Ризогенез індау посівного (Eruca sativa Mill.) і дворядника тонколистого [Diplotaxis tenuifolia (L.) DC.]
DOI:
https://doi.org/10.47414/na.11.2.2023.285870Ключові слова:
укорінення, ауксини, цитокініни, гібереліни, концентраціяАнотація
Мета. Установити ефективність застосування рістрегулювальних речовин за різних їх концентрацій для стимуляції ризогенезу індау посівного (E. sativa) і дворядника тонколистого (D. tenuifolia).
Методи. Експериментальні дослідження проводили в лабораторії біотехнології Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН упродовж 2020–2022 рр. У дослідженнях використовували різні сорти індау посівного (‘Знахар’, ‘Либідь’, ‘Злат’, ‘Сільветта’) і дворядника тонколистого (‘Людмила’). У культуру in vitro вводили насіння, попередньо визначивши його якісні показники. Стерилізували розчином Білизни, 35 % та етанолу. Стерильні проростки досліджуваних культур переносили на середовище Мурасіге – Скуга (MS) із бензиламінопурином (БА) для розмноження. У живильне середовище за прописом MS для вивчення ризогенезу додатково додавали нафтилоцтову (НОК), індоліл-3-оцтову (ІОК), індоліл-3-масляну (ІМК) і гіберелінову (ГК) кислоти в різних концентраціях.
Результати. За введення у живильне середовище ІМК (0,8 мг/л) та ГК не залежно від концентрацій було отримано найдовшу кореневу систему в усіх досліджуваних варіантах. Досліджувана модифікація дала змогу отримати на 9-ту добу культивування довжину кореневої системи від 7 до 64 см, а на 14-ту – від 10 до 70 см. Установлено, що на 14-ту добу культивування довжина кореневої системи в досліджуваних культур за концентрації ГК понад 1,0 мг/л відбувалось не тільки витягування коренів та їх побуріння, але й формування коренів до 70 см. За введення ІМК у живильне середовище із ГК вже на 9-ту добу культивування на усіх варіантах було відзначено негативні наслідки, а саме витягування міжвузлів і центрального кореня. На 14-ту добу в усіх варіантах відбувалась вітрифікація пагонів та істотне подовження коренів, як центрального, так і бічних. Центральний корінь досягав завдовжки до 70 см, що під час адаптації не доцільно. Результати досліджень вказують, що на 21-шу добу найдовшу кореневу систему отримано в індау посівного ‘Злат’ – 12 см (0,1 мг/л ГК) і 42 см (1,5 мг/л ГК), найменшу – у дворядника тонколистого ‘Людмила’ – 6 см (0,1 мг/л ГК) і 21 см (1,5 мг/л ГК). Варто зазначити, що в сорту ‘Злат’ на 21 добу культивування, порівняно із 14-ю, довжина за концентрації 0,1 мг/л збільшилась лише на 3 см, а в сорту ‘Людмила’ – на 2 см. З огляду на це, проводити культивування до 21 доби є недоцільним. Найменші показники довжини кореневої системи було отримано за використання ІОК і ГК: ризогенез відбувався повільніше, ніж у попередніх дослідах, і на 14-ту добу довжина кореневої системи становила від 3 до 20 см.
Висновки. Найдовшу кореневу систему в усіх досліджуваних варіантах відзначено в сорту ‘Злат’, найменшу – у ‘Людмила’. Найоптимальнішими концентраціями НОК, ІОК і ГК для культивування досліджуваних сортів індау посівного та дворядника тонколистого є 0,3 та 0,5 мг/л.
Посилання
Khareba, O. V., & Poznyak, O. V. (2015). Indus sowing and Diplotaxis tenuifolia L.: prospects and development studies in Ukraine. Vegetables and Melon Growing, 61, 311–319. [In Ukrainian]
Loedolff, B., Brooks, J., Stander, M., Peters, S., & Kossmann, J. (2017). High light bio-fortification stimulates de novo synthesis of resveratrol in Diplotaxis tenuifolia (wild rocket) micro-greens. Functional Foods in Health and Disease, 7(11), 859–872. doi: 10.31989/ffhd.v7i11.380
Soroka, L. V. (2017). Efficiency of varieties of arugula in the Forest in Ukraine. Collection of Scientific Papers of Uman National University of Horticulture, 91(1), 195–202. [In Ukrainian]
Klerk, G.-J. (2002). Rooting of microcuttings: Theory and practice. In Vitro Cellular & Developmental Biology – Plant, 38(5), 415–422. doi: 10.1079/ivp2002335
Ivchenko, T. V., & Gart, O. Yu. (2012). Regeneration potential of seedling explants of pepper (Sapsicum annum L.). Vegetables and Melon Growing, 58, 173–180. [In Ukrainian]
Hrechanyk, R. M., Huz, M. M., & Oleksiichenko, N. O. (2012). Features of in vitro rhizogenesis and ex vitro adaptation of regenerants of white mulberry (Morus alba L.). Scientific bulletin of Ukrainian National Forestry University, 22.2, 9–15. [In Ukrainian]
Konvalyuk, I. I., Kravets, N. B., Drobyk, N. M., Melnyk, V. M., & Kunakh, V. A. (2010). Direct organogenesis in vitro of Gentiana lutea L. Biotechnology, 3(5), 66–73. [In Ukrainian]
Lukianets, O. D. (2019). Efficiency of the microcontraction of cycoria of salad endivia and escariol. Taurian Scientific Herald, 107, 109–116. doi: 10.32851/2226-0099.2019.107.14
Anis, M. Faisal, M., & Singh, S. K. (2023). Micropropagation of mulberry (Morus alba L.) through in vitro culture of shoot tip and nodal explants. Plant Tissue Culture, 13(1), 47–51.
Elavazhagan, T., Jayakumar, S., Chitravadivu, C., & Balakrishnan, V. (2009). In vitro culture and cytological studies on Helianthus annus L. Botany Research International, 2(4), 258–262.
Balakrishnan, V., Ram Latha, M., Ravindran, K. C., Robinson Philip, J. (2009). Clonal propagation of Morus alba L. through nodal and axillary bud explants. Botany Research International, 2(1), 42–49.
Stadnyk, A. P., Filipova, L. M., & Matskevych, V. V. (2014). Ecological features of trophic and hormonal determination of rhizogenesis in vitro of hosta regenerants. Agroecological Journal, 3, 75–81. [In Ukrainian]
Filipova, L. M., Matskevych, V. V., & Matskevych, O. V. (2018). Rhizogenesis of paulownia in vitro. In Agrarian education and science: achievements, role, growth factors. Innovative technologies in agronomy, agrochemistry and ecology. Land management and cadastres in modern conditions: problems and solutions: materials of the International Scientific and Practical Conference (pp. 19–20). Bila Tserkva: N. p. [In Ukrainian]
Yan, H., Liang, C., Yang, L., & Li, Y. (2009). In vitro and ex vitro rooting of Siratia grosvenorii, a traditional medicinal plant. Acta Physiologiae Plantarum, 32(1), 115–120. doi: 10.1007/s11738-009-0386-0
Sivaram, L., & Mukundan, U. (2003). In vitro culture studies on Stevia rebaudiana. In Vitro Cellular & Developmental Biology – Plant, 39(5), 520–523. doi: 10.1079/IVP2003438
Barfleld, G. D., Robinson, S. I., & Shields, R. О. (1985). Plant regeneration from protoplasts of long term haploid suspension culture of N. plunibagimfo. Plant Cell Reports, 4(2), 104–107. doi: 10.1007/BF00269218
Riabovol, Ya. S., & Riabovol, L. O. (2017). Regulatory modification of the living environment for risgenesis of plants of winter rye in culture in vitro. Bulletin of Unan National University of Horticulture, 2, 64–66. [In Ukrainian]
Manko, O. A., & Nebykov, M. V. (2000). The effect of naphthylacetic acid (NOC) on root formation in sugar beet plants in vitro culture. Scientific Papers of the Institute of Sugar Beet, 3, 110–113. [In Ukrainian]
Voitovska, V. V., Zabolotna, A. V., Ketskalo V. V., & Kovtuniuk Z. I. (2023). Clonal micropropagation of rocket (Eruca sativa Mill.). Advanced Agritechnologies, 11(1). doi: 10.47414/na.11.1.2023.277429 [In Ukrainian]
Riabovol, L. O. (2001). Sterilization of plant material when introduced into culture in vitro. The technique of introducing an explant into a nutrient medium. Methodological recommendations for conducting laboratory-practical classes in "Biotechnology". Uman: UDAA. [In Ukrainian]
Andreieva, V. V., Bortnik, T. P., Rybak, Y. L., & Shepeliuk, M. O. (2022). Biotechnology: methodological recommendations for performing laboratory work. Lutsk: N.p. [In Ukrainian]
Trofymchuk, I. M., Pliuta, N. V., & Lohvynenko, I. P. (2019). Biotechnology with the basics of ecology. Kyiv: Condor. [In Ukrainian]
Dubrovna, O. V., Morgun, B. V., & Bavol, A. V. (2014). Wheat biotechnology: cell selection and genetic engineering. Kyiv: Logos. [In Ukrainian]
