Дослідження впливу екстракту Aloe vera на морфогенетичні реакції за мікроклонального розмноження декоративних сукулентів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна

Дослідження впливу екстракту aloe vera на морфогенетичні реакції за мікроклонального розмноження декоративних сукулентів

О.О. Авксентьева

Методи рослинних культур in vitro широко використовують у сучасних фітобіотехнологіях - в тому числі для мікроклонального розмноження рослин [5,7]. Оптимізація складу живильних середовищ для спрямування різноманітних шляхів морфогенезу та підвищення його ефективності в умовах культури in vitro є актуальним завданням фітобіотехнології.

В наш час в світі інтенсивно розвивається декоративне квітникарство: озеленення міст, проектування «зелених дахів», «зелених шпалер» та ін., де як рослинний матеріал широко використовують декоративні сукуленти. В зв'язку з цим є потреба отримання достатньої кількості посадкового матеріалу для робіт з озеленення. Для цього необхідно розробляти більш ефективні протоколи мікроклонального розмноження рослин, що можна робити, використовуючи різноманітні біодобавки у складі живильного середовища за культивування in vitro.

Як біологічні добавки до складу живильних середовищ для введення в культуру in vitro використовують різноманітні рослинні екстракти: кокосове молоко, витяжки із зернівок кукурудзи у молочній стиглості, ендосперму гіркокаштану та ін. [6, 7, 10].

Екстракт Aloe vera - це біогенний стимулятор поліфункціональної дії, який має адаптогенну та загальнотонізувальну дію на тваринний організм [13]. На сьогоднішній день Aloe vera широко використовується у медицині, біотехнологіях, парфумерії, косметології та ін. [3, 13, 14]. Екстракт Aloe vera представляє собою суміш багатьох біологічно активних речовин - антраглі- козидів, похідних смолистих речовин, ферментів, замінних і незамінних амінокислот, вітамінів (група В, холін, фолієва кислота, бета-каротин, вітаміни А, С, Е), мінералів - кальцій, калій, натрій, магній, цинк, мідь, хром, фосфор, саліцилової кислоти, поліцукридів, фітонцидів [13].

Відомо також, що сік Aloe vera позитивно впливає на рослинний організм - стимулює проростання насіння, процеси ризогенезу, нарощування вегетативної біомаси, регенерацію рослинних клітин, запобігає швидкому старінню, а також пригнічує ріст бактерій [11, 12, 15].

Однак, відомості щодо використання як біодобавку у складі живильного середовища екстракту Aloe vera в культурі in vitro є малочисельними та фрагментарними. Дослідження впливу екстракту листя Aloe vera на ріст гібридної осики показало позитивний вплив на висоту і вагу рослини, кількість пагонів, листя та коріння, довжину кореня, та приживаність акліматизованих рослин в теплиці [15]. Використання екстракту алое для оптимізації мікро- клонального розмноження кісточкових культур призводило до скорочення термінів розмноження та підвищення коефіцієнтів розмноження [9].

Виходячи з вищесказаного метою роботи було з'ясувати вплив екстракту Aloe vera на ефективність введення в культуру in vitro та морфогенетичні реакції за умов мікроклонального розмноження представників декоративних сукулентів.

Матеріали та методи

Дослідження проводилися в лабораторії «Морфогенез вищих рослин in vitro» на кафедрі фізіології та біохімії рослин і мікроорганізмів біологічного факультету Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна.

Як рослинний матеріал використовували рослини декоративних сукулентів - Crassula ovata “Hobbit” (Mill), Kalanchoe blossfeldiana (Poelln.), Hatiora salicornioides та Schlumbergera truncata.

Екстракт алое виготовляли зі зрілих, сформованих листків, які попередньо витримували 10 діб за температури 4-6 °С (для стимуляції біосинтезу біологічно активних речовин), потім рослинний матеріал гомогенізували, готували водну витяжку з додаванням 0,7% розчину NaCl та фільтрували (Муравьев И.А., 1980). Готовий екстракт стерилізували шляхом переривчастої стерилізації та вносили у регенераційне середовище (РС) У МС + 3,0 БАП мг/л + 0,5 мг/л НОК у співвідношенні 1:100.

Як експланти використовували сформовані (зрілі) листки рослин сукулентів по 5-10 з вихідної рослини. Експланти розміром 1,5^2 см, ступінчато стерилізували за протоколом: 5 хв у мильному розчині ^ 1 хв 70% спирт ^¦20 хв у 15-ному % розчині комерційного препарату «Білизна» ^ 3 рази по 5 хв у стерильній воді [1]. Стерильні експланти переносили у чашки Петрі по 5-12 на кожну в залежності від виду сукулента та розміру листка. Культивували по 2-3 чашки кожного варіанту на регенераційному середовищі з додаванням екстракту (дослідний варіант) та без екстракту алое (контрольний варіант) за 16-годиного фотоперіоду, освітленості 1,5 клк, температури 22/18 °С (день/ніч) протягом 1,5-2 місяці, проводячи пасажі (за необхідністю) протягом експерименту.

У дослідах визначали: ефективність стерилізації (% неінфікованих екс- плантів), ефективність введення в культуру - динаміку утворення мериклонів на 28, 42 та 56-ту добу культивування (у відсотках та кількість мериклонів на експланті штук/експлант); морфогенетичні реакції: калусогенез, гемогенез та ризогенез - їх швидкість та ефективність. Ефективність процесів розраховували як відношення кількості експлантів, що утворили морфогенні структури, до загальної їх кількості, виражену у відсотках. Швидкість процесів - кількість діб від пасажу до початку морфогенної реакції на експланті. мікроклональний розмноження морфогенетичний культивування

Проведено 2 біологічні серії експериментів. У таблицях наведені середні значення показників та їх стандартне відхилення. Статистичну обробку даних здійснювали з використанням програмного пакету Microsoft Excel 2007 методом оцінки значущості різниці середніх по варіантах. Істотність відмінностей між варіантами визначали з використанням t-критерія Ст'юдента при Р< 0,05 [2].

Результати та обговорення

Результати показали (табл. 1), що ефективність стерилізації для листкових експлантів C. ovata складала 100%, для K. blossfeldiana - від 91 до 98%, для H. salicornioides - 100%, для S. truncata від 89 до 95% неінфікованих експлантів. Високий рівень виходу стерильних екплантів для представників декоративних сукулентів також показаний іншими дослідниками [6, 8]. Мож-ливо це пов'язано з особливостями анатомічної будови їх листків. У сукулентів багато адаптацій для захисту від випарування - восковий шар, кутикула та інші структури, що є також механічним бар'єром для проникнення в тканини мікроорганізмів.

Додавання екстракту Aloe vera до складу живильного середовища дещо знижувало показники ефективності стерилізації у K. blossfeldiana і S. truncata (табл. 1) - що, можливо, пов'язано з біологічними особливостями цих видів за біохімічним складом листків. В цілому, вплив екстракту Aloe vera на показник ефективність стерилізації для досліджуваних представників декоративних сукулентів проявлявся неістотно.

Наступним етапом дослідження було вивчення впливу екстракту Aloe vera на ефективність введення в культуру in vitro - динаміку утворення мери- клонів у представників декоративних сукулентів.

Результати показали (табл. 1, рис. Д, Е), що максимальна кількість мериклонів серед досліджуваних сукулентів характерна для C. ovata - 2432 шт./ екс. та H. salicornioides - 15-23 шт./екс. за культивування, як в контрольному варіанті, так і в дослідному - з додаванням екстракту алое.

Для сукулентів K. blossfeldiana та S. truncata показана значно менша кількість морфогенних структур на експланті 3-7 і 5-9, відповідно. Отже коефіцієнт мікроклонального розмноження для цих культур є нижчим. Додавання екстракту Aloe vera до живильного середовища значно підвищувало кількість утворенних мериклонів на одному експланті - тобто стимулювався етап «власне розмноження» - основний етап мікроклонального розмноження представників декоративних сукулентів.

В ході експериментів показано, що C. ovata та H. salicornioides максимально швидко утворюють мериклони - вже на 42 добу культивування ефективність у цих культур становить 100% (табл. 1). S. truncata повільніше та поступово збільшує ефективність досліджуваного процесу. Найповільніше розвивається досліджуваний процес у K. blossfeldiana - тільки через 56 діб культивування на експлантах починають з'являтися мериклони. Вплив екстракту Aloe vera у складі живильного середовища стимулює ефективність утворення мериклонів у всіх досліджуваних представників декоративних сукулентів.

За результатами дослідів показано, що максимальне утворення мерис- тематичних клонів, як і максимально ефективна стерилізації, характерна для ovata “Hobbit” та H. salicornioides - становить 100% як у контрольному варіанті, так і при додаванні екстракту алое у складі живильного середовища. За введення в культуру in vitro S. truncatа - наприкінці експерименту ефективність процесу в контрольному варіанті складала 90%, в дослідному (+ алое)

100%. Для K. blossfeldiana встановлені мінімальні значення показника утворення мериклонів - 35% в контролі та 67% в досліді. Контрольним живильним середовищем для всіх культур було регенераційне середовище такого складу.

У МС + 3мг/л БАП + 0,5 мг/л НОК. Можливо, що для K. blossfeldiana такий склад не є ефективним, тому ця культура проявляє такий низький показник утворення мериклонів.

Вплив екстракту Aloe vera на ефективність введення в культуру in vitro представників декоративних сукулентів

The effect of Aloe vera extract on the efficiency of in vitro introduction of the representatives of ornamental succulents

Примітки : 1 *) - відмінності істотні при Р<0,05;

2**) - PC регенераційне середовище - !/> MC + 3,0 БАЛ мг/л+ 0,5 мг/л НОК Notes: 1 *) - the differences are significant at P<0,05;

2 **) - RM regeneration medium - Vi MS + 3.0 BAP mg /1 + 0.5 mg /1NAA

А, Б, В - інтенсивний калусогенез (А - Kalanchoe blossfeldiana; Б - Crassula ovata “Hobbit ”, В - Hatiora salicornioides); Г, Д, Е - гемогенез, ризогенез, утворення мериклонів (Г - Schlumbergera truncata, Д, Е - Crassula ovata “Hobbit”') Fig. Morphogenetic reactions of ornamental succulents А, Б, В - intensive callusogenesis (A - Kalanchoe blossfeldiana; Б - Crassula ovata "Hobbit", В - Hatiora salicornioides); Г, Д, Е - gemogenesis, rhizogenesis, mericlon formation (Г - Schlumbergera truncata, Д, Е - Crassula ovata “Hobbit”)

Рис. Морфогенетичні реакції декоративних сукулентів

Треба зауважити, що за мінімальних показників ефективності утворення мериклонів додавання до складу живильного середовища екстракту Aloe vera значно стимулює цей процес - у S. truncata на 10-27%, а у K. blossfeldiana - майже у два рази з 35% до 67%.

Отже стимулювальний вплив екстракту Aloe vera у складі живильного середовища встановлений для тих культур, які демонструють нижчі показники ефективності утворення мериклонів за контрольних умов. Вірогідно, це пов'язано з їх біологічними особливостями.

Морфогенетичні реакції в культурі in vitro можуть відбуватися різноманітними шляхами: утворення калусу - калусогенез, утворення меристематич- них клонів - гемогенез, утворення коренів - ризогенез [1,4].

Результати вивчення калусогенезу показали (табл. 2, рис. А-В), що на експлантах C. ovata “Hobbit”, H. salicornioides і S. truncata практично з однаковою швидкістю утворювалося по 100% калусів як у контролі, так і за додавання екстракту Aloe vera. На експлантах K. blossfeldiana цей процес був повільнішим і значно менш ефективним. На регенераційному середовищі (РС) утворювалося 75% калусів, а за додавання екстракту Aloe vera - 83%. Тобто екстракт стимулював калусогенез тільки у K. blossfeldiana.

Дослідження гемогенезу показало (табл. 2, рис. Г-Е), що найшвидше він відбувався у C. ovata “Hobbit”, дещо повільніше у H. salicornioides за обох варіантів досліду. Хоча додавання екстракту Aloe vera прискорювало гемогенез у обох видів на 6-7 днів. У K. blossfeldiana і S. truncata швидкість гемогенезу була практично однаковою, але меншою ніж у інших видів, як на РС, так і з додаванням екстракту алое. Разом з тим ефективність гемогенезу у

K. blossfeldiana була найнижчою серед усіх досліджених видів - 35% на РС і 67% з додаванням екстракту, проти 90-100% у інших видів (табл. 2).

Додавання екстракту алое не змінювало ефективність гемогенезу у C. ovata “Hobbit”, H. salicornioides, дещо підвищувало її у S. truncata і зумовлювало майже подвійне зростання у K. blossfeldiana (табл. 2).

Результати дослідження ризогенезу, показали (рис. Г-Е), що найшвидше він проявився у S. truncata - вже на 21-28 добу культивування, пізніше та з однаковою швидкістю у C. ovata “Hobbit” та H. salicornioides за обох варіантів досліду. Водночас у K. blossfeldiana ризогенез був відсутнім до завершення експерименту (табл. 2). Показники ефективності ризогенезу були значно нижчими ніж ефективність гемогенезу у C. ovata “Hobbit” та H. Salicornioides та майже однаковими у S. truncata.

Додавання екстракту алое підвищувало ефективність ризогенезу і особливо сильно - майже втричі у H. salicornioides.

Отже, стимулювальний ефект екстракту Aloe vera на морфогенетичні процеси in vitro проявляється у досліджених видів сукулентів. Однак він до певної міри є видоспецифічним.

Екстракт Aloe vera у складі живильного середовища не впливає на перший етап введення в культуру in vitro - ефективність стерилізації листкових експлантів у досліджуваних представників декоративних сукулентів

За умов культивування на регенераційному середовищі У МС + 3 мг/л БАП + 0,5 мг/л НОК морфогенетичний потенціал листкових експлантів реа-

Таблиця 2 Вплив екстракту Aloe vera на прояв морфогенетичних реакцій за мікроклонального розмноження представників декоративних сукулентів

Influence of Aloe vera extract on the manifestation of morphogenetic reactions microclonal propagation of the representatives of ornamental succulents

Примітки : 1 *) - відмінності істотні при Р<0,05;

2**) - PC регенераційне середовище - !/> MC + 3,0 БАЛ мг/л+ 0,5 мг/л НОК Notes: 1 *) - the differences are significant at P<0,05;

2 **) - RM regeneration medium - 1/2 MS + 3.0 BAP mg /1 + 0.5 mg /1NAA лізується шляхом розвитку процесів калусогенезу протягом 1-го тижня культивування та інтенсивного адвентивного гемогенезу через 6-8 тижнів культивування. Інтенсивний ризогенез показаний тільки для листкових екплантів

S. truncata.

Ефективність утворення мериклонів - основного етапу мікроклональ- ного розмноження рослин - максимальна у представників C. ovata “Hobbit” та H. salicornioides, мінімальна - у K. blossfeldiana. Екстракт Aloe vera у складі живильного середовища стимулює ефективність і на 7-8 діб прискорює швидкість цього процесу та в 1,3-2,3 рази збільшує кількість мериклонів на одному експланті.

Екстракт Aloe vera у складі живильного середовища для мікроклональ- ного розмноження декоративних сукулентів проявляє стимулювальний ефект і може бути запропонований як ефективний біостимулятор для збільшення коефіцієнту розмноження досліджуваних культур.

Список використаної літератури

1. Авксентьєва О. О., Шулік В. В. Біотехнологія вищих рослин: культура in vitro. - Х. : ХНУ імені В. Н. Каразина, 2017. - 90 с.

2. Атраментова Л. А., Утевская О.М. Статистические методы в биологии: учебник. - Горловка: Ліхтар, 2008. - 248 с.

3. Дроботюк К.О., Романишина Т.О., Прокопенко В.С. Особливості застосування екстракту алое у технології культивування герпесвірусів II Науковий вісник ЛНУВМБ імені С.З. Ґжицького. - 2017. - Т 19, № 82. - С. 3-7.

4. Журавлев Ю.Н., Омелько А.М. Морфогенез у растений in vitro II Физиология растений. - 2008. - Т 55, № 5. - С. 643-664.

5. Иванова Н.Н., Митрофанова И.В., Митрофанова О.В. Методические основы клонального микроразмножения некоторых декоративных культур II Сборник научных трудов ГНБС. - Т 138, 2014. - С. 57-101.

6. Ишмуратова М.М. Влияние экстрактов родиолы розовой на развитие эксплантов родиолы розовой и иремельской в культуре in vitro II Биотехнология. - 2002. № 6. - С. 52-56.

7. Кушнір Г.П., Сарнацька В.В. Мікроклональне розмноження рослин. Теорія і практика. - К.: Наук. думка, 2005. - 270 с.

8. Наниева Л.Б. Получение и цитологический анализ каллусной культуры очитков in vitro II Аграрный вест. Урала. - 2013. - Вып. 10(116). -С. 15-17.

9. Патент России 1680021. Питательная среда для микроклонально- го размножения косточковых культур I Фардзинова И.М. ; №2045891 заявл. 06.08.1992; опубл .20.10.1995. Бюл. 4.

10. Шумихин С.А. Оптимизация питательной среды при микроклональ- ном размножении георгины культурной II Вестник Пермского университета. Серия биология. - 2005. - Вып. 5. - С. 59-63.

11. Ahmed S. K., Hammam K.A., Amer A A. Effect of biofertilization and some plant extracts on the growth, yield and chemical constituents of basil plants II Journal Plant Production Mansoura Univ. - 2014. - № 5. - Р 23-31.

12. Fadia El Sherif. Aloe vera leaf extract as a potential growth enhancer for populus trees grown under in vitro conditions // American Journal of Plant Biology. 2017. -Vol. 2(4). - P. 101-105.

13. Hamman H J. Composition and applications of Aloe vera leaf // Molecules. - 2008. - Vol. 13 (8). - P 1599-616.

14. Nordqvist C. Nine health benefits and medical uses of Aloe vera // Medical News Today. - 2017. - P. 34-46.

15. Padmaja C. K., Kowsalya B., Seethalakshmi C. Efficacy of Aloe vera leaf powder as biostimulant in enhancing the growth and yield of Lady's Finger (Abelmoschus esculentus L.) // Research on Crops. - 2007. Vol. 8. - P. 456-461.

16. References

17. Avksentieva OO, Shulik VV Higher plant biotechnology: in vitro culture. - Kh.: VN Karazin KhNU, 2017. 90 p. (in Ukrainian)

18. Atramentova LA, Utevskaia OM. Statistical methods in biology: a textbook. Horlovka: Likhtar, 2008. 248 p. (in Russian)

19. Drobotiuk KO, Romanyshyna TO. Prokopenko VS Features of application of aloe extract in the technology of cultivation of herpes viruses. Scientific Messenger LNUVMB, 2017. 19(82): -3-7 (in Ukrainian)

20. Zhuravlev YuN, Omelko AM. Plant morphogenesis in vitro. Russian journal of plant physiology. 2008. 55 (5) : 643-664 (in Russian)

21. Ivanova NN, Mitrofanova IV, Mitrofanova OV Methodological principles of clonal micropropagation of some decorative cultures. Works of the state Nikita botanical garden. 2014. 138:57-101 (in Russian)

22. Ishmuratova MM. The influence of Rhodiola rosea extracts on the development of explants of Rhodiola rosea and Iremel in vitro. Biotechnology. 2002. 6 :52-56 (in Russian).

23. Kushnir HP, Sarnatska VV Microclonal reproduction of plants. Theory and Practice. K: Naukova dumka, 2005. 270 p. (in Ukrainian)

24. Nanieva LB. Obtaining and cytological analysis of callus culture of stone- crops in vitro. Agrarian Bulletin of the Urals. 2013. 10(116):15-17 (in Russian)

25. Patent Russian 1680021. Nutrient medium for microclonal propagation of stone fruits / Fardzinova IM. №2045891 decl. 06.08.1992; publ 20.10.1995. Bull. №4 (in Russian)

26. Shumihin SA. Optimization of the culture medium during microclonal propagation of cultural dahlias. Bulletin of Perm University. Biology. 2005. 5:5963 (in Russian).

27. Ahmed SK, Hammam KA, Amer AA. Effect of biofertilization and some plant extracts on the growth, yield and chemical constituents of basil plants. Journal Plant Production Mansoura Univ. 2014. 5:23-31.

28. Fadia El Sherif Aloe vera leaf extract as a potential growth enhancer for populus trees grown under in vitro conditions. American Journal of Plant Biology. 2017. 2(4):101-105.

29. Hamman HJ. Composition and applications of Aloe vera leaf. Gel. Molecules. 2008. 13 (8):1599-616.

30. Nordqvist C. Nine health benefits and medical uses of Aloe vera. Medical News Today. 2017: 34-46.

31. Padmaja CK, Kowsalya B, Seethalakshmi C. Efficacy of Aloe vera leaf powder as biostimulant in enhancing the growth and yield of Lady's Finger (Abel- moschus esculentus L.). Research on Crops. 2007. (8): 456-461.

Анотація

Метою роботи було з'ясувати вплив екстракту Aloe vera на ефективність введення в культуру in vitro та морфогенетичні реакції за умов мікроклонального розмноження представників декоративних сукулентів. Методи. В роботі використовували стандартні біотехнологічні методи мікроклонального розмноження шляхом індукції адвентивного гемогенезу. Вихідний матеріал відбирали з рослин-донорів декоративних сукулентів - Crassula ovata “Hobbit” (Mill), Kalanchoe blossfeldiana (Poelln)., Hatiora salicornioides і Schlumbergera truncata. Як експланти використовували ви- січки зрілих листків, які після поверхневої поетапної стерилізації культивували на регенераційному середовищі Мурасиге-Скуга (МС) з додаванням синтетичних регуляторів росту - 6-бензиламінопурину (БАП) цитокініново- го типу дії та а-нафтилоцтової кислоти (НОК) ауксинової дії. В контрольному варіанті регенераційне середовище (РС) за складом містило половинний набір макро- та мікроелементів та синтетичні фітогормони - А МС + 3,0 мг/л БАП + 0,5 мг/л НОК, а в дослідному варіанті в живильне середовище вносили екстракт Aloe vera у співвідношенні 1:100. Досліджували ефективність стерилізації та утворення мериклонів за введення в культуру in vitro та швидкість і ефективність різноманітних морфогенетичних реакцій: калусогенез, гемогенез та ризогенез. Результати. За результатами досліджень встановлено, що екстракт Aloe vera у складі живильного середовища не впливає на ефективність стерилізації листкових експлантів у досліджуваних представників декоративних сукулентів. Морфогенетичний потенціал листкових експлантів реалізується шляхом розвитку процесів калусогенезу протягом першого тижня культивування та інтенсивного адвентивного гемогенезу через 6-8 тижнів культивування. Інтенсивний ризогенез показаний тільки для листкових експлантів - Schlumbergera truncata. Екстракт Aloe vera у складі живильного середовища стимулює ефективність процесу гемогенезу, в 1,3-2,3 рази збільшує кількість мериклонів на одному експланті та на 7-8 діб прискорює швидкість процесу. Досліджувані декоративні сукуленти різняться за ефективністю мікроклонально- го розмноження - максимальні показники у Crassula ovata “Hobbit” (Mill) та Hatiora salicornioides, мінімальні - у Kalanchoe blossfeldiana. Висновки. Екстракт Aloe vera у складі живильного середовища для мікроклонального розмноження декоративних сукулентів проявляє стимулювальний ефект і може бути запропонований як ефективний біостимулятор для збільшення коефіцієнту розмноження досліджуваних культур.

Ключові слова: екстракт Aloe vera, декоративні сукуленти, мікроклональне розмноження, морфогенетичні реакції.

Цель. Целью работы было выяснить влияние экстракта Aloe vera на эффективность введения в культуру in vitro и морфогенетические реакции в условиях микроклонального размножения представителей декоративных суккулентов. Методы. В работе использовали стандартные биотехнологические методы микроклонального размножения путем индукции адвентивного геммогенеза. Исходный материал отбирали у растений-доноров декоративных суккулентов - Crassula ovata "Hobbit" (Mill), Kalanchoe blossfeldiana (Poelln)., Hatiora salicornioides и Schlumbergera truncata. В качестве эксплан- тов использовали высечки зрелых листьев, которые после поверхностной поэтапной стерилизации культивировали на регенерационной среде Мура- сиге-Скуга (МС) с добавлением синтетических регуляторов роста - 6-бен- зиламинопурина (БАП) цитокининового типа действия и а-нафтилуксусной кислоты (НОК) ауксинового действия. В контрольном варианте регенерационная среда (РС) по составу содержала половинный набор макро- и микроэлементов и синтетические фитогормоны - А МС + 3,0 мг/л БАП + 0,5 мг/л НОК, а в опытном варианте в питательную среду вносили экстракт Aloe vera в соотношении 1:100. Исследовали эффективность стерилизации и образования мериклонов при введении в культуру in vitro, скорость и эффективность различных морфогенетических реакций: каллусогенез, геммогенез и ризогенез. Результаты. В ходе проведенных исследований установлено, что экстракт Aloe vera в составе питательной среды не влияет на эффективность стерилизации листовых эксплантов у исследуемых представите- лей декоративных суккулентов. Морфогенетический потенциал листовых эксплантов реализуется путем развития процессов каллусогенеза течение первой недели культивирования и интенсивного адвентивного геммогенеза через 6-8 недель культивирования. Интенсивный ризогенез показан только для листовых екплантов Schlumbergera truncata. Экстракт Aloe vera в составе питательной среды стимулирует эффективность процесса геммогенеза, в 1,3-2,3 раза увеличивает количество меристематических клонов на одном експланте и на 7-8 суток ускоряет скорость процесса. Исследуемые декоративные суккуленты различаются по эффективности микроклональ- ного размножения - максимальные показатели у Crassula ovata "Hobbit" (Mill) и Hatiora salicornioides, минимальные - у Kalanchoe blossfeldiana. Выводы. Экстракт Aloe vera в составе питательной среды для микроклональ- ного размножения декоративных суккулентов проявляет стимулирующий эффект и может быть использован как эффективный биостимулятор для увеличения коэффициента размножения исследуемых культур.

Ключевые слова: экстракт Aloe vera, декоративные суккуленты, микро- клональное размножения, морфогенетические реакции.

Aim. The aim of the work was to elucidate the effect of Aloe vera extract on the efficiency of in vitro introduction into the culture and morphogenetic reactions under the conditions of microclonal propagation of the representatives of ornamental succulents. Methods. The work used standard biotechnological methods of microclonal propagation by induction of adventitious shoot formation. The source material was selectedfrom donor plants of decorative succulents - Crassula ovata "Hobbit" (Mill), Kalanchoe blossfeldiana (Poelln)., Hatiora salicornioides and Schlumbergera truncata. As explants, die cuts of mature leaves were used, which, after surface phased sterilization, were cultivated on Murasige-Skoog (MS) regeneration medium with the addition of synthetic growth regulators, 6-benzylamino- purine (BAP) of cytokinin type of action and a-naphthylacetic acid (NAA) of auxin action. In the control variant, the regeneration medium (RS) in its composition contained a half set of macro- and microelements and synthetic phytohormones - A MS + 3.0 mg/l BAP + 0.5 mg/l NAA, and in the experimental version, Aloe vera extract was added to the nutrient medium 1:100 ratio. The efficiency of sterilization and the formation of mericlones for introduction into culture and the speed and efficiency of various morphogenetic reactions: callus formation, shoot formation, and root formation were studied. Results. According to the results of the research, it was found that in the composition of the nutrient medium Aloe vera extract does not affect the efficiency of sterilization of leaf explants in the studied representatives of ornamental succulents. The morphogenetic potential of leaf explants is realized through the development of callus formation process during the first week of cultivation and intensive adventitious shoot formation after 6-8 weeks of cultivation. Intensive root formation is indicated only for leaf explants Schlumbergera truncata. Aloe vera extract in the nutrient medium stimulates the efficiency of the shoot formation process, increases the number of meristemat- ic clones on one explant by 1.3-2.3 times and accelerates the process speed by 7-8 days. The studied decorative succulents differ in the efficiency of microclonal propagation - the maximum values are for Crassula ovata "Hobbit" (Mill) and Hatiora salicornioides, the minimum are for Kalanchoe blossfeldiana. Conclusions. Aloe vera extract in the composition of the nutrient medium for microclonal propagation of ornamental succulents exhibits a stimulating effect and can be offered as an effective biostimulator for increasing the propagation coefficient of the studied cultures.

Key words: Aloe vera extract, ornamental succulents, microclonal propagation, morphogenetic reactions.

Размещено на Allbest.ru