Zespół Biotechnologii i Mikropropagacji Roślin PAN Ogrodu Botanicznego opracował skuteczną metodę zabezpieczania fiołka mokradłowego – rzadkiego i zagrożonego wyginięciem przedstawiciela polskiej flory.

Metody rozmnażania roślin z wykorzystaniem sterylnych warunków kultur in vitro połączone z wprowadzaniem fragmentów tkanek roślinnych do ciekłego azotu (-196oC) są obecnie stosowane na dużą skalę w bankach genów do gromadzenia gatunków użytkowych. Uzupełniają one tradycyjne sposoby zabezpieczania różnorodności roślin, których nie można przechowywać w postaci nasion. Jednakże gatunki rzadkie, pochodzące z naturalnych stanowisk, są bardziej wymagające i zwykle potrzebują indywidualnego traktowania. Z tego względu opracowanie skutecznej metody gromadzenia w ciekłym azocie tkanek fiołka mokradłowego (Viola stagnina Kit.) jest dla nas powodem do zadowolenia. To zadanie było jednym z celów kilkuletnich badań prowadzonych przez dr. Piotra Żabickiego, doktoranta z Zakładu Cytologii i Embriologii Roślin Uniwersytetu Jagiellońskiego. W naszym Ogrodzie Botanicznym uczył się on technik kriozabezpieczania tkanek i wykonywał badania eksperymentalne nad opracowaniem najbardziej odpowiedniej procedury krioprezerwacji tego gatunku.

W pracy testowana była skuteczność różnych technik krioprezerwacji (kapsułkowania/dehydratacji, kapsułkowania/witryfikacji i metody kropli) dla różnej wielkości stożków wzrostu pobieranych z pędów roślin rosnących w kulturze in vitro. Metoda kapsułkowania/dehydratacji, polegająca na odwadnianiu (osmotycznym i powietrznym) zamkniętych w alginianowych kapsułkach fragmentów roślin (wielkości 0,5-1 mm), skutkowała najwyższą ich przeżywalnością i efektywnością odtwarzania roślin z rozmrożonych tkanek. Odtworzone po krioprzechowywaniu rośliny poddano analizom molekularnym, które potwierdziły podobieństwo genetyczne uzyskanych osobników z rośliną wyjściową (rosnącą w naturze).

Jest to pierwszy na świecie protokół, który pozwala długoterminowo i bezpiecznie przechowywać, a następnie efektywnie namnażać w kulturach in vitro rośliny fiołka mokradłowego. Może być z powodzeniem wykorzystany w banku genów, a otrzymane rośliny mogą zasilić ubogie stanowiska naturalne lub tworzyć stanowiska zastępcze.

Schemat obrazuje kolejne etapy procedury rozmnażania i zabezpieczania Viola stagnina. Obejmują one:

  • górny zestaw zdjęć – pobieranie nasion z roślin rosnących na stanowisku naturalnym, a następnie ze skiełkowanych nasion pozyskanie osobników będących źródłem materiału eksperymentalnego;
  • środkowy zestaw zdjęć (od lewej) – wprowadzanie fragmentów liści do sterylnych warunków kultury in vitro, namnożenie roślin, ich regeneracja i aklimatyzacja do warunków ex vitro;
  • dolny zestaw zdjęć (od lewej) – zamykanie wyciętych stożków wzrostu w alginianowych kapsułkach, które po wprowadzeniu do ciekłego azotu (-196oC) mogą być przechowywane w tych warunkach przez nieograniczony czas. Z rozmrożonych stożków wzrostu, odtwarzane są rośliny w kulturze in vitro, które po aklimatyzacji mogą być eksponowane w ogrodzie botanicznym lub wysadzane na stanowiska naturalne czy zastępcze.

Tytuł publikacji:

Żabicki P, Mikuła A, Sliwinska E, Migdałek G, Nobis A, Żabicka J, Kuta E 2021 Successful cryopreservation and post-thawing regeneration of wet habitat, endangered violet – a useful tool in ex situ conservation. Scientia Horticulturae 284, 110056 https://doi.org/10.1016/j.scienta.2021.110056

Powiększ czcionkę
Kontrast
Przewiń do góry