Анотація до роботи:

Зеленіна Г. А. Морфогенез в культурi in vitro сегментів стебла та клональне мікророзмноження Arnica chamissonis Less. ssp. foliosa (Nutt.) Maguire.– Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.20 – біотехнологія. Нікітський ботаничний сад –Національный науковий центр, Ялта, 2007.

У дисертаційній роботі розглядаються результати досліджень морфогенезу в культурі in vitro стеблових експлантів Arnica chamissonis Less. ssp. foliosa (Nutt.) Maguire (A. foliosa), метою яких була розробка способу клонального мікророзмноження цінних лікарських рослин виду-інтродуценту. Морфогенез експлантів in vitro відбувався двома шляхами: активацією існуючих та формуванням de novo меристематичних зон у тканинах експлантів. Встановлено, що регенераційна здатність стеблових експлантів залежала від їхнього місця розташування на пагоні і була найбільшою у сегментів базальної частини. Виявлена можливість збільшення регенераційного потенціалу експлантів шляхом попередньої активації меристем донорних рослин при їх вирощуванні з насіння на живильному середовищі МС з фітогормонами БАП чи ГК. Методом планування експерименту знайдено спрощений варіант живильного середовища МС, що був оптимальним для клонального мікророзмноження A. foliosa. Для оцінювання регенераційної здатності експлантів компонентами живильного середовища значущими були цитокінін БАП і сахароза.

Плоїдність регенерантів була стабільною при чисельних циклах клонального мікророзмноження протягом двох років. Вміст арніфоліну в листях та суцвіттях рослин-регенерантів достовірно не відрізнявся від аналогічних показників у рослин, розмножених традиційним вегетативним шляхом. Водний обмін рослин-регенерантів відновлювався за умов підвищеної вологості субстрату і повітря в теплиці. На підставі одержаних даних розроблено спосіб клонального мікророзмноження in vitro A. foliosa, що рекомендується для масового одержання садивного матеріалу цієї культури.

1. Вперше в результаті вивчення гістогенезу і регенераційного потенціалу стеблових сегментів A. foliosa in vitrо та оцінювання вмісту арніфоліну в рослинах-регенерантах розроблено ефективний спосіб клонального мікророзмноження цієї цінної лікарської рослини.

2. Визначені умови одержання асептичної культури донорного ювенільного рослинного матеріалу і первинних експлантів.

3. Виявлено два шляхи морфогенезу стеблових експлантів при культивуванні in vitrо: активація існуючих та формування de novo меристематичних зон.

4. Показана залежність регенераційної здатності стеблових експлантів від їхнього місця розташування на пагоні. Найбільш значущий рівень регенерації встановлено у сегментів базальної частини стебла.

5. Виявлено вплив трофічних та гормональних факторів культивування експлантів на ефективність клонального мікророзмноження. Встановлено можливість попередної активації меристем ювенільних рослин при їх вирощуванні з насіння на модифікації живильного середовища Мурасиге і Скуга з бензиламінопурином або гібереловою кислотою в концентраціях 1-2 мг/л, що дозволяло підвищити рівень регенерації мікропагонів стебловими експлантами в 1,2-1,8 разу, відповідно, в порівнянні з вирощуванням рослин на безгормональному середовищі.

6. З використанням методу планування експерименту модифіковано склад живильного середовища Мурасиге и Скуга за вмістом БАП, ІОК, нітрату амонію, сахарози, мезо-інозиту і вітамінів, що дозволяло одержувати 8-9 мікропагонів на експлант протягом 30 діб.

7. Встановлено, що збільшення тривалості пасажу від 30 до 90 діб сприяло підвищенню регенераційної здатності стеблових експлантів у середньому в 2,7 рази.

8. Визначено оптимальний склад живильного середовища для вкорінення мікропагонів in vitrо. На живильному середовищі Мурасиге і Скуга з половинною концентрацією мінеральних солей і доданням 1 г/л активованого вугілля частота вкорінення складала 98-100%. Висота та кількість листя у рослин-регенерантів зростали в 1,5, біомаса – в 1,8, сумарна довжина корінців – в 2, вміст загальних пігментів в 7-10 разів у порівнянні з показниками на стандартному живильному середовищі, де вкорінення регенерантів не відбувалося.

9. Встановлено, що вміст арніфоліну в листях та суцвіттях рослин-регенерантів і рослин, що розмножені традиційним вегетативним шляхом, достовірно не відрізнявся і складав у середньому, відповідно, 0,1-0,2 % від сухої маси сировини.

10. Виявлено відновлення функціонування водного обміну у рослин-регенерантів по закінченні двохетапної адаптації їх in vivo в теплиці та польових умовах.

11. Розроблено ефективний спосіб клонального мікророзмноження A. foliosa, що складається з чотирьох етапів і дає змогу за один цикл тривалістю 120 діб одержувати від однієї вихідної рослини в середньому 24 вкорінені адаптовані до умов in vivo рослини-регенеранти.

Публікації автора:

1. Зеленіна Г.А. Мікроклональне розмноження та фізіологічні особливості регенерантів Arnica foliosa Nutt. // Вісник Одеського національного університету (сер. Біологія). – 2004. – Т. 9, № 2. – С. 63–66.

2. Зеленина Г.А., Шестопал О.Л., Игнатова С.А. Оптимизация состава питательной среды для микроразмножения Arnica foliosa методом математического планирования эксперимента // Бюлл. Никит. ботан. сада. – 2005.– Вып. 91. - С. 104–108.

3. Зеленіна Г.А. Вплив компонентів живильного середовища на ефективність мікророзмноження Arnica foliosa Nutt. in vitro // Вісник Харківського національного аграрного університету (сер. Біологія). – 2005. – Вип. 2 (7). – С. 89–93.

4. Зеленіна Г.А. Мікророзмноження та особливості водного обміну регенерантів Arnica foliosa Nutt. // Вісник Одеського національного університету (сер. Біологія). – 2005. – Т. 10, № 5. – С. 7–11.

5. Деревинська Т.І., Зеленіна Г.А., Любимова Н.С. Проблеми і перспективи вирощування арніки на півдні України з використанням мікроклонального розмноження // Збірн. наук. праць „Фальцфейнівські читання”. – Херсон: Терра, 2005. – Т. 1. - С. 117–118.

6. Зеленина Г.А. Изучение возможности микроклонирования горицвета весеннего и арники облиственной // ІІІ Укр. конф. по мед. ботан. (Київ, 1992). – К., 1992. – С.118.

7. Зеленіна Г.А., Азарова Л.В. Розмноження арніки облисненої методом культури рослинних тканин // ІІ з’їзд Українського товариства фізіологів рослин (Київ, 1993).– К., 1993. – Т. 1. – С. 76–77.

8. Зеленина Г.А., Коваль В.Т. Физиологические особенности регенерантов Arnica foliosa Nutt. при микроклональном размножении // Междунар. научн. конф. „Молекулярная генетика, геномика и биотехнология” (Минск, 2004). – Минск, 2004.- С. 232–233.

9. Зеленіна Г.А. Вплив компонентів живильного середовища на ефективність мікророзмноження in vitrо Arnica foliosa Nutt. // ІІ Междунар. научн. конф. студ., аспир. и молод. ученых, посвященная 140-летию Одесского национального университета им. И. И. Мечникова (Одесса), 2005. – Одесса, 2005. - С. 30.

10. Зеленина Г.А., Игнатова С.А. Оптимизация питательных сред для микроразмножения in vitrо Arnica foliosa Nutt. методом математического планирования эксперимента // Междунар. науч. конф. „Современные проблемы генетики” (Минск, 2005). – Минск, 2005. – С. 225.

11. Зеленіна Г.А., Ігнатова С.О. Попередня активація пазушних меристем для підвищення ефективності мікророзмноження in vitrо Arnica foliosa Nutt. // Міжнар. наук.-практ. конф. “Генетичні ресурси для адаптивного рослинництва: мобілізація, інвентаризація, збереження, використання” (Оброшино). – Львів, 2005. – С. 262 – 263.