CC BY
19
Шишки з новим BapiarnoM будови апофiзу f. gibba 3 становлять 17,6 % вщ загально! кiлькoстi шишок f. gibba. Вони виявленi у дерев, як походять i3 Волинсько! обл. (82 %), Костромсько! обл. (12,0 %), Тернотльсько! обл. (51,0 %), Воронезько! обл. (40 %), Житомирсько! обл. (25,0 %), Молдови (27,0 %). Форма aпoфiзу f. reflexa 4 становить 5,2 % вщ загально! кшькост дoслiджених шишок f. reflexa, вони трапляються у дерев, яю походять з Бу-рятсько! АР (10,0 %), Орловсько! обл. (12,0 %), Кшвсько! обл. (9,0 %), АР Ко-мi (9,0 %), Вологодсько! обл. (16,3 %), Пермсько! обл. (31,0 %) та Рaдехiвсь-кого р-ну Львiвськo! обл. (22,9 %).
Висновки. Анaлiз параметричних та якiсних ознак шишок сосни зви-чайно! у геoгpaфiчних культурах Буцинського люництва ДП мСтapoвижiвське ЛГ" дае пiдстaви стверджувати, що у будoвi генеративних opгaнiв рослини спостер^аеться значна неoднopiднiсть, викликана просторовою мшливютю виду у межах природного та штучного ареалу. Формова piзнoмaнiтнiсть апо-фiзу нaсiнних лусок шишок сосни звичайно! у геoгpaфiчних культурах представлена ушма описаними у природних популящях вapiaнтaми, й у загальних рисах вiдпoвiдaе геoгpaфiчним тенденцiям !х poзпoдiлу у межах ареалу виду, що свщчить про зaкpiплення цих ознак на генетичному piвнi.
Лггература
1. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. (С основами статистической обработки результатов исследований). - Изд. 4-е, перераб. и доп. - М.: Колос, 1979. - 416 с.
2. Каппер В.Г. Хвойные породы. Лесоводственная характеристика. - М.-Л.: Гослесбу-миздат, 1954. - 304 с.
3. Правдин Л.Ф. Сосна обыкновенная. Изменчивость, внутривидовая систематика и селекция. - М.: Наука, 1964. - 192 с.
4. Biologia sosny zwyczajnej/ Pod redakcja S. Bialoboka, A. Boratynskiego i W. Bugaly. -Poznan-Kornik: Sorus, 1993. - 624_s._
УДК 582.736.3:631.53 Acnip. В.Д. Мазуренко - Уманський державный
аграрный ушверситет; ст. наук. ствроб. Л.А. Колдар; ст. наук. ствроб.
М.В. Небиков -Нащональний дендропарк "Софйвка" НД1НАН Украти
МОРФОГЕННИЙ РОЗВИТОК РОСЛИН ROBINIA PSEUDOACACIA L. ПРИ КУЛЬТИВУВАНН1 В УМОВАХ IN VITRO
Дослщжено морфогенний розвиток експлантсв Robiniapseudoacacia L. Викона-но пiдбip оптимальних вapiaнтiв стеpилiзaцп рослинного мaтеpiaлу та модифшащю живильних середовищ для розмноження i отримання poслин-pегенеpaнтiв.
Ключов1 слова: Robinia pseudoacacia, in vitro, морфогенний розвиток, експлан-ти, стеpилiзaцiя, живильне середовище, рослини-регенеранти.
Post-graduate V.D. Mazurenko - Uman State Agrarian University;
senior research officer L.A. Koldar; senior research officer M.V. Nebykov -
NationalDendrologicalPark "Sofiyivka"
Morphogenous development of Robinia pseudoacacia l. plants in case of cultivation in the conditions in vitro
Morphogenous development of Robinia pseudoacacia L. explants is explored. Selection of optimal variants of sterilizations of vegetable material and modification of nutrient medium for reproduction and receipt of regenerative plants are conducted.
Науковий тсиик НЛТУ Укра'1'ни. - 2008, вип. 18.9
Keywords: Robinia pseudoacacia, in vitro morphogenous development, explants, sterilization, nutrient medium, regenerative plants.
Актуальною проблемою сьогодення е ращональне використання рос-линних ресуршв Земл^ збагачення народного господарства Укра1ни новими високопродуктивними видами, формами i сортами рослин. Серед великого рiзноманiття рослин, яю населяють нашу планету, провщне мiсце посiдають деревнi рослини, яю ростуть у рiзних грунтово-кшматичних умовах i в проце-сi еволюци набули низки цiнних господарських, фармаколопчних, декора-тивних особливостей тощо. Велике народногосподарське значення мае збере-ження генофонду рослин, як ендемiв так i iнтродуцентiв.
Значну зацiкавленiсть у цьому плат представляють види роду Robinia L. (родина Fabaceae Lindl.), природш ареали яких розташоваш у Пiвнiчнiй i Центральнiй Америщ. У свiтовiй флорi вiдомо близько 20 видiв, 6 з яких ш-тродуковано в Укршт [1, 2]. Найбшьшого поширення набув вид Robinia pseudoacacia L. (робшя звичайна), природний ареал якого розташований у Швшч-нiй Америцi. Це високодекоративне листопадне дерево до 30 м заввишки iз сь рувато-бурою трiщинуватою корою. Мае 5-7 пар непарноперистих листочюв, прилистки видозмiненi з колючками. Суцвотя у виглядi довгих китиць, бш, запашнi, медоноснi. Вщзначаеться щорiчним цвiтiнням у травнi-червнi. Плоди - боби, дозрiвають у жовтш - листопадi. Утворюе схоже насшня.
R. pseudoacacia культивуеться в 26 пунктах, що знаходяться у вЫх кль матичних зонах Украши, де всюди цвiте i плодоносить. У твшчному нап-рямку ближче до границ Лiсостепу i далi в Полiссi - культивуеться рщше, що пов'язано з екологiчними умовами регюну [3].
R. pseudoacacia - штродуцент, який мае велике значення для практики агролюомелюрацп, степового i захисного лiсорозведення. Цiниться за швид-кiсть росту, посухо- та солевитривалють, здатнiсть попереджати водну та по-вiтряну ерозiю грунту, закрiплювати тски та схили ярiв. Також вона щнна деревна порода для створення полезахисних люових смуг у найбшьш посуш-ливих пiвденних районах Люостепу та Степу iз засоленими грунтами. Деко-ративнi форми, як i сама R. pseudoacacia перспективнi для озеленення населе-них пунктiв, вуличних насаджень, паркових алей, ажурних груп та солггер-них посадок. Колючi форми придатш для створення непрохщних живих огорож. Крiм зазначених властивостей, R. pseudoacacia - хороший медонос, а також щнна харчова та лжарська рослина. Деревину використовують у сшьсь-кому господарств^ будiвництвi, для художньо-декоративних, столярних, то-карних виробiв тощо [4-6].
Вщомо, що R. pseudoacacia мае низку щнних садових декоративних форм, яю рiзняться будовою та формою крони, формою та забарвленням лис-тюв, наявнiстю колючок, забарвленням кв^ок та тривалiстю цвiтiння [1, 2, 7, 8]. Розмноження щепленням та живцюванням декоративних форм е основ-ним способом 1х поширення. Темпи поширення багатьох з них мають досить сповшьнений характер. Насамперед, таке становище можна пояснити: обме-женими строками заготiвлi живщв для укоршення i щеплення; часто вщсут-шстю комплексу технологiчних умов для усшшного укорiнення та прижив-лення; обмежешстю вихiдного матерiалу, який пiдлягаe розмноженню. Таю
форми R. pseudoacacia, як R. p. 'Pendula', R. p. 'Purpurea', R. p. 'Argenteo-vari-egata', R. p. 'Aurea', R. p. 'Aurea-variegate' R. p 'Tortuosa', R. p. 'Frisia' часто представлеш поодинокими екземплярами у приватних колекщях. Садивний MaTepian, який можна використовувати у зеленому будiвництвi, належить за-pубiжнiй селекци, а вщ цього вартють маточних рослин надзвичайно висока. Тому виникае необхщшсть пошуку нових, бiльш ефективних мeтодiв розмно-ження форм pобiнiï звичайноь
Актуальним на сьогоднi е розмноження цiнного садивного мaтepiaлу R. pseudoacacia та ïï формового piзномaнiття методом мжроклонального розмноження рослин.
Мета роботи - дослщити метод мшроклонального розмноження R. pseudoacacia, досягти збшьшення морфогенного потeнцiaлу рослин. Знайти опти-мaльнi вapiaнти стepилiзaцiï рослинного мaтepiaлу, здiйснити пiдбip живиль-них середовищ для успiшного культивування експланлв та одержання рослин--регенеранлв. З огляду на це, дослщження впливу стepилiзaцiï, умов культивування експланлв та склад живильних середовищ на морфогенний розвиток рослин R. pseudoacacia е актуальним i мае як науковий так i прак-тичний штерес.
Методи та матерiал дослвджень. Дослщи виконано у лaбоpaтоpiï мж-роклонального розмноження Нaцiонaльного дендропарку "Софивка" НАН Украши. Пiд час експерименту використано метод мжроклонального розмноження рослин у культуpi in vitro, який базуеться на шдукци морфогенних процеЫв in vitro, що вщбуваються пiд дiею гормошв [9, 10, 12].
Умови культивування: температура 25±1oC, фотопepiод 16 год, освгг-лeнiсть 3000-5000 лк, вщносна вологiсть повiтpя 70 %. Посуд, мaтepiaли, iнстpумeнти та живильнi середовища готували згiдно зi загальноприйнятими методиками [10-12]. Мaтepiaлом для дослiджeнь слугували живцi, взятi з 35 piчних рослин R. pseudoacacia, яю ростуть на розсаднику дендропарку "Софивка" та дослщно1" дiлянки аграрного ушверситету. У pоботi значну увагу було придшено пiдбоpу peaгeнтiв для стepилiзaцiï рослинного мaтepiaлу, оп-тимальних живильних середовищ для успiшного культивування експланпв та отримання рослин--регенеранлв.
Результати та обговорення. Однiею з передумов успiшного впрова-дження рослин у виробництво е розроблення мeтодiв масового розмноження i вирощування садивного мaтepiaлу. Для використання у лiсiвництвi, декоративному сaдiвництвi, зеленому будiвництвi цiлком придатний садивний мате-piaл нaсiнневого походження. Проте збереження генетично1' одноpiдностi де-коративних садових форм потребуе вегетативного розмноження. Застосову-ючи клaсичнi методи розмноження (живцюванням, щепленням), ми одер-жуемо вiдносно обмежену кiлькiсть рослин. Виникае потреба у використанш нових, бшьш перспективних мeтодiв розмноження. Одним iз таких мeтодiв е розмноження рослин у культуpi in vitro, який розроблено на основi бютехно-логiï з метою отримання масового садивного мaтepiaлу, коли за мшмально1" кiлькостi маточних рослин у коротю строки можна отримати велику юльюсть моpфологiчно виpiвняного та генетичного однорщного садивного мaтepiaлу.
Науковий вкник НЛТУ УкраТни. - 2008, вип. 18.9
Попередшм, обов'язковим етапом, для введення у культуру рослинно-го матерiалу е його стеришзащя, яка дае змогу отримати стерильний матерь ал, вивiльнений вiд патогешв. Як вихiдний матерiал було використано мжро-пагони з верхiвковою меристемою та випробувано кшька схем стеркшзаци. Найвищу частку стерильних експлантiв було отримано пiд час використання тако! схеми стеркшзаци: проточна вода ^ мильний розчин ^ 70 % етанол (30 с) ^ ЩС12 (6 хв.). Пiсля видалення залишкiв стерилiзатора, експланти висаджували на безгормонне живильне середовище Мурасiге i Скуга (МС) [14]. Упродовж 5-7 дiб у кожному з варiантiв визначали ефективнiсть стери-лiзацil, тобто частку стерильних та шфжованих об,ектiв, а протягом 27-30 дiб - життездатшсть введених експлантiв, яка становила 72 %. Вщомо, що одним з найважливших факторiв мiкроклонального розмноження е склад живильних середовищ на кожному з еташв культивування [13]. Тому одержа-нi стерильнi, життездатнi експланти висаджували на живильш середовища МураЫге i Скуга (МС) з рiзним вмiстом регуляторiв росту, кожний з яких по-рiзному реагував на склад середовища (табл. 1).
Табл. 1. Гормональний склад живильних середовищ
Середовище Цитокшши, мг/л Ауксини мг/л
6-БАП а-НОК
МС-1 0,1 0,1
МС-4 0,5 -
МС-5 0,5 -
МС-6 0,5 0,1
МС-7 1,0 -
МС-8 1,0 -
МС-9 1,0 0,1
У практищ мжроклонального розмноження вщомо два види морфогенезу: прямий - утворення рослин-регенераш!в iз експланлв шляхом актива-ци меристем; непрямий - утворення рослин-регенеранлв iз первинного чи субкультивованого калюсу.
Вщомо, що впродовж всього життя рослина збеpiгaе частини мерис-темних тканин, якi мають властивють давати початок opгaнiзoвaним структурам - брунькам, кореням, ембрю!дам, рослинам, тощо. У наших дослщах було випробувано piзнi з'еднання фггогормошв, якi вiдiгpaють основну роль у регуляци росту. Унaслiдoк вдалого шдбору кiлькiснoгo !х спiввiднoшення, впродовж 32-48 дiб у деяких вapiaнтaх спостер^али формування пагонових бруньок. Це слугувало початком прямого морфогенезу, за якого шляхом ак-тиваци меристемних тканин починали формування дoдaткoвi пагони. Кшь-кiсть новоутворених пaгoнiв становила 2-5 шт. Найбшьш ефективним був ва-piaнт, у якому до середовища додавали 0,5 мг/л 6-бензиламшопурину (БАП) та 0,1 мг/л а-нафтилоцтово! кислоти (НОК).
Через 35-45 дiб, коли новоутвореш пагони R. pseudoacacia досягли довжини 10,0-12,0 см та мали добре сформоване центральне стебло, !х роздь ляли на oкpемi експланти. Шсля здiйснення вiзуaльнo! oцiнки краще розвине-нi пагони пасажували на свiже живильне середовище для досягнення ризоге-незу. Для цього було пщбрано piзнi концентраци шдолилоцтово! кислоти (1ОК), яку додавали до середовища (табл. 2).
Табл. 2. Ефектившсть ризогенезу мжроклошв вид Robinia pseudoacacia _залежно eid концентраци 1ОК_
1ОК, мг/л Характеристика ризогенезу
кшьшсть укоршених мшроклотв середня кшьшсть коретв у рослини-регенеранта, шт.
шт. %
0 - - -
0,1 5 7,9 1,6ми
0,5 38 73,2 4,4±0Д
1,0 26 49,5 2,7±0'2
1,5 15 27,7 1,7м0'1
Позитивш результати було одержано у BapiaHTax з додаванням 1ОК 0,5 та 1,0 мг/л, де укоршення експланлв, вщповщно, становило 73,2 та 49,5 %. Менш розвинеш мiкpопaгони висаджували на середовище МС з додаванням фгтогормошв, для подальшого мiкpоpозмноження з метою збшьшен-ня коефщента розмноження та збшьшення кiлькостi садивного мaтеpiaлу. Тривалють пасажу в середньому сягала 5-6 тижшв i залежала вiд умов куль-тивування, темпу розмноження, характеру розвитку експланта i можливостей експериментатора.
Як наслщок, через 70-80 дшв пiсля введення рослинного мaтеpiaлу у культуру in vitro, було одержано рослини-регенеранти, як були готовi до пе-ренесення в умови in vivo. Одержат рослини е мaтеpiaлом для подальшого клонування i тим самим збшьшення коефщента розмноження.
Лггература
1. Деревья и кустарники СССР: определитель в 6 т. / [сост. Соколов С.Я., Шепчин-ский Н.В.; ред. Соколов С.Я.]. - М.-Л.: АН СССР, 1958. - Т.4. - 974 с.
2. Дендрофлора УкраТни. Дикоросл1 й культивоваш дерева i кущг Покритонасшш: до-вщник в 2 т. / [опис. Галкш С.1.; ред. Кохно М.А.]. - К.: Ф^осоцюцентр, Ч. II. - 2005. - 715 с.
3. Генсерук С.Ф., Гайдарова Л.Й., Бабич Ф.Г. Овраги и пески: лесоразведение, экология, экономика. - К.: Наук. думка, 1986. - 143 с.
4. Горд1енко М.1., Горд1енко Н.М. Лю1внич1 властивост деревних рослин. - К.: Либщь, 2005. - 816 с.
5. Каталог деревьев и кустарников ботанических садов Украинской ССР/ Н. А. Кохно и др. - К.: Наук. думка, 1987. - 72 с.
6. Деревья и кустарники декоративных городских насаждений Полесья и Лесостепи УССР/ Под ред. Н А. Кохно. - К.: Наук. думка, 1980. - С. 144-146.
7. Rehder A. Manual of cultivated trees and shrubs hardy in North America. - New York: Macmillan, 1949. - P. 508-511.
8. Dirr M. Manual of Woody Landscape Plants. Their identification, ornamental characteristics, culture, propagation and uses. - Champaign, Illinois, 1998. - 1187 s.
9. Биотехнология растений: культура клеток [пер. с англ. В.И. Негрука]. - М.: Агроп-ромиздат, 1989. - 280 с.
10. Калинин Ф.Л. Методы культуры тканей в физиологии и биохимии растений / Калинин Ф.Л., Сарнацкая В.В., Полищук В.Е. - К.: Наук. думка, 1980. - 487 с.
11. Черевченко Т.М. Орхидеи в культуре. / Т. Черевченко, Г. Кушшр. - К.: Наук. думка, 1986. - 200 с.
12. Кунах В.А. Бютехнолопя лшарських рослин. Генетичш та фiзiолого-бiоxiмiчнi ос-нови. / В^ор Кунах. - К.: Логос, 2005. - 730 с.
13. Використання бютехнолопчних метод1в розмноження декоративних штродуцен-■пв / А.М. Лаврентьева // Вюник Львiвського ушверситету iм. 1вана Франка: Сеpiя бюлопчна. - Львiв: Львiвський НУ. - 2004, вип. 36. - С. 137-145.
14. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures// Phusiol. Plant.. - 1962. - Vol. 15. - N 13. - Р. 473-497.
