Научная статья на тему 'Регенерационные особенности первичных эксплантов phlox paniculata L. в культуре in vitro'

Регенерационные особенности первичных эксплантов phlox paniculata L. в культуре in vitro Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
614
78
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КЛОНАЛЬНОЕ МИКРОРАЗМНОЖЕНИЕ РАСТЕНИЙ / ФЛОКС МЕТЕЛЬЧАТЫЙ / КУЛЬТУРА IN VITRO / ЭМБРИОИДЫ / РЕГЕНЕРАЦИЯ / MICROCLONAL PROPAGATION OF PLANTS / SUMMER PHLOX / IN VITRO / EMBRYOS / REGENERATION

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Пищева Г. Н.

Изучали особенности регенерации первичных эксплантов флокса метельчатого (Phlox paniculata L.) на этапе введения в культуру in vitro и последующего микроразмножения. В качестве эксплантов использовали фрагменты соцветия (бутон с цветоножкой 10-15 мм), апикальные и пазушные побеги. Объекты исследований три сорта флокса метельчатого из коллекции НИИ садоводства Сибири имени М.А. Лисавенко. Питательные среды готовили по прописи Мурасиге и Скуга (MS) с добавлением 30 г/л сахарозы и регуляторов роста а-нафтилуксусной кислоты (НУК), ß-индолил-3-масляной кислоты (ИМК), 6-бензиламинопурина (6-БАП), тидиазурона (ТДЗ) и 6-фурфуриламинопурина (кинетин Кн). Ступенчатая обработка побегов 70%-ным этиловым спиртом и 0,1%-ным раствором сулемы позволила получить 60-80% стерильных и жизнеспособных эксплантов. Замена сулемы на «Domestos» (действующее вещество гипохлорит натрия) повысила стерильность и жизнеспособность эксплантов сорта Areole до 95%, для других сортов результаты были сопоставимыми. При использовании двухступенчатой стерилизации 70%-ным этиловым спиртом и 0,1%-ным раствором сулемы выход стерильных флоральныхэксплантов составил 80-100%. Прямую регенерацию побегов из апикальных и пазушных меристем (1-2 шт. на эксплант) без образования каллуса в основании микрочеренка наблюдали на среде MS с 0,5 мкМ Кн + 0,5 мкМ ИМК. На средах MS с добавлением 10,0-20,0 мкМ 6-БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК, либо 15,0 мкМ ТДЗ + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК отмечен прямой геммогенез и ризогенез из тканей бутона. Среднее количество побегов на флоральный эксплант зависело от генотипа: у сорта Бутонник 7,6 шт., Areole 5,2 шт., Дракон 5,1 шт. Эмбриоиды развивались из протуберанцев в нижней части тканей бутона под действием 20,0 мкМ 6-БАП в сочетании с 1,0 мкМ НУК и 0,1 мкМ ИМК.

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.

Regenerative Peculiarities of Primary Explants of Phloxpaniculata L. in vitro

The regenerative peculiarities of primary explants of summer phlox (Phlox paniculata L.) at the stages of introduction in vitro and subsequent propagation were studied. Inflorescence fragments (flower with a pedicle of 10-15 mm in length), apical and axile shoots were used as explants. Three cultivars of summer phlox from the collection of the M.A. Lisavenko Research Institute of Horticulture of Siberia were the objects of the investigations. Nutritional media were prepared according to Murashige and Skoog (MS) with an addition of 30 g/l sucrose and growth regulators: alpha-naphthyl acetic acid (NAA), beta-indolyl-3-butyric acid (IBA), 6-benzylaminopurin (BAP), thidiazuron (TDZ), kinetin (Kn). Step treatment of shoots with 70% alcohol and 0.1% solution of corrosive sublimate gave a possibility to yield 60-80% of sterile and viable explants. Change of sublimate by “Domestos” (active ingredient is sodium hypochlorite) increased sterility and viability of Areole shoots up to 95%, for other cultivars results were comparable. At application of two-stage sterilization by 70% alcohol and 0.1% solution of HgCl2, the output of sterile floral explants reached 80-100%. Direct regeneration of shoots from apical and axile meristem (1-2 pieces on an explant) without callus formation on the base part of microcuttings was observed in MS nutritional medium with 0.5 mcM Kn + 0.5 mcM IBA. In MS media with application of 10.0-20.0 mcM BAP + 1.0 mcM NAA + 0.1 mcM IBA, or 15.0 mcM TDZ+ 1.0 mcM NAA + 0.1 mcM IBA) it was registered the direct gemmogenesis and rhizogenesis from flower bud tissues. The average number of shoots on an explant depended on a genotype and reached 7.6 for the Butonnik variety, 5.2 Areole variety and 5.1 Dragon variety. Embryos developed from prominences in the lower part of explants under the action of BAP 20 mcM in combination with NAA 1 mcM and IBA 0.1 mcM.

Текст научной работы на тему «Регенерационные особенности первичных эксплантов phlox paniculata L. в культуре in vitro»

УДК 635.939.43:581.17

РЕГЕНЕРАЦИОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПЕРВИЧНЫХ ЭКСПЛАНТОВ PHLOXPANICULATA L. В КУЛЬТУРЕ IN VITRO

Г.Н. ПИЩЕВА, младший научный сотрудник (e-mail: [email protected])

Научно-исследовательский институт садоводства Сибири имени М.А. Лисавенко, Змеиногорский тракт, 49, Барнаул, 656045, Российская Федерация

Резюме. Изучали особенности регенерации первичных эксплантов флокса метельчатого (Phlox paniculata L.) на этапе введения в культуру in vitro и последующего микроразмножения. В качестве эксплантов использовали фрагменты соцветия (бутон с цветоножкой 10-15 мм), апикальные и пазушные побеги. Объекты исследований - три сорта флокса метельчатого из коллекции НИИ садоводства Сибири имени М.А. Лисавенко. Питательные среды готовили по прописи Мурасиге и Скуга (MS) с добавлением 30 г/л сахарозы и регуляторов роста - а-нафтилуксусной кислоты (НУК), в-индолил-3-масляной кислоты (ИМК), 6-бензиламинопурина (6-БАП), тидиазурона (ТДЗ) и 6-фурфуриламинопурина (кинетин - Кн). Ступенчатая обработка побегов 70%-ным этиловым спиртом и 0,1%-ным раствором сулемы позволила получить 60-80% стерильных и жизнеспособных эксплантов. Замена сулемы на «Domestos» (действующее вещество - гипохлорит натрия) повысила стерильность и жизнеспособность эксплантов сорта Areole до 95%, для других сортов результаты были сопоставимыми. При использовании двухступенчатой стерилизации 70%-ным этиловым спиртом и 0,1%-ным раствором сулемы выход стерильных флоральныхэксплантов составил 80-100%. Прямую регенерацию побегов из апикальных и пазушных меристем (1-2 шт. на эксплант) без образования каллуса в основании микрочеренка наблюдали на среде MS с 0,5 мкМ Кн + 0,5 мкМ ИМК. На средах MS с добавлением 10,0-20,0 мкМ 6-БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК, либо 15,0 мкМ ТДЗ + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК отмечен прямой геммо-генез и ризогенез из тканей бутона. Среднее количество побегов на флоральный эксплант зависело от генотипа: у сорта Бутонник - 7,6 шт., Areole - 5,2 шт., Дракон - 5,1 шт. Эмбриоиды развивались из протуберанцев в нижней части тканей бутона под действием 20,0 мкМ 6-БАП в сочетании с 1,0 мкМ НУК и 0,1 мкМ ИМК.

Ключевые слова: клональное микроразмножение растений, флокс метельчатый, культура in vitro, эмбриоиды, регенерация.

Дляцитирования: Пищева Г.Н. Регенерационные особенности первичных эксплантов Phlox paniculata L. в культуре in vitro // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 9. С. 40-43.

Клональное микроразмножение представляет исключительную ценность для поддержания и сохранения коллекций декоративных растений, их генофонда и ускорения селекционного процесса, особенно в тех случаях, когда вид или сорт представлен ограниченным числом экземпляров или находится под угрозой исчезновения [1].

Несмотря на то, что современные технологии клонального микроразмножения in vitro предложены более чем для 2400 видов растений, для каждого конкретного вида требуется оптимизация отдельных этапов [2]. Без разработки эффективных методов регенерации целых растений из изолированных тканей, в зависимости от видовых и сортовых особенностей культур, невозможно проведение работы ни по одному из направлений современной биотехнологии растений [3].

Успешное введение в культуру in vitro во многом зависит от правильного выбора экспланта. На конечный результат влияет комплекс факторов, которые

нужно учитывать. Желательно, чтобы исходные растения не были повреждены грибными, бактериальными и вирусными болезнями и находились в состоянии интенсивного роста. Для обеспечения максимальной генетической стабильности клонируемого материала и во избежание появления аномальных растений в качестве исходных эксплантов рекомендуют использовать молодые, слабо дифференцированные ткани, лучше всего кончики стеблей, боковые (пазушные) почки, зародыши и другие меристемные ткани. Можно использовать молодые листья, черенки, соцветия и чешую луковиц, однако в этом случае необходим цитологический и морфологический контроль [4].

На этапе введения в культуру in vitro флокса метельчатого (Phloxpaniculata L.) в качестве эксплантов используют побеги [5], апикальные и пазушные почки, из которых выделяют меристемы длиной 0,1 мм и шириной 0,25 мм [2, 6, 7], а также сегменты листьев (1 см2) и завязи раскрывшегося цветка (3-8 мм) [7].

Их стерилизуют одно- или двухступенчатым способом, для чего используют сулему, 70%-ный спирт и 1%-ный раствор гипохлорита натрия. Время обработки варьирует от 30-60 с (70%-ный спирт) до 10 мин (гипохлорит натрия, сулема) [2, 5-8].

Стерильные экспланты помещают на агаризован-ные питательные среды Мурасиге-Скуга (MS), Кайт и Клейн (К), Ллойда-МакКоуна (Woody Plant Medium - WPM), содержащие следующие регуляторы роста: 6-бензиламинопурин (6-БАП), а-нафтилуксусную кислоту (НУК), ß-индолил-З-масляную кислоту (ИМК), ß-индолил-З-уксусную кислоту (ИУК) [2, 5-8].

В наших опытах упомянутые варианты стерилизации были малоэффективны, либо приводили к полной гибели эксплантов, при этом бактериальная инфекция проявлялась на 3 сут. после введения в культуру in vitro. Кроме того, при наличии единичных маточных растений использование апикальных и пазушных побегов в качестве первичных эксплантов недостаточно эффективно. Методик с использованием неокрашенных бутонов флокса метельчатого с цветоножкой для введения его в культуру in vitro в изученной литературе мы не обнаружили.

Цель исследований - определить особенности регенерации первичных эксплантов флокса метельчатого на этапе введения в культуру in vitro и последующего микроразмножения.

Для её достижения решали следующие задачи:

подобрать оптимальный способ стерилизации первичных эксплантов флокса метельчатого;

изучить морфогенетические особенности развития различных типов эксплантов (апикальных и пазушных побегов, бутона с цветоножкой) в культуре in vitro;

установить тип и последовательность этапов морфогенеза из флоральных эксплантов на основе морфогистологического анализа.

Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 2013-2014 гг. на базе лаборатории биотехнологии и цитологии НИИ садоводства Сибири имени М.А. Лисавенко (НИИСС). Объектами исследований послужили сорта Дракон, Бутонник,

Агео1е флокса метельчатого из коллекции НИИСС. В качестве первичных эксплантов использовали неокрашенные бутоны, апикальные и пазушные побеги. Размер бутонов с цветоножкой в зависимости от сорта варьировал в пределах 10-15 мм. Экспланты срезали с вегетирующих в открытом грунте побегов маточных растений с июля по август.

Первые опыты позволили остановить выбор на трёх вариантах стерилизации эксплантов:

I) промывка с поверхностно-активным веществом (ПАВ) под проточной водой в течение 5 мин, далее в условиях ламинар-бокса выдержка 10 мин в 0,1%-ном растворе сулемы с последующей 3-х кратной промывкой в дистиллированной стерильной воде;

II) промывка в стерильной дистиллированной воде в условиях ламинар-бокса, далее выдержка в 70%-ном этиловом спирте в течение 30 с, затем 3-х

Таблица 1. Стерильность и жизнеспособность способа стерилизации(п=20), %

(%) эксплантов. Работу в асептических условиях, приготовление и стерилизацию питательных сред выполняли по общепринятым методикам [9].

Первичные процессы органогенеза в тканях эксплантов определяют путь их дальнейшего морфогенеза [10], что обусловливает необходимость изучения ранних стадий развития растений в культуре in vitro. Развитие меристематических очагов в флоральных эксплантах флокса метельчатого исследовали мор-фогистологическескими методами.

Результаты обрабатывали по общепринятым методикам с использованием программы Microsoft Excel 7.

Результаты и обсуждение. Первый вариант стерилизации позволил получить от 45,0 (сорт Areole) до 90,0% (сорта Дракон, Бутонник) стерильных эксплантов (табл. 1). эксплантов флокса метельчатого в зависимости от

Способ стерилизации Areole Д ракон Бутонник

стерильность жизнеспособность стерильность жизнеспособность стерильность жизнеспособность

побег тон побег бутон побег бу~ тон побег бутон побег бутон побег бутон

I 45,0 - 45,0 - 90,0 - 90,0 - 90,0 - 90,0 - II 63,3 95,0 63,3 95,0 80,0 100 76,7 100 60,0 80,0 60,0 80,0 III 95,0 - 95,0 - 90,0 - 90,0 - 80,0 - 80,0 -

кратная промывка в дистиллированной стерильной воде и выдержка в 0,1%-ном растворе сулемы в течение 1 мин. После этого растительный материал снова промывали стерильной дистиллированной водой 3 раза;

III) промывка стерильной дистиллированной водой в условиях ламинар-бокса, далее выдержка в 70%-ном этиловом спирте в течение 30 с, 3-х кратная промывка в дистиллированной стерильной воде, перенос на 3 мин в «Domestos» (действующее вещество - гипохлорит натрия), разбавленный водой в соотношении 1:3. После чего экспланты опять промывали

Выход стерильных флоральных эксплантов при применении двухступенчатой стерилизации 70%-ным этиловым спиртом и 0,1%-ным раствором сулемы составил 80-100%. Наилучшего эффекта (100% стерильных и жизнеспособных эксплантов бутонов с цветоножкой) удалось добиться у сорта Дракон.

Использование вместо сулемы по-

зволило повысить стерильность побегов у сорта Агео1е до 95,0%.

Стерильный растительный материал помещали на агаризованные питательные среды с различным содержанием регуляторов роста (табл. 2).

Таблица 2. Регенерационная активность эксплантов флокса метельчатого в зависимости от состава питательной среды

Сорт

Питательная среда Areole Дракон Бутонник

побег \бутон побег 1 бутон побег 1 бутон

0,5 мкМ Кн + 0,5 мкМ ИМК 2,5 мкМ 6-БАП + 0,5 мкМ ИМК 20,0 мкМ 6-БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК 10,0 мкМ 6-БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК 15,0 мкМ ТДЗ + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК Р -Р- К+Р - К+Р -К Р-Р- К+Р - К+Р -К Р -Р - - К+Р - К+Р - К

«-» - не высаживали на указанную питательную среду; К - развилась каллусная масса; Р - вегетативные побеги регенерировали.

стерильной дистиллированной водой 3 раза.

Питательные среды готовили по прописи Мурасиге-Скуга (МБ) с добавлением сахарозы (30 г/л). Варианты модифицированных питательных сред:

МБ + 0,5 мкМ Кн + 0,5 мкМ ИМК (побег); МБ + 2,5 мкМ 6-БАП + 0,5 мкМ ИМК (побег); МБ + 20,0 мкМ 6-БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК (бутон);

МБ + 10,0 мкМ 6-БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК (бутон);

МБ + 15,0 мкМ ТДЗ + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК (бутон).

В течение 30 дней от начала введения в культуру ¡п vitro учитывали стерильность (%) и жизнеспособность

У побегов, использованных в качестве эксплантов, сочетание 2,5 мкМ 6-БАП и 0,5 мкМ ИМК способствовало нарастанию каллусной массы в основании микрочеренка. На 12-й день пассажа побеги на обеих средах (с 0,5 мкМ Кн + 0,5 мкМ ИМК и с 2,5 мкМ 6-БАП + 0,5 мкМ ИМК) достигли длины 2-13 мм.

У бутонов с частью цветоножки формированию зеленого морфогенного каллуса способствовало добавление в среду 10-20 мкМ 6-БАП в сочетании с 1,0 мкМ НУК и 0,1 мкМ ИМК. На питательной среде с 10,0 мкМ 6-БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК увеличение объема цветоножки наблюдали на 5-й день культивирования. На 12-й день образовывались выпячивания, а у некоторых эксплантов - единичные листовые пластинки. На 15 день отмечено появление

Таблица 3. Образование эмбриоидов на питательной среде № 4, 50-й день культивирования (п=10), шт.

Показатель 1 Бутонник I Агео1е Дракон

Среднее количество побегов на эксплант 7,6±0,5 5,2±0,3 5,1±0,4

Min-max 4-17 1-10 1-11

структур в виде почек и их формирование в видоизмененные укороченные побеги. Однако не все вновь образованные выпячивания способны на это, даже после перенесения на среды для элонгации. У этих эксплантов цветоножка увеличивалась в объёме, и формировался зелёный каллус, дальнейшей дифференциации структур не происходило. В некоторых случаях наблюдали процессы витрификации морфо-генных выпячиваний.

Использование 20,0 мкМ 6-БАП совместно с 1,0 мкМ НУК и 0,1 мкМ ИМК способствовало ускорению (по сравнению со средой, содержащей 10,0 мкМ 6-БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК) процесса перехода побега флорального экспланта из видоизмененного в правильно сформированный укороченный. Появление структур в виде укороченных розеточных побегов на этой среде отмечено на 25-й день культивирования. Их морфогенез протекал асинхронно: в конгломерате одновременно можно было выделить как новые выпячивания и зачатки почек на ранних этапах развития, так и полностью сформировавшиеся хорошо дифференцированные побеги длиной в среднем 5 мм.

К 55-му дню культивирования на средах с 10,0 и 20,0 мкМ БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК регенерировавшие из флоральных эксплантов побеги приобретали коричневый цвет. На ещё не развившихся почках и меристематических очагах также проявлялись некротические процессы. Вскоре после этого экспланты погибали. Пересадка на 12-40 день пассажа на свежие питательные среды (с 20,0 мкМ БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК и с 10,0 мкМ БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК) сформировавшихся побегов и почек позволяла избежать развития у регенерантов некротических процессов.

Рисунок. Образование протуберанцев, поперечный срез, 12 дней: ПП - проводящий пучок; Вп - выпячивание (протуберанец).

Отмечено, что низкие концентрации ТДЗ (менее 2,5 мкМ) стимулировали органогенез побегов, а высокие (5,0-10,0 мкМ) - запускали в тканях эксплантов процессы соматического эмбриогенеза [11]. В наших исследованиях добавление 15,0 мкМ ТДЗ способствовало развитию эмбриоидных структур из флоральных эксплантов. Дальнейшего их роста не наблюдали.

Для возобновления роста образовавшихся эмбриоидов экспланты переносили на питательную среду с 10,0 мкМ БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК (табл. 3). Через 40-45 дней стало заметно развитие побегов. Наибольшее их количество (17 шт.) в опыте отмечено у сорта Бутонник. По результатам статистической обработки различия между изученными сортами по величине этого показателя были не существенны < F05), что подтверждает универсальность для них предложенной методики. На 50-й день культивирования 50% эксплантов сформировали от 6 до 10 побегов, 20% - от 11 до 17 и 30% - до 5 побегов. Через 3 мес. культивирования на среде, содержащей 10,0 мкМ БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК, остановившиеся в развитии образования приобрели вид укороченных побегов и были пересажены на среды размножения (МБ + 0,5-2,0 мкМ Кн + 0,5-2,0 мкМ ИМК, либо МБ + 2,5 мкМ 6-БАП + 2,5 мкМ ИМК).

В эпидермальном слое флорального экспланта происходят антиклинальные и периклинальные деления одной клетки или их группы. Деления наблюдали только в эпидермальном слое черешка и чашелистиков. На 12-й день дальнейшая пролиферация этих клеток приводила к образованию выпячиваний (протуберанцев), в толще которых начинала формироваться проводящая система, связывающая выпячивание с эксплантом, а в верхних слоях дифференцировались мери-стематические центры (см. рисунок).

Чаще всего развитие таких структур наблюдают при регенерации из неме-ристематических тканей экспланта [12]. Развитию протуберанцев предшествует дедифференциров-ка группы клеток, далее в верхних слоях образовавшихся протуберанцев происходит дифферен-цировка апексов [12, 13, 14]. Мы установили, что эмбриоиды развивались из протуберанцев в нижней части экспланта под действием 20,0 мкМ 6-БАП в сочетании с 1,0 мкМ НУК и 0,1 мкМ ИМК.

Выполненные морфо-гистологические исследования способствовали формированию более точного понимания пути реге-

нерации побегов de novo у флокса метельчатого, но их еще не достаточно, чтобы подробно описать весь путь морфогенеза.

Выводы. Применение двухступенчатой стерилизации позволило получить до 95,0% стерильных жизнеспособных апикальных и пазушных побегов. При ступенчатой стерилизации побегов для введения в культуру in vitro замена сулемы на «Domestos» (действующее вещество - гипохлорит натрия) повысила стерильность и жизнеспособность эксплантов сорта Areole до 95%, для других сортов результаты были сопоставимы. Выход стерильных флоральных эксплантов при применении двухступенчатой стерилизации 70%-ным этиловым спиртом и 0,1%-ным раствором сулемы составил 80-100%.

Прямую регенерацию побегов из апикальных и пазушных меристем (1-2 шт. на эксплант) без образования в основании микрочеренка каллуса наблю-

дали на питательной среде MS с 0,5 мкМ кинетина и 0,5 мкМ ИМК.

Использование флоральных эксплантов показало высокую эффективность клонального микроразмножения флокса метельчатого. Предложены модификации среды MS для введения растительного материала в культуру in vitro. Сочетание регуляторов роста 10,0-20,0 мкМ 6-БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК привело к прямому геммо-генезу и ризогенезу из тканей бутона. Применен способ двухступенчатой регенерации побегов из флоральных эксплантов путем получения эмбриоидов:

индукция морфогенеза на среде MS с добавлением 15,0 мкМ ТДЗ + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК;

культивирование образовавшихся структур на среде MS с добавлением 10,0 мкМ БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК.

В зависимости от генотипа среднее количество побегов на эксплант у сорта Бутонник составило 7,6 шт., у Areole - 5,2 шт. и Дракон - 5,1 шт.

Литература.

1. Коротков О.И. Формирование и комплексное изучение коллекции клематисов (род Clematis L.). Биотехнологические и молекулярно-генетические аспекты: автореф. дис.... канд. биол. наук. М., 2008. 24 с.

2. Шарафова О.Ф., Поляков А.В., Лебедева Н.Н. Оптимизированная технология клонального микроразмножения флокса метельчатого (Phlox paniculata L.) [Электронный ресурс]. URL: http://www.rusnauka.com/16_NPRT_2013/Agricole/5_138916. doc.htm. (дата обращения: 05.09.2016).

3. Муратова С.А., Янковская М.Б., Шорников Д.Г. Генотипические особенности растений при культивировании in vitro // Биотехнология как инструмент сохранения биоразнообразия растительного мира: материалы II Всероссийской научно-практической конференции, г. Волгоград, 19-21 августа 2008 г. Белгород: БелГУ, 2008. С. 222-226.

4. Черевченко Т.М., Лаврентьева А.Н., Иванников Р.В. Биотехнология тропических и субтропических растений in vitro. Киев: Наук. думка, 2008. 559 с.

5. Кочумова А.А., Миронова О.Ю. Разработка технологии размножения флоксов in vitro // 62 студенческая научная конференция 1-е Вавиловские чтения среди студентов и школьников. Секция «Генетика, селекция и биотехнология»: сборник тезисов. М.: РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2009. С. 42.

6. Корчагин В.В., Борисова В.Г. Клональное микроразмножение флоксов [Электронный ресурс]. URL: http://ooold.sadovod. net/content/cms_view_article.php?aid=18&sid=bc582fc719695768007959dd3da83ee4 (дата обращения: 05.09.2016).

7. Fraga M., Alonso M., Borja M. Shoot Regeneration Rates of Perennial Phlox are Dependant on Cultivar and Explant Type. [Electronic recourse]. URL: http://hortsci.ashspublications.org/content/39/6/1373.full.pdf (дата обращения: 12.09.2016).

8. Gao L., Kong X. In Vitro Propagation of Phlox paniculata L. [Electronic recourse]. URL: http://en.cnki.com.cn/Article_en/ CJFDT0TAL-ZNTB200512089.htm (дата обращения: 12..09.2005)

9. Калинин Ф.Л., Сарнацкая В.В., ПолищукВ.Е. Методы культуры тканей в физиологии и биохимии растений. Киев: Наукова думка, 1980. 488с.

10. Набиева А.Ю. Сохранение и размножение в культуре in vitro генотипов редких видов лилий азиатской части России: дис. ... канд. биол. наук. Новосибирск, 2008. 162с.

11. Зайцева Ю.Г. Особенности морфогенеза и размножения in vitro некоторых представителей рода Rhododendron L.: дис. ... канд. биол. наук. Новосибирск, 2015. 128 с.

12. In vitro stadies on the anatomy and morphology of bud regeneration in melon cotyleydons / V. Gaba, E. Schlarman, C. Elman, O. Sagee, A.A. Watad, D.J. Gray//In Vitro Cell. Dev. Biol.-Plant. 1999. V. 35. Pp.1-7.

13. Rocha D.I., Monte-Bello C.C., Dornelas M.C. Alternative induction of de novo shoot organogenesis or somatic embryogenesis from in vitro cultures of mature zygotic embryos of passion fruit (Passiflora edulis Sims) is modulated by the ratio between auxin and cytokinin in the medium // Plant Cell Tissue and organ culture. 2015. V. 120. Pp. 1087-1098.

14. Banerjee N., Mukhopadhyay S., Sharma A.K. Ontogenesis of in vitro shoot bud proliferation in Solanum sarrachoides Sendt// Proceedings of the Indian Academy of Sciences. (Plant Science). 1989. V. 99. Pp. 307-312.

REGENERATIVE PECULIARITIES OF PRIMARY EXPLANTS OF PHLOX PANICULATA L. IN VITRO

G.N. Pishcheva

Lisavenko Research Institute of Horticulture for Siberia, ul. Zmeinogorskii trakt, 49, Barnaul, 656045, Russian Federation Summary. The regenerative peculiarities of primary explants of summer phlox (Phlox paniculata L.) at the stages of introduction in vitro and subsequent propagation were studied. Inflorescence fragments (flower with a pedicle of 10-15 mm in length), apical and axile shoots were used as explants. Three cultivars of summer phlox from the collection of the M.A. Lisavenko Research Institute of Horticulture of Siberia were the objects of the investigations. Nutritional media were prepared according to Murashige and Skoog (MS) with an addition of 30 g/l sucrose and growth regulators: alpha-naphthyl acetic acid (NAA), beta-indolyl-3-butyric acid (IBA), 6-benzylaminopurin (BAP), thidiazuron (TDZ), kinetin (Kn). Step treatment of shoots with 70% alcohol and 0.1% solution of corrosive sublimate gave a possibility to yield 60-80% of sterile and viable explants. Change of sublimate by "Domestos" (active ingredient is sodium hypochlorite) increased sterility and viability of Areole shoots up to 95%, for other cultivars results were comparable. At application of two-stage sterilization by 70% alcohol and 0.1% solution of HgCl2, the output of sterile floral explants reached 80-100%. Direct regeneration of shoots from apical and axile meristem (1-2 pieces on an explant) without callus formation on the base part of microcuttings was observed in MS nutritional medium with 0.5 mcM Kn + 0.5 mcM IBA. In MS media with application of 10.0-20.0 mcM BAP + 1.0 mcM NAA + 0.1 mcM IBA, or 15.0 mcM TDZ+ 1.0 mcM NAA + 0.1 mcM IBA) it was registered the direct gemmogen-esis and rhizogenesis from flower bud tissues. The average number of shoots on an explant depended on a genotype and reached 7.6 for the Butonnik variety, 5.2 - Areole variety and 5.1 - Dragon variety. Embryos developed from prominences in the lower part of explants under the action of BAP 20 mcM in combination with NAA 1 mcM and IBA 0.1 mcM. Keywords: microclonal propagation of plants, summer phlox, in vitro, embryos, regeneration. Autor Details: G.N. Pishcheva, junior research fellow (e-mail: [email protected]).

For citation: Pishcheva G.N. Regenerative Peculiarities of Primary Explants of Phlox paniculata L. in vitro. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2016. V. 30. No. 9. Pp. 40-43 (in Russ.).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.