CC BY
22
Нацюнальний лкотехшчний ун1верситет Украши
УДК630*27:518.165.7 Асист. О.1. Захарчук -
Житомирський тщональтй агроекологiчний утверситет
АДАПТАЦ1Я М1КРОКЛОН1В В'ЯЗА ГЛАДЕНЬКОГО (ULMUSLAEVIS PALL.) ДО УМОВ IN VIVO
Проведено дослщження останнього етапу мшроклонального розмноження - по-етапно! адаптацп рослин-регенерантiв в'яза гладенького (Ulmus laevis Pall.) до субстрату в умовах закритого грунту. Дослщжено вплив площi живлення на перебiг процесш, яю проходять при переходi рослин з асептичних до неасептичних умов, встановлено вплив ii на бюметричш показники регенерантiв. Стратегiя, розроблена для в'яза гладенького (Ulmus laevis Pall.), сприяе довготермшовому збереженню ел^них генотишв, а також забезпечуе шдхщ до покращання збереженостi iнших порщ, яю перебувають пiд загрозою зникнення.
Ключовi слова: Ulmus laevis Pall., in vitro, in vivo, живильне середовище, регене-рант, адаптащя, площа живлення.
Вступ. Iльмовi лiси мають високу промислову цiннiсть, водоохоронне та водорегулятивне значения. Але ресурси цього виду надзвичайно обмеженi i не ввдтворюються в таких об'емах, як цього вимагае лiсiвнича практика. Мшрокло-нальне розмноження е ефективним способом збереження генотипiв зрiлих дерев, яю е потенцiйно стiйкими до голландсько1 хвороби iльмових, спричинена грибом Graphium ulmi. Ввдтворення в'язiв у культурi in vitro, зокрема в'яза аме-риканського, практикують у крашах Пiвнiчноí Америки (Канадi, США) та Кита!' [6-8, 10]. Отже, закордонна практика свдаить про доцшьшсть використання культури in vitro для отримання високопродуктивного садивного матерiалу в'яза гладенького. Водночас, вщомо, що регенеращя in vitro - це складний для ввд-творення генотипозалежний процес [1, 3].
Завершальним етапом мшроклонального розмноження е поетапна адаптация рослин-регенеранпв до субстрату в умовах закритого грунту. Запорукою усшшного адаптування регенерантiв до умом in vivo е ретельний пiдбiр субстрату та сприятливi умови в перюд загартування рослин [5]. Збшьшення якк-ного складу лiсових насаджень за рахунок отримання клонованих рослин, стш-ких до патогенних органiзмiв, стресових та техногенних факторiв, може прис-корити вiдтворения лiсових ресурсов, дасть змогу отримати генетично покраще-ний матерiал значно ранiше, шж у звичайних умовах.
Актуальним питанням е не лише отримання регенератов, але i !'х поста-септична адаптация, оскiльки найскладнiшим е етап адаптацц рослин до несте-рильних умов. Щоб здешевити матерiал отримано!' культури in vitro, його адап-тують й одночасно розмножують в умовах закритого грунту. Одшею з причин пошуку оптимальних площ живлення шд час постасептично!' адаптацií рослин in vivo е отримання бшьшо!' кшькосп якiсного матерiалу за якомога менших затрат електроенергií. Тому нашою метою було дослiдити вплив плошд живлення на перебiг процеав, якi вiдбуваються пiд час переходу рослин з асептичних до неасептичних умов.
MaTepia™ та методи. До^дження виконано на базi лабораторií селек-цií, бютехнологп та мiкроклонального розмноження хмелю 1нституту сшьсько-го господарства Полiсся НААН Украши.
Науковий liiciink НЛТУ Украми. - 2015. - Вип. 25.6
Пересаджування рослин-регенеранлв у субстрат е вiдповiдальним ета-пом, що завершуе процес м^оклонального розмноження. Найбiльш придатний час для цього - весна або початок л^а. Рослини-регенеранти, вирощеш в умо-вах in vitro на живильному середовищi WPM [9], якi мали добре сформованi па-гони не меншi 2-2,5 см Í3 3-6 листками та добре розвинену кореневу систему 35 см, обережно виймали Í3 пробiрок або колб тнцетом. Вiдмивали корiння вiд залишмв агару дистильованою водою та адаптовували до умов in vivo. Адапта-ц1ю проводили поступово. Спочатку рослини упродовж тижня знаходилися у стерильнш rрунтовiй сумiшi в накритому сташ та за умов високо'' вологосл 90100 % за температури 22±1оС. Через тиждень 1'х вщкривали один раз на день, по-чинаючи з 10-15 хв, поступово збшьшуючи перiод перебування клонiв у вщкри-тому станi за звичайних тепличних умов. Пiсля повного вщкриття та адаптаци до тепличних умов з метою запоб^ання зневодненню листя регенеранлв 1'х об-прискували 50 %-м розчином глщерину в дiетиловому спиртi.
Для запобiгання поширенню грибкових захворювань рослини через 34 дш пiсля висаджування обприскували фунгщидними препаратами (дитан, байлетон) згiдно з шструкщею до препарату, а перед висаджуванням у землесу-мiш íí попередньо обробляли розчином фундазолу (5 %) за 2-3 днi до садшня. Посуд, матерiали та шструменти готували згiдно iз загальноприйнятими методиками [2-4].
Результати дослщження. Дослщжували вплив площi живлення в закри-тому rрунтi на приживлення регенеранлв. Культивування рослин проводили в тепличних касетах за такими варiантами комiрок: 2,5*2,5см; 5*5 см; 10*10 см; 12^12 см на рiзниx варiантаx субстрату: 1) пiсок, 2) торф'яш таблетки, 3) т-сок+торф+дернова земля у стввщношенш 1:1:1 (рис.).
-О- 1. ni сок
~~2. Торф, таблетки —Д— 3. nicoK+торф+дернова земля (1:1:1)
2,5*2,5см 5*5см 10* 10см 12* 12см Приживлювашсть,%
Рис. Приживлювамсть регенерант1в в 'за гладенького нарiзних варiантах субстрату, %
Так, найбшьшу частку приживлюваносл отримано в разi висаджування регенеранлв у грунтову сумш пiску, торфу та дерново'' землi (1:1:1) у межах 49,3-70,7 % залежно вiд розмiру площi живлення. Це майже в 1,5 раза переви-щуе показники приживлюваностi варiанта № 1 та в 1,3 раза - варiанта № 2. Тому подальшi спостереження за бюметричними показниками регенерантiв залежно вщ площi живлення здiйснювали у третьому варiантi на грунтовiй сумИ пiсок + торф + дернова земля. Щодо вивчення впливу площi живлення в закри-тому грунл на приживлення регенерантiв встановлено ютотний вплив густоти розмiщення рослин на бюметричш показники (табл.).
Нащональний лкотехшчний ун1верситет УкраХни
Табл. Залежтсть бюметричних показнитврегенерантiв в'яза гладенького
вiд площi живлення
Кшьюсть pereHepaHTÍB, шт. Висота, мм Кiлькiсть Довжина ко- Кiлькiсть
BapiaHT висадже- прижив- % мiжвузлiв, ренево1 сис- KopeHiB,
них лених шт. теми, мм шт.
2,5x2,5 75 37 49,3 143,6±10 7,7 85,3±4 6,6
5x5 75 51 68,0 178,4±11 9,5 127,4±' 10,9
10x10 75 53 70,7 181,1±8 9,8 130,3±' 11,3
12x12 75 53 70,7 187,6±13 10,1 133,9±11 11,6
Так, за найменшо'' плошд живлення 6,25 см2 (за розм1рш ком1рки 2,5x2,5 см) рослини мали найменшу висоту - 143,6±10 мм та кшьккть мiжвузлiв у пагонi - 7,7 шт. Площа живлення 144 см2 (розмiр комiрки 12x12 см) зумовила формування рослин висотою 187,6±13 мм i 10,3 шт. мiжвузлiв на пагош. Площа живлення впливала також i на особливосп ризогенезу. За розмiру комiрки 2,5x2,5 см рослини в середньому мали довжину коренево'' системи 85,3±4 мм та формували 6,6 шт. коренiв. Найбiльш розвиненими були коренi з площею живлення 144,0 см2 (12x 12 см): кшьккть коренiв - 11,6 шт., довжина коренево'' системи - 133,9±11 мм.
Стр1мке збшьшення приживлюваностi вiд 49,3 до 68,0 % спостережено лише в разi збшьшення розмiрiв комiрки вiд 2,5x2,5 см до 5x5 см. Подальше збшьшення розмiру комiрки значно не впливало на вiдсоток приживлюваностi, тобто з метою зменшення витрат на отримання садивного матерiалу задовiльноí якосп достатнiм е використання комiрок розмiром 5x5 см. Аналогiчну тенден-цда простежено й мiж бiометричними показниками у дослщжуваних варiантаx.
Висновки. В xодi експерименту як субстрату для адаптацп встановлено, що найкращу приживлюванкть мали регенеранти, висадженi в грунтову сумiш торфу, пiску i дерново'' землi у спiввiдношеннi 1:1:1. Запобкти зневодненню листя регенерантш пiд час 'х адаптаци до польових умов вдалося за допомогою обприскування рослин упродовж всього акшматизацшного перiоду 50 %-м роз-чином глiцерину в дiетиловому спиртi (1:1). Застосування цього методу дало змогу досягти 70,7 % 'х приживлюваност! При цьому сприятливим термiном висаджування рослин у ввдкритий грунт е квiтень-червень. Щодо пошуку опти-мальних площ живлення шд час постасептично'' адаптаци рослин in vivo, для отримання бшьшо! кшькосп якiсного матерiалу з метою зменшення 'х витрат достатнiм е використання комiрок розмiром 5x5 см.
Лггература
1. Бутова Г.П. Использование методов культуры ткани для размножения и генетического улучшения лесных древесных растений / Г.П. Бутова, Т.М. Табацкая, Л. Л. Скробова // Генетика и селекция в лесоводстве : сб. науч. тр. - 1991. - С. 41-49.
2. Захарчук О.1. Розмноження в'яза гладенького (Ulmus laevis Pall.) in vitro / O.I. Захарчук // Науковий вюник НЛТУ Украхни : зб. наук.-техн. праць. - Л^в : РВВ НЛТУ Украхни. - 2013. -Вип. 23.15. - С. 49-54.
3. Кушшр Г.П. Мшоклональне розмноження рослин, теорiя i практика / Г.П. Кушшр, В В. Сарнацька. - К. : Вид-во "Наук. думка", 2005. - 270 с.
4. Мельничук М.Д. Бютехнологш рослин : шдручник [для студ. ВНЗ] / М.Д. Мельни-чук, Т.В. Новак, В.А. Кунах. - К. : Вид-во "Полкрафконсалтинг", 2003. - 520 с.
Науковий вкник НЛТУ Укра'1'ни. - 2015. - Вип. 25.6
5. Мельничук М.Д. Практикум з бiотехнологii рослин / М.Д. Мельничук, Т.В. Новак, А.А. Клюваденко, А.П. Пнчук. - К. : Вид-во НАУ, 2005. - 137 с.
6. Anna M.-S. Elm tissue culture: micropropagation of clones resistant to Dutch Elm Disease. Acta Hortic / M.-S. Anna, L. Mariella, M. Lorenzo. - 1998. - Vol. 457. - Pp. 235-242.
7. Chanon A.M.. Micropropagation of juvenile and mature American Elms from stem nodal section. In 11th Central Harwood Forest Conference / A.M. Chanon, J.C. Kamalay, and P. Jourdan // Edited by S.G. Pallardy et al. U.S. Department of Agriculture, Forest Service, North Central Forest Experiment Station, Columbia, Mo. - 1997. - Pp. 242-250.
8. Conde P. A protocol for Ulmus minor Mill. micropropagation and acclimatization. Plant Cell Tissue Organ Cult / P. Conde, A. Sousa, A. Costa, С. Santos. - 2008. - Vol. 92(1). - Pp. 113-119 Cross Ref.
9. McCown B.H. Woody plant medium (WPM) - a mineral nutrient formulation for microculture of woody plant species / B.H. MacCown, G.B. Lloyd // Hort Science. - 1981. - Vol. 16. - Pp. 453.
10. Mukund R. Shukla. In vitro conservation of American elm (Ulmus americana): potential role of auxin metabolism in sustained plant proliferation / Mukund R. Shukla, A. Maxwell P. Jones, J. Alan Sullivan, Chunzhao Liu, Susan Gosling, Praveen K. Saxena // Canadian Journal of Forest Research. -2012. - Vol. 42, No. 4/4. - Pp. 686-697.
Захарчук О.И. Адаптация микроклонов вяза гладкого (Ulmus laevis Pall.) к условиям in vivo
Проведены исследования последнего этапа микроклонального размножения - поэтапная адаптация растений-регенерантов вяза гладкого (Ulmus laevis Pall.) к субстрату в условиях закрытой почвы. Исследовано влияние площади питания на течение процессов, которые происходят при переходе растения из асептических к неасептическим условиям, установлено влияние ее на биометрические показатели регенерантов. Стратегия, разработанная для вяза гладкого (Ulmus laevis Pall.), способствует долгосрочному сохранению элитных генотипов, а также обеспечивает подход к улучшению сохранения других пород, которые находятся под угрозой исчезновения.
Ключевые слова: Ulmus laevis Pall., in vitro, in vivo, питательная середа, регене-рант, адаптация, площадь питания.
Zakharchuk O.I. Adaptation of Elm (Ulmus laevis Pall.) to Conditions in Vivo
Last microclonal stage of reproduction - phased adaptation of plant-regenerants of smooth elm (Ulmus laevis Pall.) to the substrate in covered ground conditions is studied. The influence of the nutrition area on the course of the processes that take place during the transition of plants from aseptic to non-aseptic conditions established its influence on biometric indicators regenerants. The strategy designed to smooth elm (Ulmus laevis Pall.) contributes to the long-term conservation of elite genotypes, and also provides an approach to improving conservation of other species that are threatened with extinction.
Keywords: Ulmus laevis Pall., in vitro, in vivo, nutrient medium, regenerant, adaptation, nutrition area.
УДК 630*(53+62)(477.2) Астр. С.С. Ковалевський1 -
НУ бюресурав i природокористування Украти, м. Кшв
АНАЛ1З ЗМ1НИ ТАКСАЦ1ЙНИХ ПОКАЗНИК1В НАСАДЖЕНЬ ДЕРЖАВНОГО ШДПРИеМСТВА "Б1ЛОЦЕРК1ВСЬКЕ ЛГ" ЗА 1984-2014 РОКИ
За даними украшського державного проектного люовпорядного виробничого об'-еднання ВО "Укрдержлюпроект", проаналiзовано змши продуктивное^ насаджень державного шдприемства "Бшоцерювське люове господарство" за 1984-2014 рр. Зiбрано таш експериментальш даш: розподш вкритих люовою рослиншстю люових дшянок i запаив за групами лiсотвiрних порщ; вщсотки запаив головних лiсотвiрних порщ у межах групи порщ; розподш запасов деревосташв за групами вжу; середш боштети насаджень (за М.М. Орловим) у межах групи порщ. Насадження державного шдприемства е
1 Наук. кергвник: проф. П.1. Лакида, д-р с.-г. наук
