CC BY
54
The results of research of influence of degree of liquation of tree are brought around to assessments indexes that is got on a permanent trial area for to the thinning to waste of supervision after the forest. Dependence is educed in realization of intensity of thinning to waste of supervision from the amount of trees of main breed in the forest planting Keywords: trial area, degree of fluidizing, assessments indexes.
УДК 634.51:581.143.6 Acnip. В.В. Шлапак1;
зав. лаб. М.В. Небиков2, канд. с.-г. наук
ОСОБЛИВОСТ1 НАСШНеВОГО РОЗМНОЖЕННЯ PINUS SYLVESTRIS L. В УМОВАХ IN VITRO
Дослщжено розвиток насшня Pinus sylvestris L. у культурi in vitro. Проведено nw6ip оптимальних BapiamiB стерилiзацiï рослинного матерiалу та модифжащю жи-вильних середовищ для розмноження i отримання рослин-регенеранпв.
Ключовг слова: Pinus sylvestris L., in vitro, розвиток, насшня, стерилiзацiя, жи-вильне середовище, рослини-регенеранти.
Вступ. Сосна (Pinus L.) - рщ шпилькових дерев, родини соснових [7]. Вщомо понад 100 вид1в, що поширеш переважно у пом1рнш смуз1 Пiвнiчноï твкул1 Земль В Украш налiчуeться 17 видiв, 11 з них окультурено. Найпо-ширенiша сосна звичайна (Pinus sylvestris L.). Дерево до 40 м заввишки. Дае насiння, що здатне до розмноження, з 10-30 роюв, у зiмкненому лiсостанi - з 40-60 роюв, тривалють життя 300-400 роюв, iнодi й бшьше. Порiвняно з ш-шими шпильковими, росте швидко. Сосна звичайна - свилолюбна, посухо- i холодостiйка порода, невибаглива до родючосп rрунтiв. Зростае переважно на пщаних, супiщаних, болотних та скелястих Грунтах. В Украш сосна займае близько 2,5 млн га або 34 % всiеï лiсовоï площi (перше мiсце перед дубом i смерекою) [8]. Сосна поширена насамперед на Полюй (також на Малому Полюш, Надбужансьюй i Надеснянсьюй котловинах), де е головною ль сотвiрною породою (займае близько 60 % лiсовоï площ^. На кращих Грунтах зростае за учасп дуба (субори), на глибоких тсках без домiшки шших порiд (сухi бори), на заболочених Грунтах з домшкою берези й вшьхи. Вона поширена переважно на пщаних борових терасах лiвих берепв рiчок - переважно штучно насаджена. У Степу сосна трапляеться винятково (наприклад на Олешювських тсках), рщко у Карпатах i на Прикарпатп [4-6].
В Украïнi з ушх дерев сосна мае найбшьше значення [10]. Ïï легку i м'яку деревину використовують у будiвництвi i як паливо, з œï виробляють шпали, меблi, телеграфiчнi стовпи. 3i сосни отримують скипидар, соснове масло, дьоготь, кашфоль, клей, целюлозу, ароматизатори i деяю iншi корисш речовини. Окрiм господарського застосування, сосна використовуеться i в де-коративних цшях при створеннi паркових зон i ландшафтних парюв. У меди-цинi широке застосування знайшли шгаляцп i вiдвари зi соснових бруньок, настоï з хвоï i навиь пилок сосни. Сосновi вiдвари використовують як вщхар-
1 HyEin Украши;
2 Hацiональний дендролопчний парк "Софпвка" НАН Украши
кувальний 3aci6 при бронхиах, aHriHax та гострих рестраторних захворюван-нях, головним чином завдяки наявност в соснових бруньках, хво! i корi ле-тючих фiтонцидiв. Також вiдзначена здатнiсть соснового соку виводити шюрну екзему i лиша!. Пилок дерева, який збираеться навесш, мае iмуности-мулятивну дто на органiзм людини. Його використовують як харчову бюло-гiчну добавку тсля операцiйних втручань i важких затяжних хвороб. Скипидар, який отримують i3 сосново! деревини, вщдавна застосовують для зняття больового синдрому при невралпях рiзного походження, ^аш, ревматизмi, болях у суглобах i артритах. Для багатьох буде вщкриттям той факт, що бшь-шють видiв бурштину, е нi чим шшим, як застиглою смолою давшх предкiв сучасно! сосни. Використання водного розчину соснового масла в сауш дае змогу створити в парнш ту особливу атмосферу лiтнього соснового люу.
Отже, незважаючи на широку екологiчну пластичнiсть сосни, це дерево, певною мiрою можна назвати аристократичним, а тому дослiдження всiх спосо-бiв розмноження е актуальним як у теоретичному, так i в практичному аспектах.
Найпоширешшим способом розмноження сосни звичайно! зали-шаеться насшневий, який мае низку переваг, а саме: меншi витрати на ство-рення та догляд, простiше отримання садивного матерiалу, бiльша генотипна рiзноманiтнiсть вирощених сiянцiв, вища бiологiчна стшюсть i довговiчнiсть насiнних дерев. Водночас е i недолiки: пiзнiше настання строюв дозрiвання насiння, нижча генетична щншсть отриманих сiянцiв. Як i бiльшiсть хвойних порiд, сосна звичайна не схильна до вегетативного розмноження у природ^ тому воно все ще не здобуло значного поширення i перебувае на стадi! роз-роблення i вдосконалення, що змушуе шукати новi, бiльш ефективнiшi мето-ди розмноження, ефективнiсть яких можна буде ощнити лише через певний час, коли потомство досягне продуктивного вжу. Досягнення в област куль-тури клiтин i тканин спонукали до створення принципово нових методiв вегетативного розмноження, таких як мжроживцювання, адвентивне брунько-утворення та соматичний ембрюгенез [1]. Використання цих методiв, якi були розроблеш для покритонасiнних рослин, вiдiграе важливу роль для мiк-роклонального розмноження хвойних видiв.
Об'ект досл1дження - методи мжроклонального розмноження P. sylvestris L.
Предмет дослщження - особливосп росту i розвитку P. sylvestris у культурi in vitro.
Практична щншсть полягае в тому, що розроблеш методи стерилiза-цп та насшневого розмноження в умовах культури in vitro P. sylvestris мо-жуть використовуватись для масового розмноження у лабораторiях культури тканин.
Методика дослщжень. Об'ект дослiдження - представник родини Pi-naceae Spreng. ex F. Rudolphi: сосна звичайна (P. sylvestris L.). Як рослинний матерiал для дослщження використовували насшня, збiр якого проводили з дерев вжом 25-30 роюв, що вступили у фазу насшненошення, якi ростуть в Чигиринському бору. Насшня вводили у культуру in vitro для отримання па-гошв та подальшо! iндукцi! органогенезу [1-3, 9]. Для культивування P.
sylvestris в умовах in vitro використовували таю живильш середовища: MS [12], B5 [11], SH [13]. Контролем слугували експланти, як були посадженi на т самi середовища, але без регуляторiв росту.
Отриманий матерiал пересаджували на свiже середовище через 1520 дiб. Культивування здiйснювали за 16-годинного фотоперюду (освiтлення люмiнесцентними лампами 5кЛк), за температури повiтря 25±1oC i 70 % воло-гост повiтря.
Результати досл1джень. Необхiдним етапом для введення в культуру in vitro е стержтзащя рослинного матерiалу, що сприяе вивiльненню його вщ епiфiтних мiкроорганiзмiв i грибiв [1]. З щею метою для насшня P. sylvestris проведено пiдбiр стерилiзаторiв, а також визначено вiдповiднi концентрацп та експозицп.
У дослiдах було випробувано водш розчини рiзних хiмiчних реаген-тiв, зокрема 2,5 %> гiпохлорид натрiю, 0,1 °% дихлорид ртут та 1,0 °% штрат срiбла за рiзних експозицiяй. Для бшьш ефективно1 ди до кожного iз реаген-тiв додавали емульгатор "Твiн 80". Пiсля оброблення реагентом експланти промивали три рази дистильованою стерильною водою протягом 10-15 хв., пiсля цього висаджували живильнi середовища. Упродовж 7 дiб у кожному з варiантiв визначали ефективнiсть стерилiзацil, пiдраховуючи вiдсоток сте-рильних та шфжованих експлантiв (рис. 1).
Рис. 1. Ефективтсть стеритзаци насшня P. sylvestris залежно eid форми стерижзатора та експозици
Аналiзуючи кшьюсть стерильних та шфжованих насшин пiсля засто-сування стерилiзаторiв, встановлено, що найменш ефективним виявився ri-похлорид натрто. При його застосуваннi (експозицiя 0,5-1,5 хв.) отримали 5,2-68,8 % стерильних насшин. Найбшьший вщсоток стерильних насшин (76,5-90,7 %) отримано при стерилiзацil у 0,1 % HgCl2. Пюля ди нiтрату срiб-ла цей показник становив 31,7-51,1 %, а тсля гiпохлориду натрiю -2,5-52,6 %. Необхiдно зазначити, що в разi збiльшення часу ди HgCl2 понад 1,5 хв насiння втрачало свою життездатнiсть i було непридатним для подаль-шого культивування.
Отже, внаслщок експерименту було встановлено, що найвищий вщсо-ток стерильного насiння отримано при використанш 0,1 % водного розчину дихлориду ртутi з експозищею 1 хв.
Для вивчення росту i розвитку експлантiв залежно вщ мшерально1 ос-нови живильних середовищ проводили посiв стерильного насiння P. sylvestris на MS, SH, B5 без додавання регуляторiв росту (табл. 1). Внаслщок експерименту встановлено, що найбшьш сприятливе середовище для культивування експлантiв е MS.
Табл. 1. Picm i розвиток проростшв P. sylvestris залежно eid м'шеральноТ основи середовища
Середовище Загальний стан проросткiв Довжина пагона, см
MS стан вiдмiнний, зеленi, спостерiгаеться рют 2,5±°-1
SH стан хороший, зеленi, рiст не спостерггаеться 1,8±0'3
B5 стан задовiльний, блвдо-зелет, рют не спостергаеться 0,8±и'4
Вщомо, що найважлившими компонентами живильного середовища, яю iндукують морфогенез, е регулятори росту. Для цього через 25-30 дшв шсля посiву у пророщеного насiння вщдшяли апiкальну меристему вiд коре-ня i переносили на свiже середовище МС з вмютом агар-агару 0,7 %, та саха-рози 3 % i додаванням 6-бензиламiнопурину (6-БАП) або 6-фуфуриламшопу-рину (кiнетин) у концентрацп 0,5-3,0 мг/л (табл. 2).
Табл. 2. Залежнк:ть морфогенезу експлантгв P. sylvestris eiд вмкту регуляторы: росту у живильних середовищах
Варiанти Регулятори росту, мг/л Кшьюсть утворених пагошв, шт.
6-БАП кшетин
МС-1 0,0 0,0 0,0™,°
МС-2 0,5 0,0 0,2±",1
МС-3 0,0 0,5 0,1±у,1
МС-4 1,0 0,0 1,3±и,5
МС-5 0,0 1,0 0,1±и,1
МС-6 1,5 0,0 2,5±и,5
МС-7 0,0 1,5 0,7±и,2
МС-8 2,0 0,0 3,1 ±±и,5
МС-9 0,0 2,0 0,7±и,4
МС-10 2,5 0,0 2 9±у,2
МС-11 0,0 2,5 0,4±и,1
МС-12 3,0 0,0 1,4±u,i
МС-13 0,0 3,0 0,2±",1
У наших дослщах було випробувано рiзнi концентрацп фиогормошв, яю вдаграють основну роль у регуляцп росту. За результатами тдбору юль-кiсного стввщношення концентрацiй фiтогормонiв, упродовж 12-18 дiб у де-яких варiантах спостер^али початок морфогенного розвитку експлантiв (рис. 2), за якого шляхом активацп меристемних тканин починали формува-тися додатковi пагони. На середовищi МС-1, без вмiсту ауксинiв, розвиток експланпв не спостерiгали. На МС-2, МС-4, МС-6 морфогенний розвиток був значно нижчим, шж у варiантах МС-10, МС-12. Найбiльш активно про-
цес морфогенезу вщбувався у Bapiami МС-8 з додаванням 2 мг/л 6-БАП, у якому впродовж 26-38 дiб з одного експланта у середньому було сформовано 3,1 мжропагошв. Кiнетин при додаванш до середовища МС-3, МС-5, МС-7, МС-9, МС-11 та МС-13 незначно сприяв органогенезу в експланпв.
Проте слiд акцентувати на тому, що пеpшi два пaсaжi необхщно про-водити через 2 тижня з метою запоб^и засмолюванню провщних судин. Тому пiд час пересаджування на оновлене поживне середовище потpiбно роби-ти два-три зpiзи.
Рис. 2. Початок морфогенезу P. sylvestris
Висновки:
1. При введенш у культуру насшня P. sylvestris найбшьш ефективною ви-явилася оброблення 0,1 %-им водним розчином дихлориду pтутi з експо-зицп 1 хв.
2. З у их експериментальних живильних середовищ нaйбiльш ефективним е модифiковaне середовище за базовим прописом MS з додаванням 6-БАП 2,0 мг/л, на якому коефщент розмноження становив у середньому 3,1.
Л1тература
1. Биотехнология растений: культура клеток : пер. с анг. В.И. Негрука. - М. : Агропро-миздат, 1989. - 280 с.
2. Бутенко Р.Г. Культура изолированных тканей и физиология морфогенеза растений / Р.Г. Бутенко. - М. : Изд-во "Наука", 1964. - 272 с.
3. Бутенко Р.Г. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнологии на их основе / Р.Г. Бутенко : учебн. пособ. - М. : Изд-во ФБК-ПРЕСС, 1999. - 160 с.
4. Гаель А.Г. Облеснение бугристых песков засушливых областей / А.Г. Гаель. - Сер.: География. - М. : Географиздат, 1952. - 217 с.
5. Гордиенко М.И. Сосна обыкновенная: её особенности, создание культур, производительность / М.И. Гордиенко, И.В. Шаблий, В.П. Шлапак. - К. : Вид-во "Либщь", 1995. - 224 с.
6. Горд1енко М.1. Культури сосни звичайно! в Укра!ш : монограф1я / М.1. Горд1енко, В.П. Шлапак, А.Ф. Гойчук та ш. - К. : 1н-т аграрно! економ1ки УААН, 2002. - 872 с.
7. Дендрофлора Укра!ни. Дикоросл та культивоваш дерева й кущг Голонасшш : довщ-ник / М.А. Кохно, В.1. Горд1енко, Г.С. Захаренко та ш. / за ред. М.А. Кохна, С.1. Кузнецова / НАН Укра!ни, Нац. бот. сад ¡м. М.М. Гришка. - К. : Вид-во "Вища шк.", 2001. - 207 с.
8. Державна програма "Люи Укра!ни на 2002-2015 роки". - К. : ДП ХМЗ "ФЕД", 2003. -
31 с.
9. Калинин Ф. Л. Методы культуры ткани в физиологии и биохимии растений / Ф.Л. Калинин, В.В. Сарнацкая, В.Е. Полищук. - К. : Изд-во "Наук. думка", 1980. - 488 с.
10. Лесная энциклопедия. - В 2-х т. - Т. 2. / ред. кол.: Г.И. Воробьев (гл. ред.) и др. - М. : Изд-во "Сов. Энциклопедия", 1986. - С. 386-396.
11. Gamborg O.L. Nutrient requirements of suspension cultures of soybean root cells / O.L. Gamborg, R.A. Miller, K. Ojima // Experimental Cell Research. - 1968. - Vol. 50. - P. 151-158.
12. Murashige T. A revised medium for rapid grows bioassays with tobacco tissue culture / T. Murashige, F. Skoog // Plant Physiology. - 1962. - № 57. - P. 473-497.
13. Schenk R.U. Medium and techniques for induction and growth of monocotyledonous and dycotyledonous plant cell cultures / R.U. Schenk, A.C. Hildebrandt // Canadian Journal of Botany. -1972. - Vol. 50. - P. 199-204.
Шлапак В.В., Небыков М.В. Особенности семенного размножения Pinus sylvestris L. в условиях in vitro
Исследовано развитие семян Pinus sylvestris L. в культуре in vitro. Проведен подбор оптимальных вариантов стерилизации растительного материала и модификация питательных сред для размножения и получения растений-регенерантов.
Ключевые слова: Pinus sylvestris L., in vitro, развитие, семена, стерилизация, питательная среда, растения-регенеранты.
Shlapak V.V., NebykovM.V. Development of seed Pinus sylvestris L. in the culture of in vitro
Selection of optimal variants of sterilizations of vegetable material and modification of nutrient medium for reproduction and receipt of regenerative plants are conducted.
Keywords: Pinus sylvestris L, in vitro, development, seed, sterilization, nutrient medium, regenerative plants.
УДК 630.1 Асист. Т.1. Харачко, канд. с.-г. наук - НЛТУ Украши, м. Львт; доц. Т.Б.Скробач, канд. с.-г. наук - Дрогобицький ДПУ м. 1вана Франка
ВПЛИВ ХРЕБЕТНИХ КАРПОФАГ1В НА ШИШКОНОШЕННЯ ЯЛИНИ еВРОПЕЙСЬКО! У Л1СОВИХ КУЛЬТУРАХ МАЛОГО
ПОЛ1ССЯ
Представлено результати вивчення впливу карпофапв на шишконошення яли-ни европейсько!. Для визначення впливу карпофапв на насшненошення розроблено власну програму дослщжень. Встановлено, що, о^м люово! фауни, комах та ф^ох-вороб, на зменшення врожаю насшня впливае абютичний чинник (вггер). Визначено штенсившсть впливу рiзних негативних чиннигав на зниження очжуваного врожаю насшня.
Ключовг слова: ялина европейська, насшня, шишки, прогнозування плодоно-шення, лiсовi культури, карпофаги.
Вступ. Пщ час щоденного живлення багато зв1р1в 1 птах1в знищують насшня ялини звичайно!, сосни звичайно! та кедрово!, ялищ бшо!, бука люо-вого, дуб1в звичайного та скельного, каштана !спвного, клешв, лип, лщини, гор1х1в та шших порщ.
Насшня ялини е елементом кормово! бази для багатьох представниюв люово! фауни: зв1р1в, птах1в, комах 1 гриб1в, яких через характер живлення називають карпофагами. Живлячись насшням, вони знижують врожай та його вихщ з насшно! сировини, чим в окрем1 роки можуть завдавати значно! шкоди люовому господарству. Загалом варто зазначити, що методику досль
