CC BY
22
characterized by low resource significance of the projective cover within 5 %. The highest average projective cover of Arnica in Ivano-Frankivsk region marked in the valleys near the upper limit of the forest, the proportion of such arrays is about 15 % of the total area surveyed areas. Share groupings where coenopopulations A. montana has resource significance (> 5 %) is approximately 25 %.
Key words: Arnica montana, distribution, resource, using, Ivano-Frankivsk region.
УДК 630*161.443.6:582.475 1нж. М.Я. Гожан, канд. с.-г. наук;
проф. М.М. Гузь, д-р с.-г. наук; доц. Р.М. Гречаник, канд. с.-г. наук; доц. М.М. Лисовий, канд. с.-г. наук - НЛТУ Украти, м. Львт
ОСОБЛИВОСТ1 РЕАЛ13АЦН ЕТАПУ 1Н1Ц1АЦ11 ЕКСПЛАНТ1В КУЛЬТИВАР1В РОДУ PICEA А. DIETR. IN VITRO
Представлено стислий огляд литературних джерел щодо мжроклонального роз-множення представниюв роду Picea. Проаналiзовано вплив базового складу живильно-го середовища на результати шщаци декоративних таксошв дослщжуваного роду in vitro. Виявлено оптимальний склад середовища та комбшаци фитогормошв для прове-дення успiшноí шщаци експлантiв роду Picea in vitro. Запропоновано ефективнi типи та концентраци фiтогормонiв для цього етапу мжроклонального розмноження. Наведено результати впливу концентрацш ауксинiв та цитокiнiнiв на калюсогенез експлантiв дослiджуваного роду.
Ключов1 слова: ялина, культивар, in vitro, клонування, експлант, iнiцiацiя.
Вступ. Культивування тканин хвойних порiд in vitro було об'ектом досль джень протягом тривалого перiоду. У свiтовiй практищ технологiю мжрокло-нального розмноження розроблено бшьш нiж для 25 видiв хвойних рослин [6]. Одним з основних факторiв, що впливае на усшх мiкроклонального розмноження е склад живильного середовища, який вщграе домшуючу роль в iнiцiацii калюсу з бруньок хвойних порщ [2, 4, 10]. 1снуе велика юльюсть середовищ для культивування представникiв роду Picea in vitro. Питання росту i морфогенезу iзольова-них бруньок видiв цього роду у рiзних поживних речовинах у поеднаннi з агаром в асептичних умовах i за однакових умов навколишнього середовища, свила, температури та аераци розглянуто у роботах V. Chalupa та ш. (1973, 1985). Низку шших середовищ при введеннi в культуру in vitro Picea engelmannii рекомендуе використовувати K.R. Patel (1986) [13]. Так, автор рекомендуе культивувати експланти на середовищi MS з додаванням юнетину 0,5-4,0 мг/л; 6-БАП - 0,053,0; 2,4-D - 0,01-1,5; 1ОК - 0,01-10,0; НОК - 0,01-10,0; 1МК - 0,01-10,0 мг/л. Мак-симальний прирiст бiомаси калюсу було досягнуто у середовищi % MS з додаванням 2,4-D (2 мг/л) i 6-БАП (1 мг/л). Встановлено, що зниження концентраци мш-роелеменпв, розведенням ix 1: 1 збшьшуе частку експланлв Picea obovata, що ут-ворюють калюс в 1,5-2,0 рази [9], а процес калюсогенезу знаходиться у прямш за-лежностi вiд концентраци 2,4-D у живильному середовищi [1]. Рекомендована кислоттсть середовища знаходиться в межах рН 5,7±0,1 [12, 13].
У зв'язку iз складнiстю культивування хвойних порвд in vitro, на сьогодш iснуе обмежена кiлькiсть джерел, як стосуються мiкроклонального розмноження видiв роду Picea, а особливо ix культиварiв та декоративних форм. Тому метою наших дослвджень було виявлення оптимального складу живильних середовищ та максимально ефективних тишв i концентрацш фггогормошв для росту
та калюсогенезу експлантiв Picea abies 'Nidiformis', Picea pungens 'Glauca' та Picea glauca 'Conica' на стадп Ыщацп in vitro.
Методика дослщження. Експерименти з мкроклонального розмноження культиварiв роду проводили у лабораторп культури тканин кафедри люових культур i люово'* селекцп НЛТУ Укра'ни. Роботи виконували у ламiнарних боксах, де постшно циркулюе потк стерильного повггря. Кiмнату ламiнар-боксу по-передньо стернтзували ультрафiолетовою лампою. Стiл ламiнару ретельно протирали етиловим спиртом. Техшчш засоби та iнструменти пiддавали стернизацп сухим жаром у сушильнiй шафi за температури 160-180 °С протягом 1,5-2 год.
У ходi дослщжень використано середовища MS (Murashige and Skoog medium), RW (Risser and White medium), LM (Litvay medium) [4, 8, 14], яю характеризуются рiзним вмiстом макро-, мкроелеменлв та вiтамiнiв i можуть бути використаними для культивування хвойних порщ [4, 8, 13], доповненi рiз-ними концентрац1ями та комбiнацiями флогормошв (2,4-D (2,4-дихлорфенок-сиоцтова кислота), НОК (а-нафтилоцтова кислота), 6-БАП (6-бензоламшопу-рин) та КТ (кшетин)). Як джерело вуглеводiв використовували сахарозу.
Пiдготовку живильних середовищ проводили з використанням рекомен-дацiй Ф.Л. Калинина та ш. (1992), Р.Г. Бутенко (1999) та ш., стерилiзацiю -шляхом автоклавування за температури 120 °С тд тиском 0,75-1,0 кг/см2 впро-довж 20 хв [2, 5, 6]. Як експланти використовували бруньки, як нарiзали з 6Í4-них пагошв у верхнiй частинi крони з шматком деревини. У лабораторних умо-вах бруньки пiддавали стерилiзацií за вщповщними методиками [3].
Культивування експланлв проводили у культуральнiй кiмнатi за температури 23±1 °С, вщносно'* вологостi повiтря - 65-70 %, освiтлення в межах 15002000 люкс/м2 i свiтлового режиму 16 год - день / 8 год - тч. Замшу середовища культивування проводили кожних 20 дшв. Через кожш 10-12 днiв культивування вiзуально оцiнювали життездатнiсть експланлв та вираховували кiлькiсть експлантiв, яю утворюють калюс [7-9, 15].
Результати дослщжень. Значний вплив на процес мкророзмноження мае склад живильного середовища, з допомогою якого створюеться вплив на реалiзацiю морфогенетичного потенцiалу експланлв. Так, у разi використання середовища MS життездатшсть експлантiв культиварiв роду була найнижчою (рис. 1).
Рис. 1. Шщацш eKcmaHmie роду Picea залежно eid складу живильного середовища, %
У цьому випадку облшовано 13,3 % експланпв Picea pungens 'Glauca' та 53,3 % - Picea abies 'Nidiformis' i Picea glauca 'Cónica', що знаходилися у задо-втьному сташ (мали зелене забарвлення та продовжували накопичувати бюма-су). Використання середовища LM дозволило отримати значно вищi результати життeздатностi - вiд 40 до 60 %. Проте активного росту експланпв не вщбува-лося. Кшьюсть живих експлантiв при застосуванш середовища за прописом RW була найбтьшою (вiд 53,3 до 60 %). На цьому середовищi експланти характери-зувалися добрим ростом та мали темно-зелений колiр. У частит випадюв спос-терiгали пролiферацiю щтьного калюсу. Наведене середовище виявилося найефективтшим, тому його використання продовжили у подальших експери-ментах введення в культуру in vitro культиварiв роду Picea.
Для росту та стимуляцп калюсоутворення та органогенезу при введенш в культуру in vitro на стадп iнiцiацií важливим e використання екзогенних сти-муляторiв - фггогормошв ауксинно1 та цитокiнiнноí природи. Для виявлення впливу фiтогормонiв на шщацш експлантiв дослiджуваних культиварiв вико-ристано базове середовище RW у поеднанш з рiзними концентрацiями та комбь нацiями ауксинiв та цитокiнiнiв. При цьому застосовували десять варiантiв 1х поеднань. У ходi наших дослщжень диференцiацií клiтин та iндукцií клггинного подiлу, до складу живильних середовищ додавали рiзнi концентрацií фiтогор-мошв, вiдбiр яких проводили на основi 'íх найефективнiшого використання у дослщженнях, наведених в опрацьованих лiтературних джерелах [7-9, 11, 12].
У ходi експерименту успiшно iнiцiйовано бiльшiсть висаджених на середовище експлантiв, яю продовжували рости чи утворювали щшьний калюс (рис. 2). У поодиноких випадках, не залежно вiд доповнення живильного середовища, спостерiгали контамшацш iнiцiйованих експлантiв, що зумовлено на-явнiстю внутрiшнiх iнфекцiй. Такi експланти зараховували до нешщшованих та видаляли з культуральноí кiмнати.
с2<
eJ =_¡g-|
Рис. 2. Ыщшоваш експланти
Облiк шщшованих експлантiв (N, %) проводили на 20-й день культиву-вання. Паралельно визначали вiдсоток iнiцiйованих експлант1в, на яких утво-рився калюс (n, %). Результати iнiцiацií експлаштв роду Picea залежно вiд вмк-ту фиогормошв представлено у табл.
Табл. 1нща^я та калюсогенез eKcwiaHmiB KynbmuBapiB роду Picea на модифнкованому живильному середовшщ RW, %
Фiтогормони, мг/л Picea abies 'Nidiformis' Picea pungens 'Glauca' Picea glauca 'Conica'
N n N n N n
0,1 2,4-D 56,7 64,7 56,7 70,6 60,0 77,8
0,2 2,4-D 50,0 86,7 63,3 73,7 43,3 84,6
0,5 2,4-D 40,0 75,0 36,7 90,9 30,0 55,6
0,1 2,4-D+0,1 БАП 70,0 57,1 60,0 44,4 76,7 69,6
0,1 2,4-D+1,0 КТ 63,3 68,4 53,3 56,3 50,0 73,3
0,1 2,4-D+1,0 БАП+1,0 КТ 80,0 41,7 70,0 38,1 56,7 82,4
0,2 2,4-D+0,5 БАП+0,5 КТ 56,7 76,5 56,7 64,7 36,7 72,7
0,1 2,4-D+0,5 БАП+1,0 КТ 90,0 55,6 50,0 53,3 70,0 52,4
0,1 2,4-D+0,1 Н0К+0,5 КТ 53,3 68,8 36,7 72,7 40,0 66,7
0,1 2,4-D+0,1 Н0К+0,5 БАП+1,0 КТ 60,0 72,2 53,3 81,3 43,3 76,9
Наведеш у табл. даш свщчать, що на стадп iнiцiацií необхадним е дода-вання як ауксинiв, так i цитокшшв. Найвищу частку iнiцiйованих експланпв Picea abies 'Nidiformis' отримали при доповненш середовища 0,1 мг/л 2,4-D, 0,5 мг/л БАП та 1,0 мг/л КТ (90 %). Збшьшення концентрацií цитокiнiнiв у сере-довишд не дало позитивного ефекту. Так, у випадку модифiкацií середовища 0,1 мг/л 2,4-D, 1,0 мг/л БАП та 1,0 мг/л КТ частка шщшованих експланпв дано!' форми знизилася до 80 %. Вилучення iз середовища одного з цитокiнiнiв (6-БАП чи КТ) або !х повне усунення знижуе частку iнiцiйованих експлантiв Picea abies 'Nidiformis'. Таку ж ситуацда спостерiгали при доповненш середовища 0,1 мг/л НОК. На середовищах iз пiдвищеним вмiстом ауксишв спостерiгали пригнiчення експлаштв, а шзшше !х часткову загибель. Аналогiчну ситуащю вiдзначали при повному виключеннi цитокЫшв та пiдвищеннi вмiсту ауксинiв. Так у випадку модифжацц середовищ концентрациями 2,4-D частка Ыцшова-них експланпв Picea abies 'Nidiformis' знаходилася в межах ввд 40,0 до 56,7 %. При цьому, данi ауксини значно шдвищували частку експлантiв, що утворюва-ли калюс (залежно вщ концентрацй' вiд 64,7 до 86,7 %). Практично в усiх випад-ках збiльшення концентрацй' ауксин1в спричиняло зб1льшення частки експлан-тiв, що утворюють калюс.
Максимальну частку шщшованих експланпв Picea pungens 'Glauca' отримали при доповненш середовища 0,1 мг/л 2,4-D, 1,0 мг/л БАП та 1,0 КТ - 70 %. Частка Ыцшованих експлаттв, що утворюють калюс у ще! вщмши знаходилася в межах вщ 38,1 до 90,9 %. Варто вщзначити, що б1льш iнтенсивне калюсоутво-рення проходило на середовищах iз шдвищеним вмiстом ауксин1в. На середовищах iз високими концентрацiями 2,4-D калюсш тканини втрачають пiгментацiю i стають бiльш пухкими. Оптимальним для Ыщацц експлантiв Picea glauca 'Cónica' е середовище доповнене 0,1 мг/л 2,4-D та 0,1 мг/л БАП. У цьому випадку частка усшшно шщшованих експланпв культивару становила 76,7 %.
Присутнкть у живильному середовищi екзогенних регуляторiв росту створюе позитивний вплив на picT експланпв, накопичення бiомаси та форму-вання адвентивних пагонiв. При додаванш у середовище 6-БАП у концентрацп 0,1 мг/л cпоcтеpiгали активний ркт екcплантiв та утворення додаткових паго-нiв, що зумовлено фiзiологiчною властивктю фiтогоpмону знижувати ашкаль-не домiнування та стимулювати дифеpенцiацiю пазушних бруньок та активащю ростових процесш 6i4rax пагонiв.
Культивування на середовищах з фггогормонами тривало до 30 дшв, шс-ля чого cпоcтеpiгали зупинку росту експланпв та проводили пересаджування на cвiжопpиготовлене живильне середовище.
Висновки. Середовище RW, модифiковане piзними комбшащями фгго-гоpмонiв, забезпечуе виcокi показники шшдацц експланпв культиваpiв роду Picea in vitro. На стадп iнiцiацií необхiдним е доповнення середовища цитокЫна-ми та ауксинами. Найвищу частку iнiцiйованих експланпв Picea abies 'Nidifor-mis' отримали при доповненш середовища 0,1 мг/л 2,4-D, 0,5 мг/л БАП та 1,0 мг/л КТ (90 %), Picea pungens 'Glauca' - 0,1 мг/л 2,4-D, 1,0 мг/л БАП та 1,0 КТ (70 %), а експланпв Picea glauca 'Conica' - 0,1 мг/л 2,4-D та 0,1 мг/л БАП (76,7 %). Екзогенш регулятори росту позитивно впливають на ркт експланпв, накопичення бiомаcи та формування адвентивних пагонiв.
Лiтература
1. Аубакирова Л.С. Интенсификация выращивания лесопосадочного материала / Л.С. Ау-бакирова, Е.А. Калашникова // Биотехнология. Теория и практика. - 2011. - № 2. - С. 19-24.
2. Бутенко Р.Г. Биология клеток вы1сших растений in vitro и биотехнологии на их основе / Р.Г. Бутенко. - М. : Изд-во ФБК-ПРЕСС, 1999. - 160 с.
3. Гречаник Р.М. Особливост отримання асептично! культури експлантпв таксошв роду Picea А. Dietr. in vitro / Р.М. Гречаник, М.Я. Гожан, М.М. Гузь // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Львш : РВВ НЛТУ Украши. - 2012. - Вип. 22.14. - С. 18-25.
4. Калинин Ф.Л. Технология микроклонального размножения растений : монография / Ф.Л. Калинин, Г.П. Кушнир, В.В. Сарнацкая. - К. : Изд-во "Наук. думка", 1992. - 232 с.
5. Мельничук М.Д. Бютехнологш рослин : шдручник [для студ. ВНЗ] / М.Д. Мельничук, Т.В. Новак. В.А. Кунах. - К. : Вид-во "Пшграфконсалтинг", 2003. - 520 с.
6. Цыфенов В.Ж. Основы1 биотехнологии: культивирование изолированных клеток и тканей растений : учеб.-метод. пособ. / В.Ж. Цыфенов. - Улан-Удэ : Изд-во ВСГТУ, 2003. - 58 с.
7. Campbell R.A. Vegetative propagation of Picea glauca by tissue culture / R.A. Campbell, D.J. Durzan // Can. J. For. - 1976. - Res. 6. - Pp. 240-243. (191).
8. Chalupa V. Growth and development of resting buds of conifers in vitro / V. Chalupa, D.J. Durzan // Can. J. For. - 1973. - Res 3. - Pp. 196-208.
9. Chalupa V. In vitro propagation ofLarix, Picea, Pinus, Quercus, Fagus and other spieces using adenine-type cytocinins and thidiasuron / V. Chalupa // Commun. Inst. For. Czech. - 1985. - № 14. -Pp. 65-90.
10. Hakman I. The development of somatic embryogenesis in tissue cultures initiated from immature embryos of Picea abies (Norway spruce) / I. Hakman, L. Fowke, S. Arnold, T. Eriksson // Plant Science. - 1985. - Vol. 38. - Pp. 53-59.
11. Kunze I. Continuous in vitro multiplication of shoot buds of Norway spruce (Picea abies L.) by intermittent application of growth regulators / I. Kunze, R. Grafe, J. Schiemann // Biologia Planta-rum. - 1993. - № 35(1). - Pp. 11-15.
12. Mauleova M. Differential success of somatic embryogenesis in random gene pool of Norway spruce / M. Mauleova, J. Vitamvas // Journal of forest science. - 2007. - № 53 (2). - Pp. 74-87.
13. Patel K.R. In vitro regeneration of plantlets from embryonic and seedling explants of Engelmann spruce (Picea engelmannii Parry) / K.R. Patel, T.A. Thorpe // Tree Physiology. - 1986. - № 1. -Pp. 289-301.
14. Risser P.G. Nutritional requirements of spruce tumor cell in vitro / P.G. Risser, P.R. White // Physiol. Plant. - 1964. - № 17. - Pp.. 620-635.
15. Timofte A.I. Study regarding the capacity of regeneration and multiplication in vitro of different types of explants of Picea abies (L.) Karst. / A.I. Timofte, C.S. Timofte // Analele University» din Oradea, Fascicula : Protectia Mediului. - 2008. - Vol. XIII. - Pp. 356-362.
Гожан Н.Я., Гузь Н.М., Гречаник Р.М., Лисовый Н.Н. Особенности реализации этапа инициации эксплантов культиваров рода Picea А. Dietr. in vitro
Представлен краткий обзор литературных источников по микроклональному размножению представителей рода Picea. Проанализировано влияние базового состава питательной среды на результаты инициации декоративных таксонов исследуемого рода in vitro. Выявлены оптимальный состав среды и варианты комбинаций фитогормонов для проведения успешной инициации эксплантов рода Picea in vitro. Предложены эффективные типы и концентрации фитогормонов для этого этапа микроклонального размножения. Приведены результаты влияния концентраций ауксинов и цитокининов на каллюсогенез эксплантов исследуемого рода.
Ключевые слова: ель, культивар, in vitro, клонирование, эксплант, инициация.
Gozhan M. Yа., Guz M.M., Hrechanyk R.М., Lisoviy M.M. Features phase of initiation of cultivar explants of Picea А. Dietr. genus in vitro
Presents a brief review of the literature concerning the micropropagation of the genus Picea. The influence of the base composition of the culture medium results in the initiation of decorative taxas investigated genus in vitro. We found the optimum composition of the medium and combinations of phytohormones for successful initiation explants of genus Picea in vitro. An effective types and concentrations of phytohormones for this phase of micropropagation. The results of the influence of auxin and cytokinin concentrations in kalyusohenez of explants of investigated genus are present.
Key words: spruce, cultivar, in vitro, micropropagation, explant, initiation.
УДК[636.08:639.1](437.6) Ст. викл. 1.1. Делеган1, канд. с.-г. наук;
ММ Лущак2, канд. с.-г. наук; доц. 1.В. Делеган1, канд. с.-г. наук
ШЛЯХИ ВИР1ШЕННЯ ПРОБЛЕМИ ВОВК1В
Дослщжено особливост змши ареалу i чисельност вовка у свт, шд впливом рiз-них еколопчних чинниюв. Наведено приклади виршення проблеми вовюв на нормативно-правовому i мисливському р]внях шляхом регулювання чисельност цього хижа-ка у рiзних крашах. Охарактеризовано специфшу ведення мисливського господарства за участ вовка у рядi Свропейських краш. Розглянуто можливi варiанти вщшкодування збитюв, заждяних вовками населенню. Зазначеш випадки нападу вовюв на тварин i людей в Укра'лш. Запропоновано пiдходи до керування популящею цього хижака, вра-ховуючи регiональнi особливостi.
Ключовi слова: вовк, ареал i чисельнiсть, досвiд регулювання чисельност хижака.
В iсторичний час ареал вовка та його чисельнкть у свт постшно змшю-валися залежно вiд iнтенсивностi переслiдування його людиною. В Gвропi найiнтенсивнiше винищення вовка, як шшдливого для людини звiра, спостерь галося iз Середньовiччя. Спершу вовки зникли в найбшьш розвинених крашах iз високою шдльнктю населения: в Англií - на початку XVI ст., в 1рландо - до
1 НЛТУ Украши, м. Львiв;
2 директор СЛНДПГ "Чорний л1с", с. Завш;
