Preview

Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология

Расширенный поиск

Клональное микроразмножение и сохранение в условиях in vitro двух сортов хурмы восточной (Diospyros kaki thunb.)

https://doi.org/10.21285/2227-2925-2019-9-4-712-721

Полный текст:

Аннотация

Цель исследования – усовершенствование способа регенерации микропобегов хурмы восточной сортов Сувенир Осени и Южная Красавица селекции Никитского ботанического сада и оптимизация условий для беспересадочного 12-месячного депонирования хурмы восточной в условиях in vitro с целью дальнейшего создания генобанка ценных субтропических сельскохозяйственных культур. Исследования по введению эксплантов в культуру in vitro и регенерации микропобегов хурмы проводили в лаборатории биотехнологии и вирусологии растений ФГБУН Ордена Трудового Красного Знамени «Никитский ботанический сад» – Национальный научный центр РАН. Для регенерации микропобегов использовали среду Мурасиге и Скуга (МС) с регуляторами роста – 6-бензилапинопурин (БАП) и 3-(1,2,3-тиадиазолин-5)-1-фенилмочевина (ТДЗ). Для сохранения in vitro сегменты микропобегов помещали на питательную среду ¼ нормы МС, дополненную сахарозой и хлорхолинхлоридом (ССС). Культуральные сосуды помещали в холодильные камеры с низкой положительной температурой (4–14 °С). В ходе экспериментов установлена индуцирующая роль БАП (2–4 мг/л) в питательной среде МС на этапе индукции побегообразования, что обеспечивало стабильную прямую регенерацию микропобегов из вегетативных почек хурмы восточной. Максимальное число нормальных микропобегов без видимых изменений получено на среде МС, дополненной 4 мг/л БАП: 2,0±0,4 шт. – у сорта Сувенир Осени, 2,7±0,4 шт. – у сорта Южная Красавица. Средняя длина микропобегов достигала 1,90±0,04 см для сорта Сувенир Осени и 3,1±0,07 см – для сорта Южная Красавица. Наличие в среде МС ТДЗ способствовало формированию микропобегов путем непрямого органогенеза в культуре высечек листа исследуемых сортов. Частота побегообразования из высечек листа достигала 65–79 % через 6 недель культивирования на средах с 1,1 и 1,7 мг/л ТДЗ. Различия морфогенетического потенциала эксплантов прослеживались на протяжении всех этапов развития. Данные гистологических исследований каллуса подтверждают наличие пролиферативно активных клеток, которые дают начало меристемам микропобегов. Показана стабилизирующая роль 60,0 г/л сахарозы и 0,2–0,4 г/л ССС в среде ¼ МС при температуре сохранения 8–10 °С на жизнеспособность эксплантов хурмы в течение 12 месяцев.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Об авторах

И. В. Митрофанова
Ордена Трудового Красного Знамени Никитский ботанический cад – Национальный научный центр РАН
Россия

Митрофанова Ирина Вячеславовна, д.б.н., главный научный сотрудник, заведующая отделом биологии развития растений, биотехнологии и биобезопасности

298648, г. Ялта, ул. Никитский спуск, 52, Республика Крым



Н. Н. Иванова
Ордена Трудового Красного Знамени Никитский ботанический cад – Национальный научный центр РАН
Россия

Иванова Наталия Николаевна, к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории биотехнологии и вирусологиии растений

298648, г. Ялта, ул. Никитский спуск, 52, Республика Крым



Т. Н. Кузьмина
Ордена Трудового Красного Знамени Никитский ботанический cад – Национальный научный центр РАН
Россия

Кузьмина Татьяна Николаевна, к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории биохимии, физиологии и репродуктивной биологии растений

298648, г. Ялта, ул. Никитский спуск, 52, Республика Крым



С. Ю. Хохлов
Ордена Трудового Красного Знамени Никитский ботанический cад – Национальный научный центр РАН
Россия

Хохлов Сергей Юрьевич, к.с.-х.н., заведующий лабораторией южных плодовых и орехоплодных культур

298648, г. Ялта, ул. Никитский спуск, 52, Республика Крым



Список литературы

1. Хохлов С.Ю. Оценка сортов хурмы в коллекции Никитского сада // Сборник научных трудов ГНБС. 2015. Т. 140. С. 206–221.

2. Yonemori K., Sugiura A., Yamada M. Persimmon genetics and breeding // Plant breeding reviews. 2000. Vol. 19. Р. 191–225.

3. Bhojwani S.S., Dantu P.K. Plant Tissue Culture: An Introductory Text. (New Delhi, Heidelberg, New York, Dordrecht, London: Springer), 2013, 309 р. https://doi.org/10.1007/978-81-322-1026-9.

4. Иванова Н.Н., Митрофанова И.В., Браилко В.А., Кузьмина Т.Н., Хохлов С.Ю. Биотехнологические приемы размножения хурмы восточной // Экосистемы. 2017. Вып. 11 (41). С. 60–67.

5. Kochanova Z., Onus N., Brindsa J. Adventitious shoot regeneration from dormant duds of persimmon (Diospyros kaki Thunb.) cv. Hachiya // Journal of Agrobiology. 2011. Vol. 28. N 2. P. 113– 118. https://doi.org/10.2478/v10146-011-0012-9

6. Liu Y., Ma J., Tang X., Song C. Study on the adventitious shoot regeneration of persimmon leaves // Hubei Agri Sciences. 2006. Vol. 45. P. 618–621.

7. Иванова Н.Н., Митрофанова И.В., Хохлов С.Ю. Особенности введения эксплантов хурмы восточной в условия in vitro // Бюллетень ГНБС. 2016. N 119. С. 45–51.

8. Иванова Н.Н., Митрофанова И.В., Хохлов С.Ю. Различные пути регенерации растений Diospyros kaki Thunb. сорта Золотистая в условиях in vitro // Бюллетень ГНБС. 2016. Вып. 120. С. 24–30.

9. Плаксина Т.В., Пищева Г.Н. Биотехнология в селекции, размножении и сохранении растений // Бюллетень Ботанического сада-института ДВО РАН. 2014. Вып. 12. С. 22–30.

10. Molkanova O., Egorova D., Mitrofanova I. Preservation Characteristics of Valuable Plant Species in In Vitro Genebanks at Russian Botanical Gardens // In Vitro Cellular and Developmental Biology – Plant. 2018. Vol. 58. Suppl. 1. P. 46. https://doi.org/10.1007/s11627-018-9927-9

11. Новикова Т.И., Набиева А.Ю., Полубоярова Т.В. Сохранение редких и полезных растений в коллекции Центрального cибирского ботанического сада // Вестник ВОГиС. 2008. Т. 12. N 4. С. 564–572.

12. Molkanova O., Shirnina I., Mitrofanova I. Conservation and micropropagation of rare and endemic species in genpool collection of the Russian Federation // Journal of Biotechnology. 2018. Vol. 280. P. S83–S84. https://doi.org/10.1016/j. biotec.2018.06.274

13. Sarasan W., Cripps G., Ramsay M., Atherton C., McMichen M., Prendergast G., et al. Conservation in vitro of threatened plants – progress in the past decade // In Vitro Cellular & Developmental Biology – Plant. 2006. Vol. 42. N 3. Р. 206–214. https://doi.org/10.1079/IVP2006769

14. Митрофанова И.В. Соматический эмбриогенез и органогенез как основа биотехнологии получения и сохранения многолетних садовых культур: монография. Киев: Аграрна наука, 2011. 344 с.

15. Engelmann F. Use of biotechnologies for the conservation of plant biodiversity // In Vitro Cellular and Development Biology – Plant. 2011. Vol. 47. N 1. P. 5–16 https://doi.org/10.1007/s1 1627-010-9327-2

16. Kyte L., Kleyn J., Scoggins H., Bridgen M. Plants from test tubes: An introduction of micropropagation. 4th ed. Portland, Oregon: Timber Press, 2013. 274 p.

17. Murashige T, Skoog F. А revised medium for rapid growth and bioassays with Tobacco tissue cultures // Physiologia Plantarum. 1962. Vol. 15. Issue 3. P. 473–497. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x

18. Кузьмина Т.Н. Генезис микроспорангия Jasminum officinale L. (Oleaceae) // Бюллетень ГНБС. 2017. N 124. С. 103–109.

19. Жинкина Н.А., Воронова О.Н. К методике окраски эмбриологических препаратов // Ботанический журнал. 2000. Т. 85. N 6. С. 168–171.

20. Иванова Н.Н., Митрофанова И.В., Кузьмина Т.В., Хохлов С.Ю. Регенерация микропобегов в культуре высечек листьев хурмы восточной // Роль ботанических садов и дендрариев в сохранении, изучении и устойчивом использовании разнообразия растительного мира: материалы Международной научной конференции, посвящ. 85-летию Центрального ботанического сада НАН Беларуси (г. Минск, 6–8 июня 2017 г.). В 2 ч. Ч. 2. Минск: Медисонт, 2017. С. 209–212.

21. Молканова О.И., Коновалова Л.Н., Стахеева Т.С. Формирование генетического банка in vitro плодових и ягодных культур в ГБС РАН // Плодоводство и ягодоводство в России. 2016. Т. ХХХХIV. С. 197–200.

22. Conservation of plant genetic resources in vitro: General aspects / Razdan M.K., Cocking E.C. (eds.). Enfield, NH: Science Publishers, Inc.; 1997. 314 p.

23. Тевфик А.Ш., Митрофанова И.В. Особенности получения и сохранения Сanna × hybridа hort. ex Backer в условиях in vitro // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2017. Т. 7. N 3. С. 99–109. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2017-7-3-99-109

24. Watt M.P., Thokoane N.L., Mycock D., Blakeway F. In vitro storage of Eucalyptus grandis germplasm under minimal growth conditions // Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 2000. Vol. 61. Issue 2. Р. 161–164.


Для цитирования:


Митрофанова И.В., Иванова Н.Н., Кузьмина Т.Н., Хохлов С.Ю. Клональное микроразмножение и сохранение в условиях in vitro двух сортов хурмы восточной (Diospyros kaki thunb.). Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2019;9(4):712-721. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2019-9-4-712-721

For citation:


Mitrofanova I.V., Ivanova N.N., Kuzmina T.N., Khokhlov S.Y. In vitro cloned micropropagation and conservation for two cultivars of Diospyros kaki (Diospyros kaki Thunb.). Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology. 2019;9(4):712-721. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/2227-2925-2019-9-4-712-721

Просмотров: 27


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-2925 (Print)
ISSN 2500-1558 (Online)