CC BY
25УДК 631.52:581.143.5:633.63+633.78
ВИЗНАЧЕННЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМУ ДЛЯ ФОРМУВАННЯ IN VITRO АКТИВНО! КОЛЕКЦП БУРЯКУ (Beta vulgaris L.) ТА ЦИКОР1Ю КОРЕНЕПЛ1ДНОГО (Cichorium intybus L.)
Л. О. Рябовол, доктор сльськогосподарських наук Уманський нац'юнальний унверситет сад'вництва
Вступ. Основними питаннями в селекцп рослин е пошук, в^^р та збе-реження джерел продуктивного вихщно-го матерiалу. Незважаючи на те, що на-ання як одиниця збереження задоволь-няе основы вимоги, встановлен до зви-чайних генетичних джерел, частину ма-терiалу, зокрема отриманого in vitro, до-цiльно зберiгати в iзольованiй культурi. Збереження в умовах in vitro е оптима-льним заходом для видiв рослин з на-сiнням низькоТ схожостi, видiв, що роз-множуються вегетативно та перехрес-нозапильно [1, 2, 3, 4].
Збереження генотипу в iзольова-нм культурi е змiна юнетики росту куль-турального бiоматерiалу та збтьшення iнтервалiв мiж пересаджуваннями. По-перше, це дасть змогу пересаджувати культуру щоквартально або щорiчно. По-друге, тривалють зберiгання вихщно-го матерiалу можна збiльшити до дею-лькох роюв i навiть десятилiть. Залежно вщ програмованого термiну збереження генофонду рослин можна створити як активну, так i базову колекцп [5, 6].
У лiтературi недостатньо Ыформа-ц1Т про умови зберiгання активноТ колекцiТ рослин бiологiчного виду Beta vulgaris L й вiдсутня для Cichorium intybus L.
Рослини перехреснозапильн i збереження генетично щентичного мате-рiалу е важливою ланкою в технолопчнм лення живильного середовища, що по-требуе вiдповiдних затрат. А при робот з перехреснозапильними культурами до-датково виникае питання збереження се-лекцiйного матерiалу в культурi in vitro та використання цЫного генетичного потен-^алу протягом обмеженого перiоду.
схемi отримання та використання вихщ-них матерiалiв у процесi створення висо-копродуктивних гетерозисних гiбридiв.
Актуальнiсть вивчення умов створення активноТ колекцп рослинних мате-рiалiв буряку цукрового та цикорю коре-неплiдного не викликае сумнiвiв, так як цiннi генотипи культурального матерiалу могли б слугувати джерелом геыв якiсних маркерних ознак у вщповщних селекцй них схемах протягом тривалого термЫу (5-10 роюв) [7, 8].
Оптимальними умовами вирощу-вання буряку цукрового та цикорю коре-неплiдного в культурi е температурний режим у межах 20-24°С, 16-годинний фотоперiод за Ытенсивност освiтлення 3-5 кЛк та вщносна вологiсть повiтря -75%. За такого режиму вирощування на ростових живильних середовищах з однн еТ апкальноТ меристеми за 50-60 дiб можна отримати до 30 адвентивних бруньок буряку та 40 - цикорю. Таким чином, за рахунок клонування е можпивють забез-печити селекцiонера генетично щентич-ними рослинами - донорами експлантат-ного матерiалу.
При збiльшеннi термЫу культиву-вання без змiни живильного середовища спостер^аеться пожовтiння та некроз ни-жнiх листкiв рослин, що призводить до втрати цЫного бiоматерiалу. Все це вка-зуе на необхщнють перiодичного онов-
Мета роботи — визначити умови уповтьненого росту бюоб'ектв за рахунок припинення процеав метаболiзму в органiзмi рослини i створити банк рослинних матерiалiв рiзних генотипiв буряку цукрового й цикорю коренеплiдного.
Матерiали i методи. У дослн дженнях використовували клонований
матерiал рiзних генотипiв буряку цукро-вого й цикорю коренеплiдного. Для пе-реведення рослин у стан вщносного спо-кою використовували фактор температурного обмеження (низьк позитивнi тем-ператури (7-16°С) за iнтенсивностi осв^-лення 2 кЛк.
Варiанти дослщу вiдрiзнялись температурою у культуральних примщен-нях, де протягом 12 мюяцв зберiгали бiоматерiал. Визначали середнй щомн сячний прирiст рослин, перюд активного росту протягом термiну збер^ання, Ытен-сивнiсть закладання адвентивних бру-ньок, вiдсоток здорових рослин.
Результати дослщжень та !хне обговорення. У результат проведених дослiджень визначено оптимальн фiзич-нi умови створення та збер^ання активно! колекцiT дослщжуваних культур.
Найкращi результати отримано у варiантi, де рослинний матерiал депону-вали за температури 10°С. Такий темпе-ратурний режим забезпечив середньомн
сячний прирiст рослин на рiвнi 0,2см. Не-залежно вiд бювиду перiод iнтенсивного росту фiксували упродовж перших 10-15 дiб, короткий термЫ якого виключав закладання адвентивних бруньок (табл. 1).
Через 12 мюяцв безпересадково-го депонування збереглося 76,6% здорових рослин буряку цукрового та 68,3 цикорю коренеплщного. Необхщно заува-жити, що рiзке зниження життeздатностi клонiв спостер^али пiсля десяти мiсяцiв зберiгання у буряку, та восьми - у цикорю. А тому, використовуючи температуру збер^ання активно! колекцп на рiвнi 100 С, рекомендуеться оновлювати ростове живильне середовище для буряку цукрового через десять мюяцв, цикорю коренеплщного - через вiсiм.
З активно! колекцп за рк культиву-вання за генотипами було вибракувано в середньому 23,4% рослин буряку з причин: Ыфкування 6,8; некрозу рослин -15,8; альбУзму - 0,8%) та 31,7% цикорю (нфкування - 4,2; некроз - 27,5%).
Таблиця 1
Виживання рослин буряку цукрового i цикорю коренеплщного залежно вщ впливу низьких позитивних температур та тривалостi збер^ання активно! колекцГГ, %
Темпера-турний режим, Р0 Серед-н1й при-р1ст, см К1льк1сть сформо-ваних бру -ньок, шт. Перюд активного росту, д1б Перюд збер1гання (мюяц1в)
4 6 8 10 12
Буряк цукровий
16°0 0,7±0,21 6-8 30-55 98,4±0,3 83,4±0,4 75,5±0,8 62,4±1,3 51,3±1,8
13°0 0,3±0,15 2-5 25-30 99,6±0,2 92,6±0,3 80,4±1,3 75,4±1,4 63,5±2,3
10°0 0,2±0,08 1-2 10-15 100±0,0 95,5±0,5 88,1±1,1 81,3±0,9 76,6±1,3
7°0 0,2±0,08 0 10-12 100±0,0 91,3±0,6 86,1±0,7 79,2±1,2 74,2±2,1
Н1Ро1 0,02 - - 0,2 0,6 0,8 1,2 2,4
Цико эм коренеплiдний
16°0 0,8±0,18 5-9 25-50 98,8±0,4 93,6±0,5 80,4±1,3 58,5±1,5 46,2±2,3
13°0 0,5±0,12 3-4 20-30 99,0±0,3 94,1±0,4 87,5±1,2 65,5±1,3 59,8±1,8
10°0 0,2±0,05 1-2 10-15 99,5±0,2 97,4±0,3 89,3±0,9 79,8±1,7 68,3±2,4
7°0 0,1±0,05 0 8-10 99,5±0,4 95,0±0,6 88,4±0,9 70,1 ±2,1 60,3±2,3
Н1Ро1 0,02 - - 0,3 0,4 0,7 1,1 2,2
Прим1тка. Подано середн1 за генотипами показники.
У результат збер^ання вибраку- стерiгалася за культивування рiзних гено-ваних рослин цикорю було на 8,3% бн типв указаних бiовидiв (табл. 2, рис. 1). льше, анiж буряку. Ця закономiрнiсть спо-
Таблиця 2
Стан активно! колекцп через 12 мюящв культивування рослинного матерiалу за низьких позитивних температур (10°С)
Примака. В^рка кожноТ повторностi дослiду — 40 рослин
Бювид Генотип Стан активноТ колекцп, %
здоров! рослини 1нф1кован1 рослини альб1носн1 рослини некроз
Буряк цук-ровий Л1н1я 105 75,0±0,4 7,5±0,6 0,0 17,5±1,0
Л1н1я 213 77,5±0,7 5,0±0,4 0,0 17,5±0,6
Л1н1я 154т 77,5±1,2 7,5±0,7 2,5±0,4 12,5±1,1
Цикор1й ко-рене-пл1дний Уманський 95 67,5±1,3 7,5±0,6 0,0 25,0±0,8
Уманський 97 67,5±0,6 2,5±0,7 0,0 30,0±1,6
Уманський 99 70,0±0,4 2,5±0,5 0,0 27,5±0,4
Н1Р01 1,1 0,7 0,8 1,0
Необхщно в1дм1тити, що суттевоТ р1зниц1 в реакц1Т рослинного оргаызму на низьку температуру збер1гання (10°С) м1ж генотипами у межах виду не спосте-р1галось.
Зниження температури збер1ган-ня до 7°С п1сля десяти м1сяц1в депону-вання р1зко зменшувало в1дсоток рослин активноТ колекц1Т.
1нф1кування рослинного матер1а-лу, як правило, вщм1чалось протягом перших 25-35 д1б культивування на жи-вильному середовищ1. В1дсоток Ыф1ко-ваних рослин буряку перевищував час-тку ыфкованих рослин цикор1ю на 2,6 вщсотка.
У процес1 збер1гання рослинного матер1алу проводився пер1одичний цито-лопчний анал1з окремих генотип1в. В1н подтвердив генетичну стаб1льн1сть рослин активноТ колекцп.
П1сля перенесення рослин з куль-турального банка в оптимальн1 умови ви-рощування (температурний режим 20-22°С, 16-годинний фотопер1од з Ытенси-вн1стю осв1тлення 3-4 кЛк, вщносна воло-г1сть 75 %) спостер1галось 1нтенсивне наростання б1оматер1алу, особливо у ве-
сняний пер1од за рахунок прискорення процеав метабол1зму в кл1тинах. За м1-сяць розвитку рослини формували 10-15 адвентивних пагоыв, а при перенесены на ризогенн середовища - корень
Використовуючи метод температурного обмеження, нами створено банк селекцмного матер1алу буряку цукрового та цикорю коренепл1дного, де сьогодн за визначеною методикою збер1гаються ц1н-н1 генотипи понад дев'ять роюв.
Висновки. Визначено умови створення активноТ колекцп рослин буряку цукрового та цикорю коренеплщного. Розроблено послщовну технолопчну схему переведення рослинного матер1а-лу в стан вщносного анаб1озу. Доведено, що температурний режим культурально-го прим1щення на р1вн1 10°С забезпечуе безпересадкове збер1гання рослин буряку цукрового протягом десяти мюяц1в, а цикор1ю коренеплщного - восьми. Вико-ристовуючи метод температурного об-меження, створено банк селекцмного матер1алу даних вид1в, де за визначеною методикою збер1гаються ц1нн1 генотипи вих1дного матер1алу.
90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0
68,6
6,7
0,8 -JL-
15,8
3,1
28,3
Цукровий буряк
Цикорш коренеплщний
Рис. 1. Стан активно! колекцп генотипiв через 12 мiсяцiв культивування рослинного матерiалу за температури збер^ання 10°С:
El - здоров1 рослини; □ — шфжоваш рослини;
И — альбшосш рослини; Ü — некроз.
Використана лiтература:
1. Корниенко, А. В. Методы биотехнологии в селекционной практике. /
A. В. Корниенко, Т. П. Жужжалова,
B. В. Знаменская [и др.]. // Сахарная свекла. - 2002. - № 9. - С. 25.
2. Биотехнология растений: культура клеток ./ Пер. с англ. В. И. Негрука; под ред. Р. Г. Бутенко. - М.: Агропроми-здат, 1989. - 284 с.
3. Кунах, В. А. Особенности культуры изолированных тканей растерий как клеточной популяции в связи с перспективой применения ее в генетике и селекции. / В. А. Кунах. // Экспериментальная генетика растений. - К.: Наук. думка, 1977. - С. 112-123.
4. Рябчун, В. К. Проблеми та пер-спективи збереження генофонду рослин в УкраМ / В. К. Рябчун, Р. М. Богуслав-ський. - Харкв, 2002. - 38 с.
5. Сщенко, О. В. Депонування ре-генерантв цукрових бурякв в умовах культури «in vitro». / О. В. Сщенко, М. В. Небиков. // Зб. наук. пр. - Умань: УСГА, 2005. - С. 166-171.
6. Опалко, А. I. Крюконсервування як метод тривалого збер^ання зародко-
воТ плазми стьськогосподарських культур. / А. I. Опалко, С. П. Медвщь, О. А. Опалко. - Умань, 2005. - С. 5-13.
7. Калинин, Ф. Л. Методы культуры тканей в физиологии и биохимии растений. / Ф. Л. Калинин, В. В. Сарнацкая, В. Е. Полищук. - К.: Наук. думка, 1980. -487 с.
8. Мельничук, М. Д. БютехнолоМя рослин. / М. Д. Мельничук, Т. В. Новак, В. А. Кунах. - К.: ПолiграфКонсалтинг, 2003. - С. 223-240.
УДК 631.52:581.143.5:633.63+633.78 Рябовол Л. О. Визначення температурного режиму для формування IN VITO активноТ колекцп буряку (Beta vulgaris L.) та цикорю коренеплщного (Cichorium intybus L.). // Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин: науково-практичний журнал. / М-во аграрноТ полн тики УкраТни, Державна служба з охорони прав на сорти рослин, УкраТнський Ысти-тут експертизи сортв рослин; голов. ред. Хаджиматов В. А. [та 1н.]. - К., 2010. - № 1 (11).
Визначено умови створення активноТ колекцп генетичного матерiалу рос-
лин буряку цукрового та цикорю коренеплщного за використання методу температурного обмеження в культурi in vitro. Доведено, що температурний режим культурального примщення на рiвнi 10°С забезпечуе безпересадкове збер^ання рослин буряку цукрового протягом десяти мюя^в, а цикорю коренеплщного — восьми.
Ключовi слова: матерiал генети-чний, культура in vitro, колек^я активна, режим температурний, буряк цукровий, цикорм коренеплщний. УДК 631.52:581.143.5:633.63+633.78 Рябовол Л. О. Определение температурного режима для формирования активной коллекции свеклы (Beta vulgaris L.) и цикория корнеплодного (Cichorium intybus L.). // Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин: науково-практичний журнал. / М-во аграрной' полiтики Укра'ши, Державна служба з охорони прав на сорти рослин, Укра'нський Ыститут експер-тизи сортв рослин; голов. ред. Хаджима-тов В. А. [та 1н.]. - К., 2010. - № 1 (11).
Определены условия для формирования активной коллекции генетического материала свёклы сахарной и цикория корнеплодного при использовании метода температурного ограничения в культуре in vitro. Установлено, что температурный режим культурального помещения на уровне 10°С обеспечивает беспересадочное сохранение растений свёклы сахарной на протяжении десяти месяцев, а цикория корнеплодного - восьми.
УДК 631.52:581.143.5:633.63+633.78 Riabovol, L. Determination of temperature rate for formation of active collection of plant material of the coffee chicory (Qchorium intybus l.) and sugar beet (Beta vulgaris l.) // Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин: науково-практичний журнал. / М-во аграрно' пол^ики Укра'ни, Державна служба з охорони прав на сорти рослин, Укра'нський Ыститут експертизи сортв рослин; голов. ред. Хаджиматов В. А. [та 1н.]. - К., 2010. - № 1 (11).
The conditions for creating active collection of genetic material of sugar beets and coffee chicory by using the method of temperature limitations for in vitro culture are defined. It is proved that the temperature rate in culture rooms at 10 degrees
Celsius ensures storing of sugar beets for ten months and chicory for eight months without transplanting.
