Біотехнологічні прийоми клонального мікророзмноження троянди Rosa Hybrida L.

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 578.083

Біотехнологічні прийоми клонального мікророзмноження троянди Rosa Hybrida L.

Манушкіна Т.М.,

кандидат сільськогосподарських наук, Миколаївський державний аграрний університет

Биотехнологические приемы клонального микроразмножения розы Rosa hybrida L.

Исследованы морфогенетические потенции изолированных апикальных меристем Rosa hybrida L. в культуре in vitro. Разработана технология клонального микроразмножения розы.

Ключові слова: троянда, клональне мікророзмноження, in vitro.

Вступ. Троянда широко використовується у ландшафтному дизайні для створення розаріїв, солітерних і видових посадок, живих огорож, бордюрів, альпінаріїв, вертикального озеленення, покриття ґрунту, а також вирощуються на зріз для створення букетів [1]. Особливо популярними для букетів є голландські троянди, які мають довге стебло, великий пуп'янок, а сучасні сорти - різноманітне забарвлення та форму квіток. У структурі собівартості троянд на зріз біля 16 % становить вартість посадкового матеріалу. Для підвищення конкурентоздатності продукції квітникарські господарства розмножують рослини здерев'янілими або зеленими живцями. Однак, недоліками даних методів є невисокий коефіцієнт розмноження, низька укорінюваність деяких сортів, необхідність відведення значних площ теплиць під розсадне відділення.

На сьогодні прогресивним методом розмноження рослин є клональне мікророзмноження. Відома значна кількість робіт щодо досліджень в даній царині роду Rosa, до яких залучались різні види - R. canina L. [2], R. damascera Mill. [2], R. hybrida L. [3], а також мініатюрні [4] та ефіроолійні [5] троянди. Однак, представлені роботи свідчать про значний вплив генотипу на ефективність клонального мікророзмноження. У зв'язку з цим актуальним є вивчення фізіологічних особливостей морфогенезу в культурі ізольованих меристем in vitro цінних сортів троянд голландської селекції та розробка прийомів їх клонального мікророзмноження, що дозволить забезпечити тепличні господарства оздоровленим чистосортним посадковим матеріалом.

Мета досліджень - вивчити особливості морфогенезу в культурі ізольованих меристем троянди in vitro та розробити прийоми клонального мікророзмноження промислових сортів.

Методика досліджень. Матеріалом для проведення досліджень служили рослини троянди чайно-гібридної садової групи R. hybrida L. сортів Маруоссія, Гран Прі, Глоссі та Утопія (Голландія). Донорні рослини троянди вирощували в умовах закритого грунту. Як експланти використовували апікальні меристеми розміром 0,8-1,0 мм, які виділяли з пазушних бруньок однорічних пагонів. При проведенні експериментальної роботи застосовували загальноприйняті в культурі ізольованих тканин рослин методи [6]. Для культивування ізольованих меристем та мікроживців використовували як базове живильне середовище Мурасиге і Скуга (МС) [7]. На кожному з етапів клонального мікророзмноження модифікували гормональний склад живильного середовища відповідно до необхідного шляху морфогенезу, додаючи 6-бензиламінопурін (БАП), б-нафтилоцтову кислоту (НОК), індолілоцтову кислоту (ІОК), індолілмасляну кислоту (ІМК), та вивчали вплив ендогенних і екзогенних факторів на ефективність культивування троянди in vitro. троянда розарій посадка

Експланти культивували в культуральній кімнаті при температурі 25-26 єС, освітленості 2-3 клк, фотоперіоді 16 годин, відносній вологості повітря 60-70 %. Тривалість циклу культивування визначали експериментально, в залежності від інтенсивності розвитку рослин-регенерантів. Експерименти ставили в двократній повторності, об'єм вибірки становив 20 рослин.

Результати дослідження. Для стерилізації рослинного матеріалу троянди застосовували 70 %-ний етанол, 50 %-ний розчин препарату «Брадофен», 1 %-ний розчин гіпохлориду натрію, 0,1 %-ний розчин діациду. Найбільш ефективною як для звільнення експлантів від контамінації, так і для збереження їх життєздатності виявилася ступінчаста стерилізація з використанням етанолу та гіпохлориду натрію, що забезпечувала вихід стерильних меристем на рівні 95,0-100,0 %.

Оптимальний розвиток меристем троянди спостерігався на живильному середовищі МС, доповненому БАП (1,0 мг/л) і НОК (0,1 мг/л), на якому у всіх сортів, що досліджувалися, відбувалася регенерація пагонів з частотою 75,0-100,0 %, формувалися основні пагони висотою 17,9-29,4 мм та 1,7-4,2 шт. додаткових пагонів. Збільшення концентрації БАП до 2,0 мг/л викликало більш інтенсивну проліферацію множинних пагонів, однак пригнічувався процес регенерації і формування основних пагонів, збільшувалася частота формування вітрифікованих пагонів.

Для подальшого мікророзмноження основний пагін меристемних рослин розділяли на мікроживці довжиною 4-6 мм з одним листком та відділяли додаткові пагони. Виявлені біометричні відмінності в рості основного та додаткових пагонів троянди на першому етапі клонального мікророзмноження зумовлювали різні коефіцієнти розмноження - у сорту Маруоссія - 11,0, у сорту Гран Прі - 7,6, у сорту Глоссі - 8,7, у сорту Утопія - 5,5.

На етапі власне мікророзмноження троянди процеси регенерації пагонів з мікроживців троянди залежали від вмісту гормонів в живильному середовищі та генотипу. Найбільш оптимальний розвиток мікророслин троянди був відмічений на живильному середовищі МС, доповненому БАП (1,0 мг/л) і НОК (0,1 мг/л). Дане середовище виявилося універсальним для всіх генотипів, оскільки розрахунок коефіцієнту розмноження за сукупністю біометричних параметрів показав, що саме при такому поєднанні гормонів можна одержати максимальну кількість мікроживців на один експлант. Оскільки генотипічні особливості сортів та зразків обумовлювали різну інтенсивність формування пагонів, були одержані різні коефіцієнти розмноження: у сорту Маруоссія - 7,1, Гран Прі - 6,2, у сорту Глоссі - 7,8, у сорту Утопія - 5,9.

Відмічено загальну закономірність розвитку мікророслин всіх генотипів троянди: на другому етапі клонального мікророзмноження відбувалося інтенсивне множинне пагоноутворення та не виділявся основний пагін (рис. 1).

Для одержання максимальної кількості мериклонів при подальшому субкультивуванні проводили розділення множинних пагонів на окремі мікроживці та висаджували на свіжі живильні середовища.

Для визначення оптимальних умов стимулювання ризогенезу у мікропагонів троянди випробовували різні модифікації живильного середовища ЅМС. Найбільш ефективним для індукції коренеутворення визначено живильне середовище, доповнене ІМК та ІОК в концентрації по 0,5 мг/л, на якому частота укорінення у сортів троянди, що досліджувалися, становила 60,0-85,0 %.

Рис. 1. Множинне пагоноутворення у троянди сорту Маруоссія на другому етапі клонального мікророзмноження

Для адаптації до умов in vivo відбирали мікророслини троянди з добре розвиненою кореневою системою і висаджували в горщечки об'ємом 200 мл зі стерильним субстратом різного складу. Найвища приживлюваність мікророслин всіх генотипів - 85,0-95,0 % була забезпечена на субстраті грунт: керамзит: пісок у співвідношенні 4:1:1. Меристемні рослини троянди мали типові для сортів морфологічні ознаки.

Висновки. 1. Вивчено особливості морфогенезу в культурі ізольованих апікальних меристем R. hybrida L. сортів Маруоссія, Гран Прі, Глоссі та Утопія. На основі результатів досліджень розроблено прийоми клонального мікророзмноження промислових сортів троянди.

2. Установлено, що оптимальним для індукції морфогенезу in vitro ізольованих меристем та власне мікророзмноження троянди є агаризоване живильне середовище МС, доповнене БАП (1,0 мг/л) і НОК (0,1 мг/л).

3. Підібрано склад регуляторів росту для укорінення мікропагонів троянди, які включали до живильного середовища Ѕ МСУ ІМК (0,5 мг/л) і ІОК (0,5 мг/л).

4. Для адаптації до умов in vivo оптимальним визначено субстрат грунт: керамзит: пісок у співвідношенні 4:1:1.

Список використаної літератури

1. Воронцов В. В. Все о розах / В. В. Воронцов, В. И. Коробов - М. : «Фитон», 2007. - 340 с.

2. Khosh-Khui M. Micropropagation of new and old world rose species / M. Khosh-Khui, K. S. Sink // J. Hort. Sci. - 1982. - Vol. 57. - P. 315-319.

3. Khosh-Khui M. Rooting-enhancement of Rosa hybrida for tissue culture propagation / M. Khosh-Khui, K. S. Sink // Scientia Hort. - 1982. - Vol. 17. - P. 371-376.

4. Kondratenko O. V. Features of miniature roses clonal micropropagation / O. V. Kondratenko, I. V. Mitrofanova // Biotechnology approaches for exploitation and preservation of plant resuorses. - Yalta, 2002. - P. 34.

5. Пилунская О. А. Изучение факторов, влияющих на клональное микроразмножение розы эфиромасличной / О. А. Пилунская // Современные научные исследования в садоводстве. - Ялта, 2000. - С. 44-53.

6. Калинин Ф. Л. Методы культуры тканей в физиологии и биохимии культурных растений / Калинин Ф. Л., Сарнацкая В. В., Полищук В. Е. - К. : Наук. думка, 1980. - 488 с.

7. Murachige T. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures / T. Murachige, F. Skoog // Physiol. plant. - 1962. - 15, N13. - P. 473-497.

Размещено на Allbest.ru