Дослідження складу поживного середовища на регенераційну здатність верби Матсудана Тортуоза в контрольованих умовах

Опубліковано: 2023-12-01

Рослини верби Матсудана Тортуоза (Salix matsudana tortuosa) привертають увагу незвичністю та витонченістю форми. Декоративну ажурність кроні дерева надають тонкі, змієподібні, химерно закручені гілки зеленого, жовтого та червоного кольору в поєднанні з ніби зім’ятим листям.

В Україні верба Матсудана Тортуоза є інтродуцентом, її природній ареал охоплює Корею, Китай та Японію. В ландшафтний дизайн та озеленення Європи, Північної Америки та Австралії вона введена з початку ХХ сторіччя. Крім того, кора та листя цього дерева є джерелом корисних речовин, що мають протизапальну та антиоксидантну дію.

   

Верба Матсудана Тортуоза (Salix matsudana tortuosa (фото М .А. Грачової)

Традиційно вербу розмножують живцями. Серед сучасних методів розмноження найбільш пріоритетним є використання методів культури «in vitro», які надають змогу якнайповніше реалізувати потенціал рослинної клітини до вегетативного розмноження.

Регенераційна здатність експлантів деревних рослин залежить від генотипу, зміни фаз активної вегетації та спокою, а також від віку материнської рослини. Актуальним напрямом досліджень є поглиблене вивчення різних біотехнологічних аспектів мікроклонального розмноження та корекція наявних протоколів культивування деревних рослин в умовах «in vitro» з урахуванням дії вищеперелічених факторів.

Роботи в даному напрямку також ведуться в лабораторії мікроклонального розмноження відділу селекції, генетики та біотехнології УкрНДІЛГА. Цього року була проаналізована здатність до спонтанної (без додавання регуляторів росту) регенерації експлантів S. matsudana на різних варіантах поживного середовища. Було проведено оцінювання параметрів:

- швидкість ініціації морфогенезу (за кількістю морфогенетично активних експлантів на третій тиждень мікроклонування від загальної кількості експлантів, які були введені в культуру);

- швидкість пагоноутворення (за кількістю експлантів, що утворювали пагони на третій тиждень мікроклонування від загальної кількості експлантів, що були введені в культуру);

- різогенетичну активність (за кількістю експлантів, що утворювали корені через місяць після введення в культуру);

- успішність акліматизації (кількість регенерантних рослин, що вижили в умовах закритого ґрунту).

Використовували наступні варіанти поживного середовища, які відрізнялися за концентрацією та співвідношенням компонентів:

1) 1/2 WPM (Woody Plant Medium) + 20 г цукрози + 2 г/л активоване вугілля;

 2) MS Gamborg (Murashige & Skoog Modified Basal Medium with Gamborg Vitamins; Duchefa) +20 г/л цукрози + 2 г/л активоване вугілля (тут і далі MS1);

3) MS Modified №5 (Murashige & Skoog Modified Basal Medium with NH₄NO₃ replaced by NaNO₃, micro and macro elements; Duchefa) +20 г/л цукрози + 2 г/л активоване вугілля (тут і далі MS2)

Згідно з результатами дослідження найбільш доцільним для успішного розвитку експлантів S. matsudana було використання поживного середовища WPM. Однак, при культивуванні експлантів верби на середовищах за прописом MS кількість регенерантних пагонів була вищою ніж у варіанті з використанням WPM, проте різогенез на середовищі WPM був значно кращим (рис. 1 та 2).

          

Рослини-регенеранти, що розвивалися на середовищі WPM, були також значно стійкішими на стадії акліматизації до нестерильних умов: 41 % вкорінених на цьому середовищі рослин, які були переведені в ґрунт, наразі залишаються життєздатними (рис.3). Проте регенеранти, які розвивалися на середовищах MS1 та MS2, виявилися нежиттєздатними та через незначний час після переведення в ґрунт загинули.

      

Рис. 3. Рослини-регенеранти S. matsudana, вирощені на середовищі WPM (фото М .А. Грачової)

Таким чином, під час досліджень співробітниками лабораторії було проаналізовано здатність до спонтанної (без додавання регуляторів росту) регенерації експлантів S. matsudana на різних варіантах поживного середовища. Серед використаних варіантів поживного середовища виявлено найбільш оптимальний.

Проте для оцінювання ефективності етапів ініціації ризогенезу, вкорінення, переведення в ґрунт та адаптації рослин-регенерантів до умов навколишнього середовища необхідне проведення подальших досліджень.

 

М.А. Грачова

відділ селекції, генетики та біотехнології