Callus formation, organogenesis and microclonal reproduction in different species of the genus Linum L. in vitro | Каллусогенез, органогенез и микроклональное размножение in vitro разных видов рода Linum L. | Калусогенез, органогенез і мікроклональне розмноження in vitro різних видів роду Linum L.

English. Purpose. To reveal the frequency and intensity of callus formation and organogenesis, the effectiveness of microclonal reproduction of various species of the genus Linum L. (Linaceae) in vitro. Methods. For in vitro induction of callus formation and organogenesis, hypocotyl segments of species Linum usitatissimum L. convar. elongatum and convar. usitatissimum, L. tenue Desf., L. bienne Mill., L. corymbulosum Pchb., L. nervosum Waldst. & Kit., L. flavum L., L. campanulatum L., L. perenne L., L. austriacum L., L. grandiflorum Desf., L. strictum L. were cultivated on Murashige and Skoog medium supplementedwith 0.05 mg/l 1-naphthylacetic acid and 1.0 mg/l 6-benzyl aminopurine at 22–24 °C, relative humidity of 60–80%,with 16 hours photoperiod (2500 flux). For microclonal reproduction Murashige and Skoog, White, Gamborg and Eveleigh media and their modifications were used. The measurement results were interpreted by the arithmetic mean, standard error for the sample mean, the leastsignificantdifference and ranked. Results. Different species of the genus Linum to a large extend are capable of forming callus and regenerating shoots under the specified cultivation conditions. The frequency of callus formation for the studied samples on the 35th day of cultivation varied within 81.25–100%, the mass of callus from one explant – 0.21–1.64 g, the frequency of organogenesis – 12.50–100%, the number of shoots – 1.8–7.6 pcs. and the height of the shoots was 0.82–2.12 cm. The following species: L. usitatissimum convar. elongatum, L. tenue, L. bienne and L. strictum were distinguished by a high intensity of callus formation. Intensive organogenesis was pecular to L. tenue, L. bienne, L. flavum, L. austriacum and L. grandiflorum. The efficiency of somaclone obtaining was quite low in L. nervosum and L. campanulatum. In total, for the microclonal reproduction of species of the genus Linum Murashige and Skoog, Gamborg and Eveleighmedia supplementedwith 12.5 g/l glucose were optimal. At the final stages of microclonal propagation, before transferring microclones in vivo, it is advisable to use White medium, which contributes to a high frequency of rhizogenesis. Varieties of L. usitatissimum convar. elongatum and convar. usitatissimum had diffe­rent responses to in vitro culture. Conclusions. The frequency and intensity of callus formation and organogenesis, the effectiveness of microclonal reproduction depended on the genotype of a particular species; therefore it is advisable to select the composition of the nutrient medium and growth regulators for each of them. Some species of the genus Linum have not yet been studied in vitro, so the obtained results allow expanding the scope of their use in practice, in particular in breeding as a new source material with somaclonal variation, interspecific crosses, and ornamental floriculture.

Russian. Цель. Установить частоту и интенсивность каллусо- и органогенеза, эффективность микроклонального размножения различных видов рода Linum L. (Linaceae) в условиях in vitro. Методы. Для индуцирования каллусо- и органогенеза в условиях in vitro гипокотильные сегменты видов Linum usitatissimum L. (convar. elongatum и convar. usitatissimum), L. tenue Desf., L. bienne Mill., L. corymbulosum Pchb., L. nervosum Waldst. & Kit., L. flavum L., L. campanulatum L., L. perenne L., L. austriacum L., L. grandiflorum Desf., L. strictum L. культивировали на среде Мурасиге и Скуга с добавлением 0,05 мг/л 1 наф­тилуксусной кислоты и 1,0 мг/л 6 бензиламинопурина при 16 часовом фотопериоде, интенсивности освещения 2500 лк, относительной влажности 60–80% и температуре воздуха 22–24 °С. Для микроклонального размножения использовали среды Мурасиге и Скуга, Уайта, Гамборга и Эвелега и их модификации. Результаты измерений интерпретировали по среднему арифметическому, погрешности выборочной средней, наименьшей существенной разнице и ранжировали. Результаты. Различные виды рода Linum в значительной мере способны к образованию каллуса и регенерации побегов в условиях in vitro при указанных условиях культивирования. Частота каллусогенеза для исследуемых образцов на 35-е сутки культивирования колебалась в пределах 81,25–100,00%, масса каллуса с одного экспланта – 0,21–1,64 г, частота органогенеза – 12,50–100%, количество побегов – 1,8–7,6 шт. и высота побегов – 0,82–2,12 см. По высокой интенсивности каллусообразования выделились следующие виды: L. usitatissimum convar. elongatum, L. tenue, L. bienne и L. strictum. Наиболее интенсивный органогенез свойственный видам L. tenue, L. bienne, L. flavum, L. austriacum и L. grandiflorum. Эффективность получения сомаклонов была достаточно низкой у L. nervosum и L. campanulatum. В целом для микроклонального размножения видов рода Linum. оптимальными являются среды Мурасиге и Скуга, Гамборга и Эвелега с добавлением 12,5 г/л глюкозы. На завершающих этапах микроклонального размножения перед переносом микроклонов in vivo целесообразно использовать среду Уайта, которая способствует высокой частоте ризогенеза. Разновидности L. usitatissimum convar. elongatum и convar. usitatissimum имели разную реакцию на культивирование в условиях in vitro. Выводы. Частота, интенсивность каллусо- и органогенеза, эффективность микроклонального размножения зависела от генотипа определенного вида, поэтому для каждого их них целе­сообразно отдельно подбирать состав питательной среды и регуляторы роста. Отдельные виды рода Linum не исследованы в условиях in vitro, поэтому полученные результаты дают возможность в дальнейшем расширить сферу их использования в практической деятельности, в частности в селекции как новый исходный материал с сомаклональной изменчивостью, в межвидовых скрещиваниях, в декоративном цветоводстве.

Ukrainian. Мета. Установити частоту та інтенсивність калусо- й органогенезу, ефективність мікроклонального розмноження різних видів роду Linum L. (Linaceae) в умовах in vitro. Методи. Для індукування калусо- й органогенезу в умовах in vitro гіпокотильні сегменти видів Linum usitatissimum L. convar. elongatumі convar. usitatissimum, L. tenue Desf., L. bienne Mill., L. corymbulosum Pchb., L. nervosum Waldst. & Kit., L. flavum L., L. campanulatum L., L. perenne L., L. austriacum L., L. grandiflorum Desf., L. strictum L. культивували на середовищі Мурасіге і Скуга з додаванням 0,05 мг/л 1 нафтилоцтової кислоти та 1,0 мг/л 6 бензиламінопурину за 16 годинного фотоперіоду, інтенсивності освітлення 2500 лк, відносній вологості 60–80% і температурі повітря 22–24 °С. Для мікроклонального розмноження використовували середовища Мурасіге і Скуга, Уайта, Гамборга і Евелега та їх модифікації. Результати вимірювань інтерпретували за середнім арифметичним, похибкою вибіркової середньої, найменшою істотною різницею та ранжирували. Результати. Різні види роду Linum значною мірою здатні до утворення калусу і регенерації пагонів за вказаних умов культивування. Частота калусогенезу для досліджуваних зразків на 35-ту добу культивування змінювалася в межах 81,25–100%, маса калусу з одного експланта – 0,21–1,64 г, частота органогенезу – 12,50–100%, кількість пагонів – 1,8–7,6 шт. і висота пагонів – 0,82–2,12 см. За високою інтенсивністю калусоутворення виділилися такі види: L. usitatissimum convar. elongatum, L. tenue, L. bienne і L. strictum. Найінтенсивніший органогенез властивий видам L. tenue, L. bienne, L. flavum, L. austriacum і L. grandiflorum. Ефективність отримання сомаклонів була досить низькою в L. nervosum і L. campanulatum. Загалом для мікроклонального розмноження видів роду Linum оптимальними є середовища Мурасіге і Скуга, Гамборга і Евелега з додаванням 12,5 г/л глюкози. На завершальних етапах мікроклонального розмноження перед перенесенням мікроклонів in vivo доцільно використовувати середовище Уайта, яке сприяє високій частоті ризогенезу. Різновиди L. usitatissimum convar. elongatum і convar. usitatissimum мали різну реакцію на культивування в умовах in vitro. Висновки. Частота, інтенсивність калусо- й органогенезу, ефективність мікроклонального розмноження залежала від генотипу певного виду, тому для кожного з них доцільно окремо добирати склад поживного середовища і регулятори росту. Деякі види роду Linum ще не досліджені в умовах in vitro, тому отримані результати надалі дають змогу розширити сферу їх використання у практичній діяльності, зокрема в селекції як новий вихідний матеріал із сомаклональною мінливістю, у міжвидових схрещуваннях, у декоративному квітникарстві.