Дисертації БФ

Постійне посилання зібрання

https://dspace.onu.edu.ua/handle/123456789/35139

Переглянути

Перегляд Дисертації БФ за Автор "Tytarenko, Nadiia V."

Зараз показуємо 1 - 1 з 1
  • Ескіз
    Документ
    Удосконалення біотехнології мікроклонального розмноження Rubus Fruticosus L. і Paulownia Tomentosa Steud. з використанням мікроорганізмів
    (2023) Титаренко, Надія Володимирівна; Tytarenko, Nadiia V.
    Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 162 «Біотехнології та біоінженерія» – Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Одеса, 2023. Дисертаційне дослідження присвячене удосконаленню біотехнології мікроклонального розмноження павловнії Paulownia tomentosa (Thunb.) Steud. та ожини Rubus fruticosus L. сорту Торнфрі з використанням мікроорганізмів на етапі постасептичної адаптації. Для дослідних культур рослин було запропоновано удосконалені технологічні схеми отримання садивного матеріалу від стадії введення ініціальних експлантів в культуру in vitro до стадії отримання адаптованих у закритому ґрунті саджанців. Мікроклональне розмноження – асептичне культивування рослин in vitro з метою швидкої репродукції, що дозволяє оперативно отримувати велику кількість генетично однорідних саджанців із заданими характеристиками. Для підвищення ефективності цього методу необхідно враховувати фізіологічні особливості видів рослин, які розмножують, та удосконалювати стандартні підходи на різних етапах мікроклонування, включаючи постасептичну адаптацію мікроклонів – стадію із великими потенційними втратами рослинного матеріалу. Ожина звичайна (Rubus fruticosus L.) – плодово-ягідна культура, яка стає все більш розповсюдженою в українському садівництві. Найбільш зручними у догляді та зборі врожаю є безколючкові сорти. Мікроклонування дозволяє швидко та безперервно отримувати велику кількість саджанців ожини навіть в умовах невеликих потужностей виробництва. Павловнія повстяна (Paulownia tomentosa (Thunb.) Steud.) – деревна культура, що активно вирощується у багатьох країнах світу як джерело відновлюваної енергії, та останні декілька років почала активно культивуватися в Україні. Через простоту у догляді, швидкий ріст та енергетичний потенціал сьогодні є запит на великі партії якісних стандартизованих саджанців. Оскільки мікроклонований садивний матеріал як ожини, так і павловнії на сьогодні користується широким комерційним інтересом, вони були обрані у ролі модельних рослин для удосконалення біотехнології мікроклонування з використанням захисних мікроорганізмів. У результаті проведеної роботи вперше для дослідних видів рослин запропоновано використання фунгіцидів під час поверхневої стерилізації експлантів, що дозволило зберігати нижчий рівень контамінації (16,7% для павловнії та 8,3% для ожини) та вищий відсоток приживлюваності (58,3% для павловнії та 73,3% для ожини) у порівнянні з контролем. Встановлено оптимальну концентрацію аскорбінової кислоти у складі середовища на етапі введення в культуру (50 мг/л – для павловнії, 100 мг/л – для ожини) та визначено, що напіврідке агаризоване середовище із 0,4% агару краще впливало на показники росту та розвитку експлантів рослин на первинних етапах мікроклонування, ніж більш щільне середовище із 0,8% агару. Вперше досліджено використання альтернативних желюючих компонентів на різних етапах мікроклонування ожини і павловнії та встановлено, що кукурудзяний крохмаль (7%) є рекомендованим для використання на всіх стадіях мікроклонального розмноження рослин обох дослідних видів, окрім укорінення ожини. Гуарова камедь (3%) може бути використана лише на етапі укорінення мікроклонів павловнії, оскільки за її використання на інших етапах спостерігали менший рівень приживлюваності, проліферації бруньок, кількості сформованих пагонів та вузлів у рослин in vitro. Оптимізовано фітогормональний склад середовища на етапі стерильного живцювання для отримання найбільшої кількості сформованих пагонів та вузлів на живцях за один цикл культивування (для павловнії – 2,0 мг/л БАП+0,5 мг/л ІОК, для ожини – 1,5 мг/л БАП+0,5 мг/л НОК). Визначено антагоністичну активність бактерій B. megaterium ONU500, B. velezensis ONU553, B. pumilus ONU554, B. subtilis ONU559, E. italicus ONU547 та 23 ізолятів актинобактерій щодо тест-штамів фітопатогенних грибів. Встановлено, що бактерії B. megaterium ONU500, B. velezensis ONU553, B. pumilus ONU554, B. subtilis ONU559 E. italicus ONU547 та дослідні ізоляти актинобактерій показали позитивний вплив на проростання насіння та ріст рослин in vitro на прикладі модельної рослини Lepidium sativum L., що забезпечувало підвищення частки пророслого насіння, збільшення довжини коренів, пагонів, і кількості коренів у проростків у порівнянні з контролем. Визначено вплив мікроорганізмів B. megaterium ONU500, B. velezensis ONU553, B. pumilus ONU554, B. subtilis ONU559, E. italicus ONU547, S. albidoflavus Conc11, S. pactum Conc4, S. globisporus Lim4, S. albidoflavus Conc32, S. ambofaciens Myt7ch на приживлюваність мікроклонів у ґрунті, висоту надземної частини, кількість вузлів та площу листа рослин дослідних видів під час адаптації до умов ex vitro. Показано, що найбільшу ефективність для постасептичної адаптації мікроклонів павловнії показали бактерії B. megaterium ОNU500, B. velezensis ONU553, B. subtilis ONU559, S. ambofaciens Myt7ch, S. albidoflavus Conc32. Для адаптації ожини – B. velezensis ONU553, S. globisporus Lim4, B. megaterium ОNU500, B. subtilis ONU559, E. italicus ONU547, S. albidoflavus Conc32, S. ambofaciens Myt7ch. Ці бактерії можуть слугувати основою для подальшого створення консорціуму рістстимулювальних та захисних мікроорганізмів та розробки біопрепаратів, спрямованих на успішне подолання адаптаційного стресу при переході рослин з умов in vitro в умови ex vitro. Для моноінокуляції в біотехнології клонування рослин під час постасептичної адаптації рекомендовано використовувати бактерії штаму B. megaterium ОNU500 для павловнії, і бактерії штаму B. velezensis ONU553 – для ожини. Складено удосконалені біотехнологічні схеми отримання садивного матеріалу павловнії та ожини шляхом мікроклонального розмноження з використанням мікроорганізмів на етапі постасептичної адаптації мікроклонів. Рекомендовано подальші поглиблені дослідження з метою встановлення механізмів взаємодії досліджуваних бактерій та мікроклонованих рослин.