Вплив світлових умов і регуляторів росту на морфофізіологічні параметри рослин in vitro видів роду Carlina L.

  • Х. М. Колісник Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка, Україна, 46027, м. Тернопіль, вул. М. Кривоноса, 2
  • Л. Р. Грицак Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка, Україна, 46027, м. Тернопіль, вул. М. Кривоноса, 2 https://orcid.org/0000-0002-2872-5201
  • М. З. Прокоп’як Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка, Україна, 46027, м. Тернопіль, вул. М. Кривоноса, 2 https://orcid.org/0000-0002-2846-4208
  • Д. А. Бойко Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка, Україна, 46027, м. Тернопіль, вул. М. Кривоноса, 2 https://orcid.org/0000-0002-8927-8687
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v37.1762
Ключові слова: Carlina L., рослини in vitro, ростові процеси, склад живильного середовища, регулятори росту, інтенсивність освітлення, фотосинтетичний апарат рослин

Анотація

Мета. Дослідити вплив складу живильного середовища та регуляторів росту на ріст рослин in vitro видів роду Carlina L., а також особливості функціонування фотосинтетичного апарату Carlina onopordifolia Besser ex Szafer, Kulcz. et Pawł, Carlina cirsioides Klokov та Carlina аcaulis L. в культурі in vitro за різних світлових умов. Методи. спектрофотометричні методи (для визначення вмісту фотосинтетичних пігментів), методи культивування рослинних об’єктів in vitro, а також статистичні методи для визначення достовірності результатів, біометричні методи. Результати. Визначено, що використання для культивування рослин середовища МС/2 виявилося оптимальним для формування листків C. onopordifolia та C. cirsioides з обох популяцій, однак, зовсім не придатним для росту кореневої системи, що спричинило швидку загибель мікроклонально розмножених рослин. Збалансовано хімічний склад живильного середовища для видів C. onopordifolia, C. acaulis та C. cirsioides відповідно до елементного складу ґрунтів з природних місць росту рослин. Доведено, що доповнення регулятора росту ІОК та препарату «Trevitan®» залежить від видової приналежності рослин. Підібрано інтенсивність світлового потоку для кожного дослідженого виду в умовах in vitro. Висновки. Отримані результати вказують на те, що при підборі умов для оптимізації вирощування  in vitro рослин видів роду Carlina першочерговим є врахування еволюційно сформованих біологічних особливостей видів.

Посилання

Dias D. A., Urban S., Roessner U. A historical overview of natural products in drug discovery. Metabolites. 2012. No. 2. P. 303–336. https://doi.org/10.3390/metabo2020303

Yue W., Ming Q.L., Lin B. et al. Medicinal plant cell suspension cultures: Pharmaceutical applications and high-yielding strategies for the desired secondary metabolites. Critical Rev Biotechnol. 2016. No. 36 (2). P. 1–18. https://doi.org/10.3109/07388551.2014.923986

Isah T. Adjustments to in vitro culture conditions and associated anomalies in plants. Acta biologica cracoviensia. Ser. Botanica. 2015. No. 57/2. Р. 9–28.

Didukh Ya. P. Chervona knyha Ukrainy. Roslynnyi svit / Za red. Ya. P. Didukha. Kyiv : Hlobalkonsaltynh, 2009. 900 p. [in Ukrainian]

Andriienko T. L., Perehrym M. M. Ofitsiini pereliky rehionalno ridkisnykh roslyn administratyvnykh terytorii Ukrainy (dovidkove vydannia), Kyiv : Alterpres, 2012. 148 p. [in Ukrainian]

Melis A. Dynamics of photosynthetic membrane composition and function. Biochim. Biophys. Acta. 1991. Vol. 1058(1). P. 87–106. https://doi.org/10.1016/S0005-2728(05)80225-7

Murchie E. H. Acclimation of photosynthesis to irradiance and spectral quality in British plant species: chlorophyll content, photosynthetic capacity and habitat preference. Plant Cell Environ. 1997. Vol. 20, No. 2. P. 438–448. https://doi.org/10.1046/j.1365-3040.1997.d01-95.x

Tang W., Guo H., Baskin C. C. et al. Effect of Light Intensity on Morphology, Photosynthesis and Carbon Metabolism of Alfalfa (Medicago Sativa) Seedlings. Plants. 2022. Vol. 11. P. 1688. https://doi.org/10.3390/plants11131688

Qi J., Mao Y., Cui J. et al. The Role of Strigolactones in Resistance to Environmental Stress in Plants. Physiol. Plant. 2024. Vol. 176. e1441. https://doi.org/10.1111/ppl.14419

Dzendzel A. Yu., Pyda S. V. Rekultyvant kompozytsiinyi Trevitan™ – novyi kompleksnyi preparat dlia shvydkoi reheneratsii gruntu. Osvitni ta naukovi vymiry pryrodnychykh nauk : zbirnyk materialiv II Vseukrainskoi zaochnoi naukovoi konferentsii (m. Sumy, 8 hrudnia 2021 r.). Sumy : SumDPU im. A. S. Makarenka, 2021. P. 51–53. [in Ukrainian]

Lavnyi V. V. Fizyko-khimichni vlastyvosti gruntiv na deiakykh vitrovalnykh diliankakh Ukrainskykh Karpat. Naukovyi visnyk NLTU Ukrainy. 2012. Vyp. 22, 11. P. 66–70. [in Ukrainian]

Kravets N. B., Hrytsak L. R., Prokopiak M. Z., Maiorova O. Iu., Drobyk N. M. Vmist fotosyntetychnykh pihmentiv u roslynakh rodu Sarlina L. u pryrodi ta kulturi in vitro. Naukovi zapysky Ternopilskoho natsionalnoho pedahohichnoho universytetu imeni Volodymyra Hnatiuka. Seriia: Biolohiia. 2019. No. 4 (78). P. 16–23. [in Ukrainian]

Liuta I. Vplyv skladu zhyvylnykh seredovyshch na rist i rozvytok eksplantiv vynohradu, otrymanykh v umovakh in vitro. International Science Journal of Engineering & Agriculture. 2024. 3(6):107-116 (in Ukrainian). http://doi.org/10.46299/j.isjea.20240306.11.

Gao J., Zhuang S., Zhang W. Advances in Plant Auxin Biology: Synthesis, Metabolism, Signaling, Interaction with Other Hormones, and Roles under Abiotic Stress. Plants. 2021. Vol. 13. P. 2523. https://doi.org/10.3390/plants13172523.

Syvash O. O. Akumuliatsiia soniachnoi enerhii: fotosyntez chy shtuchni systemy. Biotechnologia Acta. 2012. Vol. 5(6). P. 27–38. [in Ukrainian]