PL239922B1 - Sposób otrzymywania pędów na drodze embriogenezy somatycznej z fragmentów blaszek liściowych u Echinacea purpurea L. (Moench.) - Google Patents

Sposób otrzymywania pędów na drodze embriogenezy somatycznej z fragmentów blaszek liściowych u Echinacea purpurea L. (Moench.) Download PDF

Info

Publication number
PL239922B1
PL239922B1 PL431456A PL43145619A PL239922B1 PL 239922 B1 PL239922 B1 PL 239922B1 PL 431456 A PL431456 A PL 431456A PL 43145619 A PL43145619 A PL 43145619A PL 239922 B1 PL239922 B1 PL 239922B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
shoots
medium
weeks
echinacea purpurea
culture
Prior art date
Application number
PL431456A
Other languages
English (en)
Other versions
PL431456A1 (pl
Inventor
Justyna Lema-Rumińska
Original Assignee
Univ Technologiczno Przyrodniczy Im Jana I Jedrzeja Sniadeckich W Bydgoszczy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Technologiczno Przyrodniczy Im Jana I Jedrzeja Sniadeckich W Bydgoszczy filed Critical Univ Technologiczno Przyrodniczy Im Jana I Jedrzeja Sniadeckich W Bydgoszczy
Priority to PL431456A priority Critical patent/PL239922B1/pl
Priority to EP20460007.6A priority patent/EP3808172A1/en
Publication of PL431456A1 publication Critical patent/PL431456A1/pl
Publication of PL239922B1 publication Critical patent/PL239922B1/pl

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H4/00—Plant reproduction by tissue culture techniques ; Tissue culture techniques therefor
    • A01H4/005—Methods for micropropagation; Vegetative plant propagation using cell or tissue culture techniques
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H4/00—Plant reproduction by tissue culture techniques ; Tissue culture techniques therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H4/00—Plant reproduction by tissue culture techniques ; Tissue culture techniques therefor
    • A01H4/008—Methods for regeneration to complete plants
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H6/00—Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their botanic taxonomy
    • A01H6/14—Asteraceae or Compositae, e.g. safflower, sunflower, artichoke or lettuce
    • A01H6/1448—Echinacea

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania pędów Echinacea purpurea z fragmentów blaszek liściowych drogą embriogenezy somatycznej w kulturach in vitro z przeznaczeniem do dalszej uprawy szklarniowej, upraw ogrodniczych, produkcji ogrodniczej, produkcji metabolitów wtórnych lub hodowli twórczej nowych odmian, w którym materiał roślinny w postaci sterylnych fragmentów blaszek liściowych umieszcza się na zmodyfikowanej poprzez zwiększenie 1/2 zawartości chelatu żelaza i chlorku wapnia pożywce MS (1962). Kluczowym jest dodatek do pożywki regulatorów wzrostu w postaci cytokininy BAP (6-benzyloaminopuryny) w stężeniu 0,5 - 1 mg/L oraz auksyny: IAA (kwas 3-indolilooctowy) w stężeniu 0,5 - 1 mg/L.

Description

PL 239 922 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania pędów Echinacea purpurea z fragmentów blaszek liściowych drogą embriogenezy somatycznej w kulturach in vitro z przeznaczeniem do dalszej uprawy szklarniowej, upraw ogrodniczych, produkcji ogrodniczej, produkcji metabolitów wtórnych lub hodowli twórczej nowych odmian.
Echinacea purpurea jest zarówno rośliną ozdobną jak i leczniczą. Może być rozmnażana tradycyjnie w warunkach in vivo, poprzez nasiona, podział karpy czy sadzonkowanie, jednak rośliny rozmnażane z nasion często nie tworzą kwiatów w drugim roku uprawy (Harbage 2001), a pozostałe metody, przeprowadzane w warunkach in vivo, są mało wydajne.
Z tego względu do celów produkcyjnych konieczne jest opracowanie wydajnej metody multiplikacji w oparciu o techniki in vitro. Do najbardziej wydajnych metod należy embriogeneza somatyczna. Jest to metoda mikrorozmnażania, w której potencjalnie każda żywa komórka somatyczna eksplantatu może zregenerować zarodek somatyczny z którego rozwinie się nowa roślina (pęd).
Znane są sposoby mikrorozmnażania Echinacea purpurea np.: ze zgłoszenia patentowego CN103858772A, znane jest rozwiązanie pt. „Metoda kultury tkankowej u Echinacea purpurea (L.) Moench odmiany Double Decker” (ang. Tissue culture method of Echinacea purpurea (L.) Moench ‘Double Decker’) jednak rodzaj eksplantatu w postaci ogonka liściowego, a także uzyskane zregenerowane struktury w postaci pędów przybyszowych oraz dodatek do pożywki MS auksyny NAA (kwasu a-naftylooctowego) oprócz cytokininy BA (6-benzyloadeniny), podanych w tym rozwiązaniu różni się od istoty rozwiązania w przedmiotowym zgłoszeniu wynalazku.
Ze zgłoszenia CN105052745A, znana jest metoda promowania wzrostu zregenerowanych pąków u Echinacea purpurea (ang. „Method for promoting growth of Echinacea purpurea regeneration buds”) dotycząca pobudzenia do wzrostu pąków przybyszowych w zależności od ich długości, poprzez dodatek do pożywki MS regulatora wzrostu DA-6 (diethylaminoethanol hexanoate), która różni się istotnie od celu rozwiązania w przedmiotowym zgłoszeniu wynalazku, który dotyczy zregenerowania pędów drogą embriogenezy somatycznej z fragmentów blaszek liściowych. Także kompozycja regulatorów wzrostu istotnie różni się od rozwiązania w przedmiotowym zgłoszeniu wynalazku.
Znana jest również metoda mikrorozmnażania Echinacea purpurea L. Moench w warunkach in vitro (ang. „Process for micropropagation of Echinacea purpurea L. Moench in vitro”), w których skład pożywki oraz dodatek do pożywki MS glikozydu steroidowego (Melongoside) uzyskanego z nasion Solanum melongena lub glikozydów steroidowych uzyskanych z korzeni Solanum melongena, różni się istotnie od proponowanego rozwiązania.
Ponadto znana jest metoda uzyskiwania korzeni przybyszowych Echinacea purpurea w kulturze bioreaktora (ang. „Method of bioreactor culture of Echinacea purpurea adventitious roots”) ze zgłoszenia WO08100016A1. Metoda ta służy jednak do namnażania w bioreaktorze korzeni przybyszowych i produkcji z nich aktywnych składników, co istotnie różni ją od istoty proponowanego rozwiązania.
Istotą rozwiązania według wynalazku jest sposób otrzymywania pędów Echinacea purpurea ze sterylnych fragmentów blaszek liściowych drogą embriogenezy somatycznej w kulturach in vitro z przeznaczeniem do ukorzeniania, dalszej uprawy szklarniowej, upraw ogrodniczych, produkcji ogrodniczej lub hodowli twórczej nowych odmian tego gatunku, w którym materiał roślinny w postaci sterylnych fragmentów blaszek liściowych umieszcza się na zmodyfikowanej poprzez zwiększenie o zawartości chelatu żelaza i chlorku wapnia, pożywce MS (1962). Kluczowym jest dodatek do pożywki regulatorów wzrostu w postaci cytokininy BAP (6-benzyloaminopuryny) w stężeniu 0,5-1 mg/L oraz auksyny: IAA (kwas 3-indolilooctowy) w stężeniu 0,5-1 mg/ L.
Eksplantaty w postaci prostokątów o boku 0,5-1 cm umieszcza się na pożywce w sposób horyzontalny, abaksjalnie. Przez pierwsze 2 tygodnie kultury in vitro konieczne jest zapewnienie ciemności, następnie kultury rosną w pokoju wzrostowym o wilgotności względnej powietrza 60-80%, w świetle dziennym emitowanym przez lampy jarzeniowe TLD 54/36 W, natężenie napromienienia kwantowego 30-50 μMxm-2xs-1, fotoperiodzie 16/8 (dzień/noc), w temperaturze 24 ± 2 stopni C, przez 8-10 tygodni. Do pożywki dodaje się agar w ilości 6-12 g/L oraz sacharozę w ilości 20-40 g/L o pH ustalonym przed sterylizacją pożywki w zakresie 5,5-6,2. Pędy po konwersji zarodków somatycznych uzyskuje się po 10-12 tygodniach od inicjacji kultury. W kolejnym etapie pędy można dalej namnażać do uzyskania pożądanej ilości lub je ukorzeniać i aklimatyzować do warunków szklarniowych.
PL 239 922 B1
Zaletą rozwiązania według wynalazku jest uzyskanie dużej liczby pędów Echinacea purpurea po konwersji zarodków somatycznych z fragmentów blaszek liściowych w warunkach kultury in vitro w ciągu zaledwie 10-12 tygodni. Proponowane rozwiązanie pozwala uzyskać pędy gotowe do dalszego namnażania, ukorzeniania, aklimatyzacji i uprawy szklarniowej, upraw ogrodniczych, produkcji ogrodniczej, produkcji metabolitów wtórnych lub hodowli twórczej nowych odmian tego gatunku.
Sposób według wynalazku przedstawiono bliżej w przykładach realizacji wynalazku.
P r z y k ł a d 1
Sposób otrzymywania pędów Echinacea purpurea z fragmentów blaszek liściowych drogą embriogenezy somatycznej w kulturach in vitro według wynalazku przebiega w kilku etapach:
Etap I.
Sterylne blaszki liściowe pobrane z rośliny uprawianej w kulturze in vitro przy pomocy sterylnych narzędzi, w komorze laminarnej, tnie się na prostokąty (eksplantaty) o boku 0,5 cm x 0,5 cm.
Etap II.
Następnie eksplantaty umieszcza się na sterylnej, zmodyfikowanej pożywce MS (1962) z dodatkiem agaru w ilości 8 g/L i sacharozy w ilości 20 g/L; pH 5,6; z dodatkiem regulatorów wzrostu: cytokininy BAP (6-benzyloaminopuryny) w stężeniu 0,5 mg/L oraz auksyny IAA (kwas 3-indolilooctowy): w stężeniu 0,5 mg/L.
Etap III.
Po inokulacji eksplantatów na pożywkach, kultury in vitro umieszcza się w pokoju wzrostowym w temperaturze 24 stopnie C ± 2 stopnie C, o wilgotności względnej powietrza 60% w ciemności przez 14 dni.
Etap IV.
Następnie kultury in vitro ustawia się na regałach w pokoju wzrostowym w temperaturze 24 stopnie C ± 2 stopnie C, o wilgotności względnej powietrza 60% i natężeniu napromienienia kwantowego 30 μMxm-2xs-1 emitowanego przez lampy jarzeniowe o świetle dziennym przez 16 godzin dziennie.
Etap V.
Po 3 tygodniach kultury na eksplantatach pojawiają się zarodki somatyczne, które rozwijają się w kolejnych tygodniach kultury. Pędy po konwersji zarodków somatycznych uzyskuje się po 10 tygodniach od inicjacji kultury.
Etap VI.
W kolejnym etapie pędy przeznacza się do: namnażania, ukorzeniania, aklimatyzacji i uprawy szklarniowej, upraw ogrodniczych, produkcji ogrodniczej, produkcji metabolitów wtórnych lub hodowli twórczej nowych odmian tego gatunku.
P r z y k ł a d 2
Sposób otrzymywania pędów Echinacea purpurea z fragmentów blaszek liściowych drogą embriogenezy somatycznej w kulturach in vitro według wynalazku przebiega w kilku etapach:
Etap I.
Uprzednio wysterylizowane i wypłukane (wysterylizowane przy pomocy 0,4% podchlorynu sodu przez 10 minut; wypłukane 3-krotnie po 10 minut w sterylnej wodzie destylowanej) blaszki liściowe pobrane z rośliny uprawianej w warunkach in vivo przy pomocy sterylnych narzędzi, w komorze laminarnej, tnie się na prostokąty, eksplantaty o boku 1 cm x 1 cm.
Etap II.
Następnie eksplantaty umieszcza się na sterylnej, zmodyfikowanej pożywce MS (1962) z dodatkiem agaru w ilości 10 g/L i sacharozy w ilości 40 g/L; pH 6,0; z dodatkiem regulatorów wzrostu: cytokininy BAP (6-benzyloaminopuryny) w stężeniu 1 mg/L oraz auksyny: IAA (kwas 3-indolilooctowy) w stężeniu 1 mg/L.
Etap III.
Po inokulacji eksplantatów na pożywkach, kultury in vitro umieszcza się w pokoju wzrostowym w temperaturze 24 stopni C ± 2 stopnie C, o wilgotności względnej powietrza 60% w ciemności przez 14 dni.
Etap IV.
Następnie kultury in vitro ustawia się na regałach w pokoju wzrostowym w temperaturze 24 stopnie C ± 2 stopnie C, o wilgotności względnej powietrza 80% i natężeni u napromienienia kwantowego 50 μMxm-2xs-1 emitowanego przez lampy jarzeniowe o świetle dziennym przez 16 godzin dziennie.

Claims (2)

PL 239 922 B1 Etap V. Po 3 tygodniach kultury na eksplantatach pojawiają się zarodki somatyczne, które rozwijają się w kolejnych tygodniach kultury. Pędy po konwersji zarodków somatycznych uzyskuje się po 12 tygodniach od inicjacji kultury. Etap VI. W kolejnym etapie pędy przeznacza się do: namnażania, ukorzeniania, aklimatyzacji i uprawy szklarniowej, upraw ogrodniczych, produkcji ogrodniczej, produkcji metabolitów wtórnych lub hodowli twórczej nowych odmian tego gatunku. Zastrzeżenia patentowe
1. Sposób otrzymywania pędów Echinacea purpurea z fragmentów blaszek liściowych drogą embriogenezy somatycznej w kulturach in vitro znamienny tym, że materiał roślinny w postaci sterylnych blaszek liściowych tnie się skalpelem w komorze laminarnej na prostokąty o boku 0,5 x 1 cm i umieszcza w sposób horyzontalny (abaksjalnie) na zmodyfikowanej pożywce MS z dodatkiem agaru w ilości 6-12 g/L oraz sacharozy w ilości 20-40 g/L o pH 5,5-6,2, następnie kultury in vitro utrzymuje się w ciemności przez 14 dni w temperaturze 24 stopni C ± 2 stopni C i wilgotność względnej powietrza 60-80%, a następnie ustawia się w pokoju wzrostowym przy natężeniu napromienienia kwantowego 30-50 μMxm-2xs-1 emitowanego przez lampy jarzeniowe o świetle dziennym, przez 16 godzin dziennie przez 8-10 tygodni.
2. Sposób według zastrz.1, znamienny tym, że pożywkę MS (1962) modyfikuje się poprzez zwiększenie o 1/2 zawartości chelatu żelaza i chlorku wapnia, oraz dodanie do pożywki regulatorów wzrostu w postaci cytokininy BAP (6-benzyloaminopuryny) w stężeniu 0,5-1 mg/L oraz auksyny IAA (kwas 3-indolilooctowy) w stężeniu 0,5-1 mg/L.
PL431456A 2019-10-14 2019-10-14 Sposób otrzymywania pędów na drodze embriogenezy somatycznej z fragmentów blaszek liściowych u Echinacea purpurea L. (Moench.) PL239922B1 (pl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL431456A PL239922B1 (pl) 2019-10-14 2019-10-14 Sposób otrzymywania pędów na drodze embriogenezy somatycznej z fragmentów blaszek liściowych u Echinacea purpurea L. (Moench.)
EP20460007.6A EP3808172A1 (en) 2019-10-14 2020-01-29 Method of obtaining sprouts by way of somatic embryogenesis from fragments of leaf blades with echinacea purpurea l. (moench)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL431456A PL239922B1 (pl) 2019-10-14 2019-10-14 Sposób otrzymywania pędów na drodze embriogenezy somatycznej z fragmentów blaszek liściowych u Echinacea purpurea L. (Moench.)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL431456A1 PL431456A1 (pl) 2021-04-19
PL239922B1 true PL239922B1 (pl) 2022-01-24

Family

ID=69630657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL431456A PL239922B1 (pl) 2019-10-14 2019-10-14 Sposób otrzymywania pędów na drodze embriogenezy somatycznej z fragmentów blaszek liściowych u Echinacea purpurea L. (Moench.)

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3808172A1 (pl)
PL (1) PL239922B1 (pl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN121135506B (zh) * 2025-09-15 2026-07-17 浙江省农业科学院 一种增强茶树生根能力的水培营养液及其制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7005298B1 (en) * 1999-08-27 2006-02-28 University Of Guelph Micropropagation and production of phytopharmaceutical plants
KR100842420B1 (ko) 2007-02-14 2008-07-01 주식회사 씨비엔바이오텍 생물반응기를 이용한 에키네시아 속 식물의 부정근대량생산법
CN103858772A (zh) 2014-04-03 2014-06-18 江苏美尚生态景观股份有限公司 松果菊‘王冠’的组织培养方法
CN105052745A (zh) 2015-08-24 2015-11-18 华南农业大学 一种促进紫锥菊再生芽生长的方法
CN105052746A (zh) * 2015-08-24 2015-11-18 华南农业大学 一种紫锥菊不定芽再生培养方法

Also Published As

Publication number Publication date
PL431456A1 (pl) 2021-04-19
EP3808172A1 (en) 2021-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shaheen et al. Nutrient encapsulation of nodal segments of an endangered white cedar for studies of regrowth, short term conservation and ethylene inhibitors influenced ex vitro rooting
Roksana et al. In vitro bulblet formation from shoot apex in garlic (Allium sativum L.)
CN112335546A (zh) 一种体胚发生途径的椰枣组织培养方法
Pang et al. Establishment of an efficient micropropagation protocol for Cameron Highlands White Strawberry (Fragaria x ananassa) using a light emitting diode (LED) system
El-Gedawey et al. Micropropagation of Aglonema ‘Lady Valentine’by axillary shoots explants
Radomir Comparative study on the in vitro multiplication potential of Magnolia stellata and Magnolia× soulangiana species.
EP3808172A1 (en) Method of obtaining sprouts by way of somatic embryogenesis from fragments of leaf blades with echinacea purpurea l. (moench)
Juan-Vicedo et al. Micropropagation of five endemic, rare and/or endangered Narcissus species from the Iberian Peninsula (Spain and Portugal)
Beyramizade et al. Optimization of factors affecting organogenesis and somatic embryogenesis of Anthurium andreanum lind. Tera
Tomaszewska-Sowa et al. Optimization of the processes of sterilization and micropropagation of cup plant (Silphium perfoliatum L.) from apical explants of seedlings in in vitro cultures
Faruq et al. In vitro propagation of a cut flower variety Muscari armeniacum Leichtlin ex Baker through direct bulblet proliferation pathways
Baghdady Micro propagation of date palm (Phoenix dactylifera L.) var. Zaghlol via direct organogenesis
RU2743967C1 (ru) Способ получения посадочного материала хризантемы в условиях in vitro
Geetha et al. Influence of silver nitrate on in vitro callus induction and indirect shoot organogenesis of Solanum nigrum (L.) an important antiulcer medicinal plant
Bhowmik et al. Micropropagation of Dendrobium crepidatum Lindl. and Paxt.: An epiphytic medicinal orchid of Bangladesh
Syamal et al. In-vitro clonal propagation of Kagzi lime (Citrus aurantifolia Swingle)
Shivaraj et al. Rapid and efficient plant regeneration of eggplant(Solarium melongena L.) from cotyledonary leaf explants
Mahdi et al. Effect of Light Source and Adenine Sulfate on the Multiplication and Rooting of Kalanchoe blossfeldiana in Vitro
Kag et al. Direct regeneration from leaf explants of petunia, Petunia hybrida
El-Kafie et al. Effects of plant growth regulators on frequency shoot multiplication of an important ornamental and medicinal plant, snowbush (Breynia disticha)
Ajdarbin et al. Indirect Shoot Regeneration in Anthurium andreanum ‘Clisto’from Leaf Explant
Benabdesselam et al. Micropropagation of Algerian juvenile rootstocks Citrus species
Karalija et al. Somatic embryogenesis and in vitro plantlet regeneration of Lilium martagon L. var. cattaniae Vis
Miro et al. Development of micropropagation protocol supporting sustainable production of jackfruit (Artocarpus heterophyllus Lam.)
Guade The effect of plant growth hormones (auxins and cytokinins) on in-vitro shooting and rooting ability of potato nodal culture