Оцінка селекційного матеріалу за морфо-цитологічними особливостями генеративних органів рослин роду Miscanthus | Evaluation of breeding material on the basis of morphological and cytological characteristics of the reproductive organs of plants of the genus Miscanthus

Ukrainian. Мета. Вивчити морфологічні й цитологічні особливості пиляків, пилку та маточок рослин роду Miscanthus, отриманих в умовах in vitro. Методи. Препарати маточок, незапліднених насіннєвих зачатків, пиляків та пилку, незабарвлені або забарвлені розчином карміну (2%) в оцтовій кислоті (45%) чи розчином метиленового синього, досліджували методом світлової мікроскопії. Вимірювання для рослин різних видів міскантусу, а також підрахунок кількості пилку різного діаметра здійснювали в десятиразовому повторенні. Результати. Вивчено морфологічні й цитологічні особливості генеративних органів китайського, цукроквіткового та гігантського видів міскантусу. Встановлено, що квітка цієї рослини однодомна, містить як тичинки, так і маточку. Забарвлення пиляків жовте або рожево-жовте, їхні тканини складаються з видовжених клітин довжиною 70–100 мкм. Маточка має зав’язь з двома стовпчиками, що несуть довгі (2,0–2,8 мм) перисті приймочки, колір яких варіюється від білого до яскраво-рожевого. Форма пір’ячок маточки помірно розгалужена; довжина – 160–300 мкм; ширина – 20–30 мкм; розташування почергове; кількість маленьких відгалужень становить 10–15 шт. Пилок різних видів міскантусу відрізняється за якісними та кількісними ознаками, зокрема у M. sinensis і M. sacchariflorus він характеризується округлою формою, вирівняністю та однорідністю (43–48 мкм у діаметрі), а в M. giganteus є більш гетерогенним за розміром (діаметр 23–45 мкм). Пилок має одну округлу орнаментовану пору діаметром 2,7–4,0 мкм. Висновки. За результатами проведених досліджень надано морфологічну та цитологічну характеристику генеративних органів рослин M. sinensis, M. sacchariflorus, M. giganteus, а саме: маточок, пиляків і пилку. Дані, що отримано, слід враховувати в подальшій селекційній роботі у процесі створення ди- та триплоїдних гібридів міскантусу.

English. Purpose. To study in vitro the morphological and cytological characteristics of anthers, pollen and pistils of plants of the genus Miscanthus. Methods. Preparations of pistils, unpollinated seed buds, anthers and pollen, unstained or stained with a solution of carmine (2%) in acetic acid (45%) or methylene blue solution, were examined by light microscopy. Measurements for plants of different Miscanthus species, as well as counting the number of pollen of different diameters, were made in ten replicates. Results. The morphological and cytological characteristics of the reproductive organs of M. sinensis, M. sacchariflorus and M. giganteus species were studied. It was found that the flower of this plant is monoecious, containing both stamens and a pistil. The color of the anthers is yellow or pinkish-yellow, their tissues consist of elongated cells 70–100 µm long. The pistil has a two-column ovary with long (2.0–2.8 mm) pinnate stigmas which vary in color from white to bright pink. The shape of the pistil feather is moderately branched; length – 160–300 µm; width – 20–30 µm; alternate position; the number of small branches is 10–15 pcs. The pollen of different Miscanthus species differ in qualitative and quantitative characteristics, in particular in M. sinensis and M. sacchariflorus it is characterized by a rounded shape, evenness and uniformity (43–48 µm in diameter), whereas in M. giganteus it is more heterogeneous in size (23–45 µm in diameter). The pollen has a rounded, decorated pore with a diameter of 2.7–4.0 µm. Conclusions. According to the results of the conducted research, the morphological and cytological characteristics of the reproductive organs of M. sinensis, M. sacchariflorus and M. giganteus, namely: pistils, anthers and pollen, were provided. The data obtained should be taken into account in future breeding for the production of di- and triploid Miscanthus hybrids.