Фізіологічні особливості клонального мікророзмноження троянди ефіроолійної

Експериментальний морфогенез та клональне мікророзмноження видів роду Rosa. Стерилізація рослинного матеріалу і одержання асептичної культури. Особливості розвитку ізольованих меристем in vitro. Адаптація рослин-регенерантів до звичайних умов вирощування.

Рубрика Биология и естествознание
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 15.07.2014
Размер файла 42,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ФІЗІОЛОГІЇ РОСЛИН І ГЕНЕТИКИ

Пілунська Ольга Анатоліївна

УДК 631.589: 633.811

ФІЗІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ КЛОНАЛЬНОГО МІКРОРОЗМНОЖЕННЯ ТРОЯНДИ ЕФІРООЛІЙНОЇ

03.00.12 - фізіологія рослин

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

Київ - 2003

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано в Інституті ефіроолійних і лікарських рослин Української академії аграрних наук.

Науковий керівник: доктор біологічних наук,

Бугара Олександр Михайлович,

Інститут ефіроолійних і лікарських рослин УААН,

завідувач лабораторії клітинної біології.

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, старший науковий співробітник

Сарнацька Вереса Василівна,

Інститут фізіології рослин і генетики НАН України,

провідний науковий співробітник відділу фізіології

росту та розвитку рослин

кандидат біологічних наук

Колесніченко Олена Валеріївна,

Інститут садівництва УААН, завідувач лабораторії

біотехнології та оздоровлення садівного матеріалу.

Провідна установа: Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка

НАН України, м. Київ.

Захист відбудеться " 20 " травня 2003 року о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д26.212.01 при Інституті фізіології рослин і генетики НАН України за адресою: 03022, м. Київ-22, вул. Васильківська, 31/17.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту фізіології рослин і генетики НАН України за адресою: 03022, м. Київ-22, вул. Васильківська, 31/17.

Автореферат розіслано " 19 " квітня 2003 р.

Вчений секретар спеціалізованої

вченої ради Труханов В.А.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Троянда - одна з основних ефіроолійних культур, які вирощуються в Україні. З квіток троянди одержують ефірну олію, трояндовий конкрет, трояндову абсолютну олію, а також трояндову воду, які знаходять широке застосування в парфюмерно-косметичній, медичній та харчовій промисловості.

Крим є традиційним регіоном вирощування троянди ефіроолійної в Україні. За останні десятиріччя тут були створені сорти троянди ефіроолійної Лань і Аура, які відрізняються від раніше створених сортів високим врожаєм квіток та збором ефірної олії, а також перевершують їх за більшістю інших господарсько-корисних ознак.

Сьогодні селекція троянди ефіроолійної спрямована на виведення високоврожайних та високоолійних сортів з підвищеним вмістом в ефірній олії терпенових спиртів, зимостійких та стійких до захворювань. Складність вирішення завдань визначає використання для цих цілей поряд з традиційними селекційними прийомами нових підходів, які дозволяють збагатити селекцію ефективними допоміжними методами. Такі підходи можуть базуватися на вивченні фізіологічних особливостей морфогенезу та використанні комплексу методів культури ізольованих клітин, тканин і органів рослин in vitro (Бутенко, 1964; Калінін та ін., 1980).

Перші дослідження з культури тканин троянди ефіроолійної було розпочато близько 15 років тому (Семенова, 1986; Мещерякова, 1981). Проте об'єктами цих досліджень були раніше створені сорти. Нові сорти, а також перспективні селекційні зразки, створені останніми роками, зовсім не залучалися до таких досліджень, а застосування до них раніше розроблених експериментальних підходів малоефективне, тому що процеси, які відбуваються in vitro, значною мірою детерміновані генотипом. У зв'язку з цим є актуальним дослідження фізіологічних основ регуляції морфогенезу в культурі ізольованих тканин і органів нових перспективних сортів та селекційних зразків троянди ефіроолійної з метою розробки на цій основі ефективних методів мікророзмноження. Розроблені методи можуть бути реалізовані для масового розмноження унікальних селекційних зразків, а також перспективних сортів з метою їх прискореного впровадження у виробництво.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження були складовою частиною державної програми “Ефіроолійні культури” та виконувалися відповідно до тематичного плану Інституту ефіроолійних і лікарських рослин за темою 01.20 “Розробити методи клонального мікророзмноження для одержання посадкового матеріалу перспективних ефіроолійних і лікарських рослин” (№ державної реєстрації 0194U023836).

Мета і завдання дослідження. Мета досліджень - вивчити фізіологічні особливості регуляції морфогенезу в культурі ізольованих тканин та органів троянди ефіроолійної і розробити методики мікророзмноження перспективних сортів та селекційних зразків на основі техніки in vitro. Відповідно до поставленої мети вирішувалися такі основні завдання:

- вивчити особливості регуляції морфогенезу в культурі тканин і органів, встановити залежність цього процесу від генотипу, типу експланту, складу живильних середовищ та умов культивування;

- підібрати типи та концентрації фітогормонів для розвитку мікропагонів та індукції множинного пагоноутворення в культурі ізольованих меристем;

- визначити оптимальні умови коренеутворення меристемних мікропагонів;

- вивчити можливість мікророзмноження на основі поєднання ембріокультури з множинним пагоноутворенням in vitro;

- оптимізувати режим адаптації рослин-регенерантів до звичайних умов вирощування;

- дослідити особливості калюсогенезу в культурі соматичних тканин in vitro і встановити залежність цього процесу від генотипу, типу експланту та складу живильного середовища;

Об'єкт дослідження - процеси морфогенезу в умовах контрольованого експерименту in vitro.

Предмет дослідження - фактори, що детермінують клональне мікророзмноження троянди ефіроолійної.

Методи дослідження. В основу виконання роботи були покладені методи культури ізольованих тканин і органів рослин (Бутенко, 1964; Калінін та ін., 1980). При проведенні цитологічних досліджень використовували загальноприйняті методи, викладені в спеціальних посібниках (Паушева, 1980). Для оцінки достовірності отриманих результатів проводилася статистична обробка даних з використанням пакету програм Microsoft Office.

Наукова новизна одержаних результатів. Проведено порівняльне вивчення особливостей морфогенезу в культурі ізольованих тканин та органів перспективних сортів Лань та Аура і селекційних зразків (№ 782, № 2030, № 2160, № 7806) троянди ефіроолійної. Отримані результати розширюють наявні на сьогоднішній день уявлення про гормональну регуляцію морфогенезу видів роду Rosa в умовах in vitro.

Досліджено фізіологічні особливості клонального мікророзмноження троянди ефіроолійної. Вперше для конкретних генотипів (сорт Аура, селекційні зразки № 782, № 2030, № 2160, № 7806) встановлено залежність процесу морфогенезу в культурі ізольованих меристем від сезонності, місцезнаходження меристем у межах пагону, розміру експланту та типу і концентрації фітогормонів у живильних середовищах. На широкому спектрі генотипів експериментально доведено, що присутність у живильному середовищі бензиламінопурину (0,5- 3,0 мг/л) є головним чинником, що визначає розвиток ізольованих меристем на початковому етапі культивування та індукцію множинного пагоноутворення. На етапі укорінення меристемних мікропагонів виявлено перевагу індолілмасляної кислоти (25 і 50 мг/л) порівняно до інших ауксинів.

Вперше для троянди ефіроолійної показано можливість мікророзмноження на основі поєднання ембріокультури з адвентивним пагоноутворенням in vitro. Оптимізовано умови одержання калюсних культур з листкових та стеблових сегментів, подано їхню цитологічну характеристику.

Практичне значення отриманих результатів. Розроблено методику клонального мікророзмноження перспективних генотипів троянди ефіроолійної на основі культури ізольованих меристем in vitro. Методика може служити експериментальною основою при створенні технології клонального мікророзмноження і бути використаною для клонування унікальних генотипів у селекції, а також як ефективний допоміжний засіб для одержання посадкового матеріалу нового сорту Аура. На основі розробленої методики отримано рослини-регенеранти троянди ефіроолійної, які передано у селекційній процес для подальшого вивчення. Окремі положення дисертаційної роботи використовуються при читанні спецкурсу "Клональне мікророзмноження рослин" у Таврійському національному університеті ім. В.І. Вернадського (м. Сімферополь).

Особистий внесок здобувача полягав у самостійній розробці та виконанні науково-дослідної програми, аналізі наукової літератури, отриманні та обробці експериментальних даних, підготовці наукових статей та оформленні дисертаційної роботи. Разом з науковим керівником визначено об'єкти досліджень, проведено освоєння методик та розробку структури дисертаційної роботи.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації були представлені на міжнародній конференції "Современные проблемы беспочвенного культивирования растений" (Ереван, 1999), на ХII Міжнародній науковій конференції "Вивчення онтогенезу рослин природних та культурних флор у ботанiчних закладах i дендропарках Євразiї" (Полтава, 2000), 12th Congress of the Federation of European Societies of Plant Physiology (Budapest, 2000), на міжнародній науковій конференції "Проблеми квітництва та декоративного садівництва” (Ялта, 2000), на VIII Міжнародній конференції "Сучасні наукові дослідження в садівництві" (Ялта, 2000), на I Республіканській конференції молодих вчених Криму "Актуальні питання сучасної біології" (Сімферополь, 2000), на Всеукраїнській конференції молодих вчених "Актуальні питання сучасного природознавства" (Сімферополь, 2001), на засіданнях лабораторії клітинної біології та вченої ради Інституту ефіроолійних і лікарських рослин (1997-2001).

Публікації з теми дисертації. Матеріали дисертації відображено в 11 наукових публікаціях, з них 3 - статті в провідних фахових виданнях.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається зi вступу, 5 розділів, висновків та рекомендацій з практичного використання результатів досліджень. Роботу викладено на 162 сторінках, вона містить 15 таблиць і 30 малюнків. Список літератури включає 219 джерел, з них 136 - вітчизняних авторів і 83 - зарубіжних дослідників.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

експериментальний морфогенез та клональне мікророзмноження видів роду rosa

Проведено аналіз опублікованих у вітчизняній і зарубіжній літературі даних з біології та традиційних методів розмноження троянди ефіроолійної. Особливу увагу приділено питанням фізіології клонального мікророзмноження видів роду Rosa на основі техніки in vitro (Семенова, 1986; Мещерякова, 1981). Розглянуто літературні дані, що стосуються особливостей калюсогенезу в культурі ізольованих тканин ефіроолійних та декоративних сортів троянди, а також можливості отримання рослин-регенерантів з калюсних культур. На основі узагальнення та критичного аналізу даних літератури розроблено програму досліджень з теми дисертації.

ОБ'ЄКТИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Матеріалом для проведення досліджень служили сорти та перспективні селекційні зразки троянди ефіроолійної: Лань (сорт, рекомендований до районування в Криму, використовуваний у якості контролю), Аура, № 782, № 2030, № 2160, № 7806. Рослини вирощували в польових умовах на колекційній ділянці Інституту ефіроолійних і лікарських рослин. Як експланти для введення в ізольовану культуру використовували меристеми, вегетативні бруньки, зародки, а також листкові та стеблові сегменти молодих паростків.

Стерилізацію рослинного матеріалу і введення експлантів в ізольовану культуру проводили в ламінарному боксі КПГ-1. Підготовка лабораторного посуду, інструментів та приготування живильних середовищ для роботи в стерильних умовах виконували за методиками, загальноприйнятими у дослідженнях з культури ізольованих клітин, тканин та органів рослин (Бутенко, 1964; Калінін та ін., 1980). Для культивування експлантів використовували хімічні пробірки 1,5 х 16 см з об'ємом живильного середовища 10 мл і колби Єрленмейєра об'ємом 100 мл, що містять 20 - 25 мл живильного середовища.

Експланти культивували на модифікованих живильних середовищах Мурасіге і Скуга (МС), Рандольфа - Кокса і Уайта, доповнених тіаміном, піридоксином, нікотиновою кислотою, аскорбіновою кислотою, мезоінозитом та цукрозою. В якості регуляторів росту використовували бензиламінопурин (БАП), кінетин, зеатин, індолілоцтову кислоту (ІОК), нафтілоцтову кислоту (НОК), індолілмасляну кислоту (ІМК), гіберелову кислоту (ГК). Залежно від конкретних завдань дослідження культивування проводили на агаризованих та рідких живильних середовищах. Культуральний посуд з експлантами утримували в умовах термостатованого приміщення з температурою 25 - 27оС, освітленістю 2000 - 3000 лк, 16-годинним фотоперіодом та відносною вологістю повітря 60 - 70 %.

Для цитологічних досліджень калюсні культури фіксували в суміші Карнуа (Паушева, 1980), а також використовували живий матеріал. Для приготування тимчасових препаратів фрагменти калюсу занурювали в 10-процентний розчин пектинази і витримували при температурі 27оС протягом 6 - 12 годин. Після проведення мацерації калюсні тканини роздавлювали на предметному склі і фарбували 0,1-процентним розчином метиленового синього протягом 10 хвилин. Поряд з цим дослідження морфології калюсних клітин проводили на нефарбованих препаратах методом інтерференційного контрасту (Бродський, 1966). Для виявлення ліпідів у калюсних клітинах використовували фарбування суданом III (Пірс, 1962). Для виявлення крохмальних зерен препарати досліджували в поляризованому світлі, при цьому крохмальні зерна виявлялися за подвійною променезаломлюваністю. Цитологічні дослідження проводили на мікроскопі "Люмам І-2" і МРI-5. Препарати фотографували на фотоплівку "Konica - 200" за допомогою мікрофотонасадки МФНЕ-1. Обробку фотоматеріалів проводили за стандартною процедурою.

Статистичну обробку результатів експериментальних досліджень виконували за допомогою пакету прикладних програм Microsoft Office для Windows.

клональне мікророзмноження троянди ефіроолійної на основі культури ізольованих меристем in vitro

Стерилізація рослинного матеріалу і одержання асептичної культури

З метою оптимізації умов одержання асептичних культур троянди ефіроолійної використовували поверхневу обробку рослинного матеріалу розчинами діациду, сулеми, брадофену та етанолу. Кращі результати були отримані при використанні ступінчастої стерилізації, за якої на першому етапі рослинний матеріал обробляли 50-процентним розчином препарату брадофен протягом 5 хвилин, а потім 70-процентним етанолом протягом 10 хвилин.

Такий спосіб стерилізації забезпечував найбільшу життєздатність експлантів та найменший відсоток інфікованості (табл. 1). Кількість інфікованих експлантів складала від 11 % (сорт Аура) до 15 % (зразок № 7806), а життєздатність від 70 % (зразок № 782) до 80 % (сорт Аура). Керуючись отриманими експериментальними даними, подальша робота по введенню експлантів троянди ефіроолійної в ізольовану культуру базувалася на використанні ступінчастої стерилізації рослинного матеріалу.

Таблиця 1

Інфікованість та життєздатність експлантів троянди ефіроолійної при використанні різних способів стерилізації

Сорти

і зразки

Діацид

(0,1 %)

5 хв.

Сулема

(0,1 %)

5 хв.

Брадофен

(50 %)

15 хв.

Брадофен (50%)

+ етанол (70%)

5 +10 хв.

інфі-

кова-

ність,

%

життє-здат-ність,

%

інфі-

кова-

ність,

%

життє-здат-ність,

%

інфі-

кова-

ність,

%

життє-здат-ність,

%

інфі-

кова-

ність,

%

життє-здат-ність,

%

Аура

27,0±1,3

40,5±2,3

31,0±3,1

40,0±1,5

17,0±2,8

50,1±2,6

11,0±1,4

80,0±2,7

Лань

25,0±3,2

40,0±1,5

39,7±0,7

41,9±1,8

21,0±3,1

58,2±2,9

14,2±2,2

75,0±3,5

№ 782

21,0±1,6

39,0±3,7

39,0±2,1

38,0±1,1

18,0±1,9

51,0±2,3

12,0±1,0

70,0±1,2

№ 7806

23,0±2,2

37,0±2,4

34,0±2,3

36,5±1,4

19,0±2,2

52,3±2,7

15,1±1,9

74,0±1,4

№ 2030

24,0±2,5

38,0±1,9

37,0±1,9

39,0±2,7

18,5±2,4

53,0±1,8

14,0±1,7

71,0±2,8

№ 2160

21,0±1,8

36,0±2,1

31,0±2,4

38,2±2,6

20,0±3,7

54,0±1,5

13,4±3,2

77,0±1,6

Вплив сезонності, місцеположення та розміру експланту на розвиток ізольованих меристем

Дослідження показали, що на етапі введення в культуру життєздатність експлантів і розвиток меристем всіх сортів та зразків троянди ефіроолійної значною мірою залежали від строку взяття вихідного матеріалу. Кращий розвиток мікропагонів спостерігався при ізоляції та експлантації меристем на живильне середовище в другій половині липня - на початку серпня і складав у сорта Лань - 80 %, Аура - 75 %, у зразка № 782 - 70 %, у № 7806 -74 %, а у зразків № 2160 і № 2030 - 78 і 69 % відповідно. Більш високою життєздатністю і кращим розвитком відрізнялися меристеми, ізольовані з вегетативних бруньок верхньої та середньої зон паростків, порівняно до меристем, взятих з бруньок нижньої зони. У зв'язку з цим вся подальша робота по культурі ізольованих меристем троянди ефіроолійної проводилася з урахуванням виявленої закономірності.

Особливості розвитку ізольованих меристем in vitro

Дослідження гормональної регуляції морфогенезу у культурі ізольованих меристем показало, що найбільш ефективним для розвитку експлантів на початковому етапі культивування виявився БАП. На модифікованих живильних середовищах Мурасіге-Скуга, що містять 0,1-3,0 мг/л цього цитокінину, ізольовані меристеми збільшувалися в розмірах і починалася регенерація мікропагонів. Для більшості зразків (№ 782, № 2030, № 2160) та сорту Лань оптимальна концентрація БАП на першому етапі культивування складала 1,0 мг/л. Проте для сорту Аура і зразка № 7806 оптимальною виявилася більш низька концентрація БАП - 0,5 мг/л. Дослідження показали, що культивування ізольованих меристем на модифікованих живильних середовищах Мурасіге-Скуга, доповнених ГК у концентрації 1,0 мг/л, призводило до стимулювання розвитку мікропагонів. Через один місяць культивування на цьому живильному середовищі у всіх сортів та зразків висота мікропагонів збільшувалася в середньому в 4,2 - 4,8 раза, при цьому вони зберігали нормальну морфологію.

Спеціального вивчення вимагало питання про вплив ауксинів на ріст та розвиток меристем різних сортів та зразків троянди ефіроолійної. Було встановлено, що внесення в живильне середовище НОК у концентраціях від 0,1 до 2,0 мг/л на фоні постійного вмісту БАП (0,5 - 1,0 мг/л) викликало уповільнення росту мікропагонів у всіх сортів та зразків залежно від збільшення концентрації ауксину. У процесі виконання цієї роботи було встановлено, що необхідним компонентом живильних середовищ для регенерації меристем троянди ефіроолійної є інозит. Кращий розвиток мікропагонів відзначався на модифікованих живильних середовищах Мурасіге-Скуга, що містять інозит у концентраціях 100,0 і 200,0 мг/л (залежно від генотипу).

Власне мікророзмноження in vitro

Процес мікророзмноження сортів та зразків троянди ефіроолійної значною мірою залежав від складу використовуваного живильного середовища. У кожному конкретному випадку були виявлені розходження в інтенсивності росту мікропагонів та в особливостях утворення додаткових паростків залежно від типу та концентрації екзогенних фітогормонів. Як основний засіб розмноження троянди на етапах субкультивування застосовували зняття апікального домінування та індукцію розвитку пазушних меристем під впливом екзогенного цитокінину. Вивчався вплив БАП у концентраціях 0,1; 0,5; 0,8; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 мг/л на індукцію додаткових мікропагонів. Індукція множинного пагоноутворення у всіх сортів та зразків троянди ефіроолійної спостерігалася на 3-му субкультивуванні. Утворення додаткових паростків та початок мікророзмноження було відзначене на 4-му субкультивуванні при концентрації БАП у живильному середовищі 0,8; 1,0 і 3,0 мг/л. Найбільший коефіцієнт розмноження (КР) у сортів та зразків троянди ефіроолійної спостерігався на живильних середовищах, які містять БАП 1,0 і 3,0 мг/л на 5-му субкультивуванні. У сорта Аура коефіцієнт розмноження склав 10,8 при концентрації БАП 1,0 мг/л, у зразка № 782 - 6,3 при концентрації БАП З,0 мг. У зразків № 7806, № 2030 і № 2160 коефіцієнт розмноження складав 9,6; 5,0; 4,5 при концентрації БАП у живильному середовищі 1,0 мг/л і 3,0 мг/л. Проте у сорта Лань максимального коефіцієнту розмноження 5,9 було досягнуто на 4-му субкультивуванні на середовищі, що містить БАП у концентрації 1,0 мг/л. (табл. 2). При подальшому субкультивуванні мікропагонів сортів та зразків троянди ефіроолійної та використанні тих же концентрацій БАП у середовищі, здатність до розмноження знижувалася. Таким чином, в результаті досліджень було підібрано умови індукції множинного пагоноутворення сортів та зразків троянди ефіроолійної і виявлено деякі особливості цього процесу залежно від генотипу та концентрації БАП у живильному середовищі.

Укорінення мікропагонів троянди ефіроолійної

Укорінення мікропагонів є одним з найбільш складних етапів при клональному мікророзмноженні троянди ефіроолійної. В цій роботі для індукції коренеутворення використовували різні прийоми: внесення препаратів групи ауксинів до складу живильних середовищ, обробку базальних ділянок мікропагонів ауксинами з подальшим культивуванням на живильних середовищах, що не містять регуляторів росту, замочування та обробку базальних зон мікропагонів препаратом гумісол.

Вивчено вплив різних ауксинів (ІМК, ІОК, НОК) у концентраціях від 0,2 до 2,0 мг/л на процес коренеутворення у всіх сортів та зразків троянди ефіроолійної. Кращі результати було отримано при перенесенні мікропагонів на модифіковані живильні середовища Мурасіге-Скуга, доповнені ІМК у концентрації від 0,2 до 2,0 мг/л. Водночас для ряду сортів та зразків вдалося підвищити частоту укорінення мікропагонів за рахунок обробки їхніх базальних частин розчином ІМК з подальшим культивуванням на живильному середовищі без ауксинів.

Таблица 2Таблиця 2

Коефіцієнт розмноження сортів та зразків троянди ефіроолійної залежно від концентрації БАП в поживному середовищі та кількості субкультивувань

Сорти, зразки

Кількість субкультивувань

3

4

5

6

концен-трація БАП,

мг/л

КР

довжина

мікро-пагону,

мм

концен-трація БАП,

мг/л

КР

довжина

мікро-пагону,

мм

концен-трація БАП,

мг/л

КР

довжина

мікро-пагону,

мм

концен-трація БАП,

мг/л

КР

довжина

мікро-пагону,

мм

Аура

0,5

1,2

28,0

0,8

5,6

28,7

0,8

8,3

28,8

0,8

3,3

28,9

1,0

5,8

28,9

1,0

10,8

29,0

1,0

3,8

29,2

3,0

5,2

28,5

3,0

6,9

28,9

3,0

4,0

28,9

Лань

1,0

-

29,5

0,8

4,3

29,2

0,8

4,5

29,5

0,8

2,9

29,4

1,0

5,9

29,7

1,0

5,0

29,8

1,0

3,0

29,9

3,0

4,9

29,5

3,0

5,3

29,7

3,0

3,2

29,7

№ 782

0,5

1,3

24,5

0,8

4,8

24,6

0,8

5,4

24,9

0,8

2,1

24,9

1,0

5,0

24,8

1,0

5,9

25,8

1,0

2,8

25,3

3,0

5,2

25,0

3,0

6,3

25,5

3,0

2,5

25,7

№ 7806

1,0

-

27,3

0,8

3,7

27,7

0,8

6,1

27,9

0,8

2,4

27,9

1,0

4,0

27,8

1,0

9,6

28,0

1,0

2,0

28,3

3,0

4,5

28,0

3,0

7,0

28,2

3,0

2,2

28,7

№ 2030

1,0

-

26,9

0,8

3,5

26,9

0,8

4,5

27,0

0,8

1,5

27,1

1,0

4,0

27,0

1,0

5,0

27,3

1,0

2,3

27,4

3,0

4,1

27,1

3,0

4,2

27,5

3,0

2,0

27,7

№ 2160

1,0

-

27,8

0,8

3,0

28,0

0,8

3,8

28,3

0,8

2,7

28,5

1,0

3,7

28,1

1,0

4,0

28,4

1,0

2,5

28,7

3,0

4,0

28,3

3,0

4,5

28,6

3,0

1,7

28,8

Підсумовуючи результати досліджень з індукції коренеутворення, слід зазначити, що сорти та зразки троянди ефіроолійної за здатністю до укорінення можна поділити на дві групи. До першої групи ввійшли сорти Аура і Лань, а також зразок № 7806, що характеризувалися підвищеною здатністю до укорінення порівняно до інших зразків. Укорінення мікропагонів сортів Аура і Лань було найкращим при замочуванні їхніх базальних частин у розчині ІМК (25 і 50 мг/л) протягом 4 годин. Застосування такого підходу сприяло максимальному укоріненню мікропагонів, що досягало у названих вище сортів 88 і 75 % відповідно. Водночас зразок № 7806 характеризувався найбільшою здатністю до укорінення (до 90 %) при пересаджуванні мікропагонів на живильне середовище, що містить 1,0 мг/л ІМК, без попередньої обробки в розчині ауксину.

Другу групу склали зразки № 782 № 2160 і № 2030, здатність до ризогенезу в яких була виражена меншою мірою. Оптимальне укорінення мікропагонів цих зразків троянди ефіроолійної було досягнуто також за допомогою методу замочування базальних частин мікропагонів у розчині ІМК (25 і 50 мг/л) протягом 4 годин з подальшим культивуванням на середовищі без ауксинів. При цьому для зразків № 2030 і № 782 найбільш високого рівня укорінення (72 і 35%) було досягнуто при культивуванні мікропагонів на рідкому живильному середовищі. Максимальний відсоток укорінення мікропагонів у зразка № 2160 (68 %) спостерігався при використанні агаризованого живильного середовища.

Таким чином, проведені дослідження дозволили підібрати умови для укорінення меристемних паростків різних сортів та зразків троянди ефіроолійної іn vitro. При цьому ефективним експериментальним підходом було замочування базальних частин мікропагонів в розчинах ІМК (25 і 50 мг/л) протягом 4 годин з подальшим культивуванням на модифікованих живильних середовищах Мурасіге-Скуга без ауксинів.

Інший експериментальний підхід полягав у використанні для замочування базальних зон мікропагонів препарату гумісол. На підставі отриманих експериментальних даних було зроблено висновок, що гумісол впливав на характер розвитку кореневої системи, збільшував довжину та кількість коренів, а також сприяв, в остаточному підсумку, кращій адаптації рослин до нестерильних умов. Проте за частотою укорінення мікропагонів цей препарат поступався дії ІМК.

У процесі виконання роботи проводився аналіз впливу на процес коренеутворення саліцилової кислоти (5,0; 10,0; 15,0 мг/л). Дослідження показали, що введення до складу живильного середовища саліцилової кислоти разом з ІМК (1,0 мг/л) сприяло підвищенню частоти коренеутворення у зразків № 782, № 2030 і № 2160. Збільшення частоти укорінення на 4,6 - 5,5 % було досягнуто у цих зразків при концентрації саліцилової кислоти 5,0 мг/л. Особливо слід зазначити, що введення до живильного середовища саліцилової кислоти сприяло не лише певному підвищенню частоти коренеутворення, але й стимуляції росту кореневої системи.

Адаптація рослин-регенерантів до звичайних умов вирощування

Заключним етапом клонального мікророзмноження є адаптація рослин до звичайних умов вирощування. У наших дослідженнях було вивчено вплив різних субстратів на приживлюваність рослин, розвиток кореневої системи, ріст та подальший розвиток надземної частини. Як субстрати при переведенні рослин у нестерильні умови були використані такі суміші: торф: керамзит (1:1), торф: керамзит: пісок (1:1:1), керамзит: пісок: листова земля (1:1:2). Для більшості сортів та зразків оптимальним виявився субстрат, що складається з торфу, керамзиту і піску. При використанні цього субстрату приживлюваність рослин складала 95 - 100 %, вони відрізнялися добрим розвитком надземної частини і кореневої системи. У процесі адаптації отриманих in vitro рослин до звичайних умов вирощування використовували загальноприйняті методичні підходи. В перші дні адаптації рослини утримували в термостатованому приміщенні при температурі 25 - 27оС в умовах підвищеної вологості, а через 10-14 днів переводили на звичайний режим вирощування в закритому грунті.

ЕМБРІОКУЛЬТУРА ТРОЯНДИ ЕФІРООЛІЙНОЇ

Вплив генотипу та складу живильного середовища на розвиток проростків у культурі ізольованих зародків

Для виконання експериментальної роботи використовували зародки на торпедоподібній стадії, отримані від вільного запилення сортів Аура і Лань, а також зразків № 782, № 7806, № 2030, № 2160. Культивування зародків на агаризованих живильних середовищах Уайта, Рандольфа-Кокса і Мурасіге-Скуга показало, що максимальний вихід проростків спостерігався при використанні живильного середовища Рандольфа-Кокса. Таким чином, результати наших досліджень погоджуються з даними, отриманими раніше О.Ф. Семеновою (1986), які показали перевагу вирощування ізольованих зародків від різних комбінацій схрещування на безгормональному живильному середовищі. У нашій роботі при використанні живильного середовища Рандольфа-Кокса у всіх сортів і зразків троянди ефіроолійної були отримані нормально розвинуті проростки. Найбільший вихід проростків спостерігався при культивуванні зародків, отриманих від вільного запилення зразка № 7806 і складав 67 %. У інших сортів і селекційних зразків вихід проростків знаходився в межах від 30 до 57 % залежно від генотипу.

Індукція множинного пагоноутворення

Один з головних етапів нашої роботи полягав у підборі умов для індукції множинного пагоноутворення на початкових етапах проростання ізольованих зародків і ювенільних стадій розвитку проростків різних сортів та зразків троянди ефіроолійної. В результаті підбору живильних середовищ, співвідношення фітогормонів та оптимальних умов культивування було розроблено експериментальний підхід до індукції множинного пагоноутворення in vitro. Цей підхід грунтувався на культивуванні зародків на живильниму середовищі Рандольфа-Кокса з подальшим перенесенням утворюваних мікропагонів на модифіковане живильне середовище Мурасіге-Скуга, доповнене БАП у концентрації 1,0 мг/л. При використанні цього експериментального підходу у всіх сортів та зразків спостерігалося закладення адвентивних бруньок, які потім розвивалися в додаткові мікропагони, кількість яких складала від 1,5 у зразку № 782 до 4,0 у зразку № 7806.

При використанні ембріокультури у поєднанні з адвентивним пагоноутворенням значно легше вирішувалося завдання укорінення утворених мікропагонів, ніж з меристемною культурою. Дослідження показали, що висока частота укорінення мікропагонів, отриманих в культурі ізольованих зародків, спостерігалася при перенесенні їх на модифіковане живильне середовище Мурасіге-Скуга, що містило ІМК у концентрації 1,0 мг/л і досягала від 71 % до 95 % залежно від генотипу. Отримані в умовах in vitro рослини адаптували до звичайних умов за тією ж схемою, що й рослини, отримані в культурі ізольованих меристем.

ОПТИМІЗАЦІЯ УМОВ ОДЕРЖАННЯ КАЛЮСНИХ КУЛЬТУР ТРОЯНДИ ЕФІРООЛІЙНОЇ

Вплив типу експланту та складу живильного середовища на індукцію калюсогенезу і характер росту калюсних культур

Проведені дослідження показали, що частота та інтенсивність процесу калюсоутворення в культурі тканин троянди ефіроолійної залежали від генотипу, типу експланту, а також від співвідношення типів та концентрації фітогормонів у живильному середовищі. В ході попередніх досліджень з культури соматичних тканин троянди ефіроолійної були використані різні типи експлантів: сегменти стебла, листка та листкового черешка, вегетативні бруньки. Ці дослідження дозволили встановити, що оптимальними експлантами для одержання калюсних культур були стеблові і листкові сегменти (табл. 3).

Аналіз експериментальних даних показав, що у стеблових сегментів здатність до калюсогенезу проявлялася більш активно, ніж у листкових сегментів. Культивування in vitro сегментів з базальної, медіальної та дистальної зон листка показало, що найбільш активний калюсогенез спостерігався у експлантів з базальної зони. Сегменти медіальної зони листка мали слабку здатність до калюсоутворення, а сегменти дистальної зони практично не утворювали калюс.

Здатність до калюсоутворення у всіх генотипів троянди ефіроолійної сильно варіювала протягом сезону. Відбір та введення в культуру in vitro первинних експлантів у листопаді-березні позитивних результатів не дали. При введенні експлантів у культуру у квітні - травні, вересні - жовтні частота калюсоутворення знаходилася на низькому рівні - до 13 %. Проте у експлантів, введених в ізольовану культуру у липні - серпні, частота калюсоутворення була максимальною і сягала залежно від генотипу 66 - 87 %.

Таблиця 3*

Частота калюсогенезу в культурі соматичних тканин троянди ефіроолійної залежно від генотипу, типу експланту та складу живильного середовища

Сорти

і зразки

Живильне середовище

Тип експланту

Частота калюсоутворення, %

Аура

Лань

№ 782

№ 7806

№ 2030

№ 2160

МС 25

МС 27

МС 22

МС 29

МС 30

МС 26

Сегменти листка

70,5 ± 2,0

79,2 ± 1,7

77,8 ± 0,9

68,1 ± 1,5

78,9 ± 0,7

69,7 ± 0,8

Аура

Лань

№ 782

№ 7806

№ 2030

№ 2160

МС 23

МС 25

МС 28

МС 24

МС 22

МС 21

Сегменти стебла

74,3 ± 0,5

84,9 ± 0,7

80,5 ± 0,6

70,1 ± 1,3

82,4 ± 0,4

73,4 ± 1,6

Аура

Лань

№ 782

№ 7806

№ 2030

№ 2160

МС 29

МС 30

МС 28

МС 26

МС 25

МС 30

Сегменти черешка

45,0 ± 1,2

40,1 ± 0,9

38,8 ± 0,2

41,5 ± 0,4

33,2 ± 0,3

37,3 ± 1,1

Аура

Лань

№ 782

№ 7806

№ 2030

№ 2160

МС 29

МС 27

МС 23

МС 22

МС 21

МС 25

Вегетативні бруньки

66,5 ± 0,7

68,9 ± 1,5

70,1 ± 1,3

69,3 ± 0,8

56,2 ± 0,9

59,7 ± 1,2

* Дані наведено при культивуванні експлантів на оптимальних для кожного сорту та зразка модифікованих живильних середовищах Мурасіге-Скуга.

У процесі виконання роботи проводився аналіз впливу різних типів і концентрацій фітогормонів (кінетину, БАП, НОК, 2,4-Д) в модифікованих живильних середовищах Мурасіге-Скуга на частоту калюсоутворення в культурі листкових та стеблових сегментів. Максимальна частота калюсогенезу спостерігалася на живильних середовищах, що містять як ауксини, так і цитокінини. При використанні середовищ, що містять тільки ауксини або тільки цитокінини, калюсоутворення або взагалі не спостерігалося, або його частота знаходилася на дуже низькому рівні.

Таким чином, дослідження показали, що процес калюсогенезу в культурі тканин троянди ефіроолійної визначається наявністю в живильному середовищі як ауксинів, так і цитокінинів. При оптимальному співвідношенні зазначених регуляторів росту (БАП - 3,0 мг/л, 2,4-Д - 2,0 мг/л; БАП - 2,0 мг/л, НОК - 0,2 мг/л; кінетин - 1,0 мг/л, 2,4-Д - 1,0 мг/л; кінетин - 1,0 мг/л, НОК - 0,5 мг /л) у досліджуваних сортів та зразків троянди ефіроолійної спостерігалася максимальна частота калюсоутворення, а також максимальний приріст маси калюсу в I-II пасажах.

Цитологічні особливості калюсних культур троянди ефіроолійної

Калюсні культури сортів та зразків троянди ефіроолійної характеризувалися гетерогенністю за клітинним складом. В первинному та пасованому калюсах виявлялися клітини меристемного типу, паренхімні клітини різної форми та розмірів, запасальні клітини, а також елементи провідної системи.

Клітини меристемного типу відрізнялися від інших клітин калюсу малими розмірами, мали велике ядро, щільну цитоплазму та відносно слабко розвинуту систему вакуолів. При цьому цитоплазма рівномірно заповнювала весь клітинний об`єм, а ядро займало центральне положення. Клітини меристемного типу звичайно розташовувалися значними локальними скупченнями і часто були приурочені до елементів судинної системи. Осередки клітин меристемного типу були найчисельнішими в калюсних культурах I-III пасажів.

Основну масу калюсу складали клітини паренхімного типу, що помітно варіювали за розмірами - від відносно невеликих до гігантських і частіше мали округлу або овальну форму. Для них було характерним ексцентричне положення ядер та незначна кількість цитоплазми з добре розвинутою системою вакуолів.

Особливо слід зазначити наявність в калюсних культурах різних запасальних клітин. Ці клітини містили крохмальні зерна або ліпідні краплі. Запааючі клітини завжди виявлялися в калюсних культурах різних пасажів, що може служити непрямим доказом невисокої інтенсивності мобілізації запасних речовин на метаболічні та морфогенетичні процеси (Thorpe, Meier, 1972; Patel, Berlyn, 1983). В калюсних культурах троянди ефіроолійної досить добре розвинута провідна система. Доказом цього була наявність великої кількості трахеїд, які розташовувалися значними скупченнями, що складалися з декількох десятків клітин.

Зі збільшенням пасажу в калюсних культурах проявлялася, як правило, тенденція до зниження рівня цитологічної гетерогенності. Звичайно, це проявлялося у переважанні у дещо пізніших пасажах значних паренхімних клітин і зменшенні кількості клітин меристемного типу. Ймовірно, зі збільшенням тривалості культивування знижувалася здатність до повторної диференціації, що є однією з основних причин, яка призводить до гетерогенності калюсних культур за клітинним складом.

ВИСНОВКИ

1. Вивчено фізіологічні особливості морфогенезу в культурі ізольованих меристем та зародків різних сортів і перспективних селекційних зразків троянди ефіроолійної (Лань, Аура, № 7806, № 782, № 2160, № 2030). Встановлено, що спрямованість морфогенезу в умовах in vitro детерміновано генотипом, сезонністю та місцезнаходженням експланту, а також типом та концентрацією фітогормонів у живильному середовищі.

2. Встановлено, що розвиток ізольованих меристем та індукція множинного пагоноутворення in vitro у більшості досліджуваних генотипів залежить від присутності в живильному середовищі БАП у концентраціях (0,5-3,0 мг/л). При цьому максимальний коефіцієнт розмноження досягав від 1:4,5 у зразка № 2160 до 1:10,8 у сорта Аура за один цикл вирощування.

3. Дослідження показали, що найкраще укорінення мікропагонів сортів та селекційних зразків троянди ефіроолійної (35 - 90 %) було досягнуто при замочуванні їхніх базальних частин у водному розчині ІМК 25 та 50 мг/л протягом 4 годин з подальшим культивуванням на живильному середовищі без регуляторів росту.

4. Розроблено повний цикл клонального мікророзмноження троянди ефіроолійної (сорта Аура та перспективних селекційних зразків № 782, № 2030, № 2160, № 7806), починаючи від введення меристем в ізольовану культуру до одержання укорінених рослин, адаптованих до умов in vivo.

Показано можливість клонального мікророзмноження троянди ефіроолійної шляхом поєднання ембріокультури з множинним пагоноутворенням in vitro. Коефіцієнт розмноження при використанні в якості експлантів ізольованих зародків складав від 1:1,5 до 1:4,0 залежно від генотипу.

Частота укорінення мікропагонів, отриманих в культурі ізольованих зародків, істотно вища (71- 95 %), порівняно до меристемних мікропагонів (35 - 90 %), що свідчить про залежність ризогенезу від природи і фізіологічних особливостей експланту.

7. Максимальна частота калюсоутворення сортів та селекційних зразків троянди ефіроолійної (до 70 - 80 %) спостерігалася при культивуванні стеблових та листкових сегментів на модифікованих живильних середовищах Мурасіге-Скуга, доповнених ауксинами та цитокінинами, причому концентрація цитокінину повинна бути однаковою або ж перевищувати концентрацію ауксину.

8. Калюсні культури, отримані зі стеблових та листкових сегментів, характеризувалися високим рівнем цитологічної гетерогенності та складалися з клітин меристемного типу, паренхімних клітин, елементів судинної системи, а також різних типів запасальних клітин, що містять крохмальні зерна та ліпіди.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

Для розмноження нових перспективних генотипів троянди ефіроолійної (сорт Аура, селекційни зразки № 782, № 2030, № 2160, № 7806) рекомендується використовувати методику клонального мікророзмноження на основі культури ізольованих меристем in vitro як додатковий прийом до традиційних методів розмноження. Роботи по експлантації меристем на живильні середовища доцільно починати в другій половині липня - на початку серпня, виділяючи їх з верхньої та середньої частин паростка. Для розвитку ізольованих меристем та індукції множинного пагоноутворення рекомендується використовувати модифіковані живильні середовища Мурасіге-Скуга, доповнені БАП (0,5-3,0 мг/л), а для укорінення мікропагонів замочування їхніх базальних частин у розчині ІМК (25 і 50 мг/л) протягом 4 годин з подальшим культивуванням на безгормональному живильному середовищі. Для адаптації меристемних рослин до звичайних умов рекомендується використовувати субстрат, що складається з суміші торфу, керамзиту і піску (1:1:1), і вирощування протягом перших двох тижнів при підвищеній вологості в умовах термостатованого приміщення при температурі 25-27оС. Ці практичні рекомендації можуть бути методичною основою при розробці промислової технології клонального мікророзмноження та одержання оздоровленого посадкового матеріалу троянди ефіроолійної.

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Пилунская О.А., Бугара А.М. Микроразмножение розы эфиромасличной in vitro // Бюл. Никит. ботан. Сада. - Ялта. - 2001. - № 83. - С. 84-86.

2. Пилунская О.А., Бугара А.М. Цитологические особенности каллусных культур розы эфиромасличной // Ученые записки Таврического национального университета.- Симферополь: ТНУ. - 2001. - Т. 14. - № 1. - С. 167-170.

3. Пилунская О.А., Бугара А.М Использование биотехнологических методов для размножения розы эфиромасличной // Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения. Труды Крымского государственного медицинского университета. - Симферополь. - 2001. - Т. 137. - С. 91-93.

4. Пилунская О.А. Введение в культуру in vitro розы эфиромасличной // Научные труды Крымского государственного аграрного университета. - Симферополь. - 1999. - Вып. № 58. - С. 88-97.

5. Бугара А.М., Пилунская О.А. Оптимизация условий индукции каллусных культур розы эфиромасличной // Труды института эфиромасличных и лекарственных растений. - Симферополь: ИЭЛР. - 1999.- Т. 25. - С. 212-215.

6. Бугара А.М., Пилунская О.А. Культура изолированных зародышей розы эфиромасличной in vitro // Научные труды Крымского государственного аграрного университета. - Симферополь. - 2000. - Вып. № 66. - С. 140-143.

7. Пилунская О.А. Изучение факторов, влияющих на клональное микроразмножение розы эфиромасличной // 8 Междунар. конф. “Современные научные исследования в садоводстве”. - Ялта. - 2000. - С. 44-48.

8. Pilunskaya O.A. Application of the biotechnologic methods for propagation of rose essential oil // 12th Congress of the Federation of European Societies of Plant Physiology. Plant Physiology and Biochemistry. - Budapest. - 2000. - P. 61.

9. Пилунская О.А., Бугара И.А. Некоторые особенности морфогенеза изолированных меристем розы эфиромасличной и мяты in vitro // 12 Междунар. науч. конф. “Вивчення онтогенезу рослин природних та культурних флор у ботанiчних закладах i дендропарках Євразiї”. - Полтава. - 2000. - С. 240-241.

10. Пилунская О.А., Бугара А.М. Особенности морфогенеза и регенерации розы эфиромасличной в условиях in vitro // Междунар. конф. “Современные проблемы беспочвенного культивирования растений”.- Ереван. - 1999. - С. 94.

11. Пилунская О.А. Клональное микроразмножение розы эфиромасличной // 1 Республиканская конф. молодых ученых Крыма “Актуальные вопросы современной биологии”. - Симферополь: ТНУ. - 2000. - С. 46.

АНОТАЦІЇ

Пілунська О.А. Фізіологічні особливості клонального мікророзмноження троянди ефіроолійної.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за cпеціальністю 03.00.12 - фізіологія рослин. Інститут фізіології рослин і генетики НАНУ, Київ, 2003.

Дисертацію присвячено дослідженню особливостей морфогенезу в культурі ізольованих тканин та органів перспективних сортів і селекційних зразків троянди ефіроолійної (Лань, Аура, № 782, № 2030, № 2160, № 7806). Виявлено особливості гормональної регуляції в культурі ізольованих меристем і розроблено методику клонального мікророзмноження перспективних сортів та селекційних зразків троянди ефіроолійної. Досліджено деякі особливості морфогенезу в культурі ізольованих зародків троянди ефіроолійної і показано можливість мікророзмноження на основі поєднання ембріокультури з множинним пагоноутворенням in vitro. Оптимізовано умови одержання калюсних культур зі стеблових та листкових сегментів троянди ефіроолійної, подано їхню цитологічну характеристику. Показано, що для калюсних культур властива гетерогенність за клітинним складом, обумовлена наявністю клітин меристемного та паренхімного типів, запасальних клітин, а також елементів судинної системи.

Ключові слова: троянда ефіроолійна, морфогенез, клональне мікророзмноження, ембріокультура, калюсна культура, регулятори росту.

Пилунская О.А. Физиологические особенности клонального микроразмножения розы эфиромасличной.- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.12 - физиология растений. Институт физиологии растений и генетики НАНУ, Киев, 2003.

Диссертация посвящена исследованию особенностей морфогенеза в культуре изолированных тканей и органов перспективных сортов и селекционных образцов розы эфиромасличной (Лань, Аура, № 782, № 2030, № 2160, № 7806). В процессе выполнения экспериментальной работы определены основные факторы, лимитирующие развитие изолированных меристем in vitro и показана зависимость процесса морфогенеза от генотипа, сезонности, местоположения меристем в пределах побега и состава питательной среды. Выявлены особенности гормональной регуляции морфогенеза в культуре изолированных меристем и подобраны составы питательных сред для индукции множественного побегообразования и ризогенеза. Установлено, что необходимым условием для развития меристем in vitro и множественного побегообразования является присутствие в составе модифицированных питательных сред Мурасиге-Скуга бензиламинопурина (0,5-1,0 мг/л), в то время как на этапе укоренения микропобегов определяющая роль принадлежит индолилмасляной кислоте (25,0 и 50,0 мг/л), показавшей лучшие результаты по сравнению с другими ауксинами. На основании исследования особенностей морфогенеза в культуре изолированных меристем разработана методика клонального микроразмножения перспективных сортов и селекционных образцов розы эфиромасличной. Исследованы некоторые особенности морфогенеза в культуре изолированных зародышей розы эфиромасличной и показана возможность микроразмножения на основе сочетания эмбриокультуры с множественным побегообразованием in vitro. Данный экспериментальный поход включает выращивание изолированных зародышей на питательной среде Рандольфа-Кокса с последующим культивированием образовавшихся микропобегов с целью размножения на модифицированной питательной среде Мурасиге-Скуга, дополненной (БАП - 1,0 мг/л). Оптимизированы условия получения каллусных культур из стеблевых и листовых сегментов розы эфиромасличной и дана их цитологическая характеристика. Показано, что для каллусных культур свойственна гетерогенность по клеточному составу, обусловленная присутствием клеток меристематического и паренхимного типов, запасающих клеток, содержащих крахмал и липиды, а также элементов сосудистой системы.

Ключевые слова: роза эфиромасличная, морфогенез, клональное микроразмножение, эмбриокультура, каллусная культура, регуляторы роста.

Pilunskaya O.A. Physiological peculiarities of clonal micropropagation of rose essential oil. - Manuscript.

Thesis for a Ph. D. Degree (biological sciences, on speciality 03.00.12 - plant physiology). Institute of Plant Physiology and Genetics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2003.

The dissertation is devoted to the problems of the morphogenes peculiarities in culture of isolated tissues and organs of perspective varieties and selection samples of rose essential oil (Lan, Aura, № 782, № 2030, № 2160, № 7806). In the course of carrying out the research some peculiarities of hormone regulation in the culture of isolated meristem and method of clonal micropropagation of some certain perspective varieties and selection samples of rose essential oil were worked out. Certain peculiarities of morphogenes in the culture of isolated embryos of rose essential oil were investigated and the possibility of micropropagation on the basis of the combination of embryos culture with numerous shootforming were studied in vitro.The conditions of obtaining callus cultures from stem and leaf segments of rose essential oil were optimizated and their cytological characteristics was shown. It was proved that for callus cultures heterogeneity in their cell composition, determined by the presence of the cells of meristematic and parenchymal types, storaging cells and also in elements of vascular systems was defined.

Key words: rose essential oil, morphogenes, clonal micropropagation, embryos cultures, callus cultures, growth substanees.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Культура тканин і клітин рослин як об'єкт біотехнології. Клональне мікророзмноження. Методи оздоровлення посадкового матеріалу від вірусної інфекції: метод апікальних меристем, термо- і хіміотерапія. Отримання оздоровленого посадкового матеріалу картоплі.

    контрольная работа [500,0 K], добавлен 25.10.2013

  • Фази вегетації рослин. Умови росту й розвитку рослин. Ріст та розвиток стебла. Морфологія коренів, глибина і ширина їхнього проникнення у ґрунт. Морфогенез генеративних органів. Вегетативні органи квіткових рослин. Фаза колосіння у злаків і осоки.

    курсовая работа [64,0 K], добавлен 22.01.2015

  • Дослідження декоративних видів рослин з пірамідальними, колоно-подібними та конусоподібними формами крони. Особливості вирощування та ареал походження таксодію, кипарису вічнозеленого, ялівця віргінського. Представники родини соснових та тисових.

    курсовая работа [7,2 M], добавлен 13.06.2014

  • Розташування грибів роду та ознаки, покладені в основу систематики. Морфологічні особливості вегетативних та репродуктивних стадій. Біологічні особливості основних видів роду. Джерела інфекції та шляхи їх розповсюдження. Механізми мінливості патогенів.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 16.03.2014

  • На основі вивчених еколого-біологічних властивостей рослин водних та прибережно-водних біоценозів проведення визначення стану їхніх ценозів русла річки Сіверський Донець. Визначення видів біоіндикаторів водного середовища, екологічні особливості видів.

    курсовая работа [63,9 K], добавлен 07.05.2009

  • Поширеність вірусів рослин та профілактичні заходи, які запобігають зараженню. Методи хіміотерапії для оздоровлення рослин та термотерапії для отримання безвірусних клонів і культур верхівкових меристем. Характеристика і особливості передачі Х-вірусу.

    курсовая работа [5,4 M], добавлен 21.09.2010

  • Схема будови очного яблука, нервова регуляція. Оптичний апарат ока. Особливості розвитку зорового аналізатора. Матеріали та методи дослідження сліпої плями. Аналіз матеріалу, морфологічні зміни, вплив середовища, комп`ютерної техніки на орган зору.

    курсовая работа [228,4 K], добавлен 15.09.2010

  • Поява адвентивних рослин у флорі півночі України. Рослинний покрив та його зміни, зумовлені господарською діяльністю як передумови появи адвентивних рослин. Особливості рослинного покриву Чернігівської області. Географічні ареали адвентивних рослин.

    дипломная работа [3,4 M], добавлен 21.09.2010

  • Фізико-географічна характеристика міста Миколаєва. Загальні відомості про родину Розові (Rosaceae). Особливості розподілу видів рослин родини Rosaceae у флорі м. Миколаєва. Біоморфологічна структура видів рослин родини Розових, їх практичне значення.

    курсовая работа [33,5 K], добавлен 05.01.2014

  • Різноманіття видового складу родини Arecaceae чи Palmaeасе, їх біоморфологічні та фізіологічні особливості, закономірності розподілу представників родини в різних природних зонах. Методика вирощування, розмножування та догляду за представниками у регіоні.

    курсовая работа [3,4 M], добавлен 31.01.2015

  • Аналіз екологічних особливостей ампельних рослин та можливостей використання їх у кімнатному дизайні. Характеристика основних видів ампельних рослин: родина страстоцвітні, аралієві, спаржеві, ароїдні, комелінові, акантові, ластовневі, лілійні, геснерієві.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 21.09.2010

  • Видовий склад видів рослин родини Rosaceae у флорі Бистрицької улоговини. Визначення поширення та частоти зустрічності представників даної родини. Еколого-ценотичні особливості досліджуваних видів. Практичне значення видів рослин родини Rosaceae.

    курсовая работа [87,2 K], добавлен 05.11.2010

  • Дослідження морфологічних та екологічних особливостей, фармакологічного застосування пеларгонії. Вивчення способів розмноження, вирощування та догляду за рослиною. Характеристика хвороб та шкідників квітки, методів лікування, використання в озелененні.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 29.11.2011

  • Дослідження та визначення головних аспектів розвитку флори на Землі. Різноманіття існуючих нині і живших раніше на Землі рослин як результат еволюційного процесу. Вивчення механізмів зміни, розмноження та реплікації генетичної інформації рослинного світу.

    реферат [1,1 M], добавлен 12.03.2019

  • Біологічна характеристика весноноса, морфологічні ознаки і умови для життєдіяльності. Вирощування та утримання плідників. Бонітування плідників і ремонтного молодняку веслоноса. Підрощування личинок. Вирощування посадкового матеріалу і товарної продукції.

    курсовая работа [50,3 K], добавлен 23.10.2010

  • Молекулярна структура та фізіологічні властивості води. Термодинамічні показники водного режиму рослин. Процеси надходження і пересування води в рослині. Коренева система як орган поглинання води. Особливості водного режиму у різних екологічних груп.

    курсовая работа [52,6 K], добавлен 25.12.2013

  • Загальна характеристика відділу Квіткових: біологічні особливості; екологія та поширення. Структурні типи рослин відділу Покритонасінних. Еколого-біологічні особливості квіток. Практичне значення квіткових. Будова дводольних та однодольних рослин.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 02.04.2010

  • Троянда - культурна форма рослин родини трояндових. Використання троянд у парфумерії, косметиці, медицині, кулінарії та флористиці. Перспективні сорти ремонтантних троянд. Відомі з давніх часів чайні троянди. Чайно-гібридні троянди та флорибунда.

    презентация [3,8 M], добавлен 08.12.2010

  • Видовий склад, біологічні та екологічні особливості, лісівнича і господарська цінність голонасінних деревних видів-довгожителів у насадженнях. Відділи голонасінних рослин: гінкові, саговники, хвойні та гнетові. Роль голонасінних рослин у житті людини.

    презентация [9,8 M], добавлен 15.04.2014

  • Таксономічний склад і хорологічна характеристика роду Centaurea L. Характеристика особливості рельєфу, кліматичних умов, флори та фауни Чернівецької області. Повний аналіз еколого-ценотичного роду. Цілюща дія та застосування у народній медицині волошки.

    курсовая работа [40,1 K], добавлен 29.03.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.