Гіпотермічне та низькотемпературне зберігання рослин-регенерантів і меристем часнику (Allium sativum L.) для створення in vitro колекцій

Abstract

В Україні розроблюють способи створення колекцій генетичних ресурсів рослин. У роботі досліджували вплив різних умов зберігання на показники життєздатності колекційних зразків часнику (Allium sativum L.). Культуру проростків сорту «Дюшес» депонували in vitro за температури 4°С у темноті на живильному середовищі Murashige-Skoog (МS) із різним мінеральним складом (1/2 МS і МS) та за температури 22°С на середовищі МS із різною концентрацією сахарози (4,5; 6; 9 і 12%) упродовж року. Матеріалом для низькотемпературного зберігання були меристеми сортів «Дюшес» (озимий) та «Ма- нуйлівський» (ярий). Апекси дегідратували розчином, що вітрифікується (1 М сахарози + 2 М гліцерину + 2,5 М етиленгліколю), протягом 120 хв, розміщували у кріопробірки та занурювали у рідкий азот. Зразки зберігали за температури –196°C упродовж години та 5 років. Максимальну збереженість проростків протягом року забезпечувало депонування за температури 4°С на середовищі 1/2 МS (94,4%) та 22°C на середовищі з додаванням 12% сахарози (85%). Зберігання меристем часнику за тем- ператури –196°C не впливало на їх життєздатність та швидкість розвитку. Життєздатність деконсервованих меристем час- нику сортів «Дюшес» та «Мануйлівський» складала близько 60%.

В Украине разрабатывают способы создания коллекций генетических ресурсов растений. В работе исследо- вали влияние разных условий хранения на показатели жизнеспособности коллекционных образцов чеснока (Allium sativum L.). Культуру проростков сорта «Дюшес» депонировали in vitro при температуре 4°С в темноте на питательной среде Murashige-Skoog (МS) с разным минеральным составом (1/2 МS и МS) и при температуре 22°C на среде МS с разной концентрацией сахарозы (4,5; 6; 9 и 12%) в течение года. Материалом для низкотемпературного хранения были меристемы сортов «Дюшес» (озимый) и «Мануйловский» (яровой). Апексы дегидратировали витрифицирующимся раствором (1 М са- харозы + 2 М глицерина + 2,5 М этиленгликоля) в течение 120 мин, размещали в криопробирки и погружали в жидкий азот. Образцы хранили при температуре –196°C в течение часа и 5 лет. Максимальную сохранность проростков в течение года обеспечивало депонирование при температуре 4°С на среде 1/2 МS (94,4%) и 22°C на среде с добавлением 12% сахарозы (85%). Хранение меристем чеснока при температуре –196°C не влияло на жизнеспособность и скорость развития. Жизне- способность деконсервированных меристем чеснока сортов «Дюшес» и «Мануйловский» составляла около 60%.

New methods to establish various types of plant genetic collection are developed in Ukraine in order to preserve the existing species and varieties. This research deals with the effects of short-term hypothermic (4°C) and long-term low temperature (–196°C) storage on viability of the collection samples of garlic (Allium sativum L.). In the first case the culture of garlic sprout of Duchess variety was stored in vitro at the temperature of 4°C in the Murashige-Skoog (MS) medium with different mineral composition (1/2 MS and MS) in the dark for 3, 6, 9 and 12 months as well as in MS medium with various concentrations of sucrose (4.5, 6, 9 and 12%) at 22°C. The material for long-term low temperature storage of the garlic samples in liquid nitrogen were the meristems of different development type, Duchess (winter) and Manuilivskyy (spring) varieties. The apices were dehydrated in plant vitrification solution (1 M sucrose + 2 M glycerol + 2.5 M ethylene glycol) for 120 min, placed into cryovials and immersed into liquid nitrogen. The samples were stored at the temperature of –196°C for 5 years. The storage at 4°C in 1/2 MS medium provided the maximum preservation of the regenerated plants during a year (94.4%). During culturing at 22°C the highest viability (85%) was observed in the medium, containig 12% sucrose. Long-term storage of garlic meristem at –196°C did not affect the viability and growth rate if compared to the apices, thawed an hour after plunging into liquid nitrogen. The viability of vitrified-warmed garlic meristems of Duchess and Manuilivskyy varieties was about 60%.