Научная статья на тему 'Мікроклональне розмноження бука лісового'

Мікроклональне розмноження бука лісового Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
165
28
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Р. М. Гречаник, О. Ф. Базюк, Ю. Й. Каганяк, Г. Г. Гриник

Проведено дослідження нових регуляторів росту у культурі тканин бука лісового. Розроблено сучасну високоефективну технологію мікроклонального розмноження, яка дозволить швидко і рентабельно отримувати велику кількість садивного матеріалу із заданим генотипом.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Micropropagation of Beech (Fagus Silvatica L.)

In our work we have made research of new growth regulators in the culture of tissue of beech (Fagus silvatica L.). Contemporary high technologies of micropropagation, which will let get rapidly and profitably great quantity of seedlings with give genus has been carried out.

Текст научной работы на тему «Мікроклональне розмноження бука лісового»

Зокрема, нами рекомендувалося застосування такого конструктивного рь шення ЕПД. Послщовшсть конструктивних шар1в для теплих горищних та поед-наних тишв ЕПД (зверху до низу).

• експлуатацшний шар:

■ стшке до зношування мощения дор1жок 1 мaйдaнчикiв з твердим 1 м'яким покрит-тям;

■ рослинний шар;

• фшьтруючий шар (формальдепдна тна, солома);

• дренажний шар (або цементна стяжка);

• захист вщ мехашчних пошкоджень;

• роздшьний шар (прокалений тсок, промаслений патр, шклотканина 1 т.д.);

• водо1золяцшний килим (пол1мерш матер1али, алюмш1ева фольга);

• шар перфорованого рулонного матер1алу, шар вир1внювання тиску водяно! пари;

• тепло1золящя (керамзитобетон, пол1мербетони, керамзитовий гравш 1 т.д.);

• паро1золящя (руберо'1'д, метало1зол, ¡зол, толь пдро1золяцшний, товщиною 0,040,06 мм);

• вир1внюючий шар (або шар для створення ухилу);

• плита основи.

Схема конструкцп шд озеленения аналопчна для вшх дах1в, проте залежно вщ виду рослин на деяких дшянках плануеться збшьшити рослинний шар. Птсля влаштування конструкцп шд озеленения дах1в можна висаджувати рослини.

Сад на даху - це додаткова площа, залита сонцем [ наповнена св1жим иовь трям, це особливо цшно для курортних м1ст. Сириятливий вилив озеленения на довкшля загальновщомий. Але при ландшафтному плануванш насаджень, що на-ближае працю, побут [ вщиочинок населения до природних умов, це проявляеться ефектившше.

УДК 630*165.3 Асист. P.M. Гречаник; наук. cniepoô. О.Ф. Базюк;

асист. Ю.И. Каганяк, к.с.-г.н.; ст. наук. cniepoô. Г.Г. Гриник,

k.c.-z.h. - УкрДЛТУ

М1КРОКЛОНАЛБНЕ РОЗМНОЖЕННЯ БУКА Л1СОВОГО

Проведено дослщження нових регулятор1в росту у культур! тканин бука люового. Розроблено сучасну високоефективну технолопю мжроклонального розмноження, яка дозволить швидко i рентабельно отримувати велику юльюсть садивного матер1алу ¡з задании генотипом.

R. Hrethanyk, O. Basyuk, Ju. Kaganyak, H. Hrynyk - USUFWT Micropropagation of Beech (Fagus Silvatica L.)

In our work we have made research of new growth regulators in the culture of tissue of beech (Fagus silvatica L.). Contemporary high technologies of micropropagation, which will let get rapidly and profitably great quantity of seedlings with give genus has been carried out.

Бук л1совий e цшна л1сова порода, яка набувае все бшьшого промислового застосування. Але ресурси цього виду е надзвичайно обмеженими i не вщтворю-ються у таких об'емах, як цього вимагае л1с1внича наука. Ця проблема ускладню-еться i тим, що плодоношения бука л1сового за останш роки надзвичайно знизи-лося, а вегетацшне розмноження е неефективиим з огляду на дефщит кошлв, ни-

зьку приживлювашсть клошв [ короткий перюд проведения цих роб1т (1... 1,5 мь сяця) протягом року та шш1 лшггуюч1 фактори. Тому перед нами постала необ-хщшсть розробки цшком нового шдходу до виршення проблеми масового роз-множення бука л1сового.

У бука л1сового процес мжроклонального розмноження вщбуваеться до-сить специф1чно [ е, на нашу думку, вивченим недостатньо. Дослщники вже зро-били досить усшшш спроби ввести у культуру цю породу [2, 4, 5]. Але ще немае розроблено! настшьки високоефективно! [ рентабельно! методики, яку можна бу-ло б застосувати для клонування ел1тних дерев [ створення масових насшневих плантацш з метою отримання генетично цшного насшневого матер1алу.

Шдб1р експлантапв бука л1сового та режиму !х стерил1зацп проведено експериментально [1]. Джерелом експлантапв були молод1 пагони з б1чними [ верх1вковими бруньками, причому найбшьш вдалим виявився виб1р у рол1 екс-плантапв бруньок, роз1браних до серединного апекса. При випробуванш р1зних метод1в стерил1зацп найкращих результапв було досягнуто при застосуванш тако! послщовноста обробки експлантатав:

• промивання у проточнш вод1 - 1.. .5 год.;

• 0,5 % фундазол - 30 хв.;

• 1 % АвЫОз - 15 хв.;

• 3-разове промивання у стерильнш дистильованш водг

В наших дослщах ми використовували р1зш поживш середовища, яю хара-ктеризувалися р1зними стввщношеннями мжро- [ макроелеменлв, з метою ви-значення найоптимальшшого середовища з точки зору найбшьшо! вщповщноста до умов органогенезу [ росту бука.

Культури вирощувались на наступних середовищах: модифжоване середо-вище М8-1 та М5-2 [6], середовище для деревних порщ - ШРМ, модифжоване се-редовище DKW.

3 метою вивчення дл р1зних регулятор1в росту ми анал1зували дта БАП1 (6-бензиламшопурину), НОК2 (нафтилоцтово! кислоти), 1МК3 (шдолшмасляно! кислоти), а також твдазурону у р1зних концентращях [ поеднаннях на процеси морфогенезу пагошв [ ризогенезу.

Для мехашчного закр1плення експлантатав у поживному середовищ1 вико-ристовувався стерильний перли, а також р1зш види агару. Джерелом вуглецю бу-ла сахароза, оптимальна концентращя яко! шдбиралась експериментально. Пожи-вне середовище стерил1зували на протяз1 20 хвилин при температур! 121 °С [ тис-ку 1,1. 1,2 кгс/см2.

Експлантати вирощувались при температур! 20.22 °С ! тривалост! св1тло-вого дня 16 год. Освгглення проводилось флуоресцентними лампами (ЛДЦ) з ш-тенсившстю 4-8 кЛк.

Вкоршеш проростки (а з метою експерименту - [ невкоршеш) висаджува-лись у культивацшш торфов! брикети (Л1й-ро18, виробництво Канада) [ проходи-

1 - цитокшш, що е вщносно досить активним, найдешевшим 1 единим, який можна автоклавувати. 3 ще! причини вш е одним з найбшьш вживаних, особливо в умовах комерцшного мшророзмноження, де витрати 1 зручшсть в робой ставляться на перше мюце [8].

2 - часто використовують, як ауксини, тому що вони бшьш стабшьш за вщношенням до свпла 1 температури та IX д1я под1бна до дп ЮК (основний природний ауксин).

3 - значно повшьтше розкладаеться автоклавуванням чи свплом, щж ЮК [7]._

ли поступову актматизащю до умов навколишнього середовища у культивацш-нш юмнал протягом двох тижшв, теля чого вони були готов! до висаджування у вщкритий Грунт.

Для шщацп розпускання бруньок [ выбору стерильних культур найкра-щих результапв було отримано на середовищах DKW [ ШРМ. Але при цьому не-обхщио враховувати тип експлаитату [ в1к материисько! рослиии. Наприклад, при застосуванш у рол1 експлантатав бруньок, неочищених вщ иоверхневих лусочок, фенольш сполуки, що видшяються у середовища, пригшчують ¿шщащю морфо-генетичних процешв у таких експлантапв.

Табл. 1. Залежшсть жщаци розпускання бруньок в1д середовища г ежу донора

експлантат1в

Середовище 50-р1чне дерево "Водяш" пагони 50-р1чного дерева 2-р1чш ешщ

М8 _(0) 50 10 (0,017) 50 25 (0,042) 50

0,5 М8 _(0) 50 15 (0,025) 50 30 (0,05) 50

WPM 2 (0,003) 50 20 (0,033) 50 40 (0,067) 50

DKW 4 (0,007) 50 26 (0,043) 50 43 (0,072) 50

Примьтка: чисельник - кiлькicть експлантапв, у яких ¡шщювався розвиток паго-на; знаменник - загальна юльюсть експланта™, висаджених на дане середовище; у дужках вказано ймов1ршсть ¡шщацн розпускання бруньок залежно вщ змши впливу середовища 1 вжу донора експланта™

3 табл. 1 видно, що найкращого результату було досягнуто при викорис-танш в якоста експлантапв бруньок двор1чних сшнщв бука на середовищ1 DKW без регулятор1в росту. Це пояснюеться тим, що молод1 рослиии мають найвищий морфогенетичний иотенщал, який з вжом зиачно знижуеться. "Водят" пагоии побудоват з молодих тканин, кттини яких активно дшяться, [ таю тканини мають вищий морфогенетичний иотенщал, тж у материнського дерева. 3 точки зору поеднання мжро [ макроелеменлв найбшьш иридатним е середовище DKW, яке характеризуется високим р1внем ютв кальщю [ магтю при зниженому вм1ст1 рь зиих форм азоту. Це вщповщае еколопчним умовам м1сцезростання бука л1сового [ його сиециф1чним вимогам до л1сових Грунлв.

Ввдбрат стерильт бруньки, що розпустились, ми висаджували на середовище для "витягування" [ утвореиня звичайних аксиляриих паготв. Для того, щоб забезпечити найшвидше [ найефективтше утворення паготв, ми використовува-ли регулятори росту ауксииового (ЮК) [ цитокшшового (БАП) типу у р1зних кон-центращях.

Найбшьшу морфогенетичну активтсть експлантати проявляли на середовищах з 0,2 мг/л ЮК [ 0,1 мг/л БАП; та 0,2 мг/л ЮК [ 0,26 мг/л БАП. Концентра-щя ауксину 0,2 мг/л виявилась оптимальною для тдукцп витягування бруньки. Найоптимальшшою була також концентращя цитокшну 0,1... 0,25 мг/л. Концент-ращя БАП 0,5 мг/л виявилась зависокою [ пригтчувала р1ст експлантапв навпъ на середовищ1 з оптимальним вмятом ЮК. Оскшьки шщащя росту паготв ви-магае понижено! концентрацп ауксину у присутност1 цитокшну, ми простежуемо

зниження активносп росту на середовищ1 з шдвищеним вм1стом ауксину (0,3 мг/л). Концентращя ЮК 0,1 мг/л могла бути надто низькою [ не здшенювати сут-тевого впливу на р1ст експлантапв.

Табл. 2. Вплив регулятор1в росту на тдукщю морфогенезу погона у бука л1сового

Концентрация регулятор1в росту, мг/л

ЮК

БАП

Кшьюсть експлантаив

Кшьюсть експла-нтаив, яю утво-рили пагони

0,1

0,1

15

3(0,02)

0,1

0,25

15

5(0,04)

0,1

0,5

15

4(0,03)

0,2

0,1

15

12(0,09)

0,2

0,25

15

13(0,1)

0,2

0,5

15

6(0,04)

0,3

0,1

15

3(0,02)

0,3

0,25

15

4(0,03)

0,3

0,5

15

2(0,01)

Примьтка: у дужках вказано ймов1ршсть ¡ндукци морфогенезу пагона у бука л1со-вого залежно вщ змши впливу регулятор1в росту

Однак з метою використання методу культури тканин для плантацшного вирощування, ми виршили використовувати експлантати з насшня, а саме зарод-ки, що дае цший ряд переваг: значне прискорення процесу розмноження, отри-мання вищого проценту стерильних експлантапв, набагато вищий морфогенетич-ний потенщал. Необх1дно вщзначити, що вирощування зародюв на р1зних середо-вищах (М8, ШРМ, БКШ) без регулятор1в росту призводило до штенсивно! проль ферацп калюсу. Тому зародкам для нормального процесу органогенезу необх1дш гормони, яю у природних умовах вони отримують з ендосперму.

Для отримання стерильних культур вишвали простерил1зоване насшня бука л1сового у стерильш чашки Петр1 [ пророщували у темному термостат! при температур! 23.25 °С. Експлантатами для культури адвентивних пагошв були сег-менти гшокотиля, а також сегменти пагона "витягнутих" бруньок ¿з попереднього досл1ду [ очищеш вщ поверхневих лусочок, простерктзоваш бруньки однор1чних шянщв.

При вирощуванш цих експлантатав на середовищах з регуляторами росту можна було простежити р1зш потреби у 6АП у сегменлв гшокотил1в - з одного боку, [ у сегменлв пагона [ бруньок - з шшого (табл. 3). Так, максимальна кшьюсть пагошв на експлантат у сегменлв гшокотиля утворювалась при 0,6 мг/л БАП, а у бруньок [ стебла - при 0,8 мг/л БАП. Причому, з точки зору кшькосл утворених пагошв, рекомендуеться використовувати у рол1 експланталв сегменти гшокотиля, а з точки зору прискорення часу шщацп - бруньки однор1чних мянщв.

Вкоршення експлантанлв проводилося зпдно методики описано! у лггера-тур1 [3], тобто на середовищ1 DKW ¿з 0,3 мг/л НОК [ 0,3 мг/л БАП.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Пересадка рослин-регенеранлв у субстрат е вщповщальним етапом, що за-вершуе процес мжроклонального розмноження.

Найбшьш придатний час для пересадки рослин з проб1рок - весна або початок л1та. Не сл1д затримувати рослини у стерильнш культур^ оскшьки це негативно впливае на приживлювашеть [ подальший р1ст регенеранлв. Рослини з двома-трьома листками [ добре розвинутою кореневою системою обережно вий-

мали ¿з npo6ipoK або колб шнцетом. В1дмивали коршня вщ залишюв агару дисти-льованою водою. Для отримання однорщного посадкового матер1алу вщсортову-вали рослиии: велию, середш та мал1 рослиии садили окремо у брикети "Jiffy" (вир. Канада), або до субстрату, який е сумш торфу, теку i дерново! земл1 у ств-вщношенш 1:1:1. Для попередження грибкових захворювань рослини через 3.4 дш теля висаджування обприскували фунгщидними препаратами (дитан, байле-тон) згщно з шетрукщею до препарату, а при висаджуванш у землесумш И попередньо обробляли розчином фундозолу (5 %) i марганцевокислого кал1ю (1.2 %) - за 2.3 дш до висадки.

Табл. 3. Впливрегулятор1в росту на Ыщгащю пагошв у ргзних експлантат1в бука л1сового (середовище DKW)

Концентрация БАП, мг/л (при 0,1 мг/л НОК) Сегменти гшокотиля Очищена брунька 1-pi4Horo мянця Сегменти пагона

час ¡шщ-ацн (тиж-Hi) середня Ki-льюсть пагошв, шт час ¡шщ-ацн (тиж-Hi) середня Ki-льюсть па-roHiB, шт час ¡шщ-ацн (тиж-Hi) середня Ki-льюсть па-roHiB, шт

0,4 9 3,0(0,017) 6 1,0(0,006) 8 1,5(0,008)

0,6 8 5,2(0,029) 5 3,6(0,02) 7 3,5(0,02)

0,8 9 4,0(0,022) 4 5,5(0,03) 6 4,1(0,023)

1,0 9 2,5(0,014) 5 3,9(0,047) 7 3,0(0,017)

Примьтка: у дужках вказано ймов1рн1сть ¡шщаци пагошв у pi3Hnx експлантапв бука люового залежно вщ змши впливу регулятор1в росту; повторшеть дослщу 15-кратна; концентращя тдаазурону 0,05 мг/л.

Щоб уникнути пересихання, рослини прикривали склом i вщкривали ix по-ступово. С1янщ, яю прижилися, можна переносити у вщкритий Грунт на спе-щально шдготоваш дшянки.

У нашш робот1 проведено дослщження нових регулятор1в росту у культур! тканин бука л1сового. Пвдбрано оптимальне середовище для культивування бука л1сового, яким виявились середовища WPM i DKW. Найкращого результату у Mi-кроклональному розмноженш бука л1сового було досягнуто при використанш в якоста експлантатав бруньок ювеншьних рослин, зокрема одно- та двор1чних с1ян-щв, яю "витягувались" на середовищ1 з 0,2 мг/л IOK i 0,1-0,25 мг/л БАП. Також ефективним може бути використання сегменпв гшокотиля, яю культивувались на середовищ1 аз 0,1 мг/л НОК i 0,6 мг/л БАП.

Л1тература

1. Гречаник P.M., Базюк О.Ф., Баранецький Г.Г. niflöip експлантапв бука люового (Fagus silvatica L.) та режиму ix стеришзацп у мжроклональному розмноженш.// Marepiara м1жнародно! науково-техшчно! конференцн "Розточанський 36ip-2000", с. Crapmi 17-18 листопада 2000 р. Кн.2. - С. 195-197.

2. Козлов В.Г. Особливосп онтогенезу бука люового та його декоративних форм при вегетативному розмноженш// Вивчення онтогенезу рослин природних та культурних флор у бота-шчних закладах Свразп. - Ки1в-Льв1в, 1994. - С. 96-97.

3. Chalupa V. Effect of benzylaminopurine and thidiazuron on in vitro shoot proliferation of Tilia cordata Mill., Sorbus aucuparia L. and Robinia pseudoaccacia L.// Biol. Plant.- 29, 1987). - P. 425 -429.

4. Chalupa V. In vitro propagation of Larix, Picea, Pinus, Quercus, Fagus and other spieces using adenine-type cytocinins and thidiazuron.// Commune Inst. For Czech, - 14,1985, - pp. 65 - 90.

5. Jörgensen Jörg. Embryogenesis in Quercus petraea and Fagus silvatica J.// Plant Phisiol.- Vol. 132: Stuttgart, 1988, - P. 638-640.

6. Murashige T. and Skoog F. A revised medium for rapid growth and bio-assays with tobacco tissue cultures.// Physiol. Plant. - 15, 1962. - P. 473-497.

7. Nissen S.J., Sutter E.G. Suability of IA and IB in nutrient medium to several tissues culture procedures.// Hort. Sci. - 25,1990. - P. 800-802.

8. Thomas T.H., Blakesley D. Practical and potential uses of cytokinins in agriculture and horticulture.// Brit. Plant. Grows Regulator Group Monograph. - 14, 1987. - P. 69-83.

УДК 634.1/. 7:632.116 O.C. Клименко, M.I. Клименко - ННЦ "Шттсъкии

ботатчний сад", Степоее eiддтення

ВПЛИВ ШТУЧНОГО КИСЛОТНОГО ДОЩУ НА ЖИТТеЗДАТШСТЬ ПИЛКУ I ПЛОДОНОШЕНИЯ ДЕЯКИХ ПЛОДОВИХ РОСЛИН

Дослщжено вплив штучного кислотного дощу (ШКД) pi3Horo ступеня рН на життездатшсть пилку персика, абрикоса та алич1, а також показники плодоношения персика в лабораторних та польовому дослщах. Встановлено негативний вплив ШКД з рН 2 i 3 на щ показники. Найбшьш чутливим до ШКД був пилок персика та абрикоса. Зниження урожаю бшьшою Miporo залежало вщ ступеня зав'язування плод1в та приросту д1аметра штамба дерева. Встаиовлеш кореляцшш залежносп та розраховаш р1вияния прямолшшно! perpecii м1ж величиною рН ШКД i показниками життездатиосп пилку, плодоношения та росту дерева персика.

O.E. Klimenko, N.I. Klimenko

The influence of simulated acid rain on pollen Growth and setting of some fruit

plants

The influence of a simulated acid rain (SAR) sulfuric content with various pH on pollen viability of peach, apricot, cherry plum trees, and also parameters of peach fruit productivity in laboratory and field experiments are studied. The negative influence of SAR with pH 2 and 3 is established. The pollen of peach and apricot is most responsive to SAR. The decrease of a peach crop in the greater measure depend on a degree fetuses and common state of plant expressed through magnitude of a trunk diameter. The correlation dependence and equations of rectilinear regression between pH SAR and parameters of viability of pollen, fruit capacity and growth peach are designed.

Кислотш опади - потужний фактор негативно! антропогенно! ди на приро-дне середовище, в тому числ1 i на сшьськогосподарсью рослини. Ушкодження листового апарату, пригшчення росту, порушення ф1зюлопчних процешв в оргашз-Mi веде до зниження чи иовно! втрати урожаю, основного показника !х продукти-BHOCTi. В л1тератур1 е дат про вплив кислотних опад1в на продуктившсть плодо-вих дерев [3, 7-9], але в основному вони стосуються яблуш. Нашими дослщжен-иями персика вперше показано зниження його урожайност до 30-50 % тд впли-вом ШКД з рН 2 i 3 [2]. Залишаеться иез'ясованим, на якш стад1! закладання та розвитку репродуктивних орган1в у плодових культур вони найбшьш уразлив! кислотними опадами. Вивчеиню впливу кислотних опад1в та забрудненню пов1тря оксидами cipKH та азоту, основними постачальниками кислоти в атмосферу, на життездатшсть пилку у плодових рослин присвячеио небагато po6iT [1,6]. Досл1-джень впливу кислотних опад1в на цей показник у персика i алич1 ми в л1тератур1 не знаходили.

У зв'язку з цим нашою метою було вивчення впливу ШКД сульфатного складу pi3Horo р1вня рН на життездатшсть пилку персика, абрикоса i аличц закладання i CTyniHb сформованост! кв1ткових бруньок, утворення зав'язей i плод1в у

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.