Клональне мікророзмноження індау посівного
DOI:
https://doi.org/10.47414/na.11.1.2023.277429Ключові слова:
поживні середовища, концентрації, ауксини, цитокініни, пагоноутворення, ризогенезАнотація
Мета. Оптимізувати метод клонального мікророзмноження індау посівного (Eruca sativa Mill.).
Методи. Для введення в умови in vitro використовували насіння сортів індау посівного ‘Знахар’ і ‘Либідь’. Для стерилізації використовували розчини Білизни (гіпохлорит натрію, 35 %), етанолу (70 %) і хлориду ртуті (сулима, HgCl2, 0,2 %), контроль – 5 %-й розчин хлораміна. Стерильний матеріал висаджували на рідкі й тверді агаризовані поживні середовища за прописами Мурасіге – Скуга (MS) та Гамборга – Евелега (B5). За контроль на всіх етапах розмноження брали тверде поживне середовище MS із додаванням 0,5 мг/л БАП. З ауксинів і цитокінінів для розмноження та вкорінення додатково додавали 6-бензиламінопурин (БАП), бензиламінопурин (БА), кінетин, ІОК, НОК і ІМК. Контроль – ІОК (0,5 мг/л).
Результати. За використання для стерилізації насіння сулеми було отримано 93 і 90 % стерильного матеріалу, однак при цьому не виявлено жодного життєздатного зразка. Найвищі показники стерильності матеріалу в досліджуваних сортів індау відзначено за використання розчину Білизни: ‘Знахар’ – 93 %, ‘Либідь’ – 89 %. Окрім того, життєздатність у цьому варіанті була на рівні 90 і 85 % відповідно. Вищі показники як кількості пагонів (8 і 6 шт.), так і їх висоти (8 і 3 см) обох досліджуваних сортів отримано на середовищі MS (середовище B5 – 5 і 5 шт. та 5 і 4 см відповідно). Найінтенсивніше процес пагоноутворення відбувався за використання кінетину. Зокрема, на середовищі за прописом MS сорт ‘Знахар’ формував 19 шт. пагонів, ‘Либідь’ – 17 шт., на B5 – 16 і 13 шт. відповідно. За концентрації 0,8 мг/л довжина пагонів досліджуваних сортів становила: ІОК – 10 і 8 см, НОК – 15 і 13 см, ІМК – 18 і 16 см відповідно. За збільшення концентрації до 1,2 мг/л отримано таку ж тенденцію. Кількість бічних коренів варіювала від 3 до 7 шт. на контрольному варіанті, на дослідних – від 4 до 11 шт. Найбільше їх формувалось за концентрації ІМК 1,2 мг/л. У разі додавання 0,8 мг/л НОК у сорту ‘Знахар’ формувалось 7 шт. коренів, у ‘Либідь’ – 5 шт., а за збільшення концентрації до 1,2 мг/л – 10 і 9 шт. відповідно.
Висновки. Найгірші показники життєздатного матеріалу індау посівного було відзначено за стерилізації розчином сулеми (93 і 90 % стерильного і 0 % життєздатного насіння), а найкращі (93 і 89 % стерильного і 90 і 85 % життєздатного) – за використання комерційного розчину Білизни. За використання рідких типів поживних середовищ за різними прописами було отримано найменші показники висоти пагонів та їх кількості. Також у цих варіантах зафіксовано вітрифікацію рослин, їх уповільнений ріст і незначне пагоноутворення. Досліджувані сорти індау посівного найдовшу кореневу систему формували за додавання у поживні середовища ІМК. Водночас за таких умов, незалежно від концентрації, вони формують надто довгу кореневу систему, яка під час висаджування може травмуватися, тому доцільніше використовувати ІОК і НОК або їх поєднання.
Посилання
Kapustian, V. V. (2000). Preservation of introduced and indigenous plant diversity in cultural conditions. Bulletin of Taras Shevchenko Kyiv National University. Series: Introduction and conservation of plant diversity, 3, 5–7. [In Ukrainian]
Kornienko, S. I., Khareba, V. V., Khareba, O. V., & Pozniak, O. V. (2015). Peculiarities of the technology of growing non-traditional vegetable crops. Vinnytsia: Nilan-LTD. [In Ukrainian]
Khareba, E. V., & Poznyak, A. V. (2015). Eruca sativa and Diplotaxis tenuifolia: prospects for research and development in Ukraine. Vegetable and Melon Growing, 61, 311–319. [In Ukrainian]
Ulianych, O. I., Soroka, L. V., & Didenko, I. A. (2017). Conveyor cultivation of commercial greens of indau for sowing in the conditions of the Right Bank Forest Steppe of Ukraine. Vegetable and Melon Growing, 63, 336–343. [In Ukrainian]
Khareba, O. V., & Rybak, Ya. Ya. (2018). Increase of economic efficiency of production of less-common vegetable crops. The Economy of Agro-Industrial Complex, 12, 31–41. doi: 10.32317/2221-1055.201812031 [In Ukrainian]
Ulianych, O. I., Yanovskyi, Y. P., Alekseichuk, O. M., Soroka, L. V., & Prudkyi, R. I. (2015). Yields greenery planting arugula and spinach, depending on the variety in the Right Bank Forest-Steppe of Ukraine. Collection of Scientific Papers of Uman National University of Horticulture, 87(1), 182–188. [In Ukrainian]
Kornienko, S. I., Khareba, O. V., Horova, T. K., Cherkasova, V. K., Teryokhina, L. A., & Chervona, L. L. (2017). Botanical and prophylactic features of uncommon types of vegetable plants. In The current state and prospects for the development of vegetable growing (to the 70th anniversary of the founding of the institute and the memory of the outstanding scientist P.F. Sokol): materials of the international scientific and practical conference (pp. 93–96). Kharkiv: Pleiada. [In Ukrainian]
Awadelkareem, A. M., Al-Shammari, E., Elkhalifa, A. O., Adnan, M., Siddiqui, A. J., Mahmood, D., … Ashraf, S. A. (2022). Anti-Adhesion and Antibiofilm Activity of Eruca sativa Miller Extract Targeting Cell Adhesion Proteins of Food-Borne Bacteria as a Potential Mechanism: Combined In Vitro-In Silico Approach. Plants, 11(5), Article 610. doi: 10.3390/plants11050610
Barillari, J., Canistro, D., Paolini, M., Ferroni, F., Pedulli, G. F., Iori, R., & Valgimigli, L. (2005). Direct Antioxidant Activity of Purified Glucoerucin, the Dietary Secondary Metabolite Contained in Rocket (Eruca sativa Mill.) Seeds and Sprouts. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 53(7), 2475–2482. doi: 10.1021/jf047945a
Kunakh, V. A. (2005). Biotechnology of medicinal plants. Genetic and physiological-biochemical bases. Kyiv: Logos. [In Ukrainian]
Afrin, S. (2017). In vitro plantlet regeneration of rucola (Eruca sativa) (Doctoral dissertation). Department of Biotechnology, Sher-e-Bangla Agricultural University, Dhaka, Bangladesh.
Parkash, S., Chowdhury, J. B., & Jain, R. K. (1989). Callus initiation and regeneration potential in different genotypes of Eruca sativa. Current Science, 58(17), 979–980.
Bhatia, S. (2015). Plant Tissue Culture. In Modern Applications of Plant Biotechnology in Pharmaceutical Sciences (pp. 31–107). Burlington: Elsevier Science. doi: 10.1016/b978-0-12-802221-4.00002-9
Neriman, T. B., Mehmet, E. I., & Mahmut, T. (2011). Mineral content of the rocket plant (Eruca sativa). African Journal of Biotechnology, 10(64), 14080–14082. doi: 10.5897/ajb11.2171
Murch, S. J., Peiris, S. E., Liu, C.-Z., & Saxena, P. K. (2004). In vitro conservation and propagation of medicinal plants. Biodiversity, 5(2), 19–24. doi: 10.1080/14888386.2004.9712725
Leela, T., Naresh, B., Srikanth Reddy, M., Madhusudhan, N. Ch., & Cherku, P. D. (2011). Morphological, physico-chemical and micropropagation studies in Jatropha curcas L. and RAPD analysis of the regenerants. Applied Energy, 88(6), 2071–2079. doi: 10.1016/j.apenergy.2010.12.080
Batra, A., & Dhingra, M. (1991). Production of plantlets of Eruca sativa in vitro. Journal of Phytology Research, 4(1), 73–77.
Abbasi, B. H., Ali, J., Ali, M., Zia, M., Bokhari, S. A., & Khan, M. A. (2013). Free radical scavenging activity in in vitro-derived tissues of Eruca sativa. Toxicology and Industrial Health, 32(1), 98–105. doi: 10.1177/0748233713498450
Bhojwani, S. S., & Dantu, P. K. (2013). Micropropagation. In Plant Tissue Culture: An Introductory Text (pp. 245–274). New York, NY: Springer. doi: 10.1007/978-81-322-1026-9_17
DSTU 2240-93. Seeds of agricultural crops. Varietal and sowing qualities. Specifications. (1994). Kyiv: Derzhstandard of Ukraine. [In Ukrainian]
DSTU 4138-2002. Seeds of agricultural crops. Methods of determining quality. (2003). Kyiv: Derzhspozhivstandard of Ukraine. [In Ukrainian]
Lohar, P. S. (2019). Textbook of Biotechnology. Hawthorne, CA: MJP Publisher.
Kalinin, F. L., Kushnir, G. P., & Sarnatska, V. V. (1992). Technology of microclonal propagation of plants. Kyiv: Naukova dumka. [In russian]
Matskevych, V. V., Rohovskyi, S. V., Vlasenko, M. Yu., & Cherniak, V. M. (2010). Fundamentals of plant biotechnology. Bila Tserkva: BNAU. [In Ukrainian]
