Маляренко Валентина Михайлівна Анатомо-морфологічна будова фасційованих форм рослин родини Cactaceae A. L. Juss. та їх ініціація in vitro

Короткий опис

Маляренко Валентина Михайлівна, тимчасово не пра­цює: «Анатомо-морфологічна будова фасційованих форм рослин родини Cactaceae A. L. Juss. та їх ініціація in vitro» (03.00.05 - ботаніка). Спецрада Д 26.001.14 у Київському національному університеті імені Тараса Шевченка

Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Міністерство освіти і науки України
Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Міністерство освіти і науки України
Кваліфікаційна наукова
праця на правах рукопису
МАЛЯРЕНКО ВАЛЕНТИНА МИХАЙЛІВНА

УДК 582.661.56:581.522.5:582.1+581.165.7
ДИСЕРТАЦІЯ
АНАТОМО-МОРФОЛОГІЧНА БУДОВА ФАСЦІЙОВАНИХ
ФОРМ РОСЛИН РОДИНИ СACTACEAE A.L. JUSS. ТА ЇХ ІНІЦІАЦІЯ IN VITRO
03.00.05 – ботаніка
біологічні науки
Подається на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук
Дисертація містить результати власних досліджень. Використання ідей,
результатів і текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело
_____________Маляренко В.М.
Науковий керівник: Гайдаржи Марина Миколаївна, доктор біологічних наук,
старший науковий співробітник
КИЇВ – 2018

ЗМІСТ
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ
ВСТУП 19
РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ
1.1 Загальна характеристика представників родини Cactaceae A.L.Juss. 24
1.2 Класифікація фасціацій та поширення в природі 27
1.3. Анатомо-морфологічні особливості рослин фасційованих форм 29
1.4. Вплив фітопатогенів на розвиток деформацій органів рослин 30
1.5. Вплив регуляторів росту на індукцію фасціацій in vitro 33
1.6. Особливості застосування біотехнологічних методів для розмноження
кактусів в умовах in vitro 36
РОЗДІЛ 2. МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ
2.1. Загальна характеристика досліджуваних видів 45
2.2. Матеріали досліджень 47
2.3. Методи дослідження 49
РОЗДІЛ 3. ФАСЦІАЦІЇ У ПРЕДСТАВНИКІВ РОДИНИ СACTACEAE
БОТАНІЧНОГО САДУ ІМ. АКАД. О.В. ФОМІНА
3.1. Аналіз колекції фасційованих рослин видів родини Сactaceae А. L. Juss.,
інтродукованих у захищеному ґрунті Ботанічного саду ім. акад. О.В. Фоміна 55
3.2. Перевірка видів родини Cactaceae на вірусне ураження 59
3.3. Біологічне тестування детектованих вірусів 64
РОЗДІЛ 4. ПОРІВНЯННЯ АНАТОМО-МОРФОЛОГІЧНОЇ БУДОВИ,
ВИЗНАЧЕННЯ ОВОДНЕНОСТІ У ЗВИЧАЙНИХ І ФАСЦІЙОВАНИХ ФОРМ
4.1. Анатомо-морфологічні особливості фасційованої і звичайної форм
Mammillaria elongata 67
4.2. Анатомо-морфологічні особливості фасційованої і звичайної форм Cereus
peruvianus 72
17
4.3. Порівняння фасційованих і звичайних стебел представників родини Сactaceae
за оводненістю 79
5. РОЗМНОЖЕННЯ ПРЕДСТАВНИКІВ РОДИНИ CACTACEAE В УМОВАХ IN
VITRO
5.1. Особливості стерилізації первинного матеріалу 81
5.2. Пряма регенерація звичайних пагонів in vitro 82
5.3. Калюсогенез у досліджуваних представників родини 88
5.4. Адаптація вирощених in vitro представників родини Cactaceae до
нестерильних умов 99
ВИСНОВКИ 102
Список використаних джерел 104
ДОДАТКИ
ДОДАТОК А Пагоноутворення на стеблових експлантах досліджуваних видів
рослин 122
ДОДАТОК Б Непряма регенерація фасційованих пагонів 123
ДОДАТОК В Список опублікованих праць за темою дисертації 124

Список літератури

ВИСНОВКИ
У дисертаційній роботі представлено результати анатомо-морфологічної
будови стебел Mammillaria elongatа f. cristata та Cereus peruvianus f. monstrosa. У
гребінчастої та монстрозної форм з’ясовано структури, тканини та напрямки змін,
які відрізняють їх від видів з типовими формами росту. Підібрано середовища для
ініціації формування фасційованих пагонів-регенерантів зі звичайних і
фасційованих первинних експлантів та змодельовані умови in vitro, за яких
утворюються фасціації. Розроблений спосіб отримання фасційованих форм M.
elongata, P. comosa, C. peruvianus in vitro може бути використано для масового
розмноження їхніх декоративних форм.
1. Встановлено, що на відміну від рослин з типовою формою росту у Cereus
peruvianus f. monstrosa змінюється форма поперечного перерізу стебла з
ребристого до багатокутного, площа клітин кори та площа клітин серцевини;
з’являється більша кількість ребер, з меншою висотою і довжиною сторони ребра.
На відміну від звичайної форми у Mammillaria elongata f. cristata змінюється
напрямок росту стебла від вертикального до напіврадіального, форма поперечного
перерізу з циліндричної на еліптичний, маміли стають дрібніші та збільшується
їхня кількість, зменшується площа клітин епідерми. У обох досліджуваних форм
збільшується кількість провідних пучків та змінюється їх розташування.
2. З’ясовано, що інтактні рослини, прищепи, підщепи, фасційовані і звичайні
форми досліджуваних видів рослин, крім Cereus peruvianus f. monstrosa,
асоційовані з вірусним ураженням, збудниками якого є віруси родів Carlavirus,
Poteхvirus, Tobamovirus та Tritimovirus. Вірусне ураження не впливає на
декоративні якості рослин фасційованих форм у представників родини Cactaceae
та не є причиною фасціації стебел.
103
3. У культуру in vitro введено рослини п’яти видів: Parodia comosa, Cereus
peruvianus, Mammillaria elongata, Setiechinopsis mirabilis, Aylostera fiebrigiі.
Підібрано ефективні живильні середовища для ініціації шести типів морфогенезу:
пряма регенерація звичайних і фасційованих пагонів, калюсогенез, непряма
регенерація звичайних і фасційованих пагонів і ризогенез.
4. Виявлено, що кількість регенерантів у представників родини Cactaceae
залежить від розміру материнського експланта. Для отримання 2-3 пагонів
необхідно використовувати експлант, який має 6-10 ареол.
5. Уперше ініціаційовано непряму регенерацію гребінчастих пагонів Parodia
comosa при культивуванні калюсу на живильному середовищі з концентрацією
6 мг/л БАП та 0,2 мг/л Кін у комбінації з 0,1 мг/л ІОК, вторинну регенерацію
гребінчастих пагонів Mammillaria elongata при культивуванні на живильному
середовищі з 0,1 мг/л БАП і 0,1 мг/л НОК та регенерацію пагонів монстрозної
форми Cereus peruvianus при культивуванні на живильному середовищі з 5 мг/л і
6 мг/л БАП і 4 мг/л 2,4-Д, а також формування фасційованих коренів у
Setiechinopsis mirabilis при дії 6 мг/л БАП і 0,2 мг/л НОК.
6. Отримано повний цикл розмноження in vitro Cereus peruvianus f.
monstrosa з адаптацією до нестерильних умов. Ініційовано in vitro регенерацію
кристатних форм Mammillaria elongata, Parodia comosa.