CC BY
15
УДК582.632.2:581.143.6 Зав. лаб. М.В. Небиков, канд. с.-г. наук;
acnip. В.Д. Адаменко - Нащональний дендрологЬчний парк
"СофПвка" НАН Украти
УДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДИКИ СТЕРИЛВАЦП ЕКСПЛАНТ1В УНАСЛ1ДОК ВВЕДЕННЯ У КУЛЬТУРУ IN VITRO CASTANEA SATIVA MILL.
Наведено результати дослщжень з тдбору хiмiчних реагенпв, ix концентрацiй та експозицш для отримання aсeптичноi культури внaслiдок введення нaсiння Castanea sativa Mill. у культуру in vitro. У paзi введення C. sativa в культуру in vitro з на-сшня необхщно як первинш експланти використовувати ix зародки. Для устшного введення C. sativa у стерильну культуру пропонуемо зародки обробляти 2,5 %-м вод-ним розчином ппохлориду нaтpiю з експозищею 1,0 хв.
Збереження рослинного бюр1зномашття, рацюнальне використання рослинних ресуршв Земл^ збагачення народного господарства Укpaiни нови-ми високопродуктивними видами, формами i сортами рослин е актуальними проблемами сьогодення.
Враховуючи сучасний стан довкшля, в озeлeнeннi мiст використову-ють дepeвнi рослини, що характеризуються не лише високою декоратившс-тю, але й здaтнiстю до швидкого росту та тривалого тepмiну життя. Чшьне мiсцe серед них займають рослини виду Castanea sativa Mill., роду Castanea Mill., родини Fagaceae Dumort.
C. sativa (каштан "с^вний) - дерево заввишки 30-35 м з великою яйце-подiбною або кулeподiбною кроною з глибоко проникаючою кореневою системою. До 25^чного вжу кора на стовбурах гладенька, Ыро-червонувата, а шзшше стае темно-коричневою з глибокими поздовжшми трщинами. Листки велию, завдовжки 8-25 см, довгaсто-яйцeподiбно-лaнцeнтнi. Квiтки зiбpa-нi у колосоподiбнi суцвiття, якi утворюються на юнцях пaгонiв минулого року. Плоди - гоpixи одно-, двонaсiннi, велию з шюрястим оплоднем каштанового кольору. Рослини швидкоро^ та досить довговiчнi. На Кaвкaзi трапля-ються дерева, вш яких становить 200-300 роюв [7].
Бaтькiвщиною каштана "с^вного е Середземномор'я, Причорноморсь-ка частина Maroi Азп, Кавказ, Молдова, Швшчно-Захщна Укpaiнa [6].
Сучасне поширення каштана (Castanea sativa Mill.) представлено трьома вщокремленими ареалами: середземноморським, який простягаеться вщ Атлантичного побережжя Свропи до Каспшського моря, сxiдноaзiйським, який охоплюе швшчну частину Ази, зокрема Схщний Китай, Корею i Япо-тю, i пiвнiчноaмepикaнським, який займае схщну частину США. У кожному з них зростають eндeмiчнi види каштана, зокрема у середземноморському -С. sativa Mill., схщноазшському - C. Mollissima Blume, C. crenata Sieb. et Zucc., C. seguinii Dode, C.henryii Rehd. et Wils та швшчноамериканському -C. dentata Borkh., C. pumilla Mill. (у твденнш частит ареалу росте, о^м цього, деюлька низькорослих видiв каштана, надзвичайно близьких до C. pumilla, яю мало поширеш та не мають господарського значення: C. aschei Sudw., C. floridana Asche, C. Ozarkensis Asche, C. alnivolia Nutt., C. paucispina Asche) [7, 10].
Плоди "с^вного каштану характеризуются високим bmíctom вгамь híb, що визначае ix харчову щнтсть. Цi рослини здавна використовують у нaроднiй медицинi - при ревматизм^ захворюваннях нирок, хворобах верхшх дихальних шляxiв, шлунково-кишкового тракту [9].
Рослини виду C. sativa мають багато декоративних форм, як розмщу-ють як солiтер, групи i га'', дерева використовують в алейних, придорожнix i вуличних насадженнях [6]. Високояюсну деревину каштана 'слвного широко використовують для отримання струганого шпону й у виробнищв меблiв [10]. Каштан "с^вний добре розмножуеться як генеративно (насшням), так i вегетативно (вкоршенням пнево'' поро^ та щепленням). Проте пiд час роз-множення нaсiнням нaйцiннiшi ознаки не завжди успадковуються, тому для ix збереження виникае необxiднiсть застосування методу мiкроклонaльного розмноження у культурi in vitro [1].
Остaннiм часом визнано, що саме цей метод розмноження дае змогу повною мiрою реашзувати морфогенетичний потенцiaл рослинного оргашзму. Використання методу культури in vitro сприяе оздоровленню рослин вiд пато-генiв, особливо вiрусниx, уникненню дефектних ознак, яю виникли у генотит пiд впливом ди негативних мутацш, хвороб або патогенних оргaнiзмiв [5]. Особливо'' aктуaльностi такий спосiб оздоровлення та прискореного розмноження рослин каштана 'спвного набувае через значне поширення в Сврош та Ази грибкового захворювання крифонектри (Cryphonectriaparasitica Murr.) [3].
Мета наших дослщжень - розроблення ефективних прийомiв стериль заци нaсiння виду C. sativa в рaзi введення в умови in vitro для отримання стерильних рослин iз подальшим пiдбором оптимального живильного сере-довища для шдукци морфогенезу.
Матерiали та методи дослщжень. Як первиннi експланти використо-вували нaсiння каштана "с^вного, яке збирали в перiод повно'' стиглостi у Нащональному ботaнiчному саду iм. М.М. Гришка НАН Укра'ни.
Дослiдження проведено у лаборатори мiкроклонaльного розмноження рослин Нащонального дендропарку "Софивка" НАН Укра'ни. Для культиву-вання рослин in vitro використано метод шдукци морфогенезу рослин шд дiею регуляторiв росту. Пророщування нaсiння i культивування експлан^в здiйснювaли у культурaльнiй кiмнaтi з кондицшованим повiтрям, на скляних стелажах, за температури 25±1оС, вщносно'' вологост повiтря 70-75 %, фото-перюду 16 год i штучного освгглення iнтенсивнiстю 3-5 тис. люкс. Посуд, ма-терiaли, iнструменти та живильш середовища стерилiзувaли згiдно зi загаль-новживаними методиками [2, 5].
У дослщах було випробувано воднi розчини xiмiчниx реaгентiв, зокре-ма 2,5 % гшохлорид нaтрiю (NaOCl) та 0,1 %о дихлорид ртутi (HgCl2) за рiз-них експозицiй. Для бшьш ефективно'' ди до кожного iз реaгентiв додавали емульгатор "Tbíh 80". Пiсля оброблення реагентом експланти тричi промива-ли дистильованою стерильною водою протягом 10-15 хв, шсля цього виса-джували на безгормональне живильне середовище Мурaсiге i Скуга МС [11]. У кожному вaрiaнтi було поЫяно 25 шт. насшин. Повторнiсть дослiду - 3-кратна. Упродовж семи дiб у кожному з вaрiaнтiв визначали ефективнiсть
стерилiзацil, шдраховуючи вiдсоток стерильних та iнфiкованих експлаш!в. Життездатшсть введених експлантiв оцiнювали через 25 дiб (табл.).
_Табл. Ефектившсть введення в культуру in vitro настня C. sativa_
Експозицiя Середня кшьшсть
Експлант Реагент стерктза- стерильних насшин життездатних насшин
ци, хв шт. % шт. %
Насiння з перикартем 2 16,7 66,7 0 0
0,1 % HgCl2 4 17,4 69,7 0 0
6 17,5 70,0 0 0
Насiння без перикарпiю 2 11,4 45,8 0 0
0,1 % HgCl2 4 14,7 58,9 0 0
6 15,6 62,3 0 0
0,5 20,6 82,4 20,0 80,0
Зародки 0,1 % HgCl2 1,0 22,4 89,6 14,2 56,7
1,5 22,8 91,3 0,4 1,7
0,5 16,7 66,8 14,6 58,3
Зародки 2,5 % NaOCl 1,0 24,5 98,0 23,3 93,3
1,5 21,2 84,8 19,9 79,7
Результати дослщжень. 0,1 %-м розчином дихлориду ртут (Б^СЬ) обробляли плоди та насшня без перикаршю, при цьому частка стерильних експланпв становила 45,8-70 %, але !х життездатшсть пiсля 25 доби культи-вування на живильному середовишд дорiвнювала нулю (рис. 1А, рис. 1Б). Ймовiрно вщсутшсть життездатного насiння можна пояснити тим, що шд час проростання проростка вщбуваеться вихщ грибково! шфекци з ендосперму.
Рис. 1.1нфшоване настня C. sativa мсля проростання:
А - з перикарпием; Б - без перикарпию
З метою уникнення цього явища ми заклали експеримент, де як експланти використовували зародки, яю були видшеш з насшня. Для 1х стери-лiзацil застосовували як 0,1 % дихлорид ртуп, так i 2,5 % гшохлорид натрiю. Внаслiдок оброблення зародюв розчином 0,1 % HgCl2 з експозищею 0,5 хв стерильних експланпв у середньому було отримано 22,1 шт. (82,4 %), а життездатних - 20 шт. Збшьшення термiну стеришзаци до 1,0-1,5 хв спричиняе збiльшення виходу стерильних експланпв, проте значно знижуе 1х життездатшсть. Це пояснюеться тим, що в разi пiдвищення термiну ди дихлорид ртутi згубно впливае на життездатшсть зародюв i призводить до загибелi рослин.
Внаслiдок стеришзаци зародкiв водним розчином 2,5 % NaOCl загаль-на кiлькiсть стерильних експлан^в та !х життездатшсть загалом була вищою, нiж з використанням 0,1 % розчину HgCl2. Найкрашд результати, 3Í застосу-ванням 2,5 % розчину NaOCl, було отримано за експозици 1,0 хв (рис. 2А, рис. 2Б). За такого оброблення стерильних зародюв отримано 24,5 шт. (98,0 %), а життездатних - 23,3 шт. (93,3 %).
А Б - '
Рис. 2. Зародки C. sativa:
А - початокрозвитку; Б - мтропагт тсля двох тижшв культивування
Висновки. У разi введення C. sativa в культуру in vitro з насшня необ-хщно як первинш експланти використовувати !х зародки.
Для усшшного введення C. sativa у стерильну культуру пропонуемо зародки обробляти 2,5 %-м водним розчином гшохлориду натрш с експози-щею 1,0 хв. Частка стерильних експлан^в за ще! експозици становила 98,0 %, життездатнiсть - 93,3 %.
Л1тература
1. Б1отехнолог1чн1 аспекти введення в культуру in vitro каштана !спвного (Castanea sativa Mill.) / О.В. Колесшченко та ш. // Доповвд Нащонально! академи наук Украши. - 2007. - № 5. - С. 159-164.
2. Биотехнология растений: культура клеток / под ред. Р.Г. Бутенко. - М. : Агропромиздат, 1989. - 280 с.
3. Григорюк 1.П. Бюлопя кашташв / 1.П. Григорюк, С.П. Машковська, П.П. Яворов-ський, О.В. Колесшченко. - К. : Вид-во "Логос", 2004. - 380 с.
4. Богорад В.Б. Краткий словарь биологических терминов / В.Б. Богорад, А.С. Нехлюдова / под ред. П. А. Генкеля. - М. : Госуд. учебно-педагог. изд-во Министерства просвещения РСФСР, 1963. - 263 с.
5. Калинин Ф.Л. Методы культуры тканей в физиологии и биохимии растений / Ф.Л. Калинин, В.В. Сарнацкая, В.Е. Полищук. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1980. - 487 с.
6. Колесников А.И. Декоративная дендрология / А.И Колесников. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1974. - 704 с.
7. Колесшченко О.В. Походження i природний ареал каштана ют1вного (Castanea sativa Mill.) / О.В. Колесшченко, 1.П. Григорюк, С.М. Грисюк, С.П. Машковська // Науковi доповщ Нацюнального аграрного ушверситету. - 2008. - № 3 (11). - С. 1-14. [Електронний ресурс]. -Доступний з http://www.nbuv.gov.ua/e-Journals/nd/2008-3/08kovcsm.pdf.
8. Сжура Й.Й. Iнтродукцiя рослин (ii значения для розвитку цивiлiзацiй, 6oTaHi4Hoi науки та збереження рiзноманiття рослинного свггу) / И.И. Окура, В.В. Капустян. - К. : Вид-во "Фггосоцюцентр", 2003. - 280 с.
9. Снегирева С.Н. Экологические и генотипические аспекты формирования древесины каштана посевного : автореф. дисс. на соискание учен. степени канд. биолог. наук: спец. 03.00.16 "Еколопя" / С.Н. Снегирева. - Воронеж, 2005. - 20 с.
10. Щепотьев Ф.Л. Горiхи / Ф.Л. Щепотьев, Ф. А. Павленко, О. А. Рiхтер. - Вид. 2-ге, [перероб. та доп.]. - К. : Вид-во "Урожай", 1987. - 184 с.
11. Murashige T. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures / T. Murashige, F. Scoog // Physiologia Plantarum. - 1962. - Vol. 15. - P. 473-497.
Небыков М.В., Адаменко В.Д. Усовершенствование методики стерилизации эксплантов при введение в культуру in vitro Castanea sativa Mill.
Изучена методика стерилизации семян Са>&апва жйуа Mill. Подобраны оптимальные реагенты, их концентрации и экспозиции для введения в культуру in vitro. В случае введения С. sativa в культуру in vitro из семян необходимо как первичные экспланты использовать их зародышей. Для успешного введения С. sativa в стерильную культуру предлагаем зародышей обрабатывать 2,5 %-м водным раствором ги-похлориду натрия с экспозицией 1,0 мин.
NebykovM.V., Adamenko V.L. Improvement of methods of sterilization explants injection in crop in vitro Castanea sativa Mill.
Results of research on selection of chemicals, their concentrations and exposures for aseptic culture of seed entering Castanea sativa Mill. in culture in vitro. In the case introduction of C. sativa in the culture in vitro from seed it is necessary as primary explants to utilize their embryos. For successful introduction of C. sativa in a sterile culture offer embryos to process 2,5 %-м by water solution of hypochlorite sodium by the whiz display of 1,0 min.
УДК 630*165.6+630*237 Acnip. О.М. Плотткова1; ст. наук. ствроб.
С.А. Лось1, канд. с.-г. наук; наук. ствроб. В.Г. Григорьева1; ст. наук. ствроб.
1.С. Нейко2, канд. с.-г. наук;мол. наук. ствроб. Ю.А. Слкавенко2
ОСОБЛИВОСТ1 РОСТУ ПСЕВДОТСУГИ МЕНЗ1СА (PSEUDOTSUGA MENZIESII (MIRB.) FRANCO) В УМОВАХ ПОД1ЛЛЯ
Представлено результати обстеження насаджень псевдотсуги Мензюа у Вш-ницькш область Визначено ix високу продуктившсть та яюсть у люових культурах, створених у свiжиx грабових дiброваx та на мющ колишшх земель сшьськогоспо-дарського призначення.
Ключов1 слова: лiсовi культури, грабова дiброва, сшьськогосподарсью земл^ продуктившсть.
Проблему шдвищення продуктивносл лшв розглядають як одну з го-ловних у справ1 рацюнального використання люових ресурЫв нашоi кра'ни. Для виршення ще' проблеми велике значення мае створення насаджень швидкорослих люових порщ. Для скорочення термш1в отримання стиглоi де-ревини високо'' якосп, тдвищення продуктивносл лшв на перше м1сце вису-ваються питання використання штродукованих вид1в [5]. М.С. Ткаченко [10] зазначав, що серед порщ, ареал яких перебувае за межами колишнього СРСР,
1 УкрНДШГА;
2 ДП "Вшницька люова науково-дослвдна станщя" УкрНДШГА
