Krioprezervacija rebrinčevolistne hladnikovke (Hladnikia pastinacifolia Rchb.) z optimizacijo inkapsulacijske dehidracije in vitrifikacije : doktorska disertacija

slovenski

doktorska dela

2016

disertacije   endemiti   genetska stabilnost   inkapsulacijska dehidracija   inkapsulacijska vitrifikacija   krioprezervacija   mikropropagacija   rebrinčevolistna hladnikovka   tkivne kulture

Univerza v Mariboru, Fakulteta za naravoslovje in matematiko

Hladnikia pastinacifolia Rchb. je monotipična endemična vrsta Apiaceae z zelo ozkim območjem razširjenosti, ki se pojavljajo samo v Sloveniji. Shranjevanje z zamrzovanjem (krioprezervacija) je ena od dejavnosti, s katero bi lahko bistveno prispevali k ohranjanju te redke in potencialno ogrožene vrste. Namen naše disertacije je razviti krioprezervacijske postopke za trajno hrambo na ultra nizkih temperaturah (-196 °C) v tekočem dušiku in prevetriti ali ta postopek vpliva na mrfologijo in gensko stabilnost te vrste. Razvili smo dva krioprezervacijska postopka: inkapsulacijsko dehidracijo (ID) in inkapsulacijsko vitrifikacijo (IV), optimizirali posamezne faze krioprezervacije in ju preizkusili na več različnih genotipih. Raziskali smo vpliv osmoprotektantov, v predkultivaciji, inkapsulaciji -polimerizaciji, osmoprotekciji, dehidraciji, če je šlo za ID ali vitrifikaciji, če je šlo za IV, na sposobnost preživetja in ponovne rasti po odmrzovanju. Pri vseh testiranih linijah so poganjki najbolje preživeli in se regenerirali po predkultivaciji čez noč v tekočem MS gojišču s 0,4 M saharozo; inkapsulaciji v MS s 3 - Na-alginata z 0,4 M saharozo in 1 M glicerolom in polimerizaciji v MS z 0,4 M saharozo, osmoproteciji z 0,4 M saharozo in 1 M glicerolom pri ID in z 0,4 M saharozo in 2 M glicerolom pri IV, po 150 minutah dehidracije v eksikatorju (ID) ali 85 minutah dehidracije (vitrifikacije) s PVS2 (IV). Po ID je preživelo 44 % in se regeneriralo 33 % vcepkov. Po postopkih IV je preživelo 65 % in se regeneriralo 52 % vcepkov. Nadalnji razvoj in morfologijo poganjkov smo spremljali še eno leto po krioprezervaciji. Zamrznjeni poganjki so v nadalnjem razvoju morfološko podobni nezamrznjenim; oboji podobno regeneriajo poganjke in korenine. Po enem letu smo na in vitro vzgojenem rastlinskem materialu, ki je izviral iz krioprezerviranih poganjkov po postopkih ID in IV in na ne krioprezerviranih poganjkih, ocenili tudi gensko stabilnost z RAPD tehniko. Med nezamrznjenimi in zamrznjenimi poganjki H. pastinacifolia je bila z RAPD označevalci zaznana zelo nizka stopnja variabilnosti. Po analizi AMOVA je večina krioprezerviranih rastlin gensko identična tistim, ki niso bile zamrznjene v TD. Obe metodi sta primerni za dolgoročno hrambo (krioprezervacijo) genskih viriov H. pastinacifolia pri ultra nizkih temperaturah (-196 °C).

08.08.2023