Effect of explant's size and phytohormonal composition of nutritive medium on post-vitification recovery of garlic meristems

Автор(и)

  • Tamara I. Vitsenia Інститут овочівництва Ñ– баштанництва УААН
  • Tatyana V. Ivchenko Інститут овочівництва Ñ– баштанництва УААН
  • Nadiya O. Shevchenko Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків
  • Tamara F. Stribul Інститут проблем кріобіології Ñ– кріомедицини НАН України, м. Харків

DOI:

https://doi.org/10.15407/cryo25.01.003

Ключові слова:

меристемы чеснока, витрифицирующийся раствор, криоконсервирование, фитогормоны

Анотація

ИÑÑледование влиÑÐ½Ð¸Ñ Ñ€Ð°Ð·Ð¼ÐµÑ€Ð¾Ð² ÑкÑплантов и ÑоÑтава питательной Ñреды на морфометричеÑкие показатели деконÑервированных мериÑтем чеÑнока позволит ÑущеÑтвенно оптимизировать методы криоконÑÐµÑ€Ð²Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð´Ð»Ñ ÑÐ¾Ð·Ð´Ð°Ð½Ð¸Ñ ÐºÐ¾Ð»Ð»ÐµÐºÑ†Ð¸Ð¸ его Ñортов в низкотемпературном банке. ÐпекÑÑ‹ подвергали дегидратации витрифицирующимÑÑ Ñ€Ð°Ñтвором (1 МÑахарозы +2 Мглицерина +2,5 ÐœÑÑ‚Ð¸Ð»ÐµÐ½Ð³Ð»Ð¸ÐºÐ¾Ð»Ñ Ð½Ð° Ñолевой Ñреде МураÑиге-Скуга) в течение 120 мин, размещали в полипропиленовые контейнеры и погружали в жидкий азот. Отогрев оÑущеÑтвлÑли в водÑной бане Ñ Ñ‚ÐµÐ¼Ð¿ÐµÑ€Ð°Ñ‚ÑƒÑ€Ð¾Ð¹40°C, отмывали от криопротекторов двукратным переноÑом на питательную Ñреду Ñ0,3 ÐœÑахарозой. Показано, что иÑÑледуемый раÑтвор ÑвлÑетÑÑ Ð½ÐµÑ‚Ð¾ÐºÑичным Ð´Ð»Ñ Ð¼ÐµÑ€Ð¸Ñтем чеÑнока и позволÑет получать выÑокий уровень жизнеÑпоÑобноÑти. ПоÑле криоконÑÐµÑ€Ð²Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¼ÐµÑ‚Ð¾Ð´Ð¾Ð¼ витрификации мериÑтем чеÑнока Ñрового Ñорта «МануйловÑкий» количеÑтво регенери-рованных раÑтений доÑтигало (56,3 ± 11,2)%, а озимого Ñорта «ДюшеÑ» – (44,8 ± 3,7)%. Ð”Ð»Ñ ÐºÑƒÐ»ÑŒÑ‚Ð¸Ð²Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ ÐºÑ€Ð¸Ð¾ÐºÐ¾Ð½Ñер-вированных мериÑтем чеÑнока в качеÑтве фитогормона целеÑообразно иÑпользовать кинетин в концентрации 0,5 мг/л. Было показано, что поÑле криоконÑÐµÑ€Ð²Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¼ÐµÑ‚Ð¾Ð´Ð¾Ð¼ витрификации наибольшую жизнеÑпоÑобноÑÑ‚ÑŒ имеют мериÑтемы чеÑнока размером 2–3 мм (60–70%). Большие по размеру мериÑтемы (3,5–4 мм) имеют выÑокий регенеративный потенциал, но низкую жизнеÑпоÑобноÑÑ‚ÑŒ (менее 25%). Ð’ меньших по размеру мериÑтемах (1–1,5 мм) Ñнижены показатели жизнеÑпоÑоб-ноÑти (30–47%) и регенеративный потенциал. Ð’ мериÑтемах размером0,5 ммрегенеративный потенциал отÑутÑтвует.

Біографії авторів

Nadiya O. Shevchenko, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Ðизькотемпературний банк біологічних об’єктів

Tamara F. Stribul, Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України, м. Харків

Відділ кріопротекторів

Посилання

Baek H.J., Kim H.H., Cho E.G. et al. Importance of explant size and origin and of preconditioning treatments for cryopreservation of garlic shoot apices by vitrification. CryoLetters 2003; 24 (6): 381–388.

Churikova O.A. Investigation of regularities of shoot apical meristem functioning and features of morphogenetic processes in cultures of plants of different taxonomic groups. Bulletin of Moscow University. Ser. Biology 2005; (3): 52–64.

Descriptors for Allium spp. IPGPI ECP/GR, AVRDC; 2001: 1-42.

Engelmann F., Takagi H. Importance of cryopreservation for conservation of plant genetic resources. In: Engelmann F., Takagi H., editors. Cryopreservation of tropical plant germ-plasm. Current research progress and application. Rome: JIRCAS, Tsukuba & IPGRI, 2000: 8–20.

Fahy G.M. Cryoprotectant toxicity neutralization. Cryobiology 2010; 60 (3): 45-53. CrossRef PubMed

Іvchenko T.V., Vіtsenia T.І. Improving of garlic clonal micropropagation technology in vitro. Coll. sci. papers of the Southern Branch of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine 'Crimean Agrotechnical University'. Agriculture Series 'Seed Breeding: Theory and practice of forecasting productivity of varieties and hybrids on quality of seeds and planting material' 2009; (127): 191–194.

Ivchenko T.V., Vitsenia T.I., Shabetia О.M. Cloning of vegetatively reproducing Alliaceae L. plants in culture in vitro. Ovochivnytstvo i Bashtannytstvo 2007; (53): 103–109.

Keller E.R.J. Сryopreservation of Allium sativum L (Garlic). Biotechnology in Agriculture and Forestry 2002; (50): 37–47.

Kim H.H., Cho E.G., Back H.J. et al. Cryopreservation of garlic shoot tips by vitrification: effects of vitrification, rewarming, unloading and regrowth conditions. CryoLetters 2004; 25 (1): Р. 59–70.

Kovalchuk I., Zhumagulova Z., Turdiev T., Reed B.M. Growth medium alterations improve in vitro cold storage of pear germplasm. CryoLetters 2014; 35 (3): 197–203.

Molkanova O.I., Korotkov O.I., Vetchinkina E.M. et al. Genetic banks of plants: problems of formation, preservation and use. Bulletin of Udmurt University. Biology. Earth Science 2010; (3): 77–79.

Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid grown and bioassay with tobacco tissue culture. Physiologia Plantarum 1962; (15): 473–497.

Sakai A. Development of cryopreservation techniques. In: Engelmann F., Takagi H., editors. Cryopreservation of tropical plant germplasm. Current research progress and application. Rome: JIRCAS, Tsukuba & IPGRI 2000; p. 1–7.

Shabetia V.V., Shabetia O.M., Vitsenia T.I., Tymchuk V.M. Allium collection of the gene pool of Ukraine. Vegetable Crops Research Bulletin 2006; 64: 195–200.

Shevchenko N.A. Integrity of grape and potato meristems using rapid freezing regimens. Problems of Cryobiology 2004; (4): 30–33.

Stribul T.F., Shevchenko N.A., Rozanov L.F. Optimizing method for potato meristem vitrification. Problems of Cryobiology 2005; 15 (4): 657–664.

Takagi H. Recent development in cryopreservation of shoots apices of tropical species. In: Engelmann F., Takagi H., editors. Cryopreservation of tropical plant germplasm. Current research progress and application. Rome, JIRCAS, Tsukuba & IPGRI 2000: p. 178–193.

Truskinov E.V. In vitro collections at current stage of introduction, use and storage of world gene pool of vegetatively propagating agricultural crops: Proceedings of the 2nd International Vavilov's Conference 'Genetic resources of cultivated plants in the XXI Century'. St. Petersburg 2007; p. 207–209.

Turner S.R., Touchell D.H., Senaratna T. et al. Effects of plant growth regulators on survival and recovery growth following cryopreservation. CryoLetters 2001; 22 (3): 163–174.

Wang Q., Li P., Batuman O. et al. Effect of benzyladenine on recovery of cryopreserved shoot tips of grapevine and citrus cultured in vitro. CryoLetters 2003; 24 (5): 293–302.

Downloads

Опубліковано

2015-03-20

Як цитувати

Vitsenia, T. I., Ivchenko, T. V., Shevchenko, N. O., & Stribul, T. F. (2015). Effect of explant’s size and phytohormonal composition of nutritive medium on post-vitification recovery of garlic meristems. Проблеми кріобіології і кріомедицини, 25(1), 3–12. https://doi.org/10.15407/cryo25.01.003

Номер

Том 25 № 1 (2015): Проблеми кріобіології і кріомедицини

Розділ

Теоретична та експериментальна кріобіологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Tamara I. Vitsenia, Tatyana V. Ivchenko, Nadiya O. Shevchenko, Tamara F. Stribul

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.


Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).