doi: 10.15389/agrobiology.2014.3.49rus
УДК 633.72+634.3+635.9]:576.7.086.83:58
МИКРОРАЗМНОЖЕНИЕ in vitro СУБТРОПИЧЕСКИХ, ДЕКОРАТИВНЫХ КУЛЬТУР И ЭНДЕМИКОВ ЗАПАДНОГО КАВКАЗА: ОРИГИНАЛЬНЫЕ И ОПТИМИЗИРОВАННЫЕ ПРОТОКОЛЫ
Т.М. КОЛОМИЕЦ, В.И. МАЛЯРОВСКАЯ, М.В. ГВАСАЛИЯ, Л.С. САМАРИНА, Р.Н. СОКОЛОВ
Получение качественного посадочного материала в цветоводстве и садоводстве связывают с необходимостью применять высокие технологии оздоровления и тестирования. Как известно, методы микроразмножения также широко используются селекционерами для ускоренной репродукции ценного материала и служат важным способом поддержания существующего биоразнообразия в случае с видами, занесенными в Красные книги. Однако для ряда цветочно-декоративных, и особенно субтропических плодовых культур, редких исчезающих видов растений дикой флоры еще не описаны надежные приемы получения и размножения растений-регене-рантов in vitro.В настоящей работе представлены результаты разработки и усовершенствования методов микроклонального размножения чая Camellia sinensis (L.) Kuntze, лимона Citruslimon(L.)Burm, камелии японской Camellia japonica L. и Lilium caucasicum Miscz. ex Grossh. (исчезающий эндемичный вид Западного Кавказа). Для вышеперечисленных субтропических и декоративных растений выявлены особенности получения стерильной культуры и сезонные сроки (май-октябрь) их введения в культуру in vitro. Оптимизированы питательные среды и условия культивирования для микроклонального размножения изучаемых культур. Так, для чая культивирование эксплантов на питательной среде WPM (Woody Plant Media), дополненной фиторегуляторами 6-бензиламинопурином (6-БАП, 3,0 мг/л) и аденином (0,9 мг/л), способствовало индукции многочисленных адвентивных микропобегов. Активный рост микропобегов для камелии японской был отмечен также на питательной среде WPM с фиторегуляторами 6-БАП и индолил-3-уксусной кислотой (ИУК) в концентрации соответственно 2 мг/л и 0,5 мг/л. Для сортов лимона надежным способом размножения оказалась микропрививка. Выявлено, что после 3-го цикла микропрививки коэффициент размножения микрочеренков в 2 раза превышал аналогичный показатель для микропобегов из пазушных почек растений-доноров и составил 4,6 шт/побег. У L. caucasicum использование различных частей луковичных чешуй показало, что эффективность индукции морфогенеза in vitro зависела от того, какая часть использовалась в качестве экспланта. Через 48 сут в стерильных условиях из базальной и медиальной частей чешуй развивались преимущественно адвентивные побеги, реже происходил каллусо- и ризогенез, в то время как в культуре апикальных частей преобладал каллусогенез. В доступной литературе мы не нашли данных о возможности получения культуры тканей у L. caucasicum. Таким образом, нами впервые разработан протокол для размножения in vitro этого исчезающего эндемика Западного Кавказа.
Ключевые слова: ступенчатая стерилизация, клональное микроразмножение, микропобеги, микропрививка, чай Camelliasinensis(L.) Kuntze, лимон Citrus limon (L.) Burm, Camellia japonica L., Lilium caucasicum Miscz. ex Grossh.
T.M. Kolomiets, V.I. Malyarovskaya, M.V. Gvasaliya, L.S. Samarina, R.N. Sokolov
To obtain good planting material in floriculture and horticulture, the effective procedures are required for testing and sanitation. Micropropagation is also commonly known as an approach to intensifying plant breeding due to accelerated reproduction of valuable forms and as a way to save biodiversity of rare species. Nevertheless, for many flowering plants, and subtropical fruit crops and endemic species especially, the reliable protocols for in vitro cultivation, regeneration and propagation are not yet reported. This paper presents the results of a revised protocol application and the improvement of clonal micropropagation methods for tea Camellia sinensis (L.) Kuntze, lemon Citrus limon (L.)Burm, blossoming shrub Camellia japonica L., and Lilium caucasicum Miscz. ex Grossh., an endangered endemic species in the Western Caucasus. Some peculiarities in obtaining sterile culture are revealed, and the types of explants and seasonal terms of their introduction to in vitro culture are identified. Nutrient mediums and conditions for clonal micropropagation are optimized. Thus, cultivation of tea explants on WPM supplemented with phytohormones (i.e. 6-BAP at 3.0 mg/l and adenine at 0.9 mg/l) facilitated the induction of numerous adventitious microshoots. Aactive growth of C. japonica microshoots was also observed on the WPM medium with 6-BAP at 2 mg/l and indole-3-acetiс acid at 0.5 mg/l. In lemon cultivars, microengrafting is approved as a reliable propagation method. It was revealed that after the third cycle of microengrafting the multiplication index for microstalstalks was 2 times higher comparing to that for microshoots from auxiliary buds of donor plants, and made up 4.6 pc. per shoot. The results of in vitro cultivation of the various parts of Lilium caucasicum bulb scales showed that the induction of morphogenesis was not the same. After 48 days in vitro cultivation under sterile conditions, from the basal and medial scale parts the adventitious shoots were mainly developing, whereas callus- and rhizogenesis occurred rarely, while in the apical scale parts the callus formation dominated. In special publications there are no data on L. caucasicum cell and tissue in vitro cultivation. So, the protocol for in vitro cultivation and propagation of this endangered endemic species of the Western Caucasus is reported here for the first time.
Keywords: speed sterilization, clonal micropropagation, microshoots, microengrafting, tea Camellia sinensis (L.) Kuntze, lemon Citrus limon (L.) Burm, Camellia japonica L., Lilium caucasicum Miscz. ex Grossh.
ГНУ Всероссийский НИИ цветоводства |
Поступила в редакцию |
Оформление электронного оттиска
