Вплив екзогенних регуляторів росту на морфогенез цикорію

Cichorium intybus L. in vitro

1КВАСКО О.Ю., 2МАТВЄЄВА Н.А.

1Київський національний університет ім. Тараса Шевченка, кафедра фізіології та екології рослин вул. Акад. Глушкова, 2, м. Київ, 03022, Україна

e-mail: kvasko.olena@gmail.com

2Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України, відділ генетичної інженерії вул. Заболотного, 148, м. Київ, 03680, Україна

е-mail joyna56@gmail.com

Cichorium intybus L. – дворічна рослина родини Compositae, яка містить інулін, флавоноїди, вітаміни, сексвітерпенові лактони, кумарини (Rehman et al, 2003). Цикорій використовується в медицині як гепатопротекторний, кардіотонічний, діуре-

тичний, протизапальний засіб (Gadgoli et al, 1997; Ahmad et al, 1998; Hughes et al, 2001). Салатні сорти вживаються в їжу без термообробки, що робить цикорій перспективним об’єктом для створення так званих їстівних вакцин за допомогою методів генетичної інженерії. Тому інтерес становить визначення оптимальних умов культивування цикорію in vitro. На процеси росту та розвитку рослин в умовах in vitro значний вплив здійснюють екзогенні регулятори росту, вплив яких на морфогенез цикорію in vitro було нами досліджено.

Вихідним матеріалом слугувало насіння цикорію сорту Пала росса. Асептичні рослини отримано шляхом поверхневої стерилізації насіння. Для цього насіння послідовно витримували в 70 % етанолі (30 сек.), 25 % розчині комерційного препарату «Білизна» (10 хв), після чого промивали в дистильованій воді (60 хв). Насіння пророщували в чашках Петрі на агаризованому безгормональному середовищі MS (Murashige, Skoog, 1962) в темряві при температурі 26 °С. 45-денні проростки переносили в рідкі живильні середовища MS із зменшеною вдвічі концентрацією макроелементів (1/2 MS) та різними регуляторами росту (0,5 мг/л кінетину, 0,5 мг/л ІМК, 1 мг/л ГК3). Контролем слугувало середовище 1/2 без фітогормонів.

Показано, що додавання в середовище 0,5 мг/л кінетину сприяло утворенню адвентивних пагонів біля основи розетки листків. Бічні корені при цьому розвинені слабо. Додавання в середовище 1 мг/л ГК3 призводило до витягування міжвузля і, відповідно, до видовження пагонів. За даного складу живильного середовища спостерігалося утворення додаткових пагонів з пазушних бруньок. ГК3 також сприяло росту кореневої системи в довжину. Додавання в середовище 0,5 мг/л ІМК призводило до значного росту кореневої системи за рахунок збільшення діаметру бічних коренів та їх кількості. Крім того, спостерігався ріст додаткових пагонів з пазушних бруньок.

Таким чином, досліджено вплив екзогенних регуляторів росту на морфогенез цикорію in vitro. Показано, при культивуванні цикорію в рідкому живильному середовищі з 0,5 мг/л кінетину можна ініціювати утворення його чисельних додаткових пагонів. Це явище може бути використано при мікроклональному розмноженні рос-

лин C. intуbus.

184 Experimental Botany

ЛІТЕРАТУРА

Rehman R.U., Israr M., Srivastava P.S., Bansal K.C., Abdin M.Z. In vitro regeneration of witloof chicory (Cichorium intybus L.) from leaf explants and accumulation of esculin // In vitro Cell. Devel. Biol. – 2003. – 39, N 2. – P. 142-146.

Gadgoli C., Mishra S.H. Antihepatotoxic activity of Cichorium intybus // Ethanopharmacology. – 1997. – 58, N 2. – P. 131-134.

Hughes R., Rowland I.R. Stimulation of apoptosis by two prebiotic Chicory fructans in the rat colon // Carcinogenesis. – 2001. – 22, N 1. – P. 43-47.

Ahmad K.D., Gilani S.N., Akhtar A.H., Khan L. Antiulcerogenic evaluation of aqueous extracts of Cichorium intybus and Phyllanthus emblica in normal and aspirin-treated rats // J. of Sci. Industr. Res. Pakistan. – 1998. – 41, N 2. – P. 92-96.

Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bio-assays with tobacco tissue cultures // Physiol. Plantarum. – 1962. – 15, N 3. – P. 473−497.

Вплив бактеріального стресу на ізоферментний спектр пероксидази пшениці і цукрових буряків

1КОЛОМІЄЦЬ Ю.В., 2БУЦЕНКО Л.М.

1Національний університет біоресурсів і природокористування України, кафедра екобіотехнології та біорізноманіття вул. Героїв Оборони, 15, м. Київ, 03041, Україна

e-mail: julyja@i.ua

2Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України, відділ фітопатогенних бактерій, вул. Заболотного, 154, Київ, 03680, Україна

e-mail: plant_path@ukr.net

Пероксидаза – широко розповсюджений в живих організмах фермент. Цей білок є за своєю природою полі функціональним і приймає участь в багатьох процесах життєдіяльності рослин, таких як ріст, морфогенез, захист від стресів. В клітинах рослин за інфікування патогенами відбувається репрограмування експресії генів, що проявляється в репресії синтезу одних білків і експресії утворення інших, які відсутні в тканинах неінфікованих рослин. Метою роботи є дослідження ізоферментного спектру пероксидазипшеницііцукровихбуряківзабактеріальногостресу.

Об’єктами досліджень було пророщене насіння цукрових буряків сорту Білоцерківський однонасінний 45, диплоїдних гібридів Ялтушківський ЧС 72, Український ЧС 70, триплоїдних гібридів Олександрія, Перла та пшениці сорту Рання 93. В дослідах, які моделюють вплив стресового фактору, насіння цукрових буряків пророщували в суспензії прогрітих клітин (ПК) Pseudomonas wieringae 7922, насіння пшениці – в суспензії прогрітих клітин P. syringae pv. atrofaciens штамів 9417, 9400, 8281. Розділення ізоферментів здійснювали в 7,5% поліакриламідному гелі з трісгліциновим буфером рН 8,3. Зони пероксидазної активності виявляли за реакцією між перекисом водню та бензидином чи аскорбіновою кислотою. Ізоферментний спектр характеризували за електрофоретичною рухливістю (Rf).

За пророщування насіння цукрових буряків сорту Білоцерківський однонасінний 45, диплоїдних гібридах Ялтушківський ЧС 72, Український ЧС 70, триплоїдних

гібридів Олександрія, Перла в суспензії прогрітих клітин P. wieringae 7922 і в дистильованій воді виявили дві зони пероксидазної активності з Rf 0,15 і 0,25. В насінні, пророщеному в суспензії ПК, спостерігали зміни у кількісному співвідношенні цих ізоформ пероксидази. На електрофореграмах ізопероксидаз в жодному випадку ми не спостерігали появи нових або повного зникнення існуючих ізоферментів.

В пророщеному насінні пшениці сорту Рання 93 як за наявності суспензії прогрітих клітин P. syringae pv. atrofaciens штамів 9417, 9400, 8281, так і за відсутності ПК бактерій, спостерігали три ізоформи пероксидази з Rf 0,05; 0,6 та 0,65. За цих умов в пророщеному насінні пшениці ми не спостерігали змін у кількісному і якісному складі ізоформ пероксидаз.

Таким чином, пророщування насіння цукрових буряків та пшениці в умовах бактеріального стресу не впливало на ізоферментний спектр пероксидази цих рослин. Можливо, що адаптація рослин до стресових умов відбувалася за рахунок підвищення активності існуючих форм пероксидази.

Робота виконана за фінансової підтримки державного фонду фундаментальних досліджень (Ф 25.6/003).

Качественные показатели зерна сортов озимого тритикале в Донецкой области

КОРЧАГИНА Е.В., РЯБЧЕНКО Н.А.

Донецкий национальный университет экономики и торговли им. Михаила Туган – Барановского, кафедра товароведения и экспертизы продовольственных товаров

ул. Щорса, 31, г. Донецк, 83050, Украина

Учеными аграриями установлено, что потенциал признаков рода Triticum L., как любого другого ботанического таксона не безграничен (Орлова, 2001). В связи с этим в селекции зерновых культур все возрастающее значение приобретает отдаленная гибридизация, значительно расширяющая возможности селекционера в создании генетических структур, обеспечивающих получение трансгрессивных форм по продуктивности, зимостойкости, химико-технологическим параметрам и другим свойствам и признакам, которыми должен обладать современный сорт культурных злаков (Щипак и др., 2003). На современном этапе наибольшее значение в теоретическом и селекци- онно-практическом отношении имеют пшенично-ржаные гибриды амфидиплоидного уровня – тритикале (Шпайдерман, Орлова, 2000). Это новый ботанический вид зернового растения, синтезированный человеком гибридизацией пшеницы с рожью. Эта культура зачастую превосходит своих родителей по урожайности и качеству продукции, а по устойчивости к неблаго-приятным почвенно-климатическим условиям и к наиболее опасным заболеваниям и вредителям не уступает ржи (Калиниченко, Голен-

ков, 2007, Заварзин, 2004).

Цель наших исследований заключалась в проведении сравнительного анализа качественных показателей зерна 20 сортов озимого тритикале для широкого их применения в хлебо-булочном производстве.

Результаты проведенных исследований показали, что генетические различия между 20 сортов озимого тритикале по содержанию крахмала характеризовались высокой степенью достоверности, которая варьировалась от 67 до 72 %. Так, высокое его содержание отмечено у сортов: Гренадер (72 %), Саргау (72 %) и Авангард (71 %), а низкое, соответственно, у Союза (67 %), Хангора (70 %) и Юбилейного (70 %). Определение амилозы и амилопектина, основных компонентов крахмала, показало, что у сорта Авангард, который характеризовался высоким содержанием крахмала (71 %) установлена обратная зависимость в содержании амилозы (16 %). По сорту Хонгор прослеживается тенденция, характеризующаяся высоким содержанием амилозы (18 %), при низком количестве крахмала (70 %). В целом по сортам содержание амилозы в зерне варьировало от 16 до 18 %. Высокое содержание амилозы отмечено у сортов тритикале: Саргау и Юбилейный (по 18 %), а низкое – Авангард и ТН17 (по

16 %).

Установлено, что сорта тритикале с высоким содержанием в зерне амилопектина имели низкие показатели амилозы. Так, у сорта Авангард содержание амилопектина составляло 84 %, а амилозы только 16 %.

Самое низкое содержание амилопектина отмечено у сорта Саргау (81 %) при высоком содержании амилозы (18 %). Этот показатель в зерне тритикале колебалось по сортам от 81 % до 84 %. Высокие его показатели отмечены у Авангарда (84 %), ТН17 (84 %) и Студента (83 %), а низкие, соответственно, у Саргау (81 %).

По активности α и β-амилазы, ровно как и по их суммарной активности, различия между сортами тритикале доказываются на высоком уровне значимости. Так, высокая активность α-амилазы характерна для сортов Гренадер (17,2 мг/Гк) и Авангард (12,8 мг/Гк), а низкая – Союз (6,0 мг/Гк), Хонгор (6,5 мг/Гк) и ТН17 (6,8 мг/Гк). По активности β-амилазы наблюдалась обратная зависимость. Так, сорт Хонгор, характеризующейся самой низкой α-амилазной активностью (6,5 мг/Гк) имел высокие показатели β-амилазной активности (46,1 мг/Гк). Высокая активность α-амилазы у сорта Гренадер (17,2 мг/Гк) обратно коррелированна с низкой активностью β-амилазы (39,5 мг/Гк). Изменчивость β-амилазной активности по сортам колебалась от 38,3 до 52,4 мг/Гк. Высокие ее показатели отмечены у Союза (52,4 мг/Гк) и Хонгора (46,1 мг/Гк), а низкие – у Студента (38,5 мг/Гк) и Гренадера (39,5 мг/Гк).

ЛИТЕРАТУРА

Заварзин А.И. Использование зерна тритикале в хлебопечении // Резервы повышения продуктивности с.-х. культур. – Саратов, 2004. – С. 26-29.

Калиничнко В.А., Голепков В.Ф. Хлебопекарные свойства зерна тритикале и продуктов его переработки // Биохимия и качество зерна. – М., 2007. – С.19-27.

Орлова Н.С. Селекция зерновых форм озимого тритикале // Актуальные вопросы генетики и селекции. – Кишинев, 2001. – С. 71-73.

Шпайдерман Я.А., Орлова Н.С. Пшенично-ржаные гибриды тритикале и некоторые хозяйственно-биологические его особенности // Генетика, селекция и семеноводство. – Сара-

тов, 2000. – С. 29-34.

Щипак Г.В., Шевченко Н.С., Иванченко Э.Г. Продуктивность озимых сортов тритикале Харьковской селекции // Зерновые культуры. – 2003. – № 4. – С. 13-14.