Evaluation of regeneration capacity of Rhododendron luteum Sweet in in vitro culture

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Rhododendron luteum is a deciduous shrub that has become widespread in landscape gardening due to its high decorative qualities. Rh. luteum was attracted to the Botanical Garden of the Institute of Biology of the Komi Scientific Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences as five-year-old seedlings in 2008 from the Botanical Garden-Institute of the Volga Region State Technological University (Yoshkar-Ola). It was found that in the conditions of the middle taiga subzone of the Komi Republic, the propagation of Rh. luteum by both seed and vegetative means is difficult due to the irregular formation of fertile seeds and weak linear growth of shoots. However, given the high decorative qualities of Rh. luteum in combination with its sufficient unpretentiousness to growing conditions, it seems relevant to continue developing methods for its reproduction in the conditions of the North. Therefore, it was advisable to evaluate the regenerative capacity of Rh. luteum in vitro culture. At the stage of actual micropropagation of Rh. luteum under the influence of thidiazuron during 6 passages active proliferation of buds and regeneration of shoots was observed, with an unchanged type of organogenesis (activation of meristems). Elongation of shoots was achieved on hormone-free Anderson medium. As a result of assessing the effect of two modified nutrient media (Anderson and WPM) on morphogenesis, it was shown that both nutrient media have a positive effect on the growth and development rates of shoots. The highest multiplication coefficient was obtained on the modified Anderson medium in the presence of BAP 0.5 + IAA 0.5 mg/l after the action of thidiazuron.

About the authors

Zhanna Eduardovna Mikhovich

Institute of Biology of Komi Scientific Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: mihovich@ib.komisc.ru

Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher of the Botanical Garden

Russian Federation, Syktyvkar

Olga Valeryevna Skrotskaya

Institute of Biology of Komi Scientific Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: skrockaja@ib.komisc.ru

Candidate of Biological Sciences, Head of the Botanical Garden

Russian Federation, Syktyvkar

Anna Nikolaevna Smirnova

Institute of Biology of Komi Scientific Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: smirnova@ib.komisc.ru

Junior Researcher of the Botanical Garden

Russian Federation, Syktyvkar

References

  1. Александрова М.С. Рододендроны природной флоры СССР. М.: Наука, 1975. 112 с.
  2. Фирсов Г.А., Холопова А.В. Рододендроны в ботаническом саду БИН им. В.Л. Комарова РАН // Бюллетень Главного ботанического сада. 2011. Вып. 197. С. 31–42.
  3. Колесников А.И. Декоративная дендрология. Изд. второе, испр. и доп. М.: Лесная промышленность, 1974. 704 с.
  4. Мурзабулатова Ф.К., Полякова Н.В., Никитина Л.С., Путенихин В.П., Шигапов З.Х. Красивоцветущие и декоративно-лиственные кустарники (Фрутицетум, Сирингарий и некоторые другие коллекционные участки Уфимского ботанического сада). Уфа: Мир печати, 2018. 152 с.
  5. Рододендрон жёлтый – Rhododendron luteum Sweet // Деревья и кустарники СССР: дикорастущие, культивируемые и перспективные для интродукции: в 6 т. Т. 5: Покрытосеменные. Семейства Миртовые – Маслиновые / ред. С.Я. Соколов. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1960. С. 303–304.
  6. Зайцева Ю.Г. Особенности морфогенеза и размножения in vitro некоторых представителей рода Rhododendron L.: автореф. дис. … канд. биол. наук: 03.02.01. Новосибирск, 2015. 17 с.
  7. Fordham I., Stimart D.P., Zimmerman R.H. Axillary and adventitious shoot proliferation of Exbury azaleas in vitro // HortScience. 1982. Vol. 17, iss. 5. P. 738–739. doi: 10.21273/hortsci.17.5.738.
  8. Мишукова И.В., Хрынова Т.Р. Результаты селекции рододендронов (Rhododendron L., Ericaceae) в НИИ Ботанический сад Нижегородского государственного университета // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2014. № 3 (3). С. 86–91.
  9. Мухаметвафина А.А. Размножение Rhododendron luteum Sweet в культуре in vitro // Экобиотех. 2019. Т. 2, № 4. С. 451–455. doi: 10.31163/2618-964x-2019-2-4-451-455.
  10. Мартынов Л.Г. Результаты интродукции рододендронов в Ботаническом саду Института биологии Коми НЦ УрО РАН // Вестник института биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН. 2017. № 2 (200). С. 20–24.
  11. Anderson W.C. Rooting of tissue cultured rhododendrons // Combined Proceedings of the International Plant Propagators Society. 1978. Vol. 28. P. 135–138.
  12. Васильева О.Г. Возможности и перспективы клонального микроразмножения интродуцированных видов рододендрона // Вестник КрасГАУ. 2008. № 3. С. 120–125.
  13. Pavingerova D. The influence of thidiazuron on shoot regeneration from leaf explants of fifteen cultivars of Rhododendron // Biologia Plantarum. 2009. Vol. 53, iss. 4. P. 797–799. doi: 10.1007/s10535-009-0147-3.
  14. Кутас Е.Н. Клональное микроразмножение рододендронов и их практическое использование. Минск: Беларуская навука, 2009. 188 с.
  15. Кутас Е.Н., Гаранинова М.В., Горецкая А.А., Малахова И.Н. Регенерационный потенциал рододендрона желтого, интродуцированных сортов голубики высокой, брусники обыкновенной в зависимости от содержания гормональных добавок в питательной среде // Известия национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наук. 2014. № 2. С. 32–35.
  16. Anderson W.C. A revised tissue culture medium for shoot multiplication of rhododendron // Journal of the American Society for Horticultural Science. 1984. Vol. 109, iss. 3. P. 343–347. doi: 10.21273/jashs.109.3.343.
  17. Almeida R., Goncalves S., Romano A. In vitro micropropagation of endangered Rhododendron ponticum L. subsp. baeticum (Boissier and Reuter) Handel-Mazzetti // Biodiversity and Conservation. 2005. Vol. 14. P. 1059–1069.
  18. Zaytseva Yu.G., Novikova T.I. Morpho-histological analysis of shoot regeneration and large-scale propagation of an endangered species Rhododendron mucronulatum Turcz. // Siberian Journal of Forest Science. 2018. № 4. P. 20–28. doi: 10.15372/sjfs20180403.
  19. Ahmad N., Faisal M. Thidiazuron: from urea derivative to plant growth regulator. Singapore: Springer Singapore, 2018. 491 р. doi: 10.1007/978-981-10-8004-3.
  20. Novikova T.I., Zaytseva Y.G. TDZ-induced morphogenesis pathways in woody plant culture // Thidiazuron: From Urea Derivative to Plant Growth Regulator. Springer, 2018. P. 61–94. doi: 10.1007/978-981-10-8004-3_3.
  21. Dewir Y.H., Nurmansyah N., Naidoo Y., Teixeira da Silva J.A. Thidiazuron-induced abnormalities in plant tissue cultures // Plant Cell Reports. 2018. Vol. 37. P. 1451–1470. doi: 10.1007/s00299-018-2326-1.
  22. Sujatha K., Panda B.M., Hazra S. De novo organogenesis and plant regeneration in Pongamia pinnata, oil producing tree legume // Trees. 2008. Vol. 22, iss. 5. P. 711–716. doi: 10.1007/s00468-008-0230-y.
  23. Dhavala A., Rathore T.S. Micropropagation of Embelia ribes Burmf. through proliferation of adult plant axillary shoots // In vitro Cellular & Developmental Biology – Plant. 2010. Vol. 46, iss. 2. P. 180–191. doi: 10.1007/s11627-010-9285-8.
  24. Eeckhaut T., Janssens K., de Keyser E., de Riek J. Micropropagation of Rhododendron // Protocols for in vitro propagation of ornamental plants. 2010. Vol. 589. P. 141–152. doi: 10.1007/978-1-60327-114-1_14.
  25. Зайцева Ю.Г., Новикова Т.И. Клональное микроразмножение Rhododendron dauricum // Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Биология, Клиническая медицина. 2014. Т. 12, № 1. С. 26–31.
  26. Rhododendron luteum Sweet [Internet] // The World Flora Online. https://wfoplantlist.org/taxon/wfo-0000399990-2023-12.
  27. Катаева Н.В., Бутенко Р.Г. Клональное микроразмножение растений. М.: Наука, 1983. 96 с.
  28. Калинин Ф.Л., Кушнир Г.П., Сарнацкая В.В. Технология микроклонального размножения растений. Киев, 1992. 232 с.
  29. Гафицкая И.В., Михеева А.В., Орловская И.Ю. Патент RU 2679835С1: Питательная среда для микроклонального размножения рододендрона и способ микроклонального размножения рододендрона. Опубл. 13.02.2019.
  30. Гафицкая И.В., Бабикова А.В. Оптимизация методики микроклонирования рододендрона сорта «Feuerwerk» // Растения в муссонном климате – VI: тез. докл. VI науч. конф. с междунар. уч. (Владивосток, 16–20 октября 2013 г.). Владивосток, 2013. С. 79.
  31. Zaytseva Y.G., Poluboyarova T.V., Novikova T.I. Effects of thidiazuron on in vitro morphogenic response of Rhododendron sichotense Pojark. and Rhododendron catawbiense cv. Grandiflorum leaf explants // In vitro Cellular & Developmental Biology – Plant. 2016. Vol. 52, iss. 1. P. 56–63. doi: 10.1007/s11627-015-9737-2.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1 - Flowering of Rhododendron luteum

Download (416KB)
Indexing metadata
3. Figure 2 - Micropods on Anderson's medium: A - medium with TID 1 + IUK 1 mg/l (30th day), B - medium without hormones (40th day, 4-6 passages)

Download (325KB)
Indexing metadata
4. Figure 3 - Conglomerates on Anderson's medium: A - medium with TID 1 + PPI 1, B - medium with TID 1 + PPI 2

Download (259KB)
Indexing metadata
5. Figure 4 - WPM environment + TID 1 + PPI 2

Download (224KB)
Indexing metadata
6. Figure 5 - Anderson's medium without hormones

Download (265KB)
Indexing metadata
7. Figure 6 - WPM environment + UIC 2

Download (310KB)
Indexing metadata
8. Figure 7 - WPM environment + BAP 0.5 + PPI 0.5

Download (203KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Mikhovich Z.E., Skrotskaya O.V., Smirnova A.N.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».