Ви є тут
Детермінанти розмноження Prunus dulcis (Mill.) D.A.Webb. біотехнологічними методами
Метою статті є встановлення трофічних та гормональних детермінантів онтогенезу регенерантів Prunus dulcis іn vitro. Однією з актуальних проблем в Україні є зміна клімату, яка зменшує рівень в досягненні сталого розвитку та ставить під загрозу як агроекологічну так і продовольчу безпеку людства. Такі зміни призводять до диверсифікації традиційного землеробства. В Україні цінною, перспектив-ною горіхоплідною культурою, завдяки якій можливо диферсифікувати кліматичні ризики, є мигдаль. Для нашої зони не підходять сорти іноземної селекції з тривалим вегетаційним періодом та низькою зимостійкістю. В дослідженні залучено рослини чотирьох вітчизняних сортів мигдалю: Е5 Борозан, М41 Алекс, Джорджия, Луїза (занесені до реєстру в 2020 р.). Одним із надійних методів для отримання якісного садивного матеріалу, оздоровленого від хвороб, та швидких темпів розмноження є мікроклональне розмноження. Тому сучасні розсадники переходять на виробництво садивного матеріалу біотехнологічними методами. Підготовчі заходи маточних рослин донорів експлантів та деконтамінація підвищують ефективність робіт на першому етапі мікроклонального розмноження. Висаджують первинні експланти на середовища із зменшеним вдвічі умістом елементів живлення та високим умістом цитокінінів і гіберелінів. Від підбору компонентів також залежить його успішність, рН живильного середовища (трофічні детермінанти), та взаємодія екзогенних та ендогенних гормонів (гормональна детермінація.) Основними серед трофічних детермінант є синтетичні вуглеводи та мінеральні компоненти, що додають у штучні живильні середовища. Згідно з правилом Скуга-Міллєра, на етапі мультиплікації цитокініни за умістом в живильному середовищі переважають, а для коренеутворення їх уміст зменшують та водночас зменшують уміст ауксинів. За стимулювання калюсоутворення у високих концентраціях додають як ауксини так і цитокініни. Системне дослідження особливостей детермінант мікроклонального розмноження мигдалю є актуальним для створення технологій мікроклонального розмноження. Нестача чи недоступність одного з елементів впливає на рослинний обʼєкт.
Ключові слова: мікроклональне розмноження, мигдаль in vitro, елементи живлення, синтетичні фітогормони.
https://orcid.org/0000-0002-6470-2744Посилання:
1. Кліматичні зміни та їх вплив на сфери економіки України: монографія / С.М. Степаненко та ін. Одеса: Вид. «ТЕС», 2015. 520 с.
2. Агрокліматичні зони України суттєво змістились на північ. URL: http://agro-yug.com.ua/archives/21968.
3. На півдні України з’являться сади мигдалю української селекції. URL: https://kurkul.com/news/22365-na-pivdni-ukrayini-zyavlyatsya-sadi-migdal....
4. Науково-практичний семінар «Коли цвітуть мигдалеві сади. Реалії та перспективи розвитку промислових мигдалевих садів в Україні». URL: https://osau.edu.ua/naukovo-praktychnyj-seminar-koly-tsvitut-mygdalevi-s....
5. Охорона прав на сорти рослин. Бюлетень. Український інститут експертизи сортів. Вінниця: ТОВ «ТВОРИ», 2020. Вип. 5. 395 с.
6. Мигдаль: посадка і догляд, види і сорти. URL: https://ua.supermg.com/sadovi-roslini/6835-migdal%D1%8C-posadka-i-doglja....
7. Філіпова Л.М., Мацкевич В.В., Мацкевич О.В. Перспективи розмноження мигдалю in vitro. Аграрна освіта та наука: досягнення, роль, фактори росту «Інноваційні технології в агрономії, землеустрої, лісовому та садово-парковому господарстві»: матеріали міжнародної науково-практичної конференції. БНАУ. 2020. C. 26–28.
8. Дубецька М. Мигдаль: відновлення потужних коренів. Садівництво. Виноградарство. № 3. 2020.С. 90–92.
9. Пінчук Н.В., Коваленко Т.М., Вергелес П.М. Садово-паркова фітопатологія: навч. посіб. Вінниця: ВНАУ, 2020. 380 с.
10. Мацкевич В.В., Кімейчук І.В., Мацкевич О.В., Шита О.П. Світовий досвід, перспективи в Україні розмноження фундука та мигдалю. «Агробіологія», 2022. № 1. С. 179–191.
11. Кушнір Г.П., Сарнацька В.В. Мікроклональне розмноження рослин. Теорія та практика. Київ: Наук. думка, 2005. 270 с.
12. Біотехнологія лікарських рослин. Генетичні та фізіолого-біохімічні основи: моногр. / за ред. В.А. Ку-нах; НАН України. Ін-т молекуляр. біології та ге-нетики. 730 c.
13. Мацкевич В.В. Мікроклональне розмноження видів рослин in vitro та їх постасептична адаптація. Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису: дис. д-ра с.-г. наук: 06.01.05. Суми, 2020. 478 с.
14. Подгаєцький А.А., Мацкевич В.В., Подгаєцький А.А. Особливості мікроклонального розмно-ження видів рослин: монографія. Біла Церква: Білоцерківський національний аграрний університет, 2018. 209 с.
15. Мацкевич В.В., Філіпова Л.М., Кравченко Н.В., Подгаєцький А.А. Проблеми постасептичної адаптації рослин. “Dynamics of the development of world science”: abstracts of the 7th International scientific and practical conference (March 18–20, 2020). Perfect Publishing, Vancouver, Canada. 2020. P. 662–674.
16. Подгаєцький А.А., Мацкевич В.В., Врублевський О.Т. Використання біоциду РРМ як додаткового деконтамінанта в процесі мікроклонального розмноження рослинних об’єктів. Вісник Сумського національного аграрного університету: науковий журнал. Агрономія і біологія. Суми: СНАУ, 2016. Вип. 9 (32). С. 159–163.
17. Filipova L., Matskevych V. Improvement of the elements of technology of micropropagation Cornus mas L. Агробіологія: збірник наук. праць. Біла Церква: БНАУ, 2017. № 2(135). С. 11–16.
18. Мацкевич О.В., Лісовий М.М. Біотехнологія: звершення та надії: матеріали VI Міжнародної науково-практичної конференції, присвяченої 120-річчю НУБіП України (НУБіП України, 14–16 листопада 2017 р.). Київ: «КОМПРИНТ». 316 с.
19. Мацкевич О.В., Кімейчук І.В., Мацкевич В.В., Павліченко А.А. Трофічні та фітогормональні детермінанти онтогенезу in vitro. Вісник Сумського національного аграрного університету. «Агрономія і біологія». Вип. 2 (48). 2022. С. 111–123.
20. Мацкевич О.В., Кімейчук І.В., Мацкевич В.В., Карпук Л.М. Мікроклональне розмноження фундука. Вісник Уманського національного університету садівництва «Садівництво і виноградарство». № 1. 2022. C. 106–115.
21. Терек О.І., Пацула О.І. Ріст і розвиток рослин: навч. посібник. Львів: ЛНУ імені Івана Франка, 2011. 328 с.
22. Трофічні та гормональні детермінанти онтогенезу Actinidia chinensis var, deliciosa (a.Chev.) in vitro на етапі мультиплікації / А.А. Подгаєцький та ін. East European Scientific Journal. Vol. 10(62). 2020. Part 1. С. 17–24.
23. Скрипченко Н.В., Мацкевич В.В., Філіпова Л.М., Кибенко І.І. Особливості мікроклонального розмноження представників роду Actinidia. Інтродукція рослин. Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка. Київ, 2017. № 1. С. 88–96.
24. Стадник А.П., Філіпова Л.М., Мацкевич В.В. Екологічні особливості трофічної та гормональної детермінації ризогенезу in vitro регенерантів хости. Агроекологічний журнал: науково-теоретичний журнал, Ін-т агроекології та біотехнології, Ін-т сіл. госп. мікробіології. Київ, 2014. № 3. С. 75–80.
25. Веденичова Н.П., Косаківська І.В. Цитокініни як регулятори онтогенезу рослин за різних умов зростання. Київ: Наш формат, 2017. 200 с.
26. Мацкевич В.В., Філіпова Л.М., Олешко О.Г. Фізіологія і біотехнологія рослин. БНАУ, 2022. 602 с.
27. Fallahpour M., Mehdi S., Bouzari M.N. In vitro propagation of Gisela 5’ rootstocks affected by the mineral composition of media and plant growth regulators. Journal of Horticultural Research. 2015. No 23. Р. 57–64.
28. Власенко М.Ю., Вельямінова-Зернова Л.Д., Мацкевич В.В. Фізіологія рослин з основами біотехнології. Біла Церква, 2006. 504 с.
29. Кієнко З.Б., Кімейчук І.В., Мацкевич В.В. Мікроклональне розмноження рослин роду Actinidia Lindl. Plant varieties studying and protection. С. 220–229. DOI: 10.21498/2518-1017.18.3.2022.269022.
30. Геноміка: навч. посіб. / В.М. Попов та ін. Харків: ХНАУ, 2020. 104 с.
31. Мацкевич Н.О., Пустовіт О.С., Власенко М.Ю., Мацкевич В.В. Особливості індивідуального розвитку картоплі при клональному мікророзмноженні. Вісник Білоцерківського державного аграрного університету. 2007. Вип. 46. C. 27–31.
32. Maduro M.F. Cell fate specification in the C. Elegans embryo. Developmental Dynamics. 239 (5). 2010. P. 1315–1329. DOI: 10.1002/dvdy.22233.
33. Fazi F., Nervi C. MicroRNA: basic mechanisms and transcriptional regulatory networks for cell fate determination. Cardiovascular research 2008. No 79 (4). 2008. Р. 553–561. DOI: 10.1093/cvr/cvn151.
34. An integrated strategy to identify key genes in almond adventitious shoot regeneration / А.M. Santos et al. Journal of Experimental Botany. 2009. Vol. 60, Issue 14. P. 4159–4173. DOI: 10.1093/jxb/erp250.
35. Nas M.N., Yüksel B., Sevgin N. Shortcut to long-distance developing of a tissue culture medium: micropropagation of mature almond cultivars as a case study. Turkish Journal of Botany. 2013. No 37(6). Р. 1134–1144.
36. Nas M.N., Read P.E. Micropropagation of hybrid hazelnut: medium composition, physical state and iron source affect shoot morphogenesis, multiplication and explant vitality. Acta Hort. 556. 2001. Р. 251–258.
37. Nas M., Read P. A hypothesis for the development of a defined tissue culture medium of higher plants and micropropagation of hazelnuts. Scientia Horticulturae. 2004. No 101. Р. 189–200. DOI: 10.1016/j.s
cienta. 2003.10.004.
cienta. 2003.10.004.
38. Мацкевич В.В. Удосконалені методи оздоровлення картоплі від вірусів та використання отриманого матеріалу в первинному насінництві: дис... канд. с.-г. наук: 06.01.14. Київ, 2004. 153 с.
39. Bacchetta L., Aramini M., Bernardini C., Rugini E. In Vitro Propagation of Traditional Italian Hazelnut Cul-tivars as a Tool for the Valorization and Conservation of Local Genetic Resources. 2008. Vol. 43, Issue 2. P. 562–
566. DOI: 10.21273/HORTSCI.43.2.562.
566. DOI: 10.21273/HORTSCI.43.2.562.
40. Мацкевич В.В., Підгаєцький О.О. Особли-вості використання форми та кількості залізу за вирощування in vitro ожини і малини. Вісник Сумського національного аграрного університету. Науковий журнал. Агрономія і біологія. Суми: СНАУ, 2015. Вип. 9 (30). С. 46–51.
41. Мацкевич В.В., Філіпова Л.М. Гіпергідратація in vitro та її чинники. Наукові пошуки мо-лоді в третьому тисячолітті: тези доповідей Міжна-родної науково-практичної конференції молодих вчених, аспірантів і докторантів БНАУ. Біла Церква, 19–20 травня 2016 р. 31 с.
42. Теслюк Н.І., Барабаш В.Б., Клачун А.А. Використання культури in vitro у виноградарстві. Виноградарство і виноробство. 2016. Вип. 53. С. 209–217.
43. Антагонізм та синергізм: взаємодія елементів жилення у рослині. URL: https://dobrodiy.in.ua/statti/antagonizm-ta-synergizm-vzayemodiya-elemen....
44. Скрипченко Н.В. Актинідія в Україні. Житомир: ПП «Рута», 2017. 88 с.
45. Sedgley M., Collins G. Almond improvement in Australia. Fruits. 2002. 57.2. Р. 129–134.
46. Caboni E., Lauri P. Micropropagation as a tool to evaluate response to felimiting conditions in almond genotypes. In: III International Symposium on Pistachios and Almonds. 591. 2001. P. 341–344.
47. Shibli R.A., Mohammad M.J., Ajlouni Z.I. Growth and micronutrient acquisition of in vitro grown bitter almond and sour orange in response to iron concentration from different iron chelates. J Plant Nutr. 25. 2002. Р. 1599–1606.
48. Caboche M. Nitrogen, carbohydrate and zinc requirements for the efficient induction of shoot morp-hogenesis from protoplast-derived colonies of Nicotiana Rlumbaginifolia. Plant Cell, Tisssue and Organ Culture. 1987. Vol. 8. P. 197–206.
49. Веденичова Н.П., Косаківська І.В. Цитокініни як регулятори онтогенезу рослин за різних умов зростання. Київ: Наш формат, 2017. 200 с.
50. Woodward A.J. The optimisation of nitrogen content for micropropagation of eucalyptus marginata. URL: https://ro.ecu.edu.au/theses_hons/286.
51. Effects of nutrient media, different cytokinin types and their concentrations on in vitro multiplication of G× N15 (hybrid of almond× peach) vegetative rootstock / M.M. Arab et al. Journal of genetic engineering and biotechnology. 12(2). 2014. Р. 81–87.
52. Kester D.E., Tabachnik L., Negueroles J. Use of micropropagation and tissue culture to investigate genetic disorders in almond cultivars. Acta Hortic. 1977. 78. Р. 95–102. DOI: 10.17660/ActaHortic. 1977.78.10.
53. Tsipouridis C., Thomidis T. Methods to improve the in vitro culture of GF677 (peach× almond) peach rootstock. 2003. Р. 361–364.
54. Premkumar A., Mercado J.A., Quesada, M.A. Effects of in vitro tissue culture conditions and acclimatization on the contents of Rubisco, leaf soluble proteins, photosynthetic pigments, and C/N ratio. Journal of Plant Physiology. 2001. 158. 7. Р. 835–840. DOI: 10.1078/0176-1617-00214
55. Hazelnut (Corylus avellana L.) genetic resources and nursery industry improvement by biotechnological approaches / C. Silvestri et al. 2015. Р. 35–40.
56. Mehra A., Mehra P.N. Organogenesis and plantlet formation in vitro in almond. Botanical Gazette. 1974. 135(1). Р. 61–73.
57. Ainsley P.J., Collins G.G., Sedgley M. Adventitious shoot regeneration from leaf explants of almond (Prunus dulcis Mill.). In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant. 2000. 36(6). Р. 470–474.
58. Parfitt D.E., Almehdi A.A. In vitro propagation of peach: II. A medium for in vitro multiplication of 56 peach cultivars. Fruit Var J. 40(2). 1986. Р. 46–47.
59. Martins M., Sarmento D., Oliveira M.M. Genetic stability of micropropagated almond plantlets, as assessed by RAPD and ISSR markers. Plant cell reports. 2004. 23.7. Р. 492–496.
60. Lan P., Li W., Fischer R. Arabidopsis thaliana wild type, phol, and pho2 mutant plants different responses to exogenous cytokinins. Plant Physiol. Biochem. 2006. No (44). Р. 343–350.
61. Antonelli M. Regeneration from almond cotyledons: induction of proembryonal masses. in vitro. Culture, XXIII IHC 300. 1990. P. 255–260.
62. Quoirin M. Lepoivre P. Acta Hort. 1977. No.(78). 437 р.
63. Driver J.A., Kuniyuki A.H. In Vitro Propagation of Paradox walnut Rootstock, Hort. Science, 19(4). August 1984. No (19). P. 507–509.
64. Peculiarities of determining the morphogenesis of plants Corylus avellana L. and Prunus dulcis (Mill.) D.A.Webb. in vitro culture / V. Matskevych et al. Folia Forestalia Polonica, Series A – Forestry. 2023. Vol. 65(1). P. 1–14.
65. Філіпова Л.М., Мацкевич В.В., Карпук Л.М., Павліченко А.А. Особливості засвоєння макроелементів на кислому ґрунті. «Інноваційні технології в агрономії, землеустрої, електроенергетиці, лісовому та садово-парковому господарстві»: матеріали міжнародної науково-практичної конференції, 21 жовтня 2021 року. Білоцерківський НАУ. С. 16–18.
66. Мацкевич В.В., Роговский С.В., Власенко М.Ю., Черняк В.М. Основи біотехнології рослин: навчальний посібник. Біла Церква: БНАУ, 2010. 135 с.
67. Білинська О.В., Дульнєв П.Г. Морфогенетичний ефект і трофічні властивості хімічно модифікованого крохмалю Д-5 аМ у культурі in vitro пиляків та ізольованих зародків ячменю ярого (Hordeum vulgare L.). Фактори експериментальної еволюції організмів. 2015. 17. С. 107–111.
68. Gürel S., Gülşen Yü. The effects of different sucrose, agar and pH levels on in vitro shoot production of almond (Amygdalus communis L.). Turkish Journal of Botany. 1998. 22.6. P. 363–374.
69. Мацкевич О.В., Андрієвський В.В., Філіпо-ва Л.М. Вплив 6-бензиламінопурину на гіпергідратацію регенерантів Rubus fruticosus L. та Rubus idaeus L. «Біотехнологія: звершення та надії»: тези доповідей ІV Всеукраїнської науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених, 21–22 травня 2015. Київ, 2015. С. 143–144.
70. Cytokinin induces cell division in the quiescent center of the Arabidopsis root apical meristem / W. Zhang et al. Curr. Biol. 2013. 23. P. 19779–1989.
71. Rugini E., Verma D.C. Micropropagation of difficult-to-propagate almond (Prunus amygdalus, Batsch) cultivar. Plant science letters. 1983. No 28.3. P. 273–281.
72. In vitro micropropagation of almond (Amygdalus communis L. cv. Non-pareil) / Isikalan Cigdem et al. African Journal of Biotechnology. 2008. Р. 7–12.
73. Aabood Sajida Propagation of Almond (Amygdalus communis L.) Plant by Tissue Culture. Rafidain Journal of Science. 2005. 16.14. P. 100–112.
74. Rugini E., Verma D.C. Micropropagation of difficult-to-propagate almond (Prunus amygdalus, Batsch) cultivar. Plant science letters. 28(3). 1983. P. 273–281.
75. In vitro micropropagation of almond (Amygdalus communis L. cv. Nonpareil) / C. Isikalan et al. African Journal of Biotechnology. No 12. 2008.
76. Kamali K. Determination of the most suitable culture medium and growth conditions for micropropagation of Gf677 (hybrid of almond × peach) root-stocks. M.Sc. Thesis, Tarbiat Modares University. 1995. 101 p.
Завантажити статью:
| Долучення | Розмір |
|---|---|
 shita_2_2022.pdf | 537.05 КБ |