Отримання толерантного до альтернаріозу матеріалу стевії в культурі in vitro
DOI:
https://doi.org/10.47414/na.12.3.2024.316883Ключові слова:
Stevia rebaudiana, сорти, лінії, фільтрат культуральної рідини (ФКР), концентрації, пагоноутворення, життєздатність пагонів, біометричні показникиАнотація
Мета. Отримати вихідний матеріал стевії, толерантний до альтернаріозу, в культурі in vitro.
Методи. Пагони різних сортів (‘Берегиня’, ‘Славутич’, ‘Галина’) та ліній (№ 3, № 11, № 14, № 16) стевії висаджували на живильне середовище Мурасіге – Скуга з модифікаціями, додаючи фільтрат культуральної рідини (ФКР) Altemaria alternate (Fr.) Keissler у концентраціях від 10 до 100 %. Контрольним варіантом був сорт ‘Берегиня’. Культивування проводили за температури 24 ± 2 °C та фотоперіоді 16/8 год. Життєздатність та біометричні показники пагонів визначали на 3-тю та 7-му добу.
Результати. Концентрація 100 % ФКР призвела до повної загибелі пагонів усіх сортів і ліній. За концентрації 10 % вплив на життєздатність був незначним; більшість пагонів залишалася у доброму стані без змін у біометричних показниках. Концентрації 15 і 20 % забезпечили високу життєздатність (72–95 %) в усіх матеріалів, найкращі показники демонстрували сорти ‘Берегиня’ та ‘Славутич’. За концентрації 25 % життєздатність знизилася до 70–91 %, а при 30 % – до 68–90 %. Концентрації 35–45 % знижували життєздатність пагонів до 20–63 % і 20–47 % відповідно, причому сорт ‘Галина’ мав найнижчі показники. Некротичні зміни були помічені за концентрацій 25–45 %, причому кількість некротичних пагонів зростала з підвищенням концентрації. Концентрації 15–20 % не викликали некротичних змін у сортах ‘Берегиня’ та ‘Славутич’, натомість у сорту ‘Галина’ і лініях кількість некротичних пагонів залишалася на низькому рівні.
Висновки. Додавання ФКР у середовище в концентраціях до 20 % не впливало критично на життєздатність пагонів, їх пагоноутворювальну здатність та біометричні показники. Збільшення концентрації понад 20 % призводить до зниження життєздатності пагонів та збільшення кількості некротичних рослин. Сорти ‘Берегиня’ та ‘Славутич’ демонстрували найбільшу стійкість, тоді як сорт ‘Галина’ виявився найчутливішим, порівняно навіть із досить нестійкими лініями стевії.
Посилання
Fernandes, C., Casadevall, A., & Gonçalves, T. (2023). Mechanisms of Alternaria pathogenesis in animals and plants. FEMS Microbiology Reviews, 47(6), Article fuad061. doi: 10.1093/femsre/fuad061
Maiti, C. K., Sen, S., Acharya, R., & Acharya, K. (2007). First report of Alternaria alternata causing leaf spot on Stevia rebaudiana. Plant Pathology, 56(4), Article 723. doi: 10.1111/j.1365-3059.2007.01578.x
McLaughlin, M. S., Roy, M., & Abbasi, P. A. (2023). Why do we need alternative methods for fungal disease management in plants? Plants, 12(22), Article 3822. doi: 10.3390/plants12223822
Nayak, A. M., Dhange, P. R., & Farooqkhan, M. S. I. (2023). Fungal bioagents and botanicals efficacy against Alternaria alternata responsible for leaf blight disease of Stevia rebaudiana. International Journal of Plant & Soil Science, 35(22), 254–260. doi: 10.9734/ijpss/2023/v35i224131
Stefaniuk, V. Y., & Pavlichenko, M. V. (2022). Stevia (Stevia Rebaudiana Bertoni): Biology, Cultivation, Processing, and Economy. Kyiv: Komprint. [In Ukrainian]
Gunasena, M. D. K. M., & Senarath, W. T. P. S. K. (2019). In vitro plant regeneration of Stevia rebaudiana through indirect organogenesis. International Journal of Botany Studies, 4(4), 199–203.
Polozhenets, V. M., & Fedorchuk, S. V. (2014). The effect of biopreparations on the causative agent of potato alternariosis (Alternaria solani) under in vitro conditions in the Polissia region of Ukraine. Science for Agro-Industrial Production: Abstracts of Scientific and Practical Conference (pp. 12–14). Zhytomyr: Zhytomyr National Agroecological University. [In Ukrainian]
Kovbasenko, R. V., & Dmytriiev, O. P. (2019). Use of nanoparticles of biogenic elements and chitosan in the cultivation of solanaceous plants in vitro and in vivo. Bulletin of Kharkiv National Agrarian University. Series: Biology, 1, 73–80. [In Ukrainian]
Meng, Q., Zou, J., Zou, J., Jiang, W., & Liu, D. (2007). Effect of Cu2+ concentration on growth, antioxidant enzyme activity and malondialdehyde content in garlic (Allium sativum L.). Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica, 49(1), 95–101.
Rodrigues, T. T., Maffia, L. A., Dhingra, O. D., & Mizubuti, E. S. (2010). In vitro production of conidia of Alternaria solani. Tropical Plant Pathology, 35, 203–212. doi: 10.1590/S1982-56762010000400001
Feng, W., & Zheng, X. (2007). Essential oils to control Alternaria alternata in vitro and in vivo. Food Control, 18(9), 1126–1130. doi: 10.1016/j.foodcont.2006.05.017
Kuźniak, E. (2001). Effects of fusaric acid on reactive oxygen species and antioxidants in tomato cell cultures. Journal of Phytopathology, 149(10), 575–582. doi: 10.1046/J.1439-0434.2001.00682.X
Iacomi-Vasilescu, B., Avenot, H., Bataille-Simoneau, N., Laurent, E., Guénard, M., & Simoneau, P. (2004). In vitro fungicide sensitivity of Alternaria species pathogenic to crucifers and identification of Alternaria brassicicola field isolates highly resistant to both dicarboximides and phenylpyrroles. Crop Protection, 23(6), 481–488. doi: 10.1016/j.cropro.2003.10.003
Singh, P. C., & Singh, D. (2006). In vitro evaluation of fungicides against Alternaria alternata. Annals of Plant Protection Sciences, 14(2), 500–502. doi: 10.22271/chemi.2020.v8.i4as.10203
Hessel-Pras, S., Kieshauer, J., Roenn, G., Luckert, C., Braeuning, A., & Lampen, A. (2019). In vitro characterization of hepatic toxicity of Alternaria toxins. Mycotoxin Research, 35, 157–168. doi: 10.1007/s12550-018-0339-9
Xu, S., Yan, F., Ni, Z., Chen, Q., Zhang, H., & Zheng, X. (2014). In vitro and in vivo control of Alternaria alternata in cherry tomato by essential oil from Laurus nobilis of Chinese origin. Journal of the Science of Food and Agriculture, 94(7), 1403–1408. doi: 10.1002/jsfa.6428
Biswas, M. K., & Ghosh, T. (2008). Evaluation of Phyto-extracts, Biological Agents and Chemicals against the Development of Alternaria brassicae in vitro and in vivo. Evaluation, 4, Article 14. doi: 10.9734/EJMP/2018/40412
Kong, H., Fu, X., Chang, X., Ding, Z., Yu, Y., Xu, H., & Ding, S. (2023). The ester derivatives of ferulic acid exhibit strong inhibitory effect on the growth of Alternaria alternata in vitro and in vivo. Postharvest Biology and Technology, 196, 112–158. doi: 10.1016/j.postharvbio.2022.112158
Hohenbichler, J., Aichinger, G., Rychlik, M., Del Favero, G., & Marko, D. (2020). Alternaria alternata toxins synergistically activate the aryl hydrocarbon receptor pathway in vitro. Biomolecules, 10(7), Article 1018. doi: 10.3390/biom10071018
Sharma, R. L., Ahir, R. R., Yadav, S. L., Sharma, P., & Ghasolia, R. P. (2021). Effect of nutrients and plant extracts on Alternaria blight of tomato caused by Alternaria alternata. Journal of Plant Diseases and Protection, 128(4), 951–960. doi: 10.1007/s41348-021-00485-4
Stefaniuk, V. Y. (2011). Vegetative propagation of stevia: Methodological recommendations. Kyiv. [In Ukrainian]
Zavhorodnii, V. M. (2005). Optimization of elements of stevia cultivation technology in the conditions of the Forest-Steppe of Ukraine: Abstract of the dissertation for the degree of Candidate of Agricultural Sciences. Kyiv. [In Ukrainian]
Stefaniuk, V. Y., & Zhuzhalova, T. P. (2014). Clonal micropropagation of stevia. Sugar Beet, 3, 19–20. [In Ukrainian]
Stefaniuk, V. Y., Balan, V. M., Fursa, A. V., & Yendruzhievska, L.P. (2019). Technology of stevia cultivation by seeds: Methodological recommendations. Kyiv. [In Ukrainian]
Ermantraut, E. R., Prysiazhniuk, O. I., & Shevchenko, I. L. (2007). Statistical analysis of agronomic experimental data in the Statistica-6 package: Methodological guidelines. Kyiv: PolihrafConsaltyng. [In Ukrainian]
