The induction callus formation in vitro from explants of rare and endangered orchid
Keywords:
Orchidaceae, culture in vitro, explants, callusogenesis, phytohormones.Abstract
Studies on the development of preservation methods for the representatives of Orchidaceae Juss. family, whose natural habitats and numbers are considerably decreasing are very urgent today. Along with the traditional techniques of plant preservation ex situ biotechnological methods used for these purposes are becoming more and more important. These work investigations dealt with the development and improvement of the methods of isolated orchid tissue culture of Ukraine flora in order to apply them in the system of plant resources preservation and procreation. As a result there were obtained callus cultures of vegetative and generative organs of 11 wild orchid species. For the first time there was found the interrelation between the callusоgenesis from explants of orchid vegetative and generative organs and ratio of the phytohormonal complex components at the specific stages of the ontogenesis that must be taken into account during the development of methods of these species clonal micropropagation. The maximum frequency of callusоgenesis in specific cultivation conditions was shown to be characteristic of the orchid generative organs which have a high content of cytokinins, IAA and low level of ABA.
References
BUTENKO R.G. (1964). Kultura izolorovanykh tkaney i fiziolohiya morphogeneza rasteniy / Otv. red. M.H. Chilachyan. M.: Nauka. 272 p. [БУТЕНКО Р.Г. (1964). Культура изолированных тканей и физиология морфогенеза растений / Отв. ред. М.Х. Чайлахян. М.: Наука. 272 с.]
BUTENKO R.G. (1999). Biolohiya kletok vysshykh rasteniy in vitro i biotechnologii na ikh osnove: ucheb. posobie. M.: FBK-PRESS. 160 p. [БУТЕНКО Р.Г. (1999). Биология клеток высших растений in vitro и биотехнологии на их основе: учеб. пособие. М.: ФБК-ПРЕСС. 160 с.]
BUYUN L.I. (2011). Studia Biologica, 5 (1): 173-188. [БУЮН Л.І. (2011). Сучасні погляди на екологічну спеціалізацію родини Orchidaceae Juss. Studia Biologica, 5 (1): 173-188]
CHEREVCHENKO T.M., BUYUN L.I., KOVALSKAYA L.A. (2010). Ukr. botan. zhurn., 5: 637-649. [ЧЕРЕВЧЕНКО Т.М., БУЮН Л.І., КОВАЛЬСЬКА Л.А. (2010). Запилювальні стратегії у орхідних (Orchidaceae Juss.). Укр. ботан. журн., 5: 637-649]
CHEREVCHENKO T.M., KUSHNIR G.P. (1986). Orkhidei v kulture. K.: Nauk. dumka. 198 p. [ЧЕРЕВЧЕНКО Т.М., КУШНИР Г.П. (1986). Орхидеи в культуре. К.: Наук. думка. 198с.]
CHEREVCHENKO T.M., LAVRENTIEVA A.N., IVANNIKOV R.V. (2008). Biotehnologiya tropicheskih i subtropicheskih rasteniy in vitro. K.: Nauk. dumka. 560 p. [ЧЕРЕВЧЕНКО Т.М., ЛАВРЕНТЬЕВА А.Н., ИВАННИКОВ Р.В. (2008). Биотехнология тропических и субтропических растений in vitro. К.: Наук. думка. 560 с.]
CHERVONA knyga Ukrainy. Roslinnyi svit. Vidp. red. YA. P. Didukh. (2009). K.: Globalkonsalting. 900 p. [ЧЕРВОНА книга України. Рослинний світ / Відп. ред. Я.П. Дідух. (2009). К.: Глобалконсалтинг. 900 с.]
EGOROVA T.A., KLUNOVA S.M., ZHIVUCHINA E.A. (2003). Osnovy biotechnologii. M.: Academiya. 208 p. [ЕГОРОВА Т.А., КЛУНОВА С.М., ЖИВУХИНА Е.А. (2003) Основы биотехнологии. М.: Академия. 208 с.]
FAY M.F., CHASE M.W. (2009). Orchid biology: from Linneus via Darwin to the 21st century. Ann. Bot., 104: 359-364.
GRODZINSKIY D.M., SHELYAG-SOSONKO Y.R., CHEREVCHENKO T.M. (2001). Problemy zberezhenya ta vidnovlenya bioriznomanittya v Ukrainі. K.: Vidav. dim «Akademperiodika». 105 p. [ГРОДЗИНСЬКИЙ Д.М., ШЕЛЯГ-СОСОНКО Ю.Р., ЧЕРЕВЧЕНКО Т.М. та ін. (2001). Проблеми збереження та відновлення біорізноманіття в Україні. – К.: Видавн. дім «Академперіодика». 105 с.]
GUMEROVA E.A., CAHUENKOVA S.A., GATINA E.A., RUMYANCEVA N.I. (2003). Phiziologiya rasteniy, 50 (5): 716-721. [ГУМЕРОВА Е.А., ЧУЕНКОВА С.А., ГАТИНА Е.А., РУМЯНЦЕВА Н.И. (2003). Соматический эмбриогенез и геммогенез в культуре гипокотилей Fagopirum Esculentum Moench. Физиология растений, 50 (5): 716-721]
KALLERHOFF J., ALIBERT G. (2003). Tissue culture. Somatic Embryogenesis. Encyclopedia of Applied Plant Sciences [Ed. Brian Thomas]. Wellesbourne: Academic Press. 1372-1379.
KLERK G.J. (2003). Tissue culture. Organogenesis. Encyclopedia of Applied Plant Sciences [Ed. Brian Thomas]. Wellesbourne: Academic Press. 1364-1371.
KOROSOV A.V., GORBACH V.V (2007). Kompyuternaya obrabotka biolohicheskikh dannykh: metod. posobie. Petrozavodsk: PetrGU. 76 p. [КОРОСОВ А.В., ГОРБАЧ В.В. (2007). Компьютерная обработка биологических данных: метод. пособие. Петрозаводск: ПетрГУ. 76 с.]
KRUGLOVA N.N. (2007). Citologiya, 49 (9): 762-763. [КРУГЛОВА Н.Н. (2007). Морфогенез in vitro клеток каллусов различного происхождения. Цитология, 49 (9): 762-763]
KRUGLOVA N.N., SELDIMIROVA O.A., ZAYCEV D.Y., KATASONOVA A.A. (2006). Izv. Chelyab. NC UrO RAN, 2 (32): 94-98. [КРУГЛОВА Н.Н., СЕЛЬДИМИРОВА О.А. , ЗАЙЦЕВ Д.Ю., КАТАСОНОВА А.А. (2006). Биотехнологическая оценка экспланта для полученя растений-регенерантов яровой пшеницы в культуре in vitro в целях адаптивной селекции в условиях Южного Урала. Изв. Челяб. НЦ УрО
РАН, 2 (32): 94-98]
LACHLAN B.W. (2009). Matematical Biology Research Trends. New York: Nova Science Publishers. 312 p.
LEELA T., NARESH B., SRIKANTH M. (2011). Morphological, physic-chemical and micropropagation studies in Jatropha curcas L. and RAPD analysis of the regenerants. Applied Energy, 88 (6): 2071-2079.
POPKOVA L.L. (2001). Tr. Nikit. botan. sada, 120: 41-53. [ПОПКОВА Л.Л. (2001). Орхидные Крыма: биология, экология, охрана. Тр. Никит. ботан. сада, 120: 41-53]
POPKOVA L.L., MITROPHANOVA O.V. (1997). Biotehnologicheskie issledovaniya sadovih I drugih cennih mnogoletnih kultur, 119: 168-181. [ПОПКОВА Л.Л., МИТРОФАНОВА О.В. (1997). Морфогенез некоторых орхидных Крыма при семенном размножении в условиях in vitro.
Биотехнологические исследования садовых и других ценных многолетних культур, 119: 168-181]
SHEYKO O.A. (2011). Phytohormony dykoroslykh orkhidnykh ta vvedennya ikh v kulturu in vitro: Avtoreph. diss. … kand. biol. nauk.: 03.00.12 / Institut phiziologii rasteniy i genetiki NAN Ukraini. R.: 20 p. [ШЕЙКО О.А. (2011). Фітогормони дикорослих орхідних та введення їх в культуру in vitro: Автореф. дисс. … канд. биол. наук: 03.00.12 /Інститут фізіології рослин і генетики НАН України. К.: 20 с.]
SOBKO V.G. (2007). Stezhynamy Chervonoyi knygy Ukrainy. K.: Urozhai. 280 p. [СОБКО В.Г. (2007). Стежинами Червоної книги. К.:Урожай. 280 с.]
SWARTS N.D., DIXON K.W. (2009). Terrestrial orchid conservation in the age of extinction. Ann. Bot., 104 (3): 543-556.
TEPLITCKAYA L.M., SHEYKO E.A., LOBKO V.N. (2007). Uch. zapiski Tavricheskogo nac. un-ta im. V.I. Vernadskogo. Seriya «Biologiya, chimiya», 3: 79-86. [ТЕПЛИЦКАЯ Л.М. ШЕЙКО Е.А., ЛОБКО В.Н. (2007). Культура пыльников орхидных in vitro и ее морфогенетический потенціал. Уч. записки Таврического нац. ун-та им. В.И. Вернадского. Серия «Биология, химия», 3: 79-86]
TREMBLLEY R.L., ACKERMAN J.D., ZIMMERMAN J.K, CALVO R. (2005). Variation in sexual reproduction in orchids and its evolutionary consequences a spasmodic journey to diversification. Biol. J. Linnean Soc., 84: 1-54.
WU I-F., CHEN J.-T., CHANG W.-C. (2004). Effects of auxins and cytokinins on embryo formation from rootderived callus of Oncidium «Gower Ramsey». Plant Cell, Tissue and Organ Cult., 1: 107-109.
