Вплив розміру експлантів та фітогормонального складу живильного середовища на відновлення меристем часнику після кріоконсервування методом вітрифікації

Abstract

Дослідження впливу розмірів експлантів та складу живильного середовища на морфометричні показники деконсервованих меристем часнику дозволить суттєво оптимізувати методи кріоконсервування для створення колекції його сортів у низькотемпературному банку. Апекси піддавали дегідратації розчином, що вітрифікується (1 М сахарози + 2 М гліцерину + 2,5 М етиленгліколю на сольовому середовищі Мурасіге-Скуга) протягом 120 хв, розміщували у поліпропіленові контейнери та занурювали у рідкий азот. Відігрів здійснювали у водяній бані з температурою 40°C, відмивали від кріопротекторів дворазовим перенесенням на живильне середовище з 0,3 М сахарози. Показано, що досліджений розчин є нетоксичним для меристем часнику та дозволяє отримувати високий рівень життєздатності. Після кріоконсервування методом вітрифікації меристем часнику ярого сорту «Мануйлівський» кількість регенерованих рослин сягала (56,3 ± 11,2)%, а озимого сорту «Дюшес» – (44,8 ± 3,7)%. Для культивування кріоконсервованих меристем часнику в якості фітогормону доцільно використовувати кінетин у концентрації 0,5 мг/л. Було показано, що після кріоконсервування методом вітрифікації найбільшу життєздатність мають меристеми часнику розміром 2–3 мм (60–70%). Більші за розміром меристеми (3,5–4 мм) мають високий регенеративний потенціал, але низьку життєздатність (менш ніж 25%). У менших за розміром меристем (1–1,5 мм) знижені показники життєздатності (30–47%) та регенеративний потенціал. У меристем розміром 0,5 мм регенеративний потенціал відсутній.

Исследование влияния размеров эксплантов и состава питательной среды на морфометрические показатели деконсервированных меристем чеснока позволит существенно оптимизировать методы криоконсервирования для создания коллекции его сортов в низкотемпературном банке. Апексы подвергали дегидратации витрифицирующимся раствором (1 М сахарозы + 2 М глицерина + 2,5 М этиленгликоля на солевой среде Мурасиге-Скуга) в течение 120 мин, размещали в полипропиленовые контейнеры и погружали в жидкий азот. Отогрев осуществляли в водяной бане с температурой 40°C, отмывали от криопротекторов двукратным переносом на питательную среду с 0,3 М сахарозой. Показано, что исследуемый раствор является нетоксичным для меристем чеснока и позволяет получать высокий уровень жизнеспособности. После криоконсервирования методом витрификации меристем чеснока ярового сорта «Мануйловский» количество регенерированных растений достигало (56,3 ± 11,2)%, а озимого сорта «Дюшес» – (44,8 ± 3,7)%. Для культивирования криоконсервированных меристем чеснока в качестве фитогормона целесообразно использовать кинетин в концентрации 0,5 мг/л. Было показано, что после криоконсервирования методом витрификации наибольшую жизнеспособность имеют меристемы чеснока размером 2–3 мм (60–70%). Большие по размеру меристемы (3,5–4 мм) имеют высокий регенеративный потенциал, но низкую жизнеспособность (менее 25%). В меньших по размеру меристемах (1–1,5 мм) снижены показатели жизнеспособности (30–47%) и регенеративный потенциал. В меристемах размером 0,5 мм регенеративный потенциал отсутствует.

Investigation of the effect of explants dimensions and composition of nutritive medium on morphometric parameters of devitrified garlic meristems will enable a significant optimizing of the cryopreservation techniques intended to establish a collection of its cultivars at low temperature bank. Apexes were subjected to dehydration with plant vitrification solution (1M sucrose + 2M glycerol + 2.5 M ethylene glycol based on Murashige-Skoog salt medium) for 120 min, placed into a polypropylene container and immersed into liquid nitrogen. Thawing was performed in a water bath at 40°C, washing of cryoprotectants was carried-out by a two-fold transfer into the medium with 0.3 M sucrose. It has been shown that the solution under study was non-toxic to garlic meristems and allowed the obtaining of a high level of viability. After cryopreservation by means of vitrification of garlic meristems of ‘Manuylivskyy’ spring variety the number of regenerated plants reached (56.3 ± 11.2)%, and ‘Duchess’ winter variety did (44.8 ± 3.7)%. For the cultivation of the cryopreserved garlic meristems as the phytohormone the kinetin is advisable to be used in concentration of 0.5 mg/l. It has been shown that after cryopreservation by vitrification the garlic meristems of 2–3 mm had the highest viability (60–70%). Larger meristems (3.5–4 mm) had a high regenerative potential but low viability (below 25%). In smaller meristems (1–1.5 mm) the viability rates were reduced (30–47%) as well as a regenerative potential. In the meristems of 0.5 mm a regenerative potential was absent.