Viendienės (Hemerocallis spp.) diploidų in vitro augalų poliploidizacija ir poliploidų stabilumo įvertinimas
Baranauskas, Aurimas |
Santraukos turinys: Viendienė (Hemerocallis spp.) yra dekoratyvinis augalas, kilęs iš Azijos ir plačiai paplitęs visame pasaulyje. Natūraliai paplitusios viendienės rūšys dažniausiai yra diploidinės kilmės. Augalų selekcijoje dažnai yra taikoma poliploidizacija, nes iki tam tikro lygmens poliploidiniai augalai yra pranašesni už jų tėvinius diploidus morfologinėmis ir fiziologinėmis savybėmis. Tetraploidų žiedai ir lapai įprastai būna didesni ir platesni, palyginus su diploidiniais augalais, dėl to jie vis populiarėja tarp selekcininkų ir kolekcininkų. Šio tyrimo tikslas - poliploidizuoti viendienės (Hemerocallis spp.) augalus in vitro sistemoje ir įvertintinti jų genetinį kintamumą bei poliploidų stabilumą. Prieš poliploidizaciją buvo nustatytos optimalios viendienės augalų įvedimo in vitro sistemą ir dauginimo joje sąlygos. Diploidiniai augalai buvo poliploidizuoti in vitro naudojant orizaliną. Tekmės citometrijos metodu nustatytas ploidiškumo lygis parodė, kad iš diploidų buvo gauti tetraploidai. Genetinis kintamumas įvertintas tarp to pačio genotipo diploido ir autotetraploido naudojant mikrosatelitų žymeklius. Įvedus augalus į in vitro sistemą pagrindiniai skirtumai matyti išaknydinimo stadijoje. Buvo išbandytos dvi skirtingos terpės išaknydinimui – nikotino amido (NIC) ir modifikuota regeneracijos terpė (RM1), pastarojoje šaknys augo geriau. Įvertinus genetinį kintamumą tarp to pačio genotipo diploido ir autotetraploido, genetinių skirtumų nebuvo. Poliploidizavus augalus in vitro su orizalinu, praėjus 2 mėnesiams jokių neigiamų poveikių augalams pastebėta nebuvo. Rezultatai su tekmės citometru parodė, kad poliploidizavus diploidus buvo gauti tetraploidai. Iš gautų rezultatų galima daryti išvadą, kad MS terpė su tidiazuronu yra tinkama viendienių auginimui ir dauginimui in vitro sistemoje. Viendienių įšaknydinimui tinkamesnė yra modifikuota RM1 terpė. Genetinio kintamumo tarp to paties genotipo diploido ir autotetraploido nebuvo. Taip pat nustatyta, kad norint gauti tetraploidus iš diploidų užtenka mažiausios orizalino koncentracijos.
Summary: Daylily (Hemerocallis spp.) is an ornamental plant native to Asia and found all throughout the world. The commonly found daylily species are mostly of diploid origin. Polyploidization is often used in plant breeding because, up to a certain level, polyploid plants are superior to their parental diploids in terms of morphological and physiological characteristics. Tetraploids tend to have larger and broader flowers and leaves compared to diploid plants, making them increasingly popular with breeders and collectors. The aim of this study is to polyploidize Hemerocallis spp. plants in vitro and to evaluate their genetic variability and polyploid stability. Optimal in vitro cultivation conditions were determined prior to polyploidization. The diploid plants were then polyploidized in vitro using oryzalin. The ploidy level determined by flow cytometry method showed that tetraploids were obtained from diploids. Genetic variability was assessed between diploid and autotetraploid of the same genotype by implementing microsatellite markers. After introducing the plants into the in vitro system, the main differences can be seen at the stage of rooting. Two different rooting mediums were tested – nicotinamide (NIC) and modified regeneration medium (RM1). Better root growth was observed in the latter. When genetic variability was assessed between a diploid and an autotetraploid of the same genotype, no differences were observed. After polyploidization of plants in vitro with oryzalin, no negative effects on the plants were observed after 2 months. Flow cytometry data showed that tetraploids were derived from diploids. From the obtained results, it can be concluded that MS medium with thidiazuron is suitable for the cultivation and propagation of daylilies in an in vitro system. Modified RM1 medium is more suitable for daylily rooting. No genetic variability was observed between a diploid and an autotetraploid of the same genotype. It was also found that the lowest concentration of oryzalin is sufficient to obtain tetraploids from diploids.