Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2009, 57(5), 305-312 | DOI: 10.11118/actaun200957050305

In vitro regenerace a indukce polyploidie u Pelargonium × hortorum L. H. Bailey

Hana Vejsadová¹, Petra Kuchtová-Jadrná²

¹ Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, v.v.i., Květnové nám. 391, 252 43 Průhonice, Česká republika

² Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i., Drnovská 507, 161 06 Praha 6, Česká republika

Cílem této práce bylo indukovat in vitro regeneraci výhonů a zjistit účinnou metodu indukce polyploidie pomocí kolchicinu a oryzalinu u dvou diploidních kultivarů Pelargonium × hortorum L. H. Bailey: 'Gizela' a 'Black Velvet Scarlet F1'. Kultivary pěstitelsky významných hybridů, P. × hortorum, P. × peltatum a P. × domesticum, se vyskytují jako diploidní a tetraploidní, respektive 2n = 18 nebo 36, častá je však i aneuploidie obou forem, tedy 2n = 17 nebo 35. Základní počet chromozomů je x = 9. Pokud se tetraploidní genotypy vyskytují v populaci diploidních genotypů téhož druhu, dojde u mnoha rostlinných druhů k eliminaci tetraploidů díky křížení s diploidy a následnému vzniku sterilních triploidů. V případě Pelargonium× hortorum však ke křížení diploidních genotypů s tetraploidními nedochází.
Ve Výzkumném ústavu Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, v.v.i. v Průhonicích byly kromě odrůd s klasickými zelenými listy vyšlechtěny i zlatolisté a hnědolisté odrůdy typu F1 hybridů. Především hnědolistá série 'Black Velvet' (dříve označovaná jako 'Black Magic') je velkým přínosem v sortimentu kultivarů Pelargonium × hortorum. Vybarvení listů u diploidních kultivarů se vyznačuje intenzivní hnědou barvou s ostře ohraničenými tenkými zelenými okraji listů. V sortimentu tetraploidních kultivarů však tyto hnědolisté formy zcela chybí.
Pro experimenty byla vybrána F1 diploidní odrůda Pelargonium × hortorum L. H. Bailey ze série 'Black Velvet' pojmenovaná 'Black Velvet Scarlet F1' (oranžovočervené zářivé květy) a zelenolistá odrůda 'Gizela F1' s klasickou zonální kresbou na listech a zářivě červenými květy. Jako primární explantáty byly použity listové čepele in vitro semenáčů. Murashige a Skoog (MS) média obsahovala poloviční koncentraci solí, modifikovanou směs vitaminů (0,4 mg . l-1 thiamin; 0,2 mg . l-1 pyridoxin; 0,4 mg . l-1 kys. nikotinová; 100 mg . l-1 myo-inositol; 4 mg . l-1 glycin, 500 mg . l-1 kasein hydrolyzát), 1000 mg . l-1 polyvinylpyrolidyn (PVP), 25 g . l-1 sacharózu, 7,5 g . l-1 agar Sigma, pH 5,8. Použily jsme následující kombinace růstových regulátorů: I. 1 mg . l-1 IBA + 0,2 mg . l-1 zeatin; II. 1 mg . l-1 IBA + 0,5 mg . l-1 zeatin; III. 1 mg . l-1 IBA + 0,2 mg . l-1 BA (benzyladenin); IV.1 mg . l-1 IBA + 0,5 mg . l-1 BA. U obou kultivarů, benzyladenin (BA) průkazně zvýšil regeneraci výhonů ve srovnání se zeatinem.
Pro indukci polyploidie byly použity in vitro regenerované výhony u diploidních kultivarů 'Black Velvet Scarlet F1' a 'Gizela F1'. Byly testovány dvě metody ošetření explantátů: prostřednictvím infiltrace z média obsahujícího chemomutagen a máčením explantátů v jeho roztoku. Kolchicin (0,01, 0,02, 0,05, 0,1, 0,2, 0,4 %) byl rozpouštěn přímo v DMSO (dimethylsulfoxid), pro oryzalin (10, 20, 40 μmol . l-1) byl použit zásobní roztok. Ve sterilních podmínkách byly chemomutageny kvantitativně převedeny do horkého sterilního média (metoda infiltrace) či sterilní vody (metoda máčení). Regenerační médium obsahovalo 1/2 MS roztok solí, směs vitaminů MS, 1000 mg . l-1 PVP, 50 mg . l-1 kasein hydrolyzát, 25 g . l-1 sacharóza, 7,5 g . l-1 agar, pH 5,8. Byla sledována míra regenerace a tvorba výhonů. Stupeň ploidie byl zjištěn metodou průtokové cytometrie (FCM). Pro statistické vyhodnocení výsledků byla použita analýza variance ANOVA a srovnávací Fisherův test (F-test) na hladině pravděpodobnosti P = 0.05.
U kultivaru 'Gizela F1', byl zjištěn nejvyšší počet polyploidních rostlin po čtrnáctidenním ošetření explantátů 0,05% kolchicinem - tetraploidie byla stanovena u pěti a mixoploidie u tří výhonů. Oryzalin neměl u 'Gizela F1' na indukci ploidie žádný efekt. Na druhé straně, byly explantáty 'Black Velvet Scarlet F1' vice citlivější k oryzalinu než kolchicinu - bylo nalezeno deset tetraploidních a sedm mixoploidních výhonů po sedmidenní a čtrnáctidenní infiltraci oryzalinu, kdy byla u tří výhonů objevena oktoploidie. Polyploidizace pomocí chemomutagenů měla za následek větší fenotypovou vyrovnanost získaných polyploidů. Dopěstovaní tetraploidní jedinci kontrolní zelenolisté odrůdy 'Gizela F1' se vyznačují statnějším vzrůstem a bohatším kvetením. Tetraploidní rostliny 'Black Velvet Scarlet F1' si zachovaly unikátní tmavě hnědé zbarvení listových čepelí.

kultivary Pelargonium × hortorum L. H. Bailey, in vitro regenerace výhonů, kolchicin, oryzalin, polyploidizace

Received: August 8, 2009; Published: October 10, 2014  Show citation