Botanica Pacifica. A journal of plant science and conservation 2020. 9(1): 85-90
Article first published online: 01 MAY 2020 | DOI: 10.17581/bp.2020.09112
Microclonal propagation of Dasiphora fruticosa (Rosaceae)
Irina V. Gafitskaya 1
,
Irina Yu. Orlovskaya1 ,
Olga V. Nakonechnaya1 &
Svetlana V. Nesterova2,31 Federal Scientific Center of the East Asia Terrestrial Biodiversity FEB RAS, Vladivostok, Russia
2 Botanical Garden-Institute FEB RAS, Vladivostok, Russia
Microclonal propagation of Dasiphora fruticosa Duham. (wild form (Df0) and cultivars ‘Lovely Pink’ (Df1), ‘Bella Bianca’ (Df2), ‘Bella Sol’ (Df3)) was investigated in details. Microplants were cultured on hormone-free solid ½ Murashige and Skoog medium. Well-formed plants with developed root system were established after 2 months of culturing. The maximum values of shoot height, number of internodes, and root mass were observed in the Df1 microplants, with a greater number of roots in the Df0 microplants. The use of half-strength medium for both growth initiation and microplant propagation allows saving reagents and reducing the cost of D. fruticosa microclonal multiplication in vitro. The use of ready-mixed soil with ph 5.6–6.7, and cultural vessels for growth of microplants under controlled conditions such as temperature, light and humidity made it possible to successfully adapt more than 90 % of test-tube microplants to the soil conditions.
Гафицкая И.В., Орловская И.Ю., Наконечная О.В., С.В. Нестерова. Микроклональное размножение лапчатника кустарникого (Dasiphora fruticosa, Rosaceae). Подобраны условия для микроклонального размножения лапчатника кустарникового (Dasiphora fruticosa (L.) Rydb.) – лекарственного и декоративного растения. В работе использованы D. fruticosa из природной популяции – Df0 и 3 декоративных сорта: «Lovely Pink» – Df1, «Bella Bianca» – Df2, «Bella Sol» – Df3. При выращивании микрорастений на безгормональной питательной среде Мурасиге и Скуга с половинной концентрацией макро- и микроэлементов через 2 месяца были получены хорошо сформированные растения с развитой корневой системой. Максимальные значения высоты побегов, числа междоузлий и массы корней выявлены у растений Df1, бóльшее число корней отмечено на растениях Df0. Единый состав питательной среды для инициации и пролифирации позволяет экономить реактивы и делает более дешевым микроклональное размножение D. fruticosa и сортов. В контролируемых лабораторных условиях (температура и влажность воздуха, освещенность) более 90 % пробирочных растений успешно адаптируются к условиям почвогрунта в культуральных сосудах объемом 0,5 л при использовании готовой почвенной смеси (ph 5,6–6,7).
Keywords: Dasiphora fruticosa, in vitro, medicinal plant, micropropagation, cultivar, cultivation, adaptation to soil, лекарственное растение, микроклонирование, сорт, культивирование, адаптация к почвогрунту
References
Evstropov, A.N., L.G. Burova, O.R.Greck, L.N. Zakharova & T.A. Volkhonskay 2002. The employment of polyphenol complexes extracted from Pеnthaphylloides fruticosa (L.) O. Scwarz for prophylactic of Coxsackie-virus infection. Bulletin of Siberian Medicine 4:27-31 (in Russian with English summary). [Евстропов А.Н., Бурова Л.Г., Грек О.Р., Захарова Л.Н., Волхонская Т.А. 2002. Применение полифенольного комплекса, экстрагированного из пятилистника кустарникового (Pеnthaphylloides fruticosa (L.) O. Scwarz), для профилактики Коксаки-вирусной инфекции // Бюллетень сибирской медицины. Т. 4. С. 27-31.
He, W.T., S.W. Hou & C.Y. Wang 2006. An efficient in vitro method for mass propagation of Potentilia potanii Wolf. In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant 42(5):415-417. CrossRef
Horsák, M., M. Chytrý, P. Hájková, M. Hájek, J. Danihelka, V. Horsáková, N. Ermakov, D.A. German, M. Koči, P. Lustyk, J.C. Nekola, Z. Preislerová & M. Valachovič 2015. European glacial relict snails and plants: environmental context of their modern refugial occurrence in southern Siberia. Boreas 44(4):638-657. CrossRef
Kataeva, N.V. & R.G. Butenko 1983. Clonal micropropagation of plants. Nauka, Moscow, 97 pp. (in Russian). [Катаева Н.В., Бутенко Р.Г. 1983. Клональное микроразмножение растений. М.: Наука. 97 с.].
Khramova, E.P., K.P. Koutzenogij, G.A. Kovalskaya & O.V. Chankina 2003. Trace elements in different Pentaphylloides fruticosa ecotypes. Journal of Trace and Microprobe Techniques 21(1):133-145. CrossRef
Khramova, E.P. 2009. Variability of flavonoid content of Pentaphylloides fruticosa (L.) O. Schwarz under culture conditions. In: New advances in chemistry and chemical technology of plant materials: materials of the IV All-Russian Conference (N.G. Bazarnova & V.I. Markin, eds), pp. 82-84, Izdatel'stvo Altaiskogo Universiteta, Barnaul (in Russian). [Храмова Е.П. 2009. Изменчивость содержания флавоноидов Pentaphylloides fruticosa (L.) O. Schwarz в условиях культуры // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья: материалы IV Всероссийской конференции / под ред. Н.Г. Базарновой и В.И. Маркина. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, С. 82-84].
Korzun, B.V. & L.V. Vavilova 2015. Technology of cultivation of the silverweed shrubby (Kuril tea) Potentilla L. in the foothill zone of the republic of Adyghea. Novye technologii 3:1-9 (in Russian with English summary). [Корзун Б.В., Вавилова Л.В. 2015. Технология возделывания лапчатки кустарниковой (курильского чая) Potentilla L. в предгорной зоне Республики Адыгея // Новые технологии. №. 3. С. 1-9].
Kozhevnikov, A.E. & N.S. Probatova (eds) 2006. Flora of the Russian Far East. Addenda and corrigenda to "Vascular plants of the Soviet Far East" Vol. 1-8 (1985-1996). 2006. Dal'nauka, Vladivostok, 456 pp. (in Russian). [Флора российского Дальнего Востока: Дополнения и изменения к изданию «Сосудистые растения советского Дальнего Востока » Т. 1-8 (1985-1996). 2006 / под ред. А.Е. Кожевникова и Н.С. Пробатовой. Владивосток: Дальнаука. 456 с.].
Lozina-Lozinskaya, A.S. & B.N. Zamyatnin 1954. The family Rosaceae Juss. In: Trees and shrubs of the USSR, (S.Ya. Sokolov, ed.), pp. 256-812, Izdatel'stvo AN SSSR, Moscow, Leningrad (in Russian). [Лозина-Лозинская А.С., Замятнин Б.Н. 1954. Сем. Розоцветные - Rosaceae Juss. // Деревья и кустарники СССР. Покрытосеменные: Cемейства троходендровые - розоцветные / под ред. С.Я. Соколова. М., Л.: Изд-во АН СССР. Т. 3. С. 256-812].
Ma, Y., K. Li, X. Tian & J. Li 2009. Culture in vitro and rapid propagation system with Potentilla fruiticosa 'Gold Drop'. Bulletin of Botanical Research 29(5):623-627.
Miftakhova, S.A., O.V. Skrotskaya & K.S. Zainullina 2017. Biology of the rare species of Pentaphylloides fruticosa (Rosaceae) in culture in the North. Izvestiya Komi Nauchnogo Tsentra UrO RAN 2(30):30-36 (in Russian with English summary). [Мифтахова С.А., Скроцкая О.В., Зайнуллина К.С. 2017. Биология редкого вида - курильского чая (Pentaphylloides fruticosa) - в культуре на Севере // Известия Коми научного центра УРО РАН. №. 2, вып. 30. С. 30-36].
Mironova, G.D., M.I. Shigaeva, N.V. Belosludtseva, E.N. Gritsenko, K.N. Belosludtsev, E.L. Germanova & L.D. Lukyanova 2008. Effect of several flavonoid-containing plant preparations on activity of mitochondrial ATPdependent potassium channel. Bulletin of Experimental Biology and Medicine 146(2):229-233. CrossRef
Muldashev, A.A. 2003. Floristic records in Bashkortostan (Russia). Botanicheskii Zhurnal 88(1):120-129 (in Russian with English summary). [Мулдашев А.А. 2003. Флористические находки в Башкортостане (Россия) // Ботанический журнал. Т. 88, №1. С. 120-129].
Muldashev, A.A. & N.V. Maslova 2011. Pentaphylloides fruticosa (L.) O. Schwarz. In: The Red Book of the Republic of Bashkortostan. Plants and Fungi (B.M. Mirkin, ed.), p. 134, MediaPrint, Ufa (in Russian). [Мулдашев А.А., Маслова Н.В. 2011. Курильский чай кустарниковый Pentaphylloides fruticosa (L.) O. Schwarz. // Красная книга Республики Башкортостан: в 2 т. Т. 1: Растения и грибы / под ред. Миркина Б.М. Уфа: МедиаПринт. С. 134].
Murashige, T. & F. Skoog 1962. A revised medium for rapid growth and bio-assays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum 15(3):473-497. CrossRef
https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x Nikolaeva, I.G., V.B. Khobrakova & M.M. Ar'yaeva 2001. Medicinal plants used as Tibetan medicine. The shrubby cinquefoil (Pentaphylloides fruticosa (L.) O. Schwarz), Izdatel'stvo BNC SO RAN, Ulan-Ude, 110 pp. (in Russian). [Николаева И.Г., Хобракова В.Б., Арьяева М.М. 2001. Лекарственные растения тибетской медицины. Пятилистник кустарниковый (курильский чай кустарниковый). Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН. 110 с.].
Pimenova E.A. (ed.) 2016. Plants, fungi and lichens of the Sikhote-Alin Reserve. Dalnauka, Vladivostok, 557 pp. (in Russian). [Растения, грибы и лишайники Сихотэ-Алинского заповедника / под ред. Е.А. Пименовой. Владивосток: Дальнаука. 556 с.].
Pshennikova, L.M. 2002. New woody plants for the south of Primorsky Krai. Dal'nauka, Vladivostok, 48 pp. (in Russian). [Пшенникова Л.М. 2002. Новые древесные растения для юга Приморского края. Владивосток: Дальнаука. 48 с.].
Ren, J. 2003. In vitro propagation of Potentilla glabra. Journal of Gansu Agricultural University (Gansu nongye daxue xuebao) 38(2):231-233.
Sambyal, M., A. Dogra, S. Koul, & A. Ahuja 2006. Rapid in vitro propagation of Potentilla fulgens Wall - A himalayan alpine herb of medicinal value. Journal of plant biochemistry and biotechnology 15(2):143-145. CrossRef
Shumikhin S.A. 2005. The optimisation of the growing medium for clonal propagation of Dahlias × cultorum in vitro. Vestnik Permskogo Universiteta. Ser. Biologiya 6: 59-63 (in Russian with English summary). [Шумихин С.А. 2005. Оптимизация питательной среды при микроклональном размножении георгины культурной // Вестник Пермского университета. Серия: Биология. Вып. 6. С. 59-63].
Silva, T. & J.K. Jones 1996. In vitro production and propagation of Fragaria vesca × Potentilla fruticosa hybrids. Plant cell, tissue and organ culture 46(1):51-58. CrossRef
Stal'naya, M.I. Prospects of the use of functional products from shrubby Kuril tea. Innovatsionnaya Nauka 1-2:102-103 (in Russian). [Стальная М.И. 2015. Перспективы использования функциональных продуктов из курильского чая кустарникового // Инновационная наука. № 1-2. С. 102-103].
Sutan, A.N., A.U.R.E.L. Popescu & V. Isac, 2010. In vitro culture medium and explant type effect on callogenesis and shoot regeneration in two genotypes of ornamental strawberry. Romanian biotechnological letters 15(2):12-18.
Taskaev, A.I. (ed.) 2009. The Red Book of the Komi Republic Komi Scientific Center UrO RAN, Syktyvkar, 791 pp., (in Russian). [Красная книга Республики Коми / под ред. Таскаева А.И. Сыктывкар: Коми НЦ УрО РАН, 2009. 791 с.].
Tikhomirova, L.I., A.A. Kechaykin, A.I. Shmakov & O.V. Aleksandrova, 2016. An effective way to carry out mass in vitro propagation of Potentilla alba L. Biological Bulletin of Bogdan Chmelnitskiy Melitopol State Pedagogical University 6:433-444. CrossRef
Tomczyk, M. & K.P. Latté 2009. Potentilla - a review of its phytochemical and pharmacological profile. Journal of Ethnopharmacology 122(2):184-204. CrossRef
Tomczyk, M., K. Leszczyńska & P. Jakoniuk 2008. Antimicrobial activity of Potentilla species. Fitoterapia 79(7-8): 592-594. CrossRef
Urusov, V.M. & I.I. Lobanova 2018. Trees, shrubs and lianas of Primorsky Krai. Pacific Geographical Institute, Vladivostok, 475 pp. (in Russian). [Урусов В.М., Лобанова И.И. 2018. Деревья, кустарники и лианы Приморского края. Владивосток: ТИГ ДВО РАН. 475 с.].
Yakubov, V.V. 2006. Pentaphylloides fruticosa (L.) O. Schwarz. In: Red Data Book of the Jewish Autonomous Region Rare and Endangered Species of Plants and Mushrooms (T.A. Rubtsova, ed.), p. 128, Arta, Novosibirsk (in Russian with English abstract). [Якубов В.В. 2006. Пятилисточник кустарниковый Pentaphylloides fruticosa (L.) O. Schwarz // Красная книга Еврейской автономной области. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды сосудистых растений / под ред. Т.А. Рубцовой. Новосибирск: Арта. С. 128].
Yakubov, V.V., V.A. Nedoluzhko, I.A. Shantser, V.N. Tikhomirov & S.D. Rumyantsev 1996. Rosaceae. In: Vascular plants of the soviet Far East (S.S. Kharkevych, ed.), 383 pp. Nauka, Saint-Petersburg. (in Russian) [Якубов В.В., Недолужко В.А., Шанцер И.А., Тихомиров В.Н., Румянцев С.Д. 1996. Розовые - Rosaceae // Сосудистые растения cоветского Дальнего Востока. Т. 8. СПб.: Наука. 383 с.].
Yuzepchuk, S.V. 1941. Dasiphora Raf. In: Flora of the USSR (V.L. Komarov, ed.), 3:68-73. Izdatel'stvo AN USSR, Moscow, Leningrad (in Russian). [Юзепчук С.В. Курильский чай - Dasiphora Raf // Флора СССР. Т. 10. М. Л.: Изд-во АН СССР, 1941. С. 68-73].
Zeng, Y., Y.X. Sun, X.H. Meng, T. Yu, H.T. Zhu & Y.J. Zhang 2019. A new methylene bisflavan-3-ol from the branches and leaves of Potentilla fruticosa. Natural Product Research 19:1-8. CrossRef
|
|