47
UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI FAKULTET DEPARTMAN ZA BIOLOGIJU I EKOLOGIJU Jasna Z. Mitrović “Mikropropagacija Micromeria croatica (Pers.)” Niš, 2013

UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

  • Upload
    others

  • View
    5

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

UNIVERZITET U NIŠU

PRIRODNO-MATEMATIČKI FAKULTET

DEPARTMAN ZA BIOLOGIJU I EKOLOGIJU

Jasna Z. Mitrović

“Mikropropagacija Micromeria croatica (Pers.)”

Niš, 2013

Page 2: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

PRIRODNO-MATEMATIČKI FAKULTET

DEPARTMAN ZA BIOLOGIJU I EKOLOGIJU

“Mikropropagacija Micromeria croatica (Pers.)”

Master rad

Student: Mentor:

Jasna Z. Mitrović Dr Dragana D. Stojičić, van.prof.

Br. indeksa 15

Niš, 2013

Page 3: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

UNIVERZITET U NIŠU

FACULTY OF SCIENCES AND MATHEMATICS

DEPARTMENT OF BIOLOGY AND ECOLOGY

“Micropropagation of Micromeria croatica (Pers.)”

Master thesis

Student: Mentor:

Jasna Z. Mitrović Dr Dragana D. Stojičić

Nbr. of index: 15 Associate professor

Niš, october 2013

Page 4: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

ZAHVALNICA

Najiskrenije se zahvaljujem svom mentoru prof. Dragani Stojičić na ukazanoj pomoći, strpljenju i

razumevanju prilikom izrade ovog master rada. Veliku zahvalnost dugujem asistentkinji Svetlani

Tošić, koja je pomogla pri realizaciji eksperimentalnog dela ovog master rada. Ovaj master rad

rađen je u okviru doktorske disertacije asistentkinje Svetlane Tošić i sadrži još uvek

nepublikovane rezultate.

Najveću zahvalnost dugujem svojim roditeljima na ukazanom razumevanju, podršci, pomoći i

ljubavi koju su mi pružali tokom godina studiranja.

Ovaj rad posvećujem svome ocu, majci i sestri, osobama koje su nesebično bile uz mene i

radovale se mojim uspesima.

Page 5: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

APSTRAKT

Micromeria croatica (Pers.) je endemična vrsta Dinarida, planinskog masiva u Južnoj Evropi.

Rasprostranjena je na području Hrvatske, Bosne i Hercegovine, Crne Gore, a na teritoriji Srbije

zabeležena su staništa u zapadnim delovima zemlje (Mokra Gora). Ugrožena je vrsta na Crvenoj

listi vaskularne flore Srbije i Crne Gore. U ovom radu ispitana je mogućnost regeneracije biljaka

putem indukcije aksilarnih pupoljaka na nodalnim eksplantatima M. croatica korišćenjem

različitih regulatora rastenja. Ustanovljeno je da su najefikasnije kombinacije hormona 1 μM BA

i 0,57 μM IAA kao i 0,1 μM BA i 0,57 μM IAA. Dobijeni aksilarni pupoljci su izduživani a zatim i

ožiljeni delovanjem auksina 0,3 μM IAA.

Ključne reči: Micromeria croatica, mikropropagacija.

Page 6: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

ABSTRACT

Micromeria croatica (Pers.) is an endemic plant which is located in the Dinarics, a mountain

massif in Southern Europe. It is disseminated in Croatia, Bosnia and Herzegovina, Montenegro,

while in Serbia, there are found habitats in the western parts of the country (Mokra Gora). It is

an endangered species on the Red List of Vascular Flora of Serbia and Montenegro. In this

paper, it has been examined the regeneration of plants through the induction of axillary buds

on nodal explants M. croatica using different growth regulators. It was found that the most

effective combination of hormones are 1 μM BA and 0,57 μM IAA and 0,1 μM BA and 0,57 μM

IAA. Obtained axillary buds are elongated and then rooted by influence of auxin 0,3 μM IAA.

Keywords: Micromeria croatica, micropropagation.

Page 7: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

SADRŽAJ:

1. UVOD 1

1.1. Micromeria croatica Pers. 2

1.2. Vegetativno razmnožavanje in vitro – opšte karakteristike 4

2. CILJ RADA 9

3. MATERIJAL I METODE 11

3.1. Biljni materijal 12

3.2. METODE STERILIZACIJE 12

3.2.1. Sterilizacija biljnog materijala 12

3.2.2. Sterilizacija hranljivih podloga, rastvora i pribora 12

3.3. HRANLJIVA PODLOGA 13

3.3.1. Hranljive podloge korišćene za indukciju aksilarnih pupoljaka M. croatica 14

3.3.2. Hranljive podloge korišćene za razviće aksilarnih pupoljaka M. croatica 14

3.3.3. Hranljive podloge korišćene za indukciju korenova na aksilarnim izdancima M. croatica

15

4. REZULTATI 16

4.1. Indukcija aksilarnih pupoljaka na nodalnim eksplantatima M. croatica 17

4.2. Indukcija korenova na aksilarnim izdancima Micromeria croatica 26

5. DISKUSIJA 29

6. ZAKLJUČAK 32

7. LITERATURA 34

Page 8: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

SKRAĆENICE

BA - 6-benzil-aminopurin

IAA - indol-3-sirćetna kiselina

Page 9: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

1

1. UVOD

Page 10: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

2

1.1. Micromeria croatica (Pers.)

Carstvo: Plantae

Razdeo: Magnoliophyta

Klasa: Magnoliopsida

Red: Lamiales

Familia: Lamiaceae (Labiatae)

Rod: Micromeria

Micromeria croatica (Hendrik) Persoon

Rod Micromeria (Pers.) predstavljen je sa 54 vrste, 32 podvrste i 13 sorti. Micromeria croatica je

vrsta koja spada u rod Micromeria, a rod pripada familiji Lamiaceae koji je taksonomski složen

i kompleksan rod. Vrste roda Micromeria su grupisane u tri grupe (Boisser 1879):

Pseudomelissa (M. thymifolia, M. albanica, M. dalmatica i M. pulegium), Eumicromeria (M.

croatica, M. juliana, M. cristata i M. parviflora) i Cymularia.

Međutim, Boisner je koristio termin sektor za klasifikaciju vrsta iz roda Micromeria (Flora

orientalis, 1879, str. 568 - 575). Vrste ovog roda koje naseljavaju Srbiju pripadaju sektorima

Eumicromeria (M. croatica, M. juliana, M. cristata i M. parviflora) i Pseudomelissa (M.

thymifolia, M. albanica, M. dalmatica i M. pulegium). Vrsta koja je predmet istaživanja u ovom

radu pripada rodu Mikromeria, a sekciji Eumicromeria.

Micromeria croatica (Pers.) Schott je endemična vrsta Dinarida, planinskog masiva u Južnoj

Evropi. Rasprostranjena je na području Hrvatske, Bosne i Hercegovine, Crne Gore, a na teritoriji

Srbije zabeležena su staništa u zapadnim delovima zemlje (Mokra Gora), (Briqnet 1991).

Ugrožena je vrsta na Crvenoj listi vaskularne flore Srbije i Crne Gore (Stevanović i sar. 2003).

Familija usnatica (Lamiaceae, Labiate), kojoj pripada i vrsta M. croatica, predstavlja veoma

važnu i brojnu grupu biljaka. Ovoj grupi pripada od 3200 pa sve do 6-7000 hiljada vrsta. U našoj

zemlji živi 147 vrsta, i oko trideset rodova. Uglavnom ove vrste vole suva staništa sa puno sunca

i najčešće su kosmopolitskog rasprostranjenja. Neke vrste poput dobričice (Glechoma

Page 11: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

3

hederacea) rastu na skoro svim kontinentima, dok neke poput rtanjske metlice (Nepeta

rtanjensis) rastu na jednoj jedinoj planini-Rtnju. Familija Lamiaceae druga je po broju vrsta u

ovom delu Evrope, a od navedenog broja vrsta čak 84 vrste su Balkanski endemiti.

Cvetovi su zigomorfni, retko aktinomorfni, dvopolni, petočlani. Čašica je petočlana, a krunica je

cevasta. Andreceum se sastoji od četiri dinamična prašnika. Tučak je sinkarpan, sagrađen od

dva oplodna listića; plodnik je nadcvetan dvook i u svakom okcu po jedan semeni zametak.

Plod se sastoji od četiri oraščića. Mogu biti zeljaste biljke, polužbunovi, žbunovi i nisko drveće.

Listovi su bez zalizaka, prosti i na različite načine deljeni. Cvetovi su grupisani u cimozne cvasti,

koje su ujedinjene u kombinovane cvasti (Tatić B., Blečić V. 1984).

Na nadzemnim vegetativnim organima nalaze se žlezdane dlake, u obliku glavice ili žlezdane

ljuspice. Lamiaceae sadrže eterična ulja vrlo aromatičnog sastava (aromatični alkoholi, fenoli,

terpeni, ketoni, aldehidi itd). Tako kod roda Salvia prašnici su izmenjeni i sadrže karakterističnu

polugu koja primorava insekte da izvrše oprašivanje.

Različite Lamiaceae imaju važnu primenu u narodnoj medicini, jer sadrže veliki broj aktivnih

sastojaka. Najvažnije je to što sadrže etarska ulja (Slavkovska et al. 2005). Prestavnici ove

familije koji su poznati u narodu su: lavanda, zalfija, ruzmarin, bosiljak, vranilova trava, grčki

origano, majčina dušica, timijan, miloduh, matičnjak., trava iva, dobričica, mrtva kopriva, nana,

srdačica.

Page 12: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

4

1.2. Vegetativno razmnožavanje in vitro – opšte karakteristike

Vegetativno razmnožavanje in vitro omogućava regeneraciju biljaka iz izolovanih biljnih organa,

tkiva i pojedinačnih ćelija, gajenjem na sterilnoj hranljivoj podlozi. Uticajima promenljivog

sastava hranljive podloge i drugih fizičkih faktora, razviće tkiva, koje se gaji u sterilnim uslovima,

može se usmeravati u željenom pravcu (Sánches-Gras, 1996). Postavljanjem izolovanih biljnih

delova na odgovarajuće hranljive podloge, dolazi do dediferencijacije ćelija već diferenciranih

tkiva, a zatim i regeneracije kompletnih biljaka.

Tehnike kulture biljaka in vitro se mogu klasifikovati prema nameni:

• Mikropropagacija (mikrokloniranje) je postupak razmnožavanja izolovanih vrhova apikalnih

i aksilarnih pupoljaka, koji obuhvataju meristeme vrha stabla ili one koji su formirani u

pazuhu lisnih primordija.

• Organogeneza, kojom se podstiče razviće već formiranih začetaka, je tehnika koja

podrazumeva de novo obrzovanje pupoljaka, ali i korenova.

• Kultura haploida je zasnovana na sposobnosti haploidnih ćelija muškog i ženskog

gametofita da pod određenim uslovima mogu da se razviju u biljni oraganizam bez procesa

oplođenja. Pojava je poznata pod nazivom androgeneza, odnosno ginogeneza.

• Somatska embriogeneza je tehnika za indukovanje i razvoj embriona od somatskih ćelija. U

indirektnoj somatskoj embriogenezi eksplantat prvo kalusira, a nakon toga se u kalusu

indukuju embrioni, za razliku od direktne u kojoj embrioni nastaju neposredno od pojedinih

ćelija.

• Somaklonalno variranje je pojava specifična za kulturu in vitro, koja se manifestuje

nastankom nove nasledne varijabilnosti.

Tehnike kulture biljaka in vitro se mogu podeliti po tipu eksplantata koji se uvode u kulturu

(ćelije, organi, tkiva) ili po nameni (haploidi, somatska embriogeneza, itd.).

Page 13: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

5

Mikropropagacija je postupak u kojem se za kultivisanje koriste isključivo izdanci osovinskog

porekla, znači vršni i pazušni pupoljci i kao takva pripada kulturi organa. Zasniva se na

dodavanju egzogenih citokinina koji aktiviraju postojeće pazušne pupoljke, izazivaju izduživanje

njihovih internodija i dormiranje listova, a zatim i pojavu novih pupoljaka u njihovom pazuhu

(Vinterhalter, Vinterhalter 1996). Kulture se održavaju kao tzv. “kulture izdanaka” koje nemaju

korenov sistem sve dok se za njim ne ukaže potreba. Za podsticanje ožiljavanja koristi se

podloga drugačijeg sastava, obično sa auksinima, a eksplantati u ovoj fazi su pojedinačni izdanci

isečeni sa busenova, koji nakon ožiljavanja predstavljaju pojedinačnu, individualnu biljku –

rasad. Veličina pupoljaka koja se za mikropropagaciju koristi nije propisana (Parić et al. 2011).

U laboratorijskim uslovima u kojima je moguće obezbediti apsolutnu kontrolu uslova rasta i

zdravstvenog stanja kulture, mikropropagacija omogućava veliku brzinu razmnožavanja. Na

osnovu toga, mikropropagacija je dala rešenje za savremenu rasadničku proizvodnju gde su neki

od ključnih radova bili na hrizantemi (Ben-Jaacov i Langhans, 1972.; Earl i Langhans, 1974.,

1975.) i ehmeji (Jones i Murashige, 1974.). Postupak mikropropagacije su razradili Jones O.P. i

James D.J. sa saradnicima krajem sedamdesetih godina. Međutim, Larkin i Scowcroft (1981.) su

ukazali da varijabilnost koja je nastala kao posledica korišćenja metoda kultute in vitro može da

bude korisna u selekciji i oplemenjivanju. Ovaj fenomen je dobio naziv “somaklonalno

variranje”, a on podrazumeva samo one promene izazvane u kulturi in vitro koje postaju

nasledne. Somaklonalno variranje je rezultat promene genotipa, a ne fenotipa. Metode kulture

in vitro izazivaju prolazne promene, fenotipske i epigenetske, koje su neželjene za klonsko

razmnožavanje.

Mikropropagacija primenjuje se kod: brzog razmnožavanja novih genotipova, održavanja

interesantnih genotipova, ubrzanja, skraćivanja ili dovršavanja postupaka selekcije i

oplemenjivanja, regeneracije izdanaka i celih biljaka u genetičkom inženjerstvu (Vinterhalter,

Vinterhalter 1996.).

Mikropropagacija u “užem smislu” (Murashige, 1974) kao početni eksplantat koristi aksilarne

pupoljke (vršne i bočne) i kulture se održavaju u formi “kultura izdanaka” sa kojih se izduženi

izdanci seku sa busenova i izoluju kao individualne biljke i prenose na podlogu za ožiljvanje.

Page 14: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

6

Mikropropagacija postoji i kao termin u “širem smislu” u kojem se podrazumeva bilo koji

postupak metode kulture in vitro koji obezbeđuje klonsko razmnožavanje, odnosno da je

ishodni materijal razmnožavanja genetički identičan polaznom.

Vinterhalter i Vinterhalter (1996) pokazali su da sa dobrim izborom eksplantata tokom

pasažiranja i pravilnim izborom i balansom hormona, može ostvariti klonsko razmnožavanje sa

kalusom kao početnim materijalom, čak iako se radi o vrstama koje su poznate po nestabilnosti

u uslovima kulture in vitro.

Regeneracija biljaka putem apikalnih i aksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5

karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke koja se razmnožava. To su: inicijacija, uvođenje

primarnih eksplantata u uslove in vitro, multiplikacija izdanaka, razvoj i izduživanje pupoljaka u

izdanke, ožiljavanje i presađivanje u zemlju i aklimatizacija.

Inicijacija – vrh stabla se stavlja na sterilnu hranljivu podlogu (koja obično sadrži visoku dozu citokinina,

najčešće BA). Na ovoj podlozi se listovi izdužuju i formiraju lisnu rozetu, rastu i aksilarni pupoljci, tako da

se dobija razgranat žbun pupoljaka, koji se zatim razdvaja i prenosi na novu podlogu;

Multiplikacija – umnožavanje broja pupoljaka;

Izduživanje – može da se desi spontano ili uz dodavanje giberlina a smanjivanjem koncentracije

citokinina;

Ožiljavanje – indukcija adventivnih korenova na eksplantatima koji su dostigli 1-2 cm, uz pomoć auksina;

Aklimatizacija – prenos biljaka u nesterilne uslove i privikavanje na autotrofan način života.

Iako je prvu podelu faza kulture in vitro dao Murashige (1974) danas se najčešće koristi podela

Debergh i Maene (1981) koja podrazumeva faze od 0 do 4.

Faza 0: Izbor majke biljke i njena priprema

Dobila je naziv “nulta” jer obuhvata postupke pravilnog prikupljanja, prenošenja i čuvanja

biljnog materijala, tako da ne obuhvata proces razmnožavanja. Najčešće je izabrana biljka

tipičan predstavnik vrste i zdrava, jer od toga zavisi kompletna uspešnost kloniranja u uslovima

Page 15: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

7

in vitro. Kao početni materijal preporučuje se vršni meristem, jer je to deo biljke koji ima

najveću deobnu aktivnost ćelije.

Faza 1: Uspostavljanje aseptične kulture

Ovo je, u stvari, prva faza klonskog razmnožavanja koja obuhvata: sterilnu izolaciju dela biljke

kojeg želimo klonirati (meristem, list, koren, itd.); celokupnu sterilizaciju posuđa, pribora,

prostora; pripremanje i sterilizaciju hranljivih podloga. Eksplantat, koji se uvodi u kulturu,

potrebno je da bude bez mikrobne kontaminacije, a zatim da ostvari neku vrstu rastenja, rast

vršnog izdanka ili formiranje kalusa.

Faza 2: Produkcija (razmnožavanje) propagula

Osnovni cilj ove faze je umnožavanje kloniranih biljaka (izdanaka ili propagula), koje su

sposobne da nastave rastenje i da daju kompetnu biljku nakon odvajanja od kulture. U ovoj fazi

je najvažnije voditi računa da se postigne razmnožavanje bez gubitka genetičke stabilnosti.

Umnožavanje se vrši tako sto se od jedne biljke odvoje svi bočni izdanci i postave se na sveže

pripremljene sterilne hranljive podloge. Faza multiplikacije se ponavlja sve dok se ne postigne

željeni broj biljaka. Koriste se biljni regulatori, tako npr. citokinin ako želimo uticati na rast

biljke, auksine kada želimo indukovati nastanak korena, a giberline za regulaciju klijanja i

cvetanja.

Faza 3 : Priprema za rast u prirodnim okruzenju

Izdanci ili biljke dobijene u predhodnoj fazi su jako male i nesposobne za rast i samoodržavanje

u zemlji. Stoga ova faza podrazumeva sve korake neophone za individualan rast biljaka,

sposobnih za fotosintezu i preživljavanja bez dodatka ugljenih hidrata, pa zbog toga je potrebno

zakorenjavanje izdanka in vitro pre prebacivanja u zemlju. Biljke se mogu postepeno prenositi u

ex vitro uslove nakon dostizanja određene dužine adventivnih korenova.

Faza 4 : Priprema i prenos biljaka u uslove spoljašnje sredine

Prenos biljaka iz in vitro u ex vitro uslove je veoma važan. Izdanci dobijeni kulturom razvijali su

se u laboratorijskim kontrolisanim uslovima, tako da biljke imaju tanak razvijen epikutikularni

Page 16: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

8

voštani sloj lista pa ne mogu da rastu odmah normalno u uslovima spoljašnje sredine. In vitro

biljke gube vodu vrlo brzo čim se prebace u uslove spoljašnje sredine, jer se stomaterni aparat

ne zatvara u uslovima niske relativne vlažnosti. Zato se biljke prebacuju na odgovarajuću

podlogu za zakorenjavanje i drže nekoliko dana u uslovima velike vlažnosti i odgovarajuće

temperature. Podloge moraju biti sterilne. Postupak se naziva aklimatizacija jer se biljka prenosi

u uslove spoljašnje sredine.

In vitro tehnike poseduju sledeće prednosti u odnosu na tradicionalne metode razmnožavanja:

• Kultura se započinje sa vrlo malo početnog materijala (eksplantata), i dobijaju se mali

izdanci ili embrioni (otuda termin mikropropagacija);

• Potreban je vrlo mali prostor za održavanje biljaka,

• Propagacija se obavlja u aseptičnim uslovima (izbegavajući kontaminaciju). Jednom kada se

započne kultura dobijene biljke su obično oslobođene od bakterija, gljivica i drugih

mikroorganizama;

• Metode su pogodne za dobijanje biljaka oslobođenih od virusa.

• U kulturi in vitro razmnožavaju se samo zdrave biljke.

• Moguće je razmnožavati biljke koje se sporo ili teško (čak nemoguće) vegetativno

razmnožavaju,

• Kultura in vitro je korisna za osnivanje banke gena koja čuva zdrav biljni materijal, na niskoj

temperaturi i malom prostoru.

In vitro tehnike imaju i nedostatke. Osnovno je predznanje za uspešno izvođenje postupaka.

Kao nedostaci kuture in vitro navode se i:

• Specijalizovana i nekada skupa produkcija;

• Povećan uloženi trud što povećava i troškove;

• Biljke dobijene na ovakav način su jako male i nekad mogu imati nepoželjne karakteristike;

• Genetička stabilnost je, u nekim slučajevima razmnožavanja in vitro, vrlo niska

(razmnožavanje adventivnim izdancima i somatskom embriogenezom);

• Kod drvenastih vrsta često je vrlo teško indukovati rizogenezu in vitro;

Page 17: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

9

2. CILJ RADA

Page 18: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

10

Cilj ovog rada bio je uvođenje vrste Micromeria croatica u kulturu in vitro, ispitivanje uticaja

različitih koncentracija regulatora rastenja na indukciju aksilarnih pupoljaka, njihovu

multiplikaciju i elongaciju, kao i ispitivanje uslova pod kojima je moguće ožiljavanje izdanaka i

dobijanje kompletne regenerisane biljke in vitro.

Page 19: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

11

3. MATERIJAL I METODE

Page 20: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

12

3.1. Biljni materijal

Biljni materijal Micromeria croatica koji je korišćen tokom ovog eksperimentalnog rada uzet je

sa teritorije Srbije, iz zapadnog dela zemlje (Mokra Gora). Eksplantati su nodalni segmenti

veličine 5mm, približno iste veličine. Na svaku podlogu postavljano je po 30 nodalnih

eksplantata. Vršni pupoljci nisu korišćeni kao eksplantati.

3.2. Metode sterilizacije

3.2.1. Sterilizacija biljnog materijala

Površinska sterilizacija se vrši sa ciljem da se sa spoljašnosti primarnog eksplantata biljke uklone

mikroorganizmi koji bi mogli prilikom uvodjenja eksplantata u kulturu in vitro da zagade

(kontaminiraju) hranljivu podlogu. Površinska sterilizacija se izvodi tako što se nodalni segmenti

isecaju, smeštaju u odgovarajuće sterilne posude i tretitaju sredstvom za površinsku

sterilizaciju. U tu svrhu se najčešće koristi varikina ili komercijalni izbeljivači koji sadrže 4-6% Na-

hipohlorit. Biljni materijal u ovom eksperimentu je sterilisan korišćenjem 25%-tnog rastvora

varikine (komercijalni naziv natrijum hipohlorita - NaOCl sa 60 g aktivnog hlora/l) u trajanju od

25 minuta, i potom ispiran tri puta sterilnom destilovanom vodom, a zatim u sterilnim uslovima

prenet na hranljivu podlogu.

3.2.2. Sterilizacija hranljivih podloga, rastvora i pribora

Hranljive podloge su sterilisane u autoklavu na temperaturi od 120 °C u trajanju od 30 minuta.

Petri kutije i ostalo posuđe i pribor, koji su korišćeni u radu, sterilisani su suvom sterilizacijom u

trajanju od 1-2 sata na temperaturi od 160-180 °C. Radna prostorija tretirana je UV lampom u

trajanju od najmanje 2 sata, a radna površina tretirana 95%-im alkoholom. Pincete i skalpeli su

sterilisani uranjanjem u 96%-tni etil-alkohol i opaljivani na plamenu. Pribor je u toku rada često

menjan, odnosno vraćan u alkohol i sterilisan na plamenu.

Page 21: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

13

3.3. Hranljiva podloga

Osnovna hranljiva podloga koja je korišćena za gajenje eksplantata u ovom radu je Murashige, T. and Skoog, F. (1962) – MS podloga. Ona ima određen sastav makro i mikro mineralnih soli i organskih dodataka. Sve prikazane težine izražene su u miligramima, a koriste se za pripremu jednog litra hranljive podloge. Sastav je prikazan u tabelama:

Makro mineralne soli MS (mg/l) NH4 NO3 1650 KNO3 1900 CaCl2× 2H2O 440 MgSO4× 7H2O 370 KH2PO4 170

Mikro mineralne soli MS (mg/l) Mn SO4 × 4H2O 22,3 Zn SO4× 7H2O 8,6 H3BO3 6,2 KJ 0,83 NaMoO4 × 2H2O 0,25 CuSO4 × 5 H2O 0,025 CoCl2 × 6 H2O 0,025 FeSO4 × 7H2O 27,8 Na2EDTA 37,3

Osim makro i mikro mineralnih soli hranljivim podlogama se dodaju organski dodaci:

Organski dodaci MS (mg/l) vitamin B1 0,4 vitamin B6 0,5 nikotinska kiselina 0,5 glicin 2,0

Organski dodaci MS (g/l) mioinozitol 0,1 saharoza 30,0 agar 0,7

pH vrednost podloge podešavana je na 5,8.

Page 22: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

14

3.3.1. Hranljive podloge korišćene za indukciju aksilarnih pupoljaka Micromeria croatica

Radi ispitivanja uticaja regulatora rastenja na indukciju aksilarnih pupoljaka u osnovnu hranljivu

podlogu MS dodati su 6-benzil aminopurin (BA) u rasponu koncentracija od 0,1 μM do 30,0 μM i

indol-3-sirćetna kiselina (IAA) u koncentraciji 0,57 μM. Korišćene kombinacije regulatora

rastenja su prikazane u Tabeli 1.

Tabela 1. Sadržaj hormona u induktivnim hranljivim podlogama

Hranljiva podloga 1 2 3 4 5 6 7 8

BA (μM) 0 0 0,1 0,3 1,0 3,0 10,0 30,0 IAA (μM) 0 0,57 0,57 0,57 0,57 0,57 0,57 0,57

Svaka pripremljena hranljiva podloga razlivena je u po 3 staklene teglice koje su sadržale oko

35ml hranljive podloge, a zatim su teglice zatvarane metalnim zatvaračima koji su na sredini

imali otvor kroz koji je provučena vata zbog boljeg provetravanja, a zadržavanja aseptičnosti

kulture. U svaku teglicu postavljeno je po 10 eksplantata, odnosno na svaku od kombinacija

hranljive podloge je postavljeno ukupno 30 eksplantata.

Kulture su gajene u komori za rastenje na temperaturi 21 ± 2 °C, sa fotoperiodom od 16 sati

svetlosti i 8 sati mraka, pri svetlosti fluorescentih belih cevi „Tesla” – Pančevo.

Četiri nedelje nakon postavljanja eksplantata na različite hranljive podloge utvrđen je broj

aksilarnih pupoljaka po eksplantatu, a zatim je merena njihova dužina.

3.3.2. Hranljive podloge korišćene za razviće aksilarnih pupoljaka M. croatica

Izduživanje aksilarnih pupoljaka trajalo je 4 nedelje na MS podlozi, spontano, bez regulatora

rastenja. Nakon toga aksilarni pupoljci su prenošeni na podloge za ožiljavanje.

Page 23: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

15

3.3.3. Hranljive podloge korišćene za indukciju korenova na aksilarnim izdancima M. croatica

U procesu ožiljavanja korišćeni su izdanci starosti 4 nedelje koji nisu bili manji od 10 mm.

Hranljiva podloga za ožiljavanje izdanaka sadržala je MS mineralni rastvor (Murashige, Skoog,

1962), sa indol-3-sirćetnnom kiselinom (IAA) u koncentracijama od 0,1 do 0,3 μM. Pre

autoklaviranja podloge, na temperaturi od 120 °C i pritisku od 1,5 atm tokom 30 minuta, pH

vrednost je podešena na 5,8.

Korišćene su staklene teglice za ožiljavanje u kojima je podloga razlivena, oko 70 ml, a zatim su

postavljeni eksplantati u 3 teglice po 10 eksplantata, ukupno 30 eksplantata. Nakon 4 nedelje

utvrđen je procenat ožiljenih izdanaka.

Page 24: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

16

4. REZULTATI

Page 25: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

17

4.1. Indukcija aksilarnih pupoljaka na nodalnim eksplantatima M. croatica

Prema literaturnim podacima M. croatica do sada nije uvedena u kulturu in vitro. Nodalni

eksplantati su, nakon sterilizacije, postavljeni na MS podogu, bez regulatora rastenja, na kojoj

su eksplantati proveli 4 nedelje. Dobijeni zdrav biljni materijal iskorišćen je za indukciju

aksilarnih pupoljaka na nodalnim segmentima dok je inficiran i nekroziran biljni materijal

odstranjen.

Sa ovakvog sterilnog materijala u sterilnim uslovima izolovani su nodalni eksplantati dužine oko

5 mm. Eksplantati su postavljani na MS hranljivu podlogu sa različitim koncentracijama

citokinina BA (u rasponu od 0 do 30 μM) i auksina IAA (u koncentraciji od 0,57 μM). Takođe,

nodalni eksplantati bili su postavljani i na hranljivu MS podlogu koja nije sadržala hormone

(kontrola). Uglavnom na svim eksplantatima, koji su vitalni i zdravi, došlo je do formiranja

aksilarnih pupoljaka. U tabeli 2. prikazan je prosečan broj aksilarnih pupoljaka koji su formirani

na nodalnim eksplantatima kao i njihova prosečna dužina.

Najmanji broj formiranih aksilarnih pupoljaka zabeležen je kod eksplantata gajenih na podlozi

bez regulatora rastenja, a prisustvo BA i IAA u svim korišćenim koncentracijama značajno je

pospešilo indukciju aksilarnih pupoljaka (Tab. 2).

Tabela 2. Indukcija aksilarnih pupoljaka na nodalnim eksplantatima M. croatica

Tretman Prosečan broj pupoljaka po eksplantatu

Prosečna dužina pupoljaka (mm)

1. Bez hormona 5,20 ± 0,57a 5,02 ± 0,48bc 2. 0,57 μM IAA 12,11 ± 1,78bc 4,60 ± 0,28bc 3. 0,1 μM BA + 0,57 μM IAA 9,82 ± 1,04bc 5,19 ± 0,33c 4. 0,3 μM BA + 0,57 μM IAA 10,14 ± 1,46bc 4,33 ± 0,29b 5. 1,0 μM BA + 0,57 μM IAA 13,33 ± 1,39c 4,95 ± 0,26bc 6. 3,0 μM BA + 0,57 μM IAA 12,31 ± 1,31bc 4,71 ± 0,34bc 7. 10,0 μM BA + 0,57 μM IAA 8,74 ± 1,06ab 4,52 ± 0,33bc 8. 30,0 μM BA + 0,57 μM IAA 12,06 ± 1,65bc 3,53 ± 0,21a

Page 26: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

18

Eksplantati M. croatica gajeni na MS hranljivoj podlozi bez regulatora rastenja su bili mali,

žbunasti, svetlo zelene boje sa sporadičnom pojavom tamnih mrlja, nekrozom koja se javlja na

najstarijim listovima (Sl. 1, 2). Na ovim eksplantatima prosečno je došlo do formiranja 5,20

aksilarnih pupoljaka. U poređenju sa eksplantatima sa ostalih podloga ovo je najmanji broj

formiranih pupoljaka, a njihova prosečna dužina bila je 5,02 mm.

Slika 1. M. croatica na podlozi MS

Slika 2. Eksplantat M. croatica na podlozi MS

Page 27: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

19

Na eksplantatima gajenim na podlozi MS sa 0,57 μM indol–3–sirćetne kiseline (IAA) prosečan

broj formiranih aksilarnih pupoljaka po eksplantatu bio je 12,11, a prosečna dužina pupoljaka

iznosila je 4,60 mm. U poređenju sa kontrolom (MS bez hormona) doslo je do povećanja broja

formiranih pupoljaka, dok se njihova dužina statistički nije razlikovala (Tab. 2). Morfoloških

razlika između ove dve grupe eksplantata nije bilo (Sl. 3,4).

Slika 3. M. croatica na podlozi MS sa 0 μM BA i 0,57 μM IAA

Slika 4. Eksplantat M. croatica na podlozi MS sa 0 μM BA i 0,57 μM IAA

Page 28: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

20

Na eksplantatima gajenim na hranljivoj podlozi MS sa 0,1 μM BA + 0,57 μM IAA došlo je do

formiranja prosečno 9,82 aksilarnih pupoljaka po eksplantatu, što je izvesno smanjenje u

poređenju sa eksplantatima gajenim na podlozi samo sa IAA (Tab. 2). Međutim, prosečna

dužina ovih pupoljaka je bila 5,19 mm što je najveća prosečna dužina pupoljaka postignuta u

ovom ekperimentu. Na slikama 5 i 6 prikazani su eksplantati u grupi i pojedinačno.

Slika 5. M. croatica na podlozi MS sa 0,1 μM BA i 0,57 μM IAA

Slika 6. Eksplantat M. croatica na podlozi MS sa 0,1 μM BA i 0,57 μM IAA

Page 29: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

21

Na eksplantatima gajenim na hranljivoj podlozi MS sa 0,3 μM BA + 0,57 μM IAA prosečan broj

formiranih aksilarnih pupoljaka bio 10,14. U odnosu na eksplantate koji su gajeni na podlozi bez

hormona ovo je značajno povećanje broja formiranih aksilarnih pupoljaka (Tab. 2). Prosečna

dužina aksilarnih pupoljaka bila je 4,33 mm, što je u izvesnoj meri smanjenje dužine u odnosu

na aksilarne pupoljke sa kontrolnih eksplanatata. Morfološki eksplantati na ovoj induktivnoj

podlozi nisu se razlikovali od kontrolnih eksplantata (Sl. 7, 8).

Slika 7. M. croatica na podlozi MS sa 0,3 μM BA i 0,57 μM IAA

Slika 8. Eksplantat M. croatica na podlozi MS sa 0,3 μM BA i 0,57 μM IAA

Page 30: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

22

Gajenjem eksplantata M. croatica na podlozi sa 1,0 μM BA + 0,57 μM IAA indukovano je

prosečno 13,33 aksilarnih pupoljaka po eksplantatu, što je najveći prosečni broj pupoljaka na

svim korišćenim kombinacijama regulatora rastenja (Tab. 2). Prosečna dužina pupoljaka

formiranih na ovim eksplantatima bila je 4,95 mm, i ona je bila tek nešto niža od maksimalno

postignute dužine pupoljaka. Svi eksplantati su bili vitalni, zelene boje (Sl. 9 i 10).

Slika 9. M. croatica na podlozi MS sa 1 μM BA i 0,57 μM IAA

Slika 10. Eksplantat M. croatica na podlozi MS sa 1 μM BA i 0,57 μM IAA

Page 31: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

23

Na hranljivoj podlozi MS sa 3,0 μM BA + 0,57 μM IAA prosečan broj pupoljaka po eksplantatu

bio je 12,31 a njihova prosečna dužina 4,71 mm (Tab. 2). U poređenju sa prethodnom

podlogom, došlo je do neznatnog smanjenja u broju i dužini pupoljaka ali su sami eksplantati iz

ove dve grupe bili morfološki slični (Sl. 11 i 12).

Slika 11. M. croatica na podlozi MS sa 3 μM BA i 0,57 μM IAA

Slika 12. Eksplantat M. croatica na podlozi MS sa 3 μM BA i 0,57 μM IAA

Page 32: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

24

Relativno visoka koncentracija citokinina i niska koncentracija auksina (10,0 μM BA + 0,57 μM

IAA) u MS hranljivoj podlozi dovela je do formiranja prosečno 8,74 aksilarnih pupoljaka po

eksplantatu (Tab. 2). Prosečna dužina pupoljaka na ovim eksplantatima bila je 4,52 mm. Ovi

eksplantati imali su žbunastu, zbijenu formu, kratkih internodija (Sl. 13 i 14).

Slika 13. M. croatica na podlozi MS sa 10 μM BA i 0,57 μM IAA

Slika 14. Eksplantat M. croatica na podlozi MS sa 10 μM BA i 0,57 μM IAA

Page 33: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

25

Najmanju prosečnu dužinu aksilarni pupoljci imali su kada su eksplantati gajeni na MS podlozi sa

30 μM BA i 0,57 μM IAA. Prosečan broj pupoljaka bio je 12,6, a njihova prosečna dužina bila je

3,53 mm (Tab. 2). Dužina pupoljaka bila je manja od dužine pupoljaka koji su gajeni bez

prisustva regulatora rastenja. Listovi koji dodiruju hranljivu podlogu ili su blizu nje, imaju tamne

mrlje što je znak pojave nekroze tkiva izazvane visokom koncentracijom citokinina (Sl. 15 i 16).

Slika 15. M. croatica na podlozi MS sa 30 μM BA i 0,57 μM IAA

Slika 16. Eksplantat M. croatica na podlozi MS sa 30 μM BA i 0,57 μM IAA

Page 34: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

26

Iz histograma 1 može se videti da hormonski tretmani značajno pospešuju indukciju aksilarnih

pupoljaka M. croatica i njihov broj se povećava skoro ili više nego dvostruko. Dužina pupoljaka,

sa druge strane, se malo menja. Osim kombinacije 0,1 BA i 0,57 IAA koja dovodi do izduživanja

pupoljaka, ostale korišćene koncentracije deluju inhibitorno, pa je dužina ovih pupoljaka manja

od dužine pupoljaka na kontrolnim eksplantatima.

Histogram 1. Uticaj regulatora rastenja na indukciju aksilarnih pupoljaka na eksplantatima

Micromeria croatica

4.2. Indukcija korenova na aksilarnim izdancima Micromeria croatica

Aksilarni izdanci M. croatica dužine oko 10 mm, dobijeni procesom indukcije aksilarnih

pupoljaka, korišćeni su za indukciju korenova-rizogenezu. Hranljiva podloga za indukciju

korenova bila je MS podloga sa tri različite koncentracije auksina IAA (0,1 μM; 0,2 μM i 0,3 μM).

Posle 4 nedelje gajanja eksplantata na podlogama uočavali su se korenovi. Koren se uglavnom

formirao na bazalnom kraju izdanka ili u nodusu stabla (Sl. 17, 18 i 19).

0

2

4

6

8

10

12

14

kontrola 0,57 IAA 0,1 BA0,57 IAA

0,3 BA0,57 IAA

1 BA 0,57IAA

3 BA 0,57IAA

10 BA0,57 IAA

30 BA0,57 IAA

Prosečan brojpupoljaka poeksplantatu

Prosečna dužinapupoljaka (mm)

Page 35: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

27

Slika 17. Ožiljavanje M. croatica na podlozi MS sa 0,1μM IAA

Slika 18. Ožiljavanje M. croatica na podlozi MS sa 0,2μM IAA

Slika 19. Ožiljavanje M. croatica na podlozi MS sa 0,3μM IAA

Page 36: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

28

Na hranljivoj podlozi MS sa 0,1 μM IAA ožiljeno je 33 %, na podlozi sa 0,2 μM IAA 26 %, a na

podlozi sa 0,3 μM IAA 43 %.

Tabela 3. Indukcija korenova na aksilarnim izdancima M. croatica

Tretman Ožiljene biljke (%) IAA 0,1 μM 33 IAA 0,2 μM 26 IAA 0,3 μM 43

Page 37: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

29

5. DISKUSIJA

Page 38: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

30

U ovom radu ispitivani su a zatim i definisani uslovi za indukciju i izduživanje aksilarnih

pupoljaka kao i za ožiljavanje izdanaka M. croatica. Mikropropagacija se pokazala uspešnom.

Na hranljivoj podlozi MS bez regulatora rastenja došlo je do formiranja aksilarnih pupoljaka u

manjem broju. Suprotno se pokazalo kod vrste Salvia brachyodon (Mišić et al. 2006.) gde je

došlo do formiranja aksilarnih pupoljaka u većem broju na nodalnim eksplantatima kada su oni

gajeni na podlozi bez hormona.

Kada je hranljivoj MS podlozi dodat auksin (0,57 μM IAA), prosečan broj pupoljaka po

eksplantatu (12,11) bio je veći nego na podlozi bez hormona. Slični rezultati dobijeni su nakon

ispitivanja na vrsti Mentha arvensis i Mentha piperita (Sujana and Naidu, 2011.)

Sa povećanjem koncentracije citokinina BA u kombinaciji sa konstantnom koncentracijom

auksina (0,57 μM IAA) došlo je do povećanja broja aksilarnih pupoljaka, dok je dužina pupoljka

bila približno ista.

Najveći prosečni broj aksilarnih pupoljaka (13,33) formiran je na eksplantatima gajenim na

hranljivoj podlozi MS sa 1 μM BA i 0,57 μM IAA. Kobinacija citokinina 1 μM BA i auksina

pokazala se uspešnom i za vrste Ocimum americanum L. i Ocimum cantrum L.

(Venkatramalingam and Ebbie, 2011). Niske koncentracije auksina i različitih koncentracija

citokinina delovale su stimulativno na indukciju aksilarnih pupoljaka kod različitih vrsta biljaka

(Cuenca et al. 2000, S., Çöçü et al. 2004, Singh and Sehgal 1999, Yuan et al. 1994,

Vandemoortele et al. 1996).

Inhibitoran uticaj citokinina na indukciju i razviće aksilarnih pupoljaka javio se kod Mentha

arvensis (Akram et al. 2013) i Coleus barbatus (Gupta et al. 2010).

Najveća prosečna dužina pupoljaka koja je formirana na eksplantatima M. croatica bila je kada

su gajeni na hranljivoj podlozi MS sa 0,1 μM BA + 0,57 μM IAA (5,19 mm). Ispitivanjem se

pokazalo da kod drugih vrsta iz familije Lamiaceae citokinin BA deluje inhibitorno (Mišić et al.

2006) pa su pupoljci eksplantata najduži na podlozi bez hormona.

Page 39: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

31

Za ožiljavanje izdanaka M. croatica korišćena je indol–3–sirćetna kiselina (IAA). Povećanjem

koncentracije od 0,1 do 0,3 μM povećao se procenat ukorenjenih izdanaka. Na podlozi sa

0,3μM IAA ožiljeno je 43 % izdanaka. Sličan stimulativni uticaj različitih koncentracija IAA ali i

IBA i NAA na ožiljavanje izdanaka zabeležen je kod vrsta S. fruticosa (Arikat et al. 2004) i kod

Salvia brachyodon (Mišić et al. 2006).

Page 40: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

32

6. ZAKLJUČAK

Page 41: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

33

Najveći prosečan broj aksilarnih pupoljaka od 13,33 dobijen je gajenjem nodalnih eksplantata

M. croatica na MS hranljivoj podlozi sa 1 μM BA i 0,57 μM IAA, a najveća dužina aksilarnih

pupoljaka 5,19 mm dobijena je na MS hranljivoj podlozi sa 0,1 μM BA i 0,57 μM IAA.

Postupak ožiljavanja na podlogama sa IAA bio je uspešan. Najniža korišćena koncentracija IAA

(0,1 μM) dovela je do ožiljavanja 33% eksplanata, a sa povećanjem koncentracije auksina

procenat ožiljenih izdanaka bio je veći i na podlozi sa 0,3 μM IAA iznosio je 43%.

Metoda kulture in vitro može se uspešno koristiti za razmnožavanje Micromeria croatica

indukcijom aksilarnih pupoljaka na nodalnim eksplantatima ove endemične biljne vrste.

Page 42: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

34

7. LITERATURA

Page 43: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

35

1. Arikat, N.A., Jawad, F.M., Karam, N.S., Shibli, R.A.: Micropropagation and accumulation

of essential oils in wild sage (Salvia fruticosa Mill.). - Scientia Hort. 100: 193-202, 2004.

2. Akram et al. (2013): Monoterpene contents in in vitro cultures and field-grown plants of

Japanese mint Mentha arvensis L. Pak. j. biochem. mol. biol., 74-79.

3. Boissier E (1879): Flora Orientalis. vol. 4. Basel & Geneve, 568 – 575.

4. Ben- Jakov J., Langhans R.W. (1972.) Rapid multiplication of chrysanthemum plants by

stem-tip proliferation. HortSci., 7, 289-290.

5. Çöçü, S., Uranbey, S., İpek, A., Khawar, K.M., Sarihan, E.O., Kaya, M.D., Parmaksiz, İ.,

Özcan, S. (2004): Adventitious shoot regeneration and micropropagation in Calendulla

officinalis L. - Biol. Plant. 48: 449-451.

6. Cuenca, S., Amo-Marco, J.B. (2000): In vitro propagation of two Spanish endemic species

of Salvia through bud proliferation. - In Vitro cell. dev. Biol. Plant 36: 225-229.

7. Debergh P.C., Maene L.J. (1981) A scheme for commercial propagation ofornamental

plants by tissueculture. Sci. Hortic., 14, 335-345.

8. Erle E.E., Langhans R.W. (1974.) Propagation of Chrysanthemum in vitro. 1. Multiple

plantlets from shoot tips and the establishment of tissue cultures. J. Am. Soc. Hort. Sci.,

99, 128-131.

9. Gupta et al., (2010): Variations in growth of tubers of field grown Coleusbarbatus as

affected by different hormonal treatments. African Journal of Plant Science Vol. 4(12),

pp. 467-473.

10. Jones B.J., Murashige T. (1974) Tissue culture propagation of Aechemia fasciata Baker

and other bromeliads, Proc. Int. Plant. Prop. Soc., 24, 117-126.

11. Larkin P.J., Scowcroft W.R. (1981) Somaclonal variation- a novel souce of variability from

cell cultures for plant improvement. Theor. Appl. Genet., 60, 197-214.

12. Mišic, D.; Grubisic, D.; Konjevic, R. (2006.): Micropropagation of Salvia brachyodon

through nodal explants. Volume 50, Number 3, pp. 473-476(4).

13. Murashige T. (1974.) Plant propagation through tissue cultures. Ann Rev. Plant Physiol.,

25, 135-165.

Page 44: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

36

14. Murashige T. and Skoog F. (1962): A revised medium for rapid growth and bioassays

with tobaco tissue cultures. Phisiol. Plant. 15: 473-497.

15. Parić, A., Pustahija, F., Karalija E. (2011): Propagacija biljaka kulturom in vitro. Prirodno –

Matematički fakultet, Sarajevo. 65 – 95.

16. Sánches-Gras, M.C., Calvo, M.C. (1996): Micropropagation of Lavandula latifolia through

nodal bud culture of mature plants. Plant Cell Tissue Organ Cult 45: 259-261,.

17. Singh, N.K., Sehgal, C.B.: Micropropagation of ‘Holy Basil’ (Ocimum sanctum Linn.) from

young inflorescences of mature plants. - Plant Growth Regul. 29: 161-166, 1999.

18. Slavkovska V. , Couladis M., Bojovic S., Tzakou O., Pavlovic M., Lakusic B., and Jancic R.

(2005.): Essential oil and its systematic significance in species of Micromeria Bentham

from Serbia and Montenegro. Pl. Syst. Evol. 255: 1–15.

19. Sujana, P., Naidu, C.V., (2011): Impact of Different Carbohydrates on High Frequency

Plant Regeneration from Axillary Buds of Mentha piperita (L.) – An Important

Multipurpose Medicinal Plant. Journal of Phytology 2011, 3(5): 14-18.

20. Tatić B., Blečić V. (1984): Sistematika i filogenija viših biljaka. Univerzitetski udžbenik,

Zavod za udžbenike i nastavna sredstva, Beograd, 314 - 316.

21. Vandemoortele, J.L., Billard, J.P., Boucaud, J., Gaspar, T. (1996): Micropropagation of

parsley through axillary shoot proliferation. - Plant Cell Tissue Organ Cult. 44: 25-30.

22. Venkatramalingam, K., Ebbie M.G. (2011): An efficient in vitro culture method of shoot

regeneration for a medicinary important plant Mentha piperita.

23. Vinterhalter, D., Vinterhalter B., (1996): Kultura in vitro i mikropropagacija biljaka. Axial,

P.O., Beograd (15-54).

24. Yuan, Y.J., Hu, T.T., Yang, Y.M.: Effects of auxins and cytokinins on formation of

Cataranthus roseus G. Don multiple shoots. - Plant Cell Tissue Organ Cult. 37: 193- 196,

1994.

Page 45: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

37

BIOGRAFIJA KANDIDATA

Jasna Mitrović rođena je 24. 05. 1988. godine u Leskovcu. Završila je osnovnu školu Veljko

Vlahovic u Pečenjevcu, a zatim medicinsku školu, smer laboratorijski tehničar, u Leskovcu.

Godine 2007. započinje osnovne akademske studije na Prirodno–matematičkom fakultetu,

Univerziteta u Nišu, na Departmanu za biologiju i ekologiju, koje završava 2010. godine sa

zvanjem „biolog“. Iste godine upisuje master akademske studije na Departmanu za biologiju i

ekologiju, odsek Biologija, koje završava 2013. godine.

Page 46: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

Прилог 5/1

ПРИРОДНO - MАТЕМАТИЧКИ ФАКУЛТЕТ НИШ

КЉУЧНА ДОКУМЕНТАЦИЈСКА ИНФОРМАЦИЈА

Редни број, РБР:

Идентификациони број, ИБР:

Тип документације, ТД: монографска Тип записа, ТЗ: текстуални / графички Врста рада, ВР: мастер рад Аутор, АУ: Јасна Митровић Ментор, МН: Драгана Стојичић Наслов рада, НР:

“Микропропагација Micromeria croatica (Pers.)”

Језик публикације, ЈП: српски Језик извода, ЈИ: енглески Земља публиковања, ЗП: Р. Србија Уже географско подручје, УГП: Р. Србија Година, ГО: 2013. Издавач, ИЗ: ауторски репринт Место и адреса, МА: Ниш, Вишеградска 33. Физички опис рада, ФО: (поглавља/страна/ цитата/табела/слика/графика/прилога) 36 стр. ; 19 слика, 3 табелe, 1 хистограм Научна област, НО: биологија Научна дисциплина, НД: биологија Предметна одредница/Кључне речи, ПО: Micromeria croatica, микропропагација

УДК 581.165.7:582.929.4

Чува се, ЧУ: библиотека

Важна напомена, ВН:

Извод, ИЗ: Micromeria croatica (Pers.) je endemična vrsta Dinarida, planinskog masiva u Južnoj Evropi.

Rasprostranjena je na području Hrvatske, Bosne i Hercegovine, Crne Gore, a na teritoriji Srbije

zabeležena su staništa u zapadnim delovima zemlje (Mokra Gora). Ugrožena je vrsta na

Crvenoj listi vaskularne flore Srbije i Crne Gore. U ovom radu ispitana je mogućnost

regeneracije biljaka putem indukcije aksilarnih pupoljaka na nodalnim eksplantatima M.

croatica korišćenjem različitih regulatora rastenja. Ustanovljeno je da su najefikasnije

kombinacije hormona 1 μM BA i 0,57 μM IAA kao i 0,1 μM BA i 0,57 μM IAA. Dobijeni

aksilarni pupoljci su izduživani a zatim i ožiljeni delovanjem auksina 0,3 μM IAA.

Датум прихватања теме, ДП:

Датум одбране, ДО:

Чланови комисије, КО: Председник: Члан: Члан, ментор:

Образац Q4.09.13 - Издање 1

Page 47: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI ......Regeneracija biljaka putem apikalnih iaksilarnih pupoljaka je postupak koji ima 4-5 karakterističnih faza što zavisi od osobina biljke

Прилог 5/2

ПРИРОДНО - МАТЕМАТИЧКИ ФАКУЛТЕТ НИШ

KEY WORDS DOCUMENTATION

Accession number, ANO: Identification number, INO: Document type, DT: monograph Type of record, TR: textual / graphic Contents code, CC: master thesis Author, AU: Jasna Mitrović Mentor, MN: Dragana Stojičić Title, TI: “Micropropagation of Micromeria croatica (Pers.)”

Language of text, LT: Serbian Language of abstract, LA: English Country of publication, CP: Republic of Serbia Locality of publication, LP: Serbia Publication year, PY: 2013 Publisher, PB: author’s reprint Publication place, PP: Niš, Višegradska 33. Physical description, PD: (chapters/pages/ref./tables/pictures/graphs/appendixes) 36p. ; 19 figures, 3 tables, 1 histogram

Scientific field, SF: biology Scientific discipline, SD: biology Subject/Key words, S/KW: Micromeria croatica, micropropagation.

UC 581.165.7:582.929.4

Holding data, HD: library

Note, N:

Abstract, AB: Micromeria croatica (Pers.) is an endemic plant which is located in the Dinarics, a mountain

massif in Southern Europe. It is disseminated in Croatia, Bosnia and Herzegovina,

Montenegro, while in Serbia, there are found habitats in the western parts of the country (Mokra

Gora). It is an endangered species on the Red List of Vascular Flora of Serbia and Montenegro.

In this paper, it has been examined the regeneration of plants through the induction of axillary

buds on nodal explants M. croatica using different growth regulators. It was found that the

most effective combination of hormones are 1 μM BA and 0,57 μM IAA and 0,1 μM BA and

0,57 μM IAA. Obtained axillary buds are elongated and then rooted by influence of auxin 0,3

M IAA

Accepted by the Scientific Board on, ASB:

Defended on, DE: Defended Board, DB: President: Member: Member, Mentor:

Образац Q4.09.13 - Издање 1