CC BY
91
УДК 576.5: 582.923.1
ПРЯМИЙ ОРГАНОГЕНЕЗ IN VITRO ТИРЛИЧУ ЖОВТОГО (Gentiana lutea L.)
1.1. Конвалюк1 інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Київ
Н. Б. Кравець2
Н. М. Дробик2 Тернопільський національний педагогічний університет
В. М. Мельник1 імені Володимира Гнатюка
В. А. Кунах1
E-mail: [email protected]
Отримано адвентивні пагони і корені прямим органогенезом in vitro з експлантів стеблового та кореневого походження рослин чотирьох популяцій тирличу жовтого (G. lutea). Встановлено, що ефективність регенерації залежить від генотипу материнської рослини, типу експланта та вмісту і співвідношення фітогормонів у середовищі. З’ясовано, що для отримання регенерантів зі стеблових і кореневих експлантів найефективнішим було поєднання 5-10 мг/л тидіазурону та 0,01 або 1 мг/л 1-нафтилоцтової кислоти у живильному середовищі Мурасіге-Скуга. На листкових експлан-тах регенеранти не утворювались. Показники регенерації з кореневих експлантів були вищими від стеблових у кілька разів.
Ключові слова: Gentiana lutea L., регенерація in vitro, ризогенез, пагоноутворення.
Види роду Тирлич (Gentiana L., Gentia-naceae) є цінними лікарськими рослинами, які характеризуються сповільненим генеративним циклом та низькою репродуктивною здатністю; більшість з них є мікоризними. Відновлення тирличів у природі відбувається дуже повільно, а масове використання призвело до загрози їх зникнення. У надземних і підземних органах занесеного до Червоної книги України тирличу жовтого (G. lutea) [1] синтезуються такі біологічно активні сполуки, як секоїридоїдні глікозиди, алкалоїди, ксантони, флавоноїди, фенолкарбонові кислоти тощо, які широко використовують в офіційній і народній медицині [2, 3]. Зменшення чисельності та порушення структури природних популяцій G. lutea обмежує його використання в лікувальних цілях. Для отримання додаткового джерела сировини, а також з метою збереження цього виду поряд із класичними природоохоронними заходами доцільним є застосування біотехнологічних методів, зокрема мікроклонального розмноження in vitro.
Для видів роду Gentiana флори України нами підібрано умови індукції калюсоутво-рення, отримано культуру тканин, здатну до тривалого росту [4]. Однак відомо, що під час культивування калюсів у клітинах відбуваються структурні та функціональні
зміни генома, які можуть передаватися регенерованим з них органам чи рослинам. Тому для одержання генетично ідентичного матеріалу доцільніше індукувати пряму регенерацію.
Метою цієї роботи було отримання регенерантів прямим органогенезом з експлан-тів стеблового, листкового та кореневого походження з чотирьох популяцій рослин G. lutea.
Матеріали і методи
Рослинний матеріал. Використовували отримані з насіння рослини G. lutea чотирьох популяцій: трояської (гора Трояска, хребет Свидовець, Рахівський р-н, Закарпатська обл.), рогнєської (полонина Рогнєс-ка, хр. Чорногора, Рахівський р-н, Закарпатська обл.), лемської (пол. Лемська, хр. Чорногора, Рахівський р-н, Закарпатська обл.), пожижевської (г. Пожижевська, хр. Чорногора, Надвірнянський р-н, Івано-Франківська обл.) (таблиця), які вирощували в стерильних умовах in vitro.
Отримання регенерантів. Для індукції регенерації листкові (площею 1,0-1,5 см2), стеблові та кореневі (завдовжки близько 5 мм) експланти, отримані від асептичних
рослин, висаджували на живильне середовище Мурасіге-Скуга (МС), доповнене різними концентраціями тидіазурону (ТДЗ) (1; 5; 10; 20 мг/л) та 1-нафтилоцтової кислоти (НОК) (0,01; 1 мг/л).
Оцінювання ефективності регенерації (ЕР) проводили через 1,5-2 місяці і визначали за формулою:
ЕР = R/N,
де R — кількість регенерантів; N — кількість висаджених експлантів.
Для з’ясування особливостей регенерації крім ЕР визначали ще такі показники, як відсоток регенерації (ВР) та середню кількість регенерантів (СКР) у розрахунку на один експлант з регенерантами.
ВР обчислювали за формулою:
ВР = (Nr/N)x100%,
де Nr — кількість експлантів, на яких утворилися регенеранти; N — кількість висаджених експлантів.
СКР визначали за формулою:
СКР = R/Nr,
де R — кількість регенерантів; Nr — кількість експлантів, на яких утворилися регенеранти.
Отримані дані опрацьовані статистично [5].
Результати та обговорення
Підбираючи умови для регенерації, з’ясовували залежність ефективності органогенезу G. lutea від таких чинників: концентрації у живильному середовищі регуляторів росту ТДЗ і НОК, генотипу вихідних рослин — донорів експлантів, а також типу експланта.
Вплив екзогенних регуляторів росту на ефективність регенерації. Встановлено, що на середовищі з 1 мг/л ТДЗ і 0,01 мг/л НОК відбувалися: ризогенез, відсоток якого з кореневих експлантів рослин трояської популяції становив 76,9%, СКР — 2,3 ко-рінь/експл.; утворення пагонів зі стеблових експлантів рослин цієї популяції (ВР — 8,3%; СКР — 2,0 пагін/експл.) (рис. 1, А, Б). Із підвищенням концентрації ТДЗ до 5 мг/л (без змін вмісту НОК — 0,01 мг/л) спостерігали збільшення ВР коренів та значення СКР: до 90,6%, 4,2 корінь/експл. — у культурі від рослин з трояської популяції та до 92,3%, 2,8 корінь/експл. — лемської
(рис. 1, А; 2, А). На цьому середовищі ВР пагонів з експлантів рослин трояської популяції підвищувався більш ніж у 2 рази і ста-
новив 18,2 %, а СКР зменшувався в 2 рази до 1,0 пагін/експл. Гемогенез із рослин лемської популяції не спостерігали.
Збільшення концентрації ТДЗ з 10 до 20 мг/л за концентрації НОК 0,01 мг/л призводило до погіршення ризогенезу: показник регенераційної здатності СКР зменшувався у всіх досліджених варіантах в 1,9-4,1 раза (рис. 1, А-3, А). При цьому відсоток гемогенезу зі стеблових експлантів рослин лемської та пожижевської популяцій зменшувався в 2,3-4,7 раза, показники СКР залишалися без змін (рис. 2, Б; 3, Б). На середовищі з 20 мг/л ТДЗ і 0,01 мг/л НОК відсоток пагоноутворення був найвищим у випадку стеблових експлантів тро-яської популяції (33,3%) зі значенням СКР
1,0 пагін/експл. (рис. 1, Б). За вмісту фіто-гормонів 5 мг/л ТДЗ і 1 мг/л НОК ВР пагонів з рослин цієї популяції був дещо більшим (40,0%) за того самого значення СКР.
Рис. 1. Ризогенез на кореневих (А) і пагоноутворення на стеблових (Б) експлантах із рослин G. lutea трояської популяції.
Живильне середовище MC, що містило:
1 — 1 мг/л ТДЗ і 0,01мг/л roK;
2 — 5 мг/л ТДЗ і 0,01мг/л TOK;
3 — 10 мг/л ТДЗ і 0,01мг/л roK;
4 — 20 мг/л ТДЗ і 0,01мг/л TOK;
5 — 5 мг/л ТДЗ і 1мг/л TOK;
■ — відсоток регенерації (ВР);
^ — середня кількість регенерантів (CKP) у розрахунку на один експлант з регенерантами
Рис. 2. Ризогенез на кореневих (А) і пагоноутворення на стеблових (Б) експлантах із рослин G. lutea лемської популяції.
Живильне середовище MC, що містило:
1 — 5 мг/л ТДЗ і 0,01мг/л TOK;
2 — 10 мг/л ТДЗ і 0,01мг/л HOK;
3 — 20 мг/л ТДЗ і 1мг/л HOK;
4 — 10 мг/л ТДЗ і 1мг/л HDK;
■ — відсоток регенерації (ВР);
В — середня кількість регенерантів (CKP) у розрахунку на один експлант з регенерантами
Підвищення в живильному середовищі концентрації HDK від 0,01 до 1 мг/л сприяло збільшенню обох показників ефективності ризогенезу: ВР — до 71,4%-100% та CKP — до 1,7-6,6 корінь/експл. (рис. 1, А-3, А).
Для більшості досліджених зразків ефективність ризогенезу була найвищою у разі використання 5-10 мг/л ТДЗ і 1 мг/л HDK: відсоток регенерації із кореневих експлантів становив 100%, показник CKP лежав у межах 4,1-6,6 корінь/експл. (рис. 1, А; 2, А). Иа середовищі, доповненому 10 мг/л ТДЗ та зменшеною у 100 разів концентрацією ЫОЕ (0,01 мг/л), ВР із кореневих експлантів (у випадку рослин пожижевської популяції) був невисоким (57,1%), на відміну від показника CKP, який досягав 9,5 корінь/експл., і був найвищим у дослідженій вибірці зразків (рис. 3, А).
Живильне середовище з 10 мг/л ТДЗ і 0,01 мг/л HDK сприяло ефективному гемогенезу зі стеблових експлантів рослин лемсь-
кої (ВР — 42,9%, СКР — 1 пагін/експл.) та пожижевської (ВР — 40%, СКР — 1 пагін/експл.) популяцій (рис. 2, Б; 3, Б). Регенераційна здатність стеблових експлантів рослин трояської популяції була найвищою на середовищі зі вмістом 5 мг/л ТДЗ і 1 мг/л НОК (ВР — 40%, СКР — 1 пагін/експл.) (рис. 1, Б).
Рис. 3. Ризогенез на кореневих (А) і пагоноутворення на стеблових (Б) експлантах із рослин G. lutea пожижевської популяції.
Живильне середовище МС, що містило:
1 — 10 мг/л ТДЗ і 0,01мг/л НОК;
2 — 20 мг/л ТДЗ і 0,01мг/л НОК;
3 — 5 мг/л ТДЗ і 1мг/л НОК;
4 — 10 мг/л ТДЗ і 1мг/л НОК;
■ — відсоток регенерації(ВР);
В — середня кількість регенерантів (СКР) у розрахунку на один експлант з регенерантами
Залежність регенерації від генотипу вихідної рослини. Показники ефективності органогенезу рослин чотирьох популяцій на живильному середовищі, що містило 10 мг/л ТДЗ і 0,01 мг/л НОК, суттєво відрізнялися (рис. 4).
Найкраще ризогенез відбувався із кореневих експлантів рослин пожижевської популяції (ВР — 57,1%; СКР — 9,5 корінь/експл.; ЕР — 5,4 рег./експл.) (рис. 4, А). Порівняно високий показник ЕР (3,7 рег./експл.) отри-
мали у процесі регенерації з рослин трояської і лемської популяцій (ВР та CKP становили 71,4% і 5,2 корінь/експл. та 93,8% і 3,9 корінь/експл. відповідно). У дослідженій вибірці відносно низьку здатність до ри-зогенезу мали експланти від рослин з рог-нєської популяції, ефективність регенерації яких становила 2,7 рег./експл. при ВР 73,3% і CKP 3,7 корінь/експл. (рис. 4, А; таблиця).
100
80
60
ра
40
20
LÍ
10
8 й tí
S3
а> 6 à .2 'S. і ° 4 к
û
20
О
50
40
30
20
10
о
ldi
2,4
2 «
с
О
-1,6 *
~х
- 1,2 ’S
■ с
- о,8 a"
и
- 0,4 0
Б
Рис. 4. Ризогенез на кореневих (А) та пагоноутворення на стеблових (Б) експлантах із рослин G. lutea різних популяцій:
1 — трояської; 2 — лемської; 3 — пожижевської; 4 — рогнєської.
Cередовище MC, доповнене 10 мг/л ТДЗ і 0,01 мг/л TOK.
■ — відсоток регенерації(ВР);
^ — середня кількість регенерантів (CKP) у розрахунку на один експлант з регенерантами
Індукція гемогенезу була найбільш ефективною у випадку стеблових експлантів рослин лемської (ВР — 42,9%, СКР — 1,0 пагін/експл.) та пожижевської популяцій (ВР — 40,0%, СКР — 1,0 пагін/експл.) (рис. 4, Б). Для рослин рогнєської популяції ВР був приблизно у сім разів менший порівняно з двома попередніми популяціями. Пагоно-утворення з експлантів рослин трояської популяції на цьому варіанті середовища взагалі не відбувалося.
Загалом показано, що експланти від рослин з різних місць зростання мали різну регенераційну здатність за однакових умов культивування. Поряд із цим, ефективність реалізації морфогенного потенціалу різних генотипів визначалася концентрацією і співвідношенням регуляторів росту у живильному середовищі.
Оцінка ефективності регенерації з різних типів експлантів. Здатність до регенерації in vitro виявили стеблові та кореневі експланти рослин усіх досліджених популяцій. Листкові експланти на протестова-них варіантах середовищ темніли і з часом відбувався їх некроз.
У більшості випадків на стеблових експлантах спостерігали пагоноутворення, інколи — одночасно ризогенез та калюсоут-ворення або лише останнє. Так, калюсогенез відбувався на стеблових експлантах рослин пожижевської (10 мг/л ТДЗ і 0,01 мг/л НОК) та лемської (5 мг/л ТДЗ і 0,01 мг/л НОК) (рис. 5, А) популяцій. Одночасне формування калюсу і коренів спостерігали на одному експланті стеблового походження рослин лемської популяції (10 мг/л ТДЗ і 0,01 мг/л НОК) (рис. 6, А).
На кореневих експлантах спостерігали переважно ризогенез (рис. 6, Б), і лише в одному випадку (лемська популяція) за концентрацій ТДЗ 5 мг/л і НОК 0,01 мг/л — утворення калюсу і коренів одночасно (рис. 5, Б).
Рис. 5. Калюсоутворення на стеблових (А), ризогенез та калюсоутворення на кореневих (Б) експлантах із рослини G. lutea лемської популяції (середовище MC з 5 мг/л ТДЗ і 0,01 мг/л HDK)
1
2
3
4
1
2
3
4
Пряма регенерація з кореневих, стеблових та листкових експлантів рослин Gentiana lutea L.
з різних популяцій Українських Карпат
Популяція Кількість рослин- донорів експлантів Кількість висад- жених експлантів Кількість експлантів з регенерантами Середнє значення ВР, % СКР, рег./експл. з рег. ЕР, рег./експл.
Кореневі експланти
Трояська 10 128 103 82,1±3,4 4,05 3,41
Лемська 6 104 88 88,6±3,1 3,64 3,43
Пожижевська 5 48 31 66,5±6,8 4,4 2,9
Рогнєська 2 15 11 73,3±11,4 3,72 2,73
Загалом для чотирьох нонуляцій 23 295 233 75,1±2,5 3,95 3,1
Стеблові експланти
Трояська 10 40 8 20,0±6,3 1,0 0,216
Лемська 6 54 8 19,2±5,4 0,83 0,213
Пожижевська 5 32 6 17,5±6,7 0,75 0,18
Рогнєська 2 17 1 5,9±5,7 1,0 0,06
Загалом для чотирьох нонуляцій 23 143 23 15,6±3,0 0,9 0,17
Листкові експланти
Трояська 10 11 0 - - -
Лемська 6 5 0 - - -
Пожижевська 5 5 0 - - -
Рогнєська 2 2 0 - - -
Загалом для чотирьох нонуляцій 23 23 0 - - -
Примітка: ВР = (Nr/N)x100%o, де ВР — відсоток регенерації; Nr — кількість експлантів, на яких утворилися регенеранти; N — кількість висаджених експлантів;
СКР = R/Nr, де СКР — середня кількість регенерантів на один експлант з регенерантами; R — кількість регенерантів; Nr — кількість експлантів, на яких утворилися регенеранти;
ЕР = R/N, де ЕР — ефективність регенерації; R — кількість регенерантів; N — кількість висаджених експлантів.
Середнє значення ефективності регенерації коренів із кореневих експлантів рослин чотирьох досліджених популяцій становило 3,1 рег./експл.; пагонів зі стеблових —
0,17 рег./експл. (таблиця). Інші показники регенераційної здатності (ВР та СКР) під час гемогенезу також були значно меншими порівняно з ризогенезом.
Нами виявлено відмінність регенераційної здатності різних типів експлантів G. lutea. Листкові експланти на протестованих варіантах середовищ нездатні до регенерації. Регенераційна здатність стеблових експлан-тів значно менша порівняно з кореневими. На стеблових експлантах відбувалося як па-гоноутворення, так і ризогенез, тоді як на
кореневих — лише ризогенез. На обох типах експлантів поряд із морфогенезом в окремих випадках спостерігали калюсогенез.
Отже, ми встановили здатність тирличу жовтого до прямої регенерації in vitro. Виявлено особливості органогенезу з експлантів рослин з різних місць зростання. Зокрема, нами показано, що реакція рослин з чотирьох досліджених популяцій на умови культивування (вміст фітогормонів) значно відрізнялася (рис. 1-4). При цьому спостерігали відмінності як за відсотком регенерації, так і за кількістю регенерантів на експлант.
Показники регенерації були практично однаковими для рослин з лемської та троясь-кої популяцій і найвищими у дослідженій
Рис. 6. Ризогенез та утворення калюсу на стебловому (А), ризогенез на кореневих (Б) експлантах із рослини G. lutea лемської популяції (середовище MC з 10 мг/л ТДЗ і 0,01 мг/л КОЮ
вибірці (таблиця). Значення ефективності ри-зогенезу в рослин з пожижевської і рогнєської популяцій були нижчими (2,9 і 2,7 рег./експл. відповідно). Ефективність регенерації пагонів зі стеблових експлантів рослин рогнєської популяції була найменшою у дослідженій вибірці — у 3-3,6 раза порівняно з рослинами інших популяцій (таблиця).
Відомо, що генотип материнської рослини суттєво впливає на показники регенерації. Різні генотипи за однакових умов можуть виявляти різну морфогенетичну реакцію [6, 7]. Наприклад, рис індійський Oryza sativa var. indica характеризується кращою здатністю до регенерації, ніж японський Oryza sativa var. japónica [7]. Різний морфогенетичний потенціал виявлено для шести генотипів Primula vulgaris [8]. Показано відмінності реакції різних цибулин унгернії Віктора (Ungernia victoris Vved. ex Artjushenko) на одні й ті самі умови культивування in vitro під час мікрокло-нального розмноження шляхом прямої регенерації [9].
Реалізація морфогенного потенціалу
G. lutea залежала також від типу експланта. Для рослин усіх досліджених популяцій характерним було те, що з кореневих експлан-тів формувалися лише корені, зі стеблових — переважно пагони. Лише у разі рослин лемської популяції на одному зі стеблових
експлантів відбувалося формування трьох коренів.
Кореневі експланти характеризувалися значно більшою регенераційною здатністю, ніж стеблові: середній показник ЕР з кореневих експлантів у 18,2 раза був вищий порівняно зі стебловими (таблиця). Це дає підстави говорити про придатність підібраних умов культивування, зокрема концентрації та співвідношення фітогормонів, для індукування регенерації з кореневих експлантів. Водночас, органогенез зі стеблових і листкових експлантів на аналогічних за складом середовищах був менш ефективним або взагалі не відбувався, що свідчить про необхідність подальшої оптимізації умов культивування для регенерації пагонів.
Отримати регенеранти із листкових експлантів рослин G. lutea з досліджених популяцій на жодному із варіантів середовищ нам не вдалося. Спроби інших дослідників ініціювати регенерацію додаткових пагонів з листкових експлантів як із цього виду, так і близького до нього виду G. punctata теж виявилися невдалими [10].
Отримані результати свідчать про залежність регенераційної здатності G. lutea від умов культивування, зокрема від екзогенних регуляторів росту.
Проведені нами раніше дослідження, спрямовані на підбір умов для органогенезу
G. lutea з використанням різних комбінацій цитокінінів 6-бензиламінопурину (БАП), кінетину (Кін) та ауксинів НОК і 2,4-ди-хлорфеноксіоцтової кислоти (2,4-Д), дозволяли індукувати лише початкові етапи ризо-генезу і гемогенезу, однак отримати життєздатні регенеранти не вдалося (не-опубліковані дані). Разом з тим з літератури відомо, що ТДЗ має більшу, порівняно з іншими цитокінінами, здатність до індукції органогенезу у багатьох видів рослин [11], у т. ч. й тирличів [12]. Зокрема, підбираючи умови для регенерації дев’яти комерційних сортів Gentiana, виявили, що ТДЗ був більш ефективним цитокініном, ніж Ы-(2-хлоро-4-тридил)-Ы-фешлсечовина, 6-бензиладенін (БА) і зеатин, а НОК — ефективнішим ауксином, ніж індолілоцтова кислота (ІОК) або 2,4-Д [12].
Результати, наведені у даній роботі, свідчать, що використання ТДЗ і НОК у живильному середовищі МС індукувало регенерацію пагонів і коренів G. lutea. Також показано, що ефективність регенерації G. lutea залежала не лише від концентрацій фітогор-монів, але й від їх співвідношення. Додавання до складу середовища 10 мг/л ТДЗ
і 1 мг/л HDK було оптимальним для регенерації коренів з кореневих експлантів рослин in vitro G. lutea лемської популяції. Для інших варіантів досліду найбільш ефективними виявилися дещо відмінні співвідношення цих фітогормонів, зокрема 10 мг/л ТДЗ і 0,01 мг/л HDK — для отримання регенерантів зі стеблових і кореневих експлан-тів рослин in vitro пожижевської популяції;
5 мг/л ТДЗ і 1 мг/л HDK — для стеблових і кореневих експлантів рослин з трояської популяції.
Такі самі фітогормони — ТДЗ і HDK — було використано Hosokawa K. зі співавт. для регенерації адвентивних пагонів тирличів з листкових і стеблових (5-10 мг/л ТДЗ і 0,1 мг/л HDK) та з кореневих (10 мг/л ТДЗ і 1 мг/л HDK) експлантів [12].
ЛІТЕРАТУРА
1. Червона книга України. Рослинний світ / Ред. Я. П. Дідух. — К.: Глобалконсалтинг, 2009. — 900 с.
2. Страшнюк Н. М., Грицак Л. Р., Леськова О. М., Мельник В. М. Види роду Gentiana L. флори України у природі та культурі in vitro // Укр. бот. журн. — 2005. — Т. 62, № 3. —
C. 337-348.
3. Страшнюк Н. М., Леськова О. М., Загри-чук Г. Я. та ін. Біологічно активні речовини видів роду Gentiana L. 1. Біосинтез та фізіологічна дія // Фітотерапія. — 2006. — № 1. — C. 31-41.
4. Страшнюк Н. М., Грицак Л. Р., Леськова О. М., Мельник В. М. Введення в культуру in vitro деяких видів роду Gentiana L. // Физиол. биохим. культ. раст. — 2004. — Т. 36, № 4. — C. 327-334.
5. Кучеренко М. Є., Бабенюк Ю. Д., Войціць-кий В. М. Сучасні методи біохімічних досліджень: навч. посібник. — К.: Фітосоціо-центр, 2001. — 424 с.
6. Кушнір Г. П., Сарнацька В. В. Мікрокло-нальне розмноження рослин. Теорія і практика. — К.: Наук. думка, 2005. — 270 с.
7. Кунах В. А. Біотехнологія лікарських рослин. Генетичні та фізіолого-біохімічні основи. — К.: Логос, 2005. — 730 с.
Отже, для розроблення системи ефективної регенерації G. lutea необхідно враховувати комплекс чинників: вибір вихідного генотипу, тип експланта та склад живильного середовища, зокрема ауксинів і цитокінінів, а також співвідношення їх концентрацій.
Таким чином, показано здатність тирличу жовтого (G. lutea) до утворення адвентивних пагонів та коренів шляхом прямої регенерації in vitro. Встановлено, що реалізація in vitro морфогенного потенціалу залежить від вихідного генотипу, типу експланта та умов культивування. Ефективність органогенезу з кореневих експлантів значно перевищувала ефективність із ділянок стебел. На листкових експлантах регенеранти не утворювалися.
8. Schween G., Schwenkel H.-G. Effect of genotype on callus induction, shoot regeneration, and phenotypic stability of regenerated plants in the greenhouse of Primula ssp. // Plant Cell. Tissue Organ Cult. — 2003. — V. 72.— P. 53-61.
9. Кунах В. А., Можилевська Л. П., Бублик О. М. та ін. Мікроклональне розмноження ун-гернії Віктора (Ungernia victoris) // Біотехнологія. — 2008. — Т. 1, № 4. — С. 57-63.
10. Skrzypczak L, Wesolowska M., Skrzypczak E. Gentiana species: in vitro culture, regeneration, and production of secoiridoid gluco-sides // Y.P.S. Bajaj (ed.), Biotechnology in Agriculture and Forestry, Medicinal and Aromatic Plants IV. — 1993. — V. 21. — Springer Verlag, Berlin Heidelberg. — P. 172-186.
11. Ellis D. D., Barczynska H, McCown B. H., Nelson N. A comparison of BA, zeatin and tidiazuron for adventitios bud formation from Picea glauca embryos and epicotyl explant // Plant Cell. Tissue Organ Cult. — 1991. — V. 27, N 3. — P. 281-287.
12. Hosokawa K, Nakano M., Oikawa Y., Yamamura S. Adventitious shoot regeneration from leaf, stem and root explants of commercial cultivars of Gentiana // Plant Cell. Rep. — 1996. — V. 15. — P. 578-581.
ПРЯМОЙ ОРГАНОГЕНЕЗ IN VITRO ГОРЕЧАВКИ ЖЕЛТОЙ (Gentiana lutea L.)
И. И. Конвалюк1
Н. Б. Кравец2
Н. М. Дробык2 В. Н. Мельник1 В. А. Кунах1
1Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины, Киев 2Тернопольский национальный педагогический университет имени Владимира Гнатюка
E-mail: [email protected]
Получены адвентивные побеги и корни путем прямого органогенеза in vitro из эксплантов стеблевого и корневого происхождения растений четырех популяций горечавки желтой (G. lutea). Установлено, что эффективность регенерации зависит от генотипа материнского растения, типа эксплан-та, содержания и соотношения в среде фитогормонов. Определено, что для получения регенерантов из стеблевых и корневых эксплантов наиболее эффективным было сочетание 5-10 мг/л тидиазурона и 0,01 или 1 мг/л 1-нафтилуксусной кислоты в питательной среде Мурасиге-Скуга. На листовых эксплантах регенеранты не образовывались. Показатели регенерации из корневых эксплантов были в несколько раз выше, чем из стеблевых.
Ключевые слова: Gentiana lutea L., регенерация in vitro, ризогенез, побегообразование.
DIRECT ORGANOGENESIS IN VITRO OF Gentiana lutea L.
1.1. Konvalyuk1 N. B. Kravets2 N. M. Drobyk2 V. M. Mel’nyk1 V.A. Kunakh1
institute of Molecular Biology and Genetics of National Academy of Sciencies of Ukraine, Kyiv 2Volodymyr Hnatiuk Ternopil National Pedagogical University
E-mail: [email protected]
Adventitious shoots and roots through the direct organogenesis in vitro from the explants of stem and root origin have been generated for plants derived from four G. lutea populations. The efficiency of regeneration was found to vary with the genotype of maternal plant, kind of explants and phytohormone content and ratio in the nutrient medium. It was revealed that to generate the regenerants from the stem and root explants the most effective was combination of 5 to 10 mg/l thidiazuron with 0.01 or 1.0 mg/l 1-naphtaleneacetic acid in the Murashige-Skoog nutrient medium. The leaf explants failed to produce regenerants at all. The regeneration indices for root explants exceeded those for stem ones several times.
Key words: Gentiana lutea L., regeneration in vitro, rhizogenesis, shoot regeneration.
