07. Добір генотипів імбиру, толерантних до абіотичних стресових факторів в умовах in vitro
https://doi.org/10.31073/agrovisnyk201908-07
Роїк М. В., Бех Н. С., Коцар М. О.
Сторінки: 40-46.
Ключові слова: імбир, пагони, толерантність, ПЕГ 6000, in vitro.
Сторінки: 40-46.
Короткий огляд
Мета. Розробити методичні основи для скринінгу на толерантність до посухи та холоду імбиру in vitro. Методи. Лабораторний, біотехнологічний, математикостатистичний. Досліджуваний матеріал — 22 біотипи імбиру. Обліки стану пагонів (коефіцієнт пагоноутворення, висота пагонів, морфологічні ознаки за 9бальною шкалою) після дії ПЕГ 6000 (5 та 10%) та холодового стресу (+5–66С) порівнювали з пагонами контрольного варіанта відповідно через 4, 8 та 4 тижні культивування в термальному приміщенні. Результати. Проведені дослідження з клонального мікророзмноження імбиру на модифікованому живильному середовищі (контроль) показали, що коефіцієнт розмноження в середньому становив 1,7–5,4 шт./пагін. Через 8 тижнів культивування на середовищах з ПЕГ (5 і 10%) спостерігали пригнічення стану і розвитку пагонів. У варіанті І кількість нових пагонів була зменшена на 0,3–2,6 шт./пагін порівняно з контролем. За загальним станом 8 біотипів оцінено на рівні контрольного варіанта — 9 балів, у 13ти–7 і 1го — 5 балів. У варіанті ІІ 10 біотипів мали 5 та 3 бали. У 12ти біотипів стан пагонів оцінено в 7 балів. За умов охолодження пагонів in vitro в термокамері визначено 2 біотипи, які виявили толерантність до охолодження і відновили наростання та утворення пагонів за умов культивування в термальному приміщенні через 2 тижні. Висновки. Реакція імбиру на моделювання посухи in vitro на рівні пагонів характеризується біотиповими особливостями і залежить від концентрації ПЕГ у живильному середовищі. Виділено 5 біотипів з ознакою толерантності до посухи in vitro за концентрації ПЕГ 6000 10% та експозиції 8 тижнів. Пагони імбиру in vitro чутливі до охолодження 5–66С. Відновлення ростових процесів після охолодження спостерігали в 2х біотипів. Визначено 1 біотип імбиру, який має комбіновану ознаку толерантності до охолодження та посухи на рівні пагонів. Розроблено шкалу оцінки морфологічних ознак стану пагонів імбиру in vitro на абіотичний стрес, яка спрощує добір толерантних форм.Ключові слова: імбир, пагони, толерантність, ПЕГ 6000, in vitro.
Бібліографія
- Hasanain K.S., Haidar J.M., Haider M.H., Imad H.H. Antibacterial Effect of Ginger (Zingiber officinale) Roscoe and Bioactive Chemical Analysis using gas chromatography mass spectrum. OJCHEG, 2016. V. 32, № 2. P. 817–837. doi.org/10.13005/ojc/320207
- Fedoroff N.V., Battisti D.S., Beachy R.N. et al. Radically rethinking agriculture for the 21st century. Science. 2010. V. 327. P. 833–834.
- Hou Q., Ufer G., Bartels D. Lipid signalling in plant responses to abiotic stress. Plant, Cell & Environment. 2016. V. 39. P. 1029–1048. doi: 10.1111/pce.12666
- Cattivelli L., Rizza F., Badeck F.-W. et al. Drought tolerance improvement in crop plants: An integrated view from breeding to genomics. Field Crops Research. 2008. V. 105. Is. 1–2. P. 1–14. doi.org/10.1016/j.fcr.2007.07.004.
- Bauer E., Hoelker A.C., Mayer M. et al. Genetic variation for early development and cold tolerance in DH libraries from maize landraces. 60th Annual Maize Genetics Conference. 2018. P. 161.
- Любченко І.О., Рябовол Л.О., Любченко А.І. Використання культури in vitro в адаптивній селекції рослин (огляд літератури). Збірник наукових праць Уманського національного університету садівництва. 2016. № 88 (1). С. 126–139.
- Turhan H., Baser I. In vitro and In vivo water stress in sunflower (Helianthus annuus L.). HELIA. 2004. V. 27(40). P. 227–236.
- Kosturkova G., Todorova R., Dimitrovai M., Tasheva K. Establishment of tests for facilitating screening of drought tolerance in soybean. Series F. Biotechnologies. 2014. V. 18. P. 32–37.
- Bhupinder S., Reddy K. R., Edilberto D.R., Walker T. Developing a screening tool for osmotic stress tolerance classification of rice cultivars based on in vitro seed germination. Crop Science. 2016. V. 57. № 1. P. 387–394. doi: 10.2135/cropsci2016.03.0196
- Небиков М.В. Добір посухостійких біотипів цукрового буряка в умовах культури in vitro. Цукрові буряки. 2003. № 4. С. 18–19.
- Роик Н.В., Бех Н.С., Коцар М.А., Бойко И.И. Оценка и отбор холодостойких форм сахарной свеклы с использованием культуры in vitro. Сахарная свекла. 2016. № 9. С. 11–13.
- Yu X., Peng Y.H., Zhang M.H. et al. Water relations and an expression analysis of plasma membrane intrinsic proteins in sensitive and tolerant rice during chilling and recovery. Cell Res. 2006. V. 16(6). P. 599–608.
- Lanier J., Ebdon J., DaCosta M. Physiological changes associated with wilt-induced freezing tolerance among diverse turf performance perennial ryegrass cultivars. Crop Sci. 2012. V. 52(3). P. 1393–1405.
- Walter J., Jentsch A., Beierkuhnlein C., Kreyling J. Ecological stress memory and cross stress tolerance in plants in the face of climate extremes. Environmental and Experimental Botany. 2013. V. 94. P. 3–8.
- Lingye S., Zhanwu D., Shaohua L., Haiping X. A novel system for evaluating drought–cold tolerance of grapevines using chlorophyll fluorescence. BMC Plant Biology. 2015. https://doi.org/10.1186/s12870-015-0459-8.
- Бех Н.С., Коцар М.О., Роїк М.В. Спосіб отримання асептичної культури імбиру in vitro. Вісник аграрної науки. 2017. № 9. С. 40–43. doi.org/10.31073/agrovisnyk201709-07