Особливості мікроклонального розмноження цінних генотипів роду Populus L. in vitro

  • Natalia Vysotska Український науково-дослідний інститут лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г.М. Висоцького https://orcid.org/0000-0002-3033-2036
  • Irina Zolotykh Український науково-дослідний інститут лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г.М. Висоцького
Ключові слова: тополі; генотип; мікророзмноження; поживне середовище; 6-бензиладенін; морфогенез; пагоноутворення; адвентивні бруньки; мультиплікація.

Анотація

Досліджено особливості морфогенезу, пагоноутворення та мультиплікації різних генотипів тополі в культурі in vitro, які вирізнялись високою господарською цінністю у дослідно-виробничих і сортовипробувальних культурах, а, саме, клони тополь української селекції «Новоберлінська», «Дружба», «Гулівер», «Перспективна», «Львівська», «Західна», «Лубенська». Визначено оптимальні склад сольового середовища та концентрації гормонів для успішної ініціації культури in vitro та мультиплікації.

Морфогенезна активність усіх досліджених клонів тополь після декількох пасажів була достатньо високою на всіх обраних типах середовищ незалежно від концентрації 6-бензиладеніну. Водночас вплив середовища ініціації на успішність пагоноутворення був досить суттєвим. Двофакторним дисперсійним аналізом встановлено, що можливість пагоноутворення на 83,8% зумовлено сольовим складом середовища, на 0,3% – концентрацією гормонів, а 15,9% припадає на дію чинників, що не підлягали обліку, в т.ч. на вплив генотипу.

Найбільшу частку пагоноутворення отримали на середовищі MS (61,7 та 72,3% з додаванням БАП у концентрації 0,1 мг/л та 0,3 мг/л відповідно). Встановлено, що формування адвентивних бруньок на експланті на 69% зумовлено концентрацією гормонів, на 22% – сольовим складом середовища, а 9% припадає на дію інших чинників.

Підтверджено значний вплив генотипу на всі досліджувані характеритики. Найвищу морфогенезну активність відзначено у клонів тополь «Перспективна», «Лубенська», «Дружба» та «Новоберлінська». Проліферація пагонів найінтенсивніше відбувається у клонів: «Дружба» та «Західна». Найкращу здатність до формування адвентивних бруньок виявляли клони «Західна», «Гулівер», «Дружба» і «Новоберлінська».

Універсальним для мікророзмноження тополь української селекції є середовище MS із додаванням 6-бензиламінопурину у концентрації 0,3 мг/л.

##submission.authorBiographies##

Місце роботи автора

Член-кореспондент Лісівничої академії наук України, кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник, перший заступник директора з наукових питань

Місце роботи автора

Науковий співробітник лабораторії селекції

Посилання

Agrawal, V., & Gupta, S. C. (1991). In vitro plantlet development from ex-plants of 25-year-old tress of P. × euramericana – a hybrid poplar. Plant Science, 78 (1), 99-105. https://doi.org/10.1016/0168-9452(91)90166-6
Chun, Y. W., Hall, R. B., & Stephens, L. C. (1986). Influence of medium con-sistency and shoot density on in vitro shoot proliferation of Populus alba x P. gran-didentata. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 5, 179-185. https://doi.org/10.1007/BF00040128
Coleman G. D., & Ernst S. G. (1989). In vitro shoot regeneration of Populus deltoides: effect of cytokinin and genotype. Plant Cell Reports, 8 (8), 459-462. https://doi.org/10.1007/BF00269048
Dospekhov, B.A. (1979). Field experiment techniques (with the basics of sta-tistical processing of research results). Moscow: Kolos (in Russian).
Duchefa biochemical (2000-2001). Catalogue.
Edvin, F., & George, P. D. (1993/1996) Plant propagation by tissue culture. Part 2 In practice. 2-nd edition. Exgenetics Limited.
Erst, A. A., & Bakulin, V. T. (2012). Clonal micropropagation of siberian silver poplar. Turczaninowia, 15 (1), 58-62 (in Russian).
Fuchylo, Ya., Maurer, V., Sbytna, M., Odarchenko, I., & Fuchylo, D. (2016). Features of woody biomass and planting-stock of poplar in “stump” type of planta-tion management. Scientific works of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 14, 134-140 (in Ukrainian). https://doi.org/10.15421/411618
Kushnіr, G. P., & Sarnatska, V. V. (2005). Micropropagation of plants. Кyiv: Scientific thought (in Ukrainian)
Lapach, S. N, Chubenco, A. V., & Babych, P. N. (2001). Statistical methods in biomedical research using Excel (2nd ed.). Kyiv: Morion (in Russian).
Maheshwari, P., & Kovalchuk, I. (2011). Efficient shoot regeneration from in-termodal explants of Populus angustifolia, Populus balsamifera and Populus del-toids. New Biotech, 28 (6), 778-787.
Mashkina, O. S., Sivolapov, A. I., & Tabatskaya, T. M. (2010). Cytogenetic certification of gray poplar»s clones of propagated in vitro. Materials of the All-Russian scientific-practical a conference with international participation dedicated to the 100th anniversary of the birth of Professor Mikhail Mikhailovich Veresin: Genetics, selection, seed production and reproduction of tree species, 23-37. Voronezh, Russia: Fed Education Agency, Federal State Budgetary Educational Istitution of Higher Professional Education «Voronezh State Forestry Engineering Academy» (in Russian).
Scaltsoyiannes, A., Tsoulpha, P., Panetsos, K. P., & Moulalis, D. (1997). Effect of Genotype on Micropropagation of Walnut Trees (Juglans regia). Silvae Genetica, 46, 326-332.
Thompson D. G., & Gordon J. C. (1977). Propagation of poplar by shoot apex culture and nutrient film technique. Tappi Conference Papers: Forest Biology & Wood Chemistry, 77-82.
Vysotska, N. Yu. (2017). Current state and prospects of the poplar genetic resources conservation in Ukraine. Proceedings of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 15, 38-44 (in Ukrainian). https://doi.org/10.15421/411705
Welander, M., Jansson, E., & Lindqvist, H. (1989). In vitro propagation of Populus x wilsocarpa – a hybrid of ornamental value. Plant Cell Tissue Organ Culture, 18, 209-219.
Wu Shuang-Xiu, & Zu Yuan-Gang (2006). In vitro regeneration of Populus langfangensis 3 for transformation and micropropagation. Bulletin of Botanical Research, 26 (2), 201-205. https://doi.org/10.1080/07929978.2015.1076982
Yadav, R., Aror, P., Kumar, D., Katyal, D., Dilbaghi, N., & Chaudhury, A. (2009). High frequency direct plant regeneration from leaf, internode and root seg-ments of Eastern Cottonwood (Populus deltoides). Plant Biotechnology Reports, 3, 175-182. https://doi.org/10.1007/s11816-009-0088-5
Zeng You-Ling, & Yi Li-Juan, Zhang Fu-Chun (2006). Analysis of proliferation of adventitious shoot and regeneration poplar plants. Bulletin of Botanical Research, 26 (3), 329-332.
Опубліковано
2019-03-28
Розділ
ЛІСОВІ КУЛЬТУРИ, ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ, СЕЛЕКЦІЯ І ГЕНЕТИКА