Довготривале культивування тропікогенних орхідних in vitro як спосіб збереження цінних генотипів
Data concerning vitality of 16 tropicogenic orchids genotypes during long cultivation without replanting are given. It is determined, that in such a way it is possible to conserve for a long time valuable orchid's genotypes in vіtro and cutting of work input on their cultivation. A series of ad...
Gespeichert in:
| Datum: | 2008 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine
2008
|
| Online Zugang: | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/695 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Plant Introduction |
| Завантажити файл: |  |
Institution
Plant Introduction| _version_ | 1860123536476078080 |
|---|---|
| author | Ivannikov, R.V. |
| author_facet | Ivannikov, R.V. |
| author_sort | Ivannikov, R.V. |
| baseUrl_str | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2019-12-24T13:11:10Z |
| description | Data concerning vitality of 16 tropicogenic orchids genotypes during long cultivation without replanting are given. It is determined, that in such a way it is possible to conserve for a long time valuable orchid's genotypes in vіtro and cutting of work input on their cultivation. A series of adaptive strategies of test plants to the conditions of long cultivation without replanting were found during the experiment. The strategies became apparent first of all in the form of various morphological and physiological rearrangements. |
| doi_str_mv | 10.5281/zenodo.2556945 |
| first_indexed | 2025-07-17T12:44:58Z |
| format | Article |
| fulltext |
51ISSN 1605�6574. Інтродукція рослин, 2008, № 1
На сучасному етапі перед ботанічними са-
дами різних країн стоять завдання зі збере-
ження, відтворення генетичного різно-
маніття флори та пропаганди екологічного
підходу до раціонального користування
природними ресурсами планети. Великі ко-
лекції тропічних та субтропічних орхідних
є прикрасою небагатьох ботанічних садів
помірної зони. Перед науковцями, які зай-
маються розмноженням тропікогенних
орхідних in vitro, підтримкою колекцій цих
рослин у ботанічних садах, постає дилема
доцільності утримання в асептичних умо-
вах великої кількості рослинного матеріалу,
яка неминуче утворюється внаслідок насін-
нєвого розмноження. Крім того, іноді вини-
кає потреба у створенні банків живих рос-
лин in vitro, ресурси яких можна було б ви-
користовувати для обміну з іншими устано-
вами, підтримки власної колекції чи для
експериментальної роботи. Збереження при
низьких позитивних температурах для ви-
дів зазначеної групи є неприйнятним, мож-
ливість кріоконсервації насіння, тканин чи
сіянців є не в усіх установах. На сьогодні
існує багато способів депонування рослин-
них тканин [1, 3, 4], але пошуки найопти-
мальнішого тривають.
У нормі частота пасажів для сіянців чи
рослин-регенерантів орхідних становить
раз на 3—4 місяці. Кількість екземплярів,
які стандартно вирощують на 50 мл пожив-
ного середовища, залежно від виду та віку
рослин може відрізнятися на порядок (100 і
більше штук). Тому планові пересадки пот-
ребують багато часу і є досить трудомістки-
ми. Насіння тропікогенних орхідних збері-
гає найвищу схожість за оптимальних умов
протягом 6—15 місяців, тому розробка спо-
собів тривалого збереження рослинного ма-
теріалу, які б потребували мінімум фізич-
них і матеріальних затрат, є актуальним
завданням. На організменному рівні кожно-
му генотипу притаманна певна тривалість
онтогенезу, впродовж якої рослини можна
утримувати in vitro, після чого їх необхідно
перевести ex vitro.
У зв'язку з вищевикладеним нам потріб-
но було з'ясувати:
як довго в умовах культуральної кімна-
ти можна утримувати без пересадок
представників різних видів тропікоген-
них орхідних;
протягом якого терміну можна без шкоди
утримувати ті чи інші види в умовах без-
пересадочної культури;
яким чином безпасажна культура впли-
не на процеси росту та розвитку юве-
нільних рослин;
залежність життєздатності сіянців від їх
належності до групи епіфітів та назем-
них рослин.
Як об'єкти дослідження було обрано
представників 16 видів та гібридів орхідних,
які походять з різних континентів та нале-
УДК 582.594�575.16
Р.В. ІВАННІКОВ
Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАН України
Україна, 01014 м. Київ, вул. Тімірязєвська, 1
ДОВГОТРИВАЛЕ КУЛЬТИВУВАННЯ ТРОПІКОГЕННИХ ОРХІДНИХ
IN VITRO ЯК СПОСІБ ЗБЕРЕЖЕННЯ ЦІННИХ ГЕНОТИПІВ
Наведено дані відносно життєздатності 16 таксонів тропікогенних орхідних при тривалій безпасажній культурі.
Встановлено, що у такий спосіб можна тривалий час зберігати цінні генотипи тропікогенних орхідних in vіtro, що
значно зменшує затрати праці з їх утримання. В ході експерименту встановлено низку адаптивних стратегій
досліджуваних видів до умов тривалого безпасажного культивування, які виявляються насамперед різними
морфофізіологічними перебудовами.
© Р.В. ІВАННІКОВ, 2008
52 ISSN 1605�6574. Інтродукція рослин, 2008, № 1
РР..ВВ.. ІІввааннннііккоовв
жать до різних екологічних груп. Серед
досліджуваних видів більшість є представ-
никами південноамериканської флори (Catt-
leya bowringiana O`Brien, C. granulose Lindl.,
Encyclia tampensis (Lindl.) Small, Laelia lundii
Rchb. f. et Warm., L. mantiqueirae Pabst., L.
purpurata Lindl., L. rubescens Lindl., L. sinco-
rana Schltr., L. lundii × mantiqueirae, Onci-
dium cebolleta (Jacq.) Sw., O. lanceanum
Lindl.). Angraecum sesquipedale Thouars по-
ходить з о. Мадагаскар, а решта видів (Ble-
tilla striata (Thunb.) Rchb.f., Paphiopedilum
"Doreus", P. delenatii × glaucophylum, Phalae-
nopsis hybr.) — з Азії. До епіфітних або
літофітних видів традиційно відносять An-
graecum sesquipedale, Cattleya bowringiana,
C. granulose, Encyclia tampensis, Laelia lundii,
L. mantiqueirae, L. purpurata, L. rubescens, L.
sincorana, O cebolleta, O. lanceanum, Phalae-
nopsis hybr. До наземних видів, або таких,
вихідні форми яких можуть вести назем-
ний спосіб життя, належать Bletilla striata
(Thunb.) Rchb.f., Paphiopedilum "Doreus",
P. delenatii × glaucophylum [2]. Кожен гено-
тип був представлений рослинами, які ви-
рощували у 5 колбах Ерленмеєра об'ємом
250 мл. У кожній колбі вирощували від 10 і
більше рослин.
Рослини вводили в культуру in vitro
насіннєвим способом. Було використано на-
сіння, отримане в оранжереях Національ-
ного ботанічного саду ім. М.М. Гришка НАН
України. Ємності з рослинами розміщували
в культуральному приміщенні на скляних
стелажах при освітленості 2 клк, фотопе-
ріоді 16 год, температурі 22—26 °С, віднос-
ній вологості повітря 70%. Використовували
найпоширеніше для культивування орхід-
них in vitro тверде агаризоване середовище
Мурасіге-Скуга (МС), яке було модифікова-
не нами відповідно до потреб досліджува-
них видів.
Для оцінки стану рослин у контрольній
точці (момент часу, в який здійснюють
моніторинг) нами була розроблена п'яти-
бальна шкала:
5 балів — всі рослини в групі живі, мають
нормальний габітус;
4 бали — в групі є поодинокі відмерлі
рослини або екземпляри з відмираючими
листками і коренями низових формацій;
3 бали — в групі живих екземплярів
більше 50%;
2 бали — в групі збереглись поодинокі
живі особини (менше 20%);
1 бал — всі рослини в групі загинули.
Дослід тривав 1700 діб, після чого рослини
залишили в колбах для визначення макси-
мального строку виживання для кожного ге-
нотипу. До кінця експерименту не залиши-
лось жодної живої рослини у таких таксонів,
як Paphiopedilum "Doreus", Phalaenopsis
hybr., Bletilla striata. В решті дослідних груп
залишилась певна кількість живих рослин,
їхній стан ми оцінили у 2 бали.
Головними проблемами, які виникають
перед ювенільними рослинами при такому
способі депонування, є дефіцит вологи, ав-
тоінтоксикація, нестача поживних речовин.
Перші дві, на нашу думку, є найбільш зна-
чущими. Сіянці, які вижили, були дуже зне-
воднені, всі їхні частини втратили нормаль-
ну тургоресцентність. Колби з рослинами
були закриті алюмінієвою фольгою, тому
газообмін між навколишнім середовищем і
сіянцями відбувався, що було позитивним
моментом. Однак у такий спосіб поживне
середовище постійно втрачало вологу і під
кінець експерименту в більшості колб ви-
сохло повністю, що і стало, за нашими спос-
тереженнями, головною причиною загибелі
більшості дослідних особин. За таких умов
частина рослин залишалися живими ще
80—100 діб. Припускаємо, що в разі герме-
тичної упаковки кожної ємності результати
експерименту могли б бути дещо іншими.
У результаті спостережень за сіянцями
ми дійшли таких висновків. По-перше,
можна виділити декілька типів прояву сис-
тем надійності у дослідних видів, які вияв-
ляли свою дію насамперед на морфоло-
гічному та фізіологічному рівнях. По-друге,
найменш витривалими виявилися таксони,
представники яких ведуть наземний спосіб
життя: Bletilla striata, Paphiopedilum "Dore-
us", P. delenatii × glaucophylum та Phalae-
53ISSN 1605�6574. Інтродукція рослин, 2008, № 1
ДДооввггооттррииввааллее ккууллььттииввуувваанннняя ттррооппііккооггеенннниихх ооррххіідднниихх iinn vviittrroo яякк ссппооссіібб ззббеерреежжеенннняя......
nopsis hybr. (представники останнього роду
є типовими епіфітами) (рис. 1).
Зазвичай ксероморфні ознаки в групах
наземних орхідних виражені не так яскра-
во, як у епіфітів, тому вони є чутливішими
до дисбалансу водного обміну, що і стало, на
нашу думку, основною причиною ранньої
загибелі рослин у ході експерименту. Сіянці
Phalaenopsis мають м'ясисті листки, які є
основним депо води в організмі рослини та,
відповідно до своєї функції, інтенсивно
транспірують. Як відомо, робота продихово-
го апарату в умовах культури in vitro пору-
шується — внаслідок постійно високої во-
логості повітря всередині культуральних
ємностей продихи постійно перебувають у
відкритому стані. Крім того, для ювенільних
рослин цього роду характерним є інтенсив-
не виділення вторинних метаболітів у по-
живне середовище, що призводить до ав-
тоінтоксикації. Патологічний вплив остан-
ньої особливо чітко виявляється на середо-
вищах, які не містять у своєму складі акти-
вованого вугілля. Морфологічні зміни (крім
незначного збільшення лінійних розмірів) у
рослин цієї групи не зафіксовані.
У решти таксонів, представники яких є
переважно епіфітами із симподіальним ти-
пом наростання вегетативної сфери, вияв-
лено низку змін в морфологічній структурі
та ритмах наростання вегетативних пагонів:
види із симподіальним типом галуження
в умовах безпасажної культури не фор-
мують пагонів другого та наступних по-
рядків і наростають моноподіально, що
для них не характерно. Живою зали-
шається лише верхня ділянка стебла з
3—4 листками та кількома коренями, які
сформувались з пазух останніх. Причо-
му це явище спостерігалось нами як у
сіянців, які ще не почали формування
симподію, так і в окремих пагонів друго-
го та наступних порядків (рис. 2, 3);
окремі особини зберігають симподій у
вигляді групи туберидіїв (3—4 шт.), що
частково зберігають життєздатне корін-
ня та бруньки поновлення і повністю
втратили асимілюючі листки;
Рис. 1. А—Г: динаміка життєздатності сіянців дослі-
джуваних видів у безпасажній асептичній культурі
А
Б
В
Г
54 ISSN 1605�6574. Інтродукція рослин, 2008, № 1
РР..ВВ.. ІІввааннннііккоовв
припускаємо, що дисбаланс водного обмі-
ну може опосередковано впливати на су-
підрядність пагонів у симподії. Одночасно
на одному екземплярі може розвиватися
дві і більше бруньок поновлення. Крім то-
го, відмічено тенденцію до зменшення лі-
нійних розмірів кожного наступного паго-
на порівняно з попереднім (рис. 4);
активне наростання плагіотропної ділян-
ки симподію при недорозвиненні окремих
елементів кожного метамеру (рис. 5, 6).
у представників роду Paphiopedilum бу-
ло зафіксовано нехарактерне подовжен-
ня меживузль (рис. 7).
Ґрунтуючись на результатах власних
спостережень, вважаємо оптимальним тер-
міном для чергового пасажу строк, коли за
розробленою нами шкалою стан рослин
можна оцінити на три бали. Для кожного ви-
ду цей термін є специфічним (див. таблицю).
Оптимальний термін для пасажу становить
60—70% від терміну максимальної трива-
лості життя у безпасажній культурі.
Можна припустити, що на здатність до
виживання впливає також місце розміщен-
ня рослини в колбі. Однак нам не вдалося
виявити залежності між розташуванням
рослин та їхньою здатністю до виживання.
В одних випадках живі рослини розташову-
валися по периметру колби, в інших — у
центральній частині.
За результатами проведених досліджень
можна зробити такі висновки:
безпасажну культуру можна застосову-
вати як найпростіший спосіб депонуван-
ня на організменному рівні цінних гено-
типів тропікогенних орхідних в умовах
культури in vitro;
Рис. 2 Рис. 3 Рис. 4
Рис. 5 Рис. 6 Рис. 7
Рис. 2. Сіянці Cattleya bowringiana з живою верхньою ділянкою стебла
Рис. 3. Пагони другого порядку сіянця Laelia lundii, які наростають моноподіально
Рис. 4. Сіянець Laelia sincorana з порушеною супідрядністю пагонів
Рис. 5. Сіянець Laelia rubescens з активно наростаючою плагіотропною ділянкою симподію, який має
недорозвинені елементи структури
Рис. 6. Сіянці Laelia rubescens з редукованою, активно наростаючою плагіотропною частиною
Рис. 7. Сіянець Paphiopedilum delenatii × glaucophylum з нехарактерно видовженими меживузлями
55ISSN 1605�6574. Інтродукція рослин, 2008, № 1
ДДооввггооттррииввааллее ккууллььттииввуувваанннняя ттррооппііккооггеенннниихх ооррххіідднниихх iinn vviittrroo яякк ссппооссіібб ззббеерреежжеенннняя......
системи надійності ювенільних рослин
спрацьовують на всіх рівнях організації,
що виявляється морфологічними зміна-
ми структур сіянців та зміною їхніх
ритмів росту і розвитку;
термін для проведення необхідної пере-
садки для кожного виду визначається
дослідним шляхом і є видоспецифіч-
ним;
представники епіфітних видів із симпо-
діальним типом наростання вегетатив-
ної сфери є більш витривалими та плас-
тичними порівняно з наземними орхід-
ними;
у групах рослин, які вижили, виявлено
особини на різних етапах розвитку, що
свідчить про гетерогенність насіння в
плоді. В кожній групі рослин живими за-
лишились здебільшого не найбільші та
найрозвинутіші особини, а екземпляри
середніх та найменших розмірів.
1. Карташова Е.Р. Збільшення тривалості фаз
росту культур тканин і клітини за допомогою
інгібітора ІОК-оксидазної активності // Физиол. и
биохим. культур. раст. — 1992. — 25, № 4. —
С. 397—403.
2. Черевченко Т.М., Буюн Л.І., Ковальська Л.А.
та ін. Орхідеї. — К.: Просвіта, 2001. — 224 с.
3. Augereu J.M., Courtois D., Petiard V. Simple
storage of plant callus // Trends Biotechnol. — 1986. —
4, N 12. — P. 308—309.
4. Dereuddre J. Problemes poses par la conserva-
tion des souches cellulaires et des organs cultives in
vitro // Bull. Soc. bot. Fr. Actual. Bot. — 1985. — 132,
N 3-4. — P. 123—140.
Рекомендувала до друку А.М. Лаврентьєва
Р.В. Иванников
Национальный ботанический сад
им. Н.Н. Гришко НАН Украины,
Украина, г. Киев
ДЛИТЕЛЬНОЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЕ
ТРОПИКОГЕННЫХ ОРХИДНЫХ IN VITRO КАК
СПОСОБ СОХРАНЕНИЯ ЦЕННЫХ ГЕНОТИПОВ
Приведены данные относительно жизнеспособнос-
ти 16 таксонов тропикогенных орхидных при дли-
тельной беспассажной культуре. Установлено, что
таким образом можно длительное время сохранять
ценные генотипы тропикогенных орхидных in
vіtro, что значительно уменьшает затраты труда
на их содержание. В ходе эксперимента выявлено
ряд адаптивных стратегий исследуемых видов к
условиям длительного беспассажного культивиро-
вания, которые проявляются прежде всего различ-
ными морфофизиологическими перестройками.
R.V. Ivannikov
M.M. Gryshko National Botanical Gardens,
National Academy of Sciences of Ukraine,
Ukraine, Kyiv
LONG CULTIVATION OF TROPICOGENIC
ORCHIDS IN VITRO AS A WAY OF RARE
GENOTYPES CONSERVATION
Data concerning vitality of 16 tropicogenic orchids ge-
notypes during long cultivation without replanting are
given. It is determined, that in such a way it is possible
to conserve for a long time valuable orchid's genotypes
in vіtro and cutting of work input on their cultivation.
A series of adaptive strategies of test plants to the con-
ditions of long cultivation without replanting were
found during the experiment. The strategies became
apparent first of all in the form of various mor-
phological and physiological rearrangements.
Тривалість життя та оптимальний термін
пересадки при безпасажній культурі в умовах
in vitro
Вид
Оптимальний
термін пасажу,
доба
Тривалість
життя, доба
Angraecum 1005 1733
sesquipedale
Bletilla striata 512 1092
Cattleya 1117 1796
bowringiana
C. granulose 1525 1705
Encyclia tampensis 808 1755
Laelia lundii 912 1943
L. lundii × manti� 830 1816
queirae
L. mantiqueirae 1003 1874
L. purpurata 1159 2025
L. rubescens 1483 1943
L. sincorana 1224 1888
Oncidium cebolleta 1096 1865
O. lanceanum 879 1933
Paphiopedilum 312 892
"Doreus"
P. delenatii × glau� 512 949
cophylum
Phalaenopsis hybr. 250 986
|
| id | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-695 |
| institution | Plant Introduction |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-17T12:44:58Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | wwwplantintroductionorg/df/07f5eb5ae8a4afb76432485bb12fe6df.pdf |
| spelling | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-6952019-12-24T13:11:10Z Long cultivation of tropicogenic orchids in vitro as a way of rare genotypes conservation Довготривале культивування тропікогенних орхідних in vitro як спосіб збереження цінних генотипів Ivannikov, R.V. Data concerning vitality of 16 tropicogenic orchids genotypes during long cultivation without replanting are given. It is determined, that in such a way it is possible to conserve for a long time valuable orchid's genotypes in vіtro and cutting of work input on their cultivation. A series of adaptive strategies of test plants to the conditions of long cultivation without replanting were found during the experiment. The strategies became apparent first of all in the form of various morphological and physiological rearrangements. Наведено дані відносно життєздатності 16 таксонів тропікогенних орхідних при тривалій безпасажній культурі. Встановлено, що у такий спосіб можна тривалий час зберігати цінні генотипи тропікогенних орхідних in vіtro, що значно зменшує затрати праці з їх утримання. В ході експерименту встановлено низку адаптивних стратегій досліджуваних видів до умов тривалого безпасажного культивування, які виявляються насамперед різними морфофізіологічними перебудовами. M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine 2008-03-01 Article Article application/pdf https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/695 10.5281/zenodo.2556945 Plant Introduction; Vol 37 (2008); 51-55 Інтродукція Рослин; Том 37 (2008); 51-55 2663-290X 1605-6574 10.5281/zenodo.3377803 en https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/695/662 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | Ivannikov, R.V. Довготривале культивування тропікогенних орхідних in vitro як спосіб збереження цінних генотипів |
| title | Довготривале культивування тропікогенних орхідних in vitro як спосіб збереження цінних генотипів |
| title_alt | Long cultivation of tropicogenic orchids in vitro as a way of rare genotypes conservation |
| title_full | Довготривале культивування тропікогенних орхідних in vitro як спосіб збереження цінних генотипів |
| title_fullStr | Довготривале культивування тропікогенних орхідних in vitro як спосіб збереження цінних генотипів |
| title_full_unstemmed | Довготривале культивування тропікогенних орхідних in vitro як спосіб збереження цінних генотипів |
| title_short | Довготривале культивування тропікогенних орхідних in vitro як спосіб збереження цінних генотипів |
| title_sort | довготривале культивування тропікогенних орхідних in vitro як спосіб збереження цінних генотипів |
| url | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/695 |
| work_keys_str_mv | AT ivannikovrv longcultivationoftropicogenicorchidsinvitroasawayofraregenotypesconservation AT ivannikovrv dovgotrivalekulʹtivuvannâtropíkogennihorhídnihinvitroâksposíbzberežennâcínnihgenotipív |