Индукция соматического эмбриогенеза у кедрового стланика (Pinus pumila (Pall.) Regel) в культуре in vitro

Abstract

Индукция и пролиферация эмбриогенного каллуса являются ключевыми этапами для крупномасштабного размножения путем соматического эмбриогенеза и долгосрочного хранения зародышей хвойных видов. Однако существуют проблемы, такие как низкий отклик эксплантов на индукционных средах, низкая эффективность размножения, слабая жизнеспособность и потеря эмбриогенности каллусных культур в процессе культивирования. Для решения проблем соматического эмбриогенеза кедрового стланика (Pinus pumila (Pall.) Regel) мы варьировали концентрацию и комбинации регуляторов роста растений в средах для индукции эмбриогенного каллуса у зародышей на разных стадиях развития. Нами была установлена зависимость отклика экспланта от стадии его развития, от гормонального состава питательной среды, определены наилучшие условия культивирования эмбриогенного каллуса. Было установлено, что зиготические семядольные зародыши длиной 1 мм являются наиболее перспективным материалом для индукции каллусогенеза у P. pumila (85 %). Эмбриогенный каллус активнее образовывался на среде DCR с пониженной концентрацией регуляторов роста растений NAA (1 мг/л) и 6-BAP (0,5 и 1 мг/л). Пересадки на свежие среды того же состава каждые 14 дней позволяли не только поддерживать жизнеспособность каллусов, но также сохранять их способность к интенсивной пролиферации в течение года

Induction and proliferation of embryogenic calluses are the key stages in large-scale reproduction of coniferous species by somatic embryogenesis and long-term storage of their embryos. However, there are some issues, such as low reproduction efficiency, loss of embryogenic ability, poor viability. To solve the problems of somatic embryogenesis in the Siberian dwarf pine (Pinus pumila (Pall.) Regel), we aimed to determine the best cultivation conditions by varying the concentrations and combinations of plant growth regulators in the culture medium for inducing embryogenic calluses at different stages of embryo development. Explant response dependence on the stage of its development and the hormonal composition of the nutrient medium was established and optimal conditions for induction of somatic embryogenesis in Siberian dwarf pine were determined. Zygotic embryos with a length of 1 mm (mature embryo) were shown to be the most promising material for induction of Pinus pumila callogenesis (85 %). Embryogenic calluses were formed more actively on the DCR medium with reduced concentrations of plant growth regulators, NAA (1 mg/l) and 6-BAP (0.5 and 1 mg/l). Calluses transplanted to fresh media of the same composition every 14 days maintained their viability and sustained their ability to intensively proliferate throughout the year