Botanica Pacifica. A journal of plant science and conservation 2020. 9(1): 91-95
Article first published online: 26 FEB 2020 | DOI: 10.17581/bp.2020.09102
In vitro culture of the rare fern Polystichum craspedosorum (Maxim.) Diels.
Lyudmila A. Shelikhan
Amur Branch of the Botanical Garden-Institute FEB RAS, Blagoveshchensk, Russia
Cultivation of ferns in vitro is an effective method for their propagation and conservation. Polystichum craspedosorum (Maxim.) Diels is a rare fern for Amur Province, listed in the Red Data Books of several Far Eastern regions of Russia. The objective of the study was estimation of multiplication efficiency P. craspedosorum in vitro using spores as explants. Surface sterilization of spores with 2 % 1,3-dichloro-5,5- dimethylhydantoin in water for 2.5 min was effective. The spores were sown on the half-strength Murashige and Skoog’s medium (1/2 MS) ammonium nitrate-free, vitamin-free and plant growth regulators-free, supplemented with 2 % sucrose, 0.8 % agar, at pH 5.8 and incubated under a 16 h photoperiod. The germination rate of spores was 85 %. The above medium was suitable for the growth of gametophytes and production of sporophytes. For acclimatization of gametophytes and young sporophytes, a mixture of peat and vermiculite (2:1, v/v) was used as substrate. The gametophytes ex vitro produced more sporophytes than the gametophytes grown in vitro. However, sporophyte initiation was observed earlier under in vitro conditions.
Шелихан Л.А. Культура редкого папоротника Polystichum craspedosorum (Maxim.) Diels. в условиях in vitro. Культивирование папоротников in vitro является эффективным методом их размножения и сохранения. Папоротник Polystichum craspedosorum (Maxim.) Diels – редкий вид для Амурской области, занесенный в региональные Красные книги ряда дальневосточных регионов. Целью работы была оценка репродуктивной эффективности P. craspedosorum в культуре in vitro с использованием спор в качестве эксплантов. Поверхностная стерилизация спор 2 % раствором 1,3-дихлоро-5,5-диметилгидантоина (сульфохлорантин-Д) в воде в течение 2,5 мин. была эффективна. Споры высевали на питательную среду Мурасиге-Скуга с половинным содержанием макросолей (1/2 MS) без добавления нитрата аммония, витаминов и регуляторов роста, с добавлением 2 % сахарозы, 0,8 % агара, при pH 5,8, и выращивали при фотопериоде 16 ч. Прорастание спор составило 85 %. Та же питательная среда была пригодной для культивирования гаметофитов и получения спорофитов. Для акклиматизации гаметофитов и молодых спорофитов в качестве субстрата использовали смесь торфа и вермикулита (2:1, об./об.). Акклиматизированные гаметофиты давали большее число спорофитов, чем гаметофиты в условиях in vitro. Однако появление спорофитов наблюдали раньше в условиях in vitro.
Keywords: Polystichum craspedosorum, culture in vitro, spores, gametophyte, sporophyte, культура in vitro, споры, гаметофит, спорофит
References
Fernandez, H., A.M. Bertrand & R. Sanchez-Tames 1999. Biological and nutritional aspects involved in fern multiplication. Plant Cell, Tissue and Organ Culture 56(3): 211-214. CrossRef
Kreschenok, I.A. 2011. Growing plants of the genus Polystichum from spores. Regional'nye Problemy 14(1):30-32 (in Russian with English summary). [Крещенок И.А. 2011. Выращивание растений рода Многорядник (Polystichum) из спор // Региональные проблемы. T. 14, № 1. C. 30-32].
Kreschenok, I.A. & O.V. Khrapko 2018. Polystichum craspedosorum (Maxim.) Diels in the Russian Far East. Komarovskie chteniya 66: 239-249 (in Russian with English summary). [Крещенок И.А., Храпко О.В. 2018. Polystichum craspedosorum (Maxim.) Diels на российском Дальнем Востоке // Комаровские чтения. Вып. 66. С. 239-249]. CrossRef
Makowski, D., K. Tomiczak, J.J. Rybczynski & A. Mikula 2016. Integration of tissue culture and cryopreservation methods for propagation and conservation of the fern Osmunda regalis L. Acta Physiologiae Plantarum 38:19. CrossRef
Mikula, A., K. Jata & J.J. Rybczynski 2009. Cryopreservation strategies for Cyathea australis (R. Br.) Domin. Cryo Letters 30(6):429-439.
Murashige, T. & F. Skoog 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture. Physiologia Plantarum 15:473-497. CrossRef
Nayar, B.K. & S. Kaur 1971. Gametophytes of homosporous ferns. The Botanical Review 37:295-396. CrossRef
Rubtsova, T.A. (ed.) 2006. Red Data Book of the Jewish Autonomous Region: rare and endangered species of plants and fungi. ARTA, Novosibirsk, 247 pp. (in Russian). [Красная книга Еврейской автономной области: Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и грибов / под ред. Т.А. Рубцовой. 2006. Новосибирск: АРТА. 247 с.].
Shelikhan L.A. & E.V. Nekrasov 2018. Fern propagation via spore culture in vitro (a review). Bulletin of the Botanical Garden Institute FEB RAS 20:23-42 (in Russian with English summary). [Шелихан Л.А., Некрасов Э.В. 2018. Размножение папоротников посредством спор в культуре in vitro (обзор литературы) // Бюллетень Ботанического сада-института ДВО РАН. Вып. 20. С. 23-42]. CrossRef
Simoes-Costa, M.C., I.R. Moura, M.J. Silva & M.C. Duarte 2015. In vitro culture of spores from Woodwardia fimbriata Smith. Acta Horticulturae 1083:281-285. CrossRef
Starchenko V.M. & G.F. Darman 2012. New species of the Amur region. Botanicheskii Zhurnal 97(10):1364-1366 (in Russian with English summary). [Старченко В.М., Дарман Г.Ф. 2012. Новые виды Амурской области // Ботанический журнал. Т. 97, № 10. С. 1364-1366]. CrossRef
Voronov, B.A. (ed.) 2008. Red Data Book of the Khabarovsky krai: Rare and endangered plant and animal species. Priamurskiye Vedomosti Publishing House, Khabarovsk, 632 pp. (in Russian). [Красная книга Хабаровского края: редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и животных / под. ред. Б.А. Воронова. 2008. Хабаровск: Издательский дом «Приамурские ведомости». 632 с.].
Wu, H. XQ. Liu, H. Ji & LQ Chen 2010. Effects of light, macronutrients, and sucrose on germination and development of the endangered fern Adiantum reniforme var. sinense (Adiantaceae). Scientia Horticulturae 125:417-421. CrossRef
|
|