Acta Univ. Agric. Silvic. Mendelianae Brun. 2010, 58(1), 101-106 | DOI: 10.11118/actaun201058010101

Indukce polyploidie u Phlox paniculata L. v in vitro podmínkách

Pavel Matiska1, Hana Vejsadová2
1 Česká zemědělská univerzita v Praze, Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů, Kamýcká 129, 165 21 Praha 6, Česká republika
2 Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, v.v.i., Květnové nám. 391, 252 43 Průhonice, Česká republika

Cílem této práce bylo zjistit účinnou metodu indukce polyploidie pomocí polyploidizačních činidel, kolchicinu a oryzalinu, u diploidního kultivaru Phlox paniculata 'Fujiyama' (syn. Mt. Fuji, Fuji). Míra regenerace a efektivita polyploidizace (E) byla studována u dvou metod aplikace chemomutagenů.
Phlox paniculata L. patří mezi trvalky, které jsou využívány v oblasti mírného pásma jako okrasné rostliny. Pro odrůdy P. paniculata je charakteristická jejich mrazuvzdornost, ale citlivost vůči patogenům jako je padlí, septoriová skvrnitost listů nebo háďátko. První metody založené na obohacení stávajícího sortimentu o odrůdy, které jsou přizpůsobivé vůči prostředí, se vyvinuly v moderní techniky (jakou je i polyploidizace) s cílem získat výchozí šlechtitelský materiál pro další křížení. Phlox paniculata má v základní diploidní sestavě 14 chromozomů (n = 7). In vitro indukce polyploidie nebyla u tohoto druhu zatím nikde popsána a publikována.
Jako primární explantáty byly použity intaktní listy z rostlin pěstovaných šest měsíců ve skleníku. Pro iniciaci organogeneze bylo použito modifikované MS médium. Toto médium obsahovalo 6 μM thidiazuronu (TDZ) a kyselinu indolyloctovou (IAA) v koncentraci 11 μM, 30 g . l-1 sacharózy, vitaminy B5 a 7,5 g . l-1 agaru Sigma. Pro indukci polyploidie byly použity chemomutageny, kolchicin a oryzalin v různých koncentracích. Byly testovány dvě metody ošetření explantátů (in vitro regenerované nodální segmenty výhonů); infiltrace chemomutagenu ze živného media ("infiltrační metoda") a máčení explantátů v chemickém roztoku mutagenu ("máčecí metoda"). Nejvyšší hodnoty frekvence tetraploidů (5 %), mixoploidů (1,67 %) a efektivity polyploidizace (1,25) byly zjištěny u explantátů ošetřených 0,2 % kolchicinem po dobu 24 hodin u "máčecí metody". Koncentrace 10 μM oryzalinu a 0,2% kolchicinu po dobu 14 dní byly nejúčinnější pro obdržení tetraploidů u "infiltrační metody". Výsledky budou využity pro šlechtění dalších kultivarů druhu P. paniculata L.

Phlox, in vitro culture, colchicine, oryzalin, polyploidization, flow cytometry method (FCM)

Polyploidy induction in Phlox paniculata L. under in vitro conditions

The objective of this work was to find an effective method of polyploidy induction using chemomutagens, colchicine and oryzalin, in diploid cultivar of Phlox paniculata 'Fujiyama' (syn. Mt. Fuji, Fuji). Ploidy level was determined by the flow cytometry method (FCM). Two methods of treating the explants (in vitro regenerated shoots) were tested; chemomutagen infiltration from nutrient media ("the infiltration method") and dipping of the explants in a chemical mutagen solution ("the dip method"). The highest values of tetraploid (5%), mixoploid (1.67%) frequency and polyploidization efficiency (1.25) were found in explants treated with 0.2% colchicine for 24 h in the dip method. Concentrations of 10 µM oryzalin and 0.2% colchicine for 14 d were the most effective for obtaining tetraploids in the infiltration method. The results will be exploited to other P. paniculata cultivars for breeding of this species.

Grants and funding:

The research was supported by the Ministry of the Environment of the Czech Republic (Project No. MZP0002707301).

Received: September 30, 2009; Published: October 5, 2014  Show citation

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Matiska, P., & Vejsadová, H. (2010). Polyploidy induction in Phlox paniculata L. under in vitro conditions. Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, 58(1), 101-106. doi: 10.11118/actaun201058010101
Share...
Download citation
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Open full article

    References

    1. DHILLON, T. S., 1970: Phlox drummondii. I. cytogenetics of colchicine induced autotetraploids. The Japanese Journal of Genetics, 45: 305-312. DOI: 10.1266/jjg.45.305 Go to original source...
    2. DOLEŽEL, J., 1997: Application of flow cytometry for the study of plant genomes. Journal of Applied Genetics, 38: 285-302.
    3. FLORY, W. S., 1934: A cytological study of the genus Phlox. Cytologia, 6: 1-18. DOI: 10.1508/cytologia.6.1 Go to original source...
    4. GAGANOW, P. G., 1961: Staudenphlox. VEB Deutscher Landwirtschaftsverlag, Berlin, 191 pp.
    5. GREPLOVÁ, M., FRČEK, J., REJLKOVÁ, M., KOPECKÝ, D., VAGERA, J. and DOLEŽEL, J., 2003: In vitro polyploidization of wild potato species. Vědecké práce VÚB, 14: 55-63.
    6. HANZELKA, P., 2002: Formation of gene resources using induced polyploidization in Callistephus chinensis Nees. PhD Thesis, Faculty of Horticulture, Mendel University of Agriculture and Forestry in Brno. Lednice.
    7. JAIN, A., ROUT, G. R. and RAINA, S. N., 2002: Somatic embryogenesis and plant regeneration from callus cultures of Phlox paniculata Linn. Scientia Horticulturae, 94: 137-143. DOI: 10.1016/S0304-4238(01)00369-7 Go to original source...
    8. KUCHTOVÁ, P., 2008: Induction of polyploid plants in Pelargonium × hortorum L. H. Bailey. PhD Thesis, Faculty of Horticulture, Mendel University of Agriculture and Forestry in Brno, Lednice.
    9. LEVIN, D. A., 1963: Natural hybridization between Phlox mandata and Phlox glaberrima and its evolutionary significance. American Journal of Botany, 50: 714-719. DOI: 10.2307/2440050 Go to original source...
    10. MATISKA, P. and VEJSADOVÁ, H., 2006: Induction of morphogenesis in Phlox paniculata L. In: Proceedings of the XXII. International Symposium EUCARPIA, Sanremo, 2006. (Mercuri, A. and Schiva, T., Eds.), p. 34.
    11. MURASHIGE, T. and SKOOG, F., 1962: A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum, 15: 473-497. DOI: 10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x Go to original source...
    12. PETERSEN, K. K., HAGBERG, P. and KRISTIANSEN, K., 2002: In vitro chromosome doubling of Miscanthus chinensis. Blackwell Verlag, Berlin. Plant Breeding, 121: 445-450. DOI: 10.1046/j.1439-0523.2002.738314.x Go to original source...
    13. SMITH, D. M. and LEVIN, D. A., 1967: Karyotypes of eastern north american Phlox. American Journal of Botany, 54: 324-334. DOI: 10.2307/2440761 Go to original source...
    14. ŠAFRÁNKOVÁ, I., 2006: Pathogens of phlox (Phlox paniculata). Zahradnictví, 3: 36-37.
    15. VEJSADOVÁ, H. and KUCHTOVÁ-JADRNÁ, P., 2008: Organogenesis induction in diploid cultivars of Pelargonium × hortorum L. H. Bailey. Acta Pruhoniciana, 89: 41-45.

    This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY NC ND 4.0), which permits non-comercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original publication is properly cited. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.


    Return to the content