Особливості розмноження рослин Fagus silvatica L. в культурі in vitro
Анотація
Проведено експериментальні дослідження процесу мікроклонування бука лісового, а саме: отримання стерильної культури, ініціація росту, укорінення та адаптація клонів до умов in vivo. Наведено вплив концентрації те експозиції реагентів-стерилянтів на успішність деконтамінації вихідних експлантів досліджуваного виду. Як вихідні експлантанти використано апекси із верхівкових бруньок, заготовлених у другій половині лютого. Застосовано ступінчасту схему деконтамінації рослинного матеріалу наступним чином: 15 с – 96%-й етанол; 24 год – протічна водою із детергентом; 15 хв – 30%-й розчин хлорки; 10 с – 70%-й етанол; 15 с – 2%-й розчин пероксиду водню; 10 хв – 0,2%-й нітрат срібла із промиванням після кожного реагенту стерильною дистильованою водою; 10-15 с– 10%-й розчин "Цефазолін-КМП". Для ініціації експлантів протестовано живильні середовища Р-24, WPM та MS, модифіковані ауксинами НОК, ІОК, ІМК та цитокінінами БАП і кінетин у різних концентраціях та комбінаціях. Реалізація ризогенезу проходила на середовищі MS із зменшеною у 2-4 рази концентрацією основних мінеральних солей з тими ж стимуляторами, як для ініціації. Адаптацію клонів виконували на наступних субстратах: суміш дернового ґрунту з великозернистим піском і торфом у співвідношенні 1:1:1; великозернистий пісок; дерновий ґрунт з великозернистим піском (1:1); готові торфотаблетки ("Jiffy-7 Forestry"). Встановлено, що найбільшу кількість ініційованих експлантів бука лісового (96%) забезпечує живильне середовище MS, модифіковане стимуляторами 2,0 мг/л НОК + 0,5 мг/л ІМК + 0,5 мг/л К+ 0,5 мг/л БАП. Доведено, що підвищений вміст ауксину чи цитокініну, або повна відсутність одного з них спричиняє загибель рослинного матеріалу. Успішне адвентивне коренеутворення експлантів бука лісового (96%) забезпечує використання живильного середовища за рецептом: 0,5 МS + 1,0 мг/л НОК + 1,0 мг/ ІМК. У випадку зниження кількості мінеральних солей у чотири рази значно зменшується здатність рослин-регенерантів до ризогенезу. Найефективнішим субстратом для адаптації клонів бука лісового є простерилізовані торфотаблетки, які забезпечили 94% життєздатних рослин на 30-ту добу культивування.
Посилання
Гречаник, Р. М., Базюк, О. Ф., Каганяк, Ю. Й., & Гриник, Г. Г. (2000). Мікроклональне розмноження бука лісового. Науковий вісник УкрДЛТУ «Лісівницькі дослідження в Україні», 10(4), 137–142. [Grechanyk, R. M., Bazyuk, O. F., Kaganyak, Y. Y., & Hrynyk, H. G. (2000). Microclonal propagation of European beech. Scientific Bulletin of Ukrainian State Forestry University«Forestry Research in Ukraine», 10(4), 137–142. Retrieved from https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2000/10_4/index.htm] (in Ukrainian)
Гузь, М. М., Гречаник, Р. М., & Лісовий, М. М. (2009). Стерилізація вихідних експлантантів морфологічних форм бука лісового при розмноженні in vitro. Науковий вісник НЛТУ України, 19(10), 7–10. [Guz, M. M., Grechanyk, R. M., & Lisovyi, M. M. (2009). Sterilization of initial explants of morphological forms of European beech during in vitro propagation. Scientific Bulletin of Ukrainian National Forestry University, 19(10), 7–10. Retrieved from https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2009/19_10/index.htm] (in Ukrainian)
Державне агентство лісових ресурсів України (2024). [State Agency of Forest Resources of Ukraine (2024). Retrieved from https://forest.gov.ua/] (in Ukrainian)
Козлов, В. Г. (2003). Інтродукція видів і форм бука (Fagus L.) у Правобережному Лісостепу України та перспективи використання їх в культурі. Умань: Уманське виробничо-поліграфічне видавництво. [Kozlov, V. G. (2003). Introduction of species and forms of beech (Fagus L.) in the Right Bank Forest Steppe of Ukraine and prospects for their use in culture. Uman: Uman production and printing publishing house] (in Ukrainian)
Колесніченко, О. В., Слюсар, С. І., Якобчук, О. М. (2009). Методичні рекомендації з розмноження деревних декоративних рослин Ботанічного саду НУБіП України. Київ: НУБіП України. [Kolesnichenko, O. V., Slyusar, S. I., Yakobchuk, O. M. (2009). Methodical recommendations for the propagation of woody ornamental plants of the Botanical Garden of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine. Kyiv: National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine] (in Ukrainian)
Кучерявий, В. П. (2005). Озеленення населених місць. Львів: Світ. [Kucheryavyy, V. P. (2005). Landscaping of populated areas. Lviv: Svit] (in Ukrainian)
Лісовий, М. М., & Гузь, М. М. (2022). Бук лісовий: поліморфізм, розмноження та використання. Львів: ПП "Новий світ-2000". [Lisovyi, M. M., & Guz, M. M. (2022). European beech: polymorphism, reproduction and use. Lviv: PP "Novyy svit-2000"] (in Ukrainian)
Лісовий, М. М. (2009). Поліморфність бука лісового. Науковий вісник НЛТУ України, 19(3), 33–37. [Lisovyi M.M. (2009). Polymorphism of forest beech. Scientific Bulletin of Ukrainian National Forestry University, 19(3), 33–37. Retrieved from https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2009/19_3/index.htm] (in Ukrainian)
Лісовий, М. М. (2015). Особливості стерилізації та введення в культуру in vitro експлантів Taxus baccata L. Науковий вісник НЛТУ України, 25(5), 8–13. [Lisovyi, M. M. (2015). Peculiarities of sterilization and introduction into in vitro culture of explants of Taxus baccata L. Scientific Bulletin of Ukrainian National Forestry University, 25(5), 8–13. Retrieved from https://nv.nltu.edu.ua/index.php/journal/article/view/979] (in Ukrainian)
Мусієнко, М. М., Панюта, О. О. (2005). Біотехнологія рослин. Київ: ВПЦ "Київський університет". [Musienko, M. M., Panyuta, O. O. (2005). Biotechnology of plants. Kyiv: VOC "Kyiv University"] (in Ukrainian)
Чорнобров, О. Ю., Олексійченко, Н. О. (2014). Особливості введення в культуру in vitro рослин бука лісового (Fagus sylvatica L.). Лісове і садово-паркове господарство, 5, 23–28. [Chornobrov, O. Yu., & Oleksiichenko, N. O. (2014). Peculiarities of in vitro cultivation of beech (Fagus silvatica L.) plants. Forestry and horticulture, 5, 23–28. Retrieved from http://nbuv.gov.ua/UJRN/licgoc_2014_5_12] (in Ukrainian).
Ahuja, M. R. (1984). A commercially feasible micropropagation methods for aspen. Silvae Genetica, 33. Retrieved from https://digitalcommons.usu. edu/aspen_bib/4067/
Badoni, A., & Chauhan, J. S. (2010). In vitro sterilization protocol for micropropagation of Solanum tuberosum cv. Kufri Himilini. Academia Arena 2(4). Retrieved from ttps://www.sciencepub.net/academia/aa0204/03_0977_Anoop_Badoni_aa 0204_ 24_27.pdf
Barry, L. N. (1991). In vitro Development of Mature Fagus sylvatica L. buds II. Seasonal Changes in The Response to Plant Growth Regulators. Journal of Plant Physiology, 138(2). Retrieved from https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0176161711802592.
Chalupa, V. (2004). In vitro propagation of European larch (Larix decidua Mill.). Journal of Forestry Science, 50(12), 553–558. Retrieved from https://www.agriculturejournals.cz/pdfs/jfs/2004/12/01.pdf
Hazubska-Przybył, T., Chmielarz, P., & Bojarczuk, K. (2015). In vitro responses of various explants of Fagus sylvatica. Dendrobiology, 73, 135–145. Retrieved from file:///C:/Users/User/Downloads/In_vitro_responses_of_various_expla.pdf
Lisоvyj, M., & Guz, М. (2017). Prospects of reproduction of genetic resources of the main forest-forming gymnosperm species of Ukraine by breeding in vitrо. Scientific Bulletin of Ukrainian National Forestry University, 27(8), 70–75. https://doi.org/10.15421/40270810
Singh, A. (2023). Assessing the Effectiveness of PPM™ in European Beech (Fagus sylvatica) Tissue Culture. Plant Cell Technology. Retrieved from https://plantcelltechnology.com/blogs/blog/blogassessing-the-effectiveness-of-ppm-in-european-beech-fagus-sylvatica-tissue-culture. Pet therapy. (n.d.).
Vieitez, A. M., Ferro, E. M., & Ballester, A. (1993). Micropropagation of Fagus sylvatica L. In Vitro Cellular & Developmental Biology – Plant, 29(4), 183–186. Retrieved from https://www.jstor.org/stable/4293000
Vieitez, A. M., & San-Josе, M. C. (1996). Adventitious shoot regeneration from Fagus sylvatica leaf explants in vitro. In Vitro Cellular & Developmental Biology – Plant, 32, 140–147. Retrieved from https://link.springer.com/article/10.1007/BF02822757
Yaroshchuk, R., Guz, M., Kovalenko, I., Zherdetska, S., & Lisоvyj, M. (2020). Features of the in vitro propagation of Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco. Modern Phytomorphology, 14, 4–12. Retrieved from https://www.phytomorphology.com/articles/features-of-the-in-vitro propagation-of-pseudotsuga-menziesii-mirb-franco.pdf
