Influence of explant type and variety of Linum usitatissimum L. convar. elongatum on the intensity of callus formation and organogenesis in vitro | Вплив типу експланта та сорту Linum usitatissimum L. convar. elongatum на інтенсивність калюсо- й органогенезу в умовах in vitro

English. Purpose. To determine the dependence of the intensity of callus formation and organogenesis of Linum usitatissimum L. convar. elongatum in vitro on explant type and variety in order to optimize the cultivation protocol. Methods. For induction of callus formation and organogenesis, hypocotyls, cotyledons, leaves, immature embryos and anthers of flax varieties ‘Hlinum’, ‘Esman’, ‘Hladiator’, ‘Hlobus’ and ‘Charivnyi’ grown on Murashige and Skoog medium were treated with 0.05 mg/l 1­naphthylacetic acid and 1.0 mg/l 6­benzylaminopurine at a photoperiod of 16 h, light intensity 2500 lux, relative humidity 60–80% and air temperature 22–24 °C. Empirical data were interpreted using arithmetic mean, error of the sample mean, coefficient of variation, least significant difference and rank order. Results. The intensity of callus formation and organogenesis in the analysed varieties depended on the object of study, i.e. the genotype of the variety and the type of explant. The frequency of callus formation ranged from 9.4 (anthers of variety ‘Esman’) to 99.4% (leaf explants of variety ‘Hlinum’), the weight of callus – from 0.18 (anthers of variety ‘Esman’) to 3.18 g (anthers of variety ‘Hlobus’), the frequency of organogenesis – from 7.4 (anthers of variety ‘Esman’) to 97.3% (hypocotyls of variety ‘Hlinum’), number of shoots – from 0.6 (anthers of variety ‘Hladiator’ and immature embryos of variety ‘Hlobus’) to 4.0 (hypocotyls of variety ‘Hlinum’), height of shoots – from 0.34 (anthers of variety ‘Esman’) to 1.63 cm (anthers of variety ‘Hlobus’). Conclusions. Plants of all the varieties studied are capable of effective callus formation and organogenesis in vitro in the presence of phytohormones of exogenous origin. Certain types of explants (hypocotyls, cotyledons, leaves) respond stably to exogenous growth regulators that induce callus formation, whereas others, such as anthers, have a specific response that is largely determined by cultivar characteristics. To obtain diploid somaclones, it is optimal to use hypocotyls of varieties ‘Hlinum’ and ‘Charivnyi’, to obtain haploid regenerants – immature embryos and anthers of varieties ‘Hlobus’ and ‘Hladiator’, which ensures the highest reproduction rate of cultural plant objects.

Ukrainian. Мета. Установити залежність інтенсивності калюсо­ й органогенезу Linum usitatissimum L. convar. elongatum в умовах in vitro від типу експланта та сорту для оптимізації протоколу культивування. Методи. Для індукції калюсо­ й органогенезу використовували гіпокотилі, сім’ядолі, листки, незрілі зародки та пиляки сортів льону­довгунця ‘Глінум’, ‘Есмань’, ‘Гладіатор’, ‘Глобус’ і ‘Чарівний’, які культивували на середовищі Мурасіге і Скуга, додаючи 0,05 мг/л 1­нафтилоцтової кислоти та 1,0 мг/л 6­бензиламінопурину, за фотоперіоду 16 год, інтенсивності освітлення 2500 лк, відносної вологості 60–80% і температури повітря 22–24 °С. Емпіричні дані інтерпретували за середнім арифметичним, похибкою вибіркової середньої, коефіцієнтом варіації, найменшою істотною різницею та ранжували. Результати. Інтенсивність калюсогенезу та органогенезу у проаналізованих сортів залежала від об’єкта дослідження. Водночас частота калюсогенезу варіювалася від 9,4 (пиляки сорту ‘Есмань’) до 99,4% (листкові експланти сорту ‘Глінум’), маса калюсу – від 0,18 (пиляки сорту ‘Есмань’) до 3,18 г (пиляки сорту ‘Глобус’), частота органогенезу – від 7,4 (пиляки сорту ‘Есмань’) до 97,3% (гіпокотилі сорту ‘Глінум’), кількість пагонів – від 0,6 (пиляки сорту ‘Гладіатор’ і незрілі зародки сорту ‘Глобус’) до 4,0 шт. (гіпокотилі сорту ‘Глінум’), висота пагонів – від 0,34 (пиляки сорту ‘Есмань’) до 1,63 см (пиляки сорту ‘Глобус’). Висновки. Рослини всіх досліджених сортів здатні до ефективного калюсо­ й органогенезу в культурі in vitro за наявності в середовищі фітогормонів екзогенного походження. Певні типи експлантів (гіпокотилі, сім’ядолі, листки) стабільно реагують на екзогенні регулятори росту, що індукують калюсогенез, а інші, як­от пиляки, мають специфічну реакцію, що значною мірою детермінується особливостями сорту. Для отримання диплоїдних сомаклонів оптимальним є використання гіпокотилів сортів ‘Глінум’ і ‘Чарівний’, для отримання гаплоїдних регенерантів – незрілих зародків та пиляків сортів ‘Глобус’ і ‘Гладіатор’, що забезпечує найвищий коефіцієнт розмноження культуральних рослинних об’єктів.