АДАПТАЦИЯ К УСЛОВИЯМ EX VITRO МИКРОРАСТЕНИЙ LAVANDULA ANGUSTIFOLIA MILL. ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ РАЗМНОЖЕНИИ IN VITRO
DOI 10.12737/2073-0462-2023-11-19 УДК 633.81:57.085.2
Ключевые слова:
лаванда (Lavandula angustifolia Mill.), клональное микроразмножение, адаптация ex vitro, индекс жизнеспособности, коэффициент фотосинтетической активности, хлорофилл.Аннотация
Цель исследования – выявление особенностей адаптации к условиям ex vitro растений лаванды после длительного клонального микроразмножения. Эксперименты выполняли на микрорастениях лаванды узколистной (Lavandula angustifolia Mill.) сорта Синева, полученных после 8, 11, 12, 14, 15 и 16 субкультивирований, при адаптации ex vitro. Количество растений в каждом субкультивировании – n=10 шт., повторность 3-х кратная. Микрорастения с хорошо развитыми побегами и корнями высаживали в смесь торфа и перлита (1:1) и выращивали при освещенности 2…3 кЛк, продолжительности фотопериода 16 ч, температуре 24±2оС, влажности воздуха 70%. Частота адаптации микрорастений в зависимости от количества субкультивирований варьировала незначительно и составила 83…100%. На 60 сутки адаптации длина побега была достоверно выше на 21…28% у микрорастений после 8 субкультивирований (206,73 мм) по сравнению с 14, 15 и 16 пассажами. По длине дополнительных побегов различий в зависимости от количества субкультивирования не отмечено. По количеству узлов на основном побеге наблюдали тенденцию к их уменьшению с увеличением количества пассажей. Выявлен достоверный рост содержания хлорофилла а с увеличением количества субкультивирований на 14 сутки адаптации, однако в дальнейшем эти различия нивелировались. В среднем по пассажам индекс жизнеспособности in vitro составил 1,45 и возрастал до 30 суток адаптации до 1,75. Выявленные особенности изменения морфометрических и физиологических параметров свидетельствуют о хорошей адаптационной способности анализируемых растений, при этом микроразмножение in vitro на протяжении 16 субкультивирований существенно не снижало их адаптационный потенциал. Оптимальным сроком адаптации ex vitro является период 45…60 суток, в течение которого растения формировали хорошо развитые побеги (3,20…6,00 г) и корневую систему (0,619…1,143 г).
Литература
1. Goncalves S., Romano A. In vitro culture of lavenders (Lavandula spp.) and the production of secondary metabolites // Biotechnology Advances. 2013. No. 31. (2013) P. 166–174. doi: 10.1016/j.biotechadv.2012.09.006.
2. Экономически обоснованный способ получения саженцев лаванды сорта Синева / О. Б. Скипор, С. С. Бабанина, А. А. Попова и др. // Таврический вестник аграрной науки. 2018. № 2 (14). С. 103–109.
3. In vitro Propagation and Volatile Compound Characterization of Lavandula stoechas L. subsp. stoechas – An Economically Important Source of Essential Oil / S. Mokhtarzadeh, B. Demirci, H. G. Agalar, et al. // Rec. Nat. Prod. 2019. Vol. 13. No. 2. Р. 121–128.
4. Micropropagation of lavender: A protocol for production of plantlets / J. Koefender, C. E. Manfio, J. N. Camera, et al. // Horticultura Brasileira. 2021. No. 39. P. 404–410. doi: 10.1590/s0102-0536-20210409.
5. Егорова Н. А. Биотехнология эфиромасличных растений: создание новых форм и микроразмножение in vitro. Симферополь: Автограф, 2021. 315 с. doi: 10.33952/2542-0720-2021-978-5-6045452-9-4.
6. Adaptiveness of promising lavender and lavandin cultivars under in vitro culture and ex situ / I. V. Mitrofanova, A. E. Palii, O. A. Grebennikova, et al. // Agricultural Biology. 2018. Vol. 53. No. 3. P. 539–546.
7. Ex vitro morphological and anatomical features of lavender and lavandin microplants / O. V. Mitrofanova, V. A. Brailko, I. V. Zhdanova, et al. // Acta Hort. 2020. Vol. 1285. P. 23–30. doi: 10.17660/ActaHortic.2020.1285.4.
8. Rapid and efficient protocol for clonal propagation of phenolic-rich Lavandula multifida / M. Zuzarte, A. M. Dinis, L. Salgueiro, et al. // J. of Agricultural Science. 2015. Vol. 7. No. 3. P. 8–17. doi: 10.5539/jas.v7n3p8.
9. Purohit S. D., Teixeira da Silva J. A., Habibi N. Current approaches for cheaper and better micropropagation technologies // International Journal of Plant Developmental Biology. 2011. Vol. 5. No. 1. 36 p. URL: http://www.globalsciencebooks.info/Online/GSBOnline/images/2011/IJPDB_5(1)/IJPDB_5(1)1-36o.pdf (дата обращения: 01.03.2023).
10. Cardoso J. C., Gerald L. T. S., Teixeira da Silva J. A. Micropropagation in the Twenty-First Century. In: Plant cell culture protocols (4th edition) / Eds.: V.M. Loyola-Vargas, N. Ochoa-Alejo. New York, NY: Humana Press, 2018. P. 17–46.
11. Калашникова E.А. Клеточная инженерия растений. М.: Юрайт, 2020. 333 с.
12. Morphogenetic, physiological, and biochemical features of Lavandula angustifolia at long-term micropropagation in vitro / N. A. YYegorova, I. V. Mitrofanova, V. A. Brailko, et al. // Russian Journal of Plant Physiology. 2019. Vol. 66. No. 2. P. 326–334. doi: 10.1134/S1021443719010060.
13. Особенности укоренения in vitro и адаптации ex vitro сортов и образцов лаванды и душицы / Егорова Н. А., Якимова О. В., Бабанина С. С. и др. // Эмбриология, генетика и биотехнология: материалы VI Международной Школы-конференции для молодых ученых. Симферополь: Издательство: Общество с ограниченной ответственностью «Издательство Типография «Ариал», 2022. С. 58–59.
14. Влияние длительности клонального микроразмножения на адаптацию ex vitro микрорастений Lavandula angustifolia Mill. / С. С. Бабанина, Н. А. Егорова, И. В. Ставцева и др. // Достижения науки и техники АПК. 2022. Т. 36. №7. С. 36–42. doi: 10.53859/02352451_2022_36_7_36.
15. Генетическая стабильность растений лаванды узколистной (Lavandula angustifolia Mill.) при длительном клональном микроразмножении / C. С. Бабанина, Н. А. Егорова, И. В. Ставцева и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2023. № 1. С. 13–19. doi: 10.31857/S2500262723010039.
16. Патент 2244916 С1 Российская Федерация, МПК G01N 21/25, C09В 61/00. Способ определения хлорофилла в растениях гречихи / Лобков В. Т., Наполова Г. В.; патентообладатель Орловский государственный университет; заявл. 02.07.2003; опубл. 20.01.2005, Бюл. № 2. 4 с.
17. Патент RU 2688464 C1 Российская Федерация, МПК A01G 7/04. Способ неразрушающей диагностики функционального состояния растений ex vitro и in vitro / Будаговская О. Н., Будаговский А. В.; Патентообладатель Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр имени И.В. Мичурина; заяв. 2018109830, 20.03.2018; опубл. 21.05.2019. 7 с. Бюл. № 15–17 с.
18. In vitro propagation and the acclimatization effect on the synthesis of 2-hydroxy-4-methoxy benzaldehyde in Decalepis hamiltonii Wight and Arn. / S. Sharma, A. Shahzad, A. Ahmad, et al. // Acta Physiol Plant. 2014. Vol. 36. P. 2331–2344. doi: 10.1007/s11738-014-1606-9.
1. Goncalves S, Romano A. In vitro culture of lavenders (Lavandula spp.) and the production of secondary metabolites. Biotechnology Advances. 2013; 31. 166-174 p. doi: 10.1016/j.biotechadv.2012.09.006.
2. Skipor OB, Babanina SS, Popova AA. [Economically sound method for obtaining lavender seedlings of the Sineva variety]. Tavricheskiy vestnik agrarnoy nauki. 2018; 2 (14). 103-109 p.
3. Mokhtarzadeh S, Demirci B, Agalar HG. In vitro propagation and volatile compound characterization of Lavandula stoechas L. subsp. stoechas – an economically important source of essential oil. Rec. Nat. Prod. 2019; Vol.13. 2. 121-128 p.
4. Koefender J, Manfio CE, Camera JN. Micropropagation of lavender: a protocol for production of plantlets. Horticultura Brasileira. 2021; 39. 404-410 p. doi: 10.1590/s0102-0536-20210409.
5. Egorova NA. Biotekhnologiya efiromaslichnykh rastenii: sozdanie novykh form i mikrorazmnozhenie in vitro. [Biotechnology of essential oil plants: creation of new forms and in vitro micropropagation]. Simferopol': Avtograf. 2021; 315 p. doi: 10.33952/2542-0720-2021-978-5-6045452-9-4.
6. Mitrofanova IV, Palii AE, Grebennikova OA. Adaptiveness of promising lavender and lavandin cultivars under in vitro culture and ex situ. Agricultural Biology. 2018; 53. 3. 539-546 p.
7. Mitrofanova OV, Brailko VA, Zhdanova IV. Ex vitro morphological and anatomical features of lavender and lavandin microplants. Acta Hort. 2020; Vol.1285. 23-30 p. doi: 10.17660/ActaHortic.2020.1285.4.
8. Zuzarte M, Dinis AM, Salgueiro L. Rapid and efficient protocol for clonal propagation of phenolic-rich Lavandula multifida. J. of Agricultural Science. 2015; Vol.7. 3. 8-17 p. doi: 10.5539/jas.v7n3p8.
9. Purohit SD, Teixeira da Silva JA, Habibi N. Current approaches for cheaper and better micropropagation technologies. [Internet]. International Journal of Plant Developmental Biology. 2011; Vol.5. 1. 36 p. [cited 2023, March 01], Available from: http://www.globalsciencebooks.info/Online/GSBOnline/images/2011/IJPDB_5(1)/IJPDB_5(1)1-36o.pdf.
10. Cardoso JC, Gerald LTS, Teixeira da Silva JA. Micropropagation in the twenty-first century. In: Plant cell culture protocols (4th edition). Eds.: V.M. Loyola-Vargas, N. Ochoa-Alejo. New York, NY: Humana Press. 2018; 17-46 p.
11. Kalashnikova EA. Kletochnaya inzheneriya rastenii. [Plant cell engineering]. Moscow: Yurait. 2020; 333 p.
12. Egorova NA, Mitrofanova IV, Brailko VA. Morphogenetic, physiological, and biochemical features of Lavandula angustifolia at long-term micropropagation in vitro]. Russian Journal of Plant Physiology. 2019; Vol.66. 2. 326-334 p. doi: 10.1134/S1021443719010060.
13. Egorova NA, Yakimova OV, Babanina SS. [Peculiarities of in vitro rooting and ex vitro adaptation of varieties and samples of lavender and oregano]. Embriologiya, genetika i biotekhnologiya: materialy VI Mezhdunarodnoi Shkoly-konferentsii dlya molodykh uchenykh. Simferopol': Izdatel'stvo: Obshchestvo s ogranichennoi otvetstvennost'yu “Izdatel'stvo Tipografiya “Arial”. 2022; 58-59 p.
14. Babanina SS, Egorova NA, Stavtseva IV. [Influence of duration of clonal micropropagation on ex vitro adaptation of microplants Lavandula angustifolia Mill]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2022; Vol.36. 7. 36-42 p. doi: 10.53859/02352451_2022_36_7_36.
15. Babanina SS, Egorova NA, Stavtseva IV. [Genetic stability of narrow-leaved lavender plants (Lavandula angustifolia Mill.) during long-term clonal micropropagation]. Rossiiskaya sel'skokhozyaistvennaya nauka. 2023; 1. 13-19 p. doi: 10.31857/S2500262723010039.
16. Lobkov VT, Napolova GV. [Method for determining chlorophyll in buckwheat plants]. Patent 2244916 S1 Rossiiskaya Federatsiya, MPK G01N 21/25, C09V 61/00. Patentoobladatel' Orlovskii gosudarstvennyi universitet; zayavl. 02.07.2003; opubl. 20.01.2005, Byul. № 2. 4 p.
17. Budagovskaya ON, Budagovskiy AV. [The method of non-destructive diagnostics of the functional state of plants ex vitro and in vitro]. Patent RU 2688464 C1 Rossiiskaya Federatsiya, MPK A01G 7/04. Patentoobladatel' Federal'nyi nauchnyi tsentr imeni I.V.Michurina; zayav. 2018109830, 20.03.2018; opubl. 21.05.2019. 7 p. Byul. № 15–17 p.
18. Sharma S, Shahzad A, Ahmad A. In vitro propagation and the acclimatization effect on the synthesis of 2-hydroxy-4-methoxy benzaldehyde in Decalepis hamiltonii Wight and Arn. Acta Physiol Plant. 2014; 36. 2331-2344 p. doi: 10.1007/s11738-014-1606-9.
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
Лицензия
Copyright (c) 2026 ВЕСТНИК Казанского государственного аграрного университета
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Метаданные научных статей, включая название, аннотацию, сведения об авторах, список литературы, идентификаторы и иные элементы библиографического описания для дальнейшего неограниченного использования, передаются в редакцию с правом их неограниченного использования на условиях открытой лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).
