлантів на середо-
вищі МС
279
з додаванням 1,0 мг/л БАП та
1,0 мг/л кінетину спричиняло розвиток
незначної кількості пагонів та адвентив-
них бруньок, які характеризувались упо-
вільненим ростом.
Використання МС
284
з 1,0 мг/л БАП без
додавання ауксинів сприяло утворенню
максимальної кількості пагонів, середня
довжина яких становила 1,6 см.
У результаті проведених досліджень
встановлено, що на середовищах МС
193
(БАП — 0,5 мг/л, ІОК — 0,1 мг/л) та МС
241
(БАП — 0,5 мг/л, НОК — 0,1 мг/л) коефі-
цієнт розмноження становив 6,8 та 4,9 від-
повідно.
На живильному середовищі МС
209
з до-
даванням 0,8 мг/л БАП та 0,3 мг/л ІМК
спостерігали значний приріст мік ро па го-
нів, високу морфогенну здатність, збіль-
шення кількості міжвузлів. Коефіцієнт
розмноження становив 8,5. Культивуван-
ня експлантів на цьому середовищі забез-
печило як активний ріст центрального
пагона, так і формування додаткових
адвентивних пагонів на 18–24-ту добу
(рис. 3).
У процесі розмноження отримані паго-
ни субкультивували кожні 35–50 діб, для
цього експланти завдовжки 3–6 см відок-
ремлювали від материнської рослини та
розділяли на частини близько 2–3 см зав-
довжки.
Дослідження органогенезу C. kentukea
в умовах in vitro та методів обкорінення
одержаних пагонів для подальшої адап-
тації рослин в умовах ex vitro та їх виро-
щування у відкритому ґрунті тривають.
Висновки
1. Оптимальним строком для введення в
стерильну культуру мікропагонів Cladras-
tis kentukea є друга і третя декада травня.
2. Найбільшу частку стерильних екс-
плантів (80,0 %) одержано при поверхневій
стерилізації 0,1 % водним розчином HgCl
2
при експозиції 2 хв.
Таблиця 2. Залежність пагоноутворення від регу-
ляторів росту та їх концентрацій
С
е
р
е
д
о
в
и
щ
е
Д
о
в
ж
и
н
а
п
а
го
н
ів
,
с
м
К
іл
ь
к
іс
т
ь
п
а
го
н
ів
,
ш
т
.
К
о
е
ф
іц
іє
н
т
р
о
з
м
н
о
ж
е
н
н
я
В
іт
р
и
ф
ік
а
ц
ія
,
%
МС
156
3,65±0,14 4,50±0,21 8,20±0,40 38,4
МС
284
1,67±0,06 6,10±0,28 5,10±0,24 –
МС
193
2,83±0,11 4,78±0,22 6,80±0,32 –
МС
255
3,43±0,16 1,67±0,20 2,90±0,11 17,7
МС
241
2,60±0,09 3,80±0,18 4,90±0,22 –
МС
285
2,67±0,12 5,67±0,26 7,60±0,36 56,0
МС
209
3,50±0,15 4,85±0,23 8,50±0,41 –
МС
279
2,40±0,08 4,67±0,22 5,60±0,25 –
МС
244
(контроль)
2,23±0,07 1,33±0,05 1,50±0,06 –
Рис. 3. Експланти Cladrastis kentukea на 18–24-ту
добу
62 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2013, № 3
М.В. Небиков, О.Л. Порохнява
3. При мікророзмноженні рослин C. ken-
tukea найбільш ефективним було живильне
середовище МС
209
з додаванням 0,8 мг/л
БАП та 0,3 мг/л ІМК, на якому коефіцієнт
розмноження становив 8,5.
1. Билык Е.В. Размножение древесных расте-
ний стеблевыми черенками и прививкой. — К.:
Наук. думка, 1993. — 90 с.
2. Биотехнология сельскохозяйственных рас-
тений: Пер. с англ. В.И. Негрука. — М.: Агропром-
издат, 1987. — 301 с.
3. Калинин Ф.Л., Кушнир Г.П., Сарнацкая В.В.
Технология микроклонального размножения рас-
тений. — К.: Наук. думка, 1992. — 232 с.
4. Кормилицын А.М. Деревья и кустарники
арборетума Государственного Никитского ботани-
ческого сада // Тр. Никит. ботан. сада. — 1960. —
Вып. 32. — С. 173–213.
5. Кушнір Г.П., Сарнацька В.В. Мікрокло-
нальне розмноження рослин. — К.: Наук. думка,
2005. — 272 с.
6. Мисник Г.Е. Сроки и характер цветения дере-
вьев и кустарников. — К.: Наук. думка, 1976. — 392 с.
7. Озеленение населенных мест / Под ред.
А.И. Барбарича, А.Я. Хархоты. — К.: Изд-во Акад.
архитектуры УССР, 1952. — С. 254–256.
8. Рубцов Л.И. Деревья и кустарники в ланд-
шафтной архитектуре. — К.: Наук. думка, 1977. —
270 с.
9. Чепинога Т.І. Про культуру віргілії або
клад растиса жовтого на Україні. — К.: Наук. думка,
1966. — C. 104–111.
10. Gresshoff P.M., Doy C.H. Development and
differentiation of haploid Lycopersicon esculentum
(tomato) // Planta. — 1972. — 107. — P. 161–170.
11. Lloyd G., McCown B. Commercialy feasible
micropropagation of mountain laurel Kalmia latifolia
by use of shoot-tip culture // Proc. Inter. Pl. Prop.
Soc. — 1980. — 30. — Р. 421–427.
12. Murashige T., Skoog F. A revised medium for
rapid growth and bioassays with tobacco tissue
cultures // Phusiol. Plant. — 1962. — 15, N 13. —
Р. 473–497.
Рекомендував до друку Р.В. Іванніков
М.В. Небыков, О.Л. Порохнявая
Национальный дендрологический
парк «Софиевка» НАН Украины,
Украина, Черкасская обл., г. Умань
МОРФОГЕНЕЗ CLADRASTIS KENTUKEA
(DUM.-COURS.) RUDD В УСЛОВИЯХ IN VITRO
Исследована стерилизация растительного мате-
риала и особенности микроклонального размноже-
ния Cladrastis kentukea (Dum.-Cours.) Rudd в усло-
виях in vitro, подобрана питательная среда. Уста-
новлена зависимость морфогенеза эксплантов от
гормонального состава питательных сред.
Ключевые слова: экспланты, стерилизаторы, пи-
тательная среда, морфогенез, регуляторы роста,
Cladrastis kentukea (Dum.-Cours.) Rudd, in vitro.
M.V. Nebykov, О.L. Porohnyava
National Dendrological Park Sofiyivka,
National Academy of Sciences of Ukraine,
Ukraine, Cherkassy District, Uman
MORPHOGENESIS OF CLADRASTIS KENTUKEA
(DUM.-COURS.) RUDD UNDER IN VITRO
The sterilization of plant material, selection and mo-
dification of nutrient mediums and peculiarities
of microclonal breeding of the Cladrastis kentukea
(Dum.-Cours.) Rudd in vitro were investigated. The
dependence of the explants morphogenesis from hor-
monal composition of nutrient mediums is considered.
Key words: explants, sterilizers, nutrient medium,
morphogenesis, growth regulators, Cladrastis ken-
tukea (Dum.-Cours.) Rudd, in vitro.
|
| id | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-306 |
| institution | Plant Introduction |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-17T12:41:26Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | wwwplantintroductionorg/e9/6ce774240cac065242557794ef8c93e9.pdf |
| spelling | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-3062019-11-26T12:08:31Z Morphogenesis of Cladrastis kentukea (Dum.-Cours.) Rudd under in vitro Морфогенез Cladrastis kentukea (Dum.-Cours.) Rudd в умовах in vitro Nebykov, M.V. О.L. Porohnyava, О.L. The sterilization of plant material, selection and modification of nutrient mediums and peculiarities of microclonal breeding of the Cladrastis kentukea (Dum.-Cours.) Rudd in vitro were investigated. The dependence of the explants morphogenesis from hormonal composition of nutrient mediums is considered. Досліджено стерилізацію рослинного матеріалу та особливості мікроклонального розмноження Cladrastis kentukea (Dum.-Cours.) Rudd в умовах in vitro, підібрано живильне середовище. Встановлено залежність морфогенезу експлантів від гормонального складу живильного середовища. M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine 2013-09-01 Article Article application/pdf https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/306 10.5281/zenodo.1580344 Plant Introduction; Vol 59 (2013); 58-62 Інтродукція Рослин; Том 59 (2013); 58-62 2663-290X 1605-6574 10.5281/zenodo.3377751 en https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/306/290 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | Nebykov, M.V. О.L. Porohnyava, О.L. Морфогенез Cladrastis kentukea (Dum.-Cours.) Rudd в умовах in vitro |
| title | Морфогенез Cladrastis kentukea (Dum.-Cours.) Rudd в умовах in vitro |
| title_alt | Morphogenesis of Cladrastis kentukea (Dum.-Cours.) Rudd under in vitro |
| title_full | Морфогенез Cladrastis kentukea (Dum.-Cours.) Rudd в умовах in vitro |
| title_fullStr | Морфогенез Cladrastis kentukea (Dum.-Cours.) Rudd в умовах in vitro |
| title_full_unstemmed | Морфогенез Cladrastis kentukea (Dum.-Cours.) Rudd в умовах in vitro |
| title_short | Морфогенез Cladrastis kentukea (Dum.-Cours.) Rudd в умовах in vitro |
| title_sort | морфогенез cladrastis kentukea (dum.-cours.) rudd в умовах in vitro |
| url | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/306 |
| work_keys_str_mv | AT nebykovmv morphogenesisofcladrastiskentukeadumcoursruddunderinvitro AT olporohnyavaol morphogenesisofcladrastiskentukeadumcoursruddunderinvitro AT nebykovmv morfogenezcladrastiskentukeadumcoursruddvumovahinvitro AT olporohnyavaol morfogenezcladrastiskentukeadumcoursruddvumovahinvitro |