46
UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI FAKULTET DEPARTMAN ZA BIOLOGIJU I EKOLOGIJU Šelmić Nevevna “EFEKAT RAZLIČITIH REGULATORA RASTENJA NA REGENERACIJU Micromeria pulegium in vitroMaster rad

UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

UNIVERZITET U NIŠU

PRIRODNO-MATEMATIČKI FAKULTET

DEPARTMAN ZA BIOLOGIJU I EKOLOGIJU

Šelmić Nevevna

“EFEKAT RAZLIČITIH REGULATORA RASTENJA NA REGENERACIJU

Micromeria pulegium in vitro”

Master rad

Page 2: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

UNIVERZITET U NIŠU

PRIRODNO-MATEMATIČKI FAKULTET

DEPARTMAN ZA BIOLOGIJU I EKOLOGIJU

“EFEKAT RAZLIČITIH REGULATORA RASTENJA NA REGENERACIJU

Micromeria pulegium in vitro”

Master rad

Kandidat: Mentor:

Šelmić Nevena, broj indeksa: 9 Dr Dragana Stojičić,docent

Niš, 2013.

Page 3: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

UNIVERSITY OF NIŠ

FACULTY OF SCIENCES AND MATHEMATICS

DEPARTMENT OF BIOLOGY AND ECOLOGY

“THE EFFECT OF DIFFERENT GROWTH REGULATORS ON THE REGENERATION OF

Micromeria pulegium in vitro"

Master thesis

Candidat: Mentor:

Šelmić Nevena, nbr. of index:9 Dr Dragana Stojičić,assistant professor

Niš, 2013.

Page 4: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

Posebnu zahvalnost želim da uputim svom mentoru, dr Dragani Stojičić na izboru teme, na savetima i dragocenoj pomoći prilikom izrade master rada.

Zahvaljujem se i asistentkinji Svetlani Tošić na pruženoj pomoći pri izradi eksperimenata. Ovaj master rad je rađen u okviru doktorske disertacije asistenta Svetlane Tošić i sadrži još uvek nepublikovane rezultate. Za analizu je kirišćen materijal sakupljen za potrebe izrade disertacije.

Ovaj rad posvećujem svojim roditeljima, bratu, sestri i svom dečku s ljubavlju...

Hvala vam što ste verovali u mene!

Page 5: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

Sadržaj

1. UVOD 1

1.1Micromeria pulegium (Rochel) Bentham 2

1.2.Tipovi kulture in vitro 4

1.3. Izolacija i inokulacija eksplantata 6

1.4. Vegetativno razmnožavanje in vitro 7

1.4.1. Mikropropagacija 9

1.4.2. Sistemi (faze) mikropropagacije 11

2. CILJ RADA 13

3. MATERIJAL I METODE 15

3.1. Biljni material 16

3.2. Sterilizacija biljnog materijala 16

3.3. Sterilizacija hranljive podloge, rastvora i laboratorijskog pribora 16

3.4. Hranljiva podloga 17

3.4.1. Hranljive podloge za indukciju aksilarnih pupoljaka 18

3.5.Hranljive podloge za razviće aksilarnih pupoljaka Micromeria pulegium 19

3.6. Hranljive podloge za indukciju korenova na aksilarnim izdancima

Micromeria pulegium 19

4. REZULTATI 20

4.1. Uvođenje M. pulegium u kulturu in vitro 21

4.2. Indukcija aksilarnih pupoljaka na nodalnim eksplantatima M. pulegium 21

4.3.Indukciju korenova na aksilarnim izdancima Micromeria pulegium 27

5. DISKUSIJA 28

6. ZAKLJUČAK 31

7. LITERATURA 33

Page 6: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

SKRAĆENICE

kin - 6-furfuril-aminopurin, kinetin

IAA - indol-3-sirćetna kiselina

Page 7: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

Apstrakt

Endemična vrsta južnih Karpata Micromeria pulegium prema dostupnoj literaturi do sada nije

uvedena u kulturu in vitro. Korišćenjem različitih regulatora rastenja iz grupe citokinina i

auksina, indukovani su aksilarni pupoljci na nodalnim eksplantatima ove biljne vrste.

Najefikasnija kombinacija regulatora rastenja bila je 30 μM kin i 0,57 μM IAA. Dobijeni

izdanci su ožiljavani korišćenjem auksina, najveći procenat ožiljenih izdanaka dobijen je na

hranljivoj podlozi sa 0,1 μM IAA. Na ovaj način je Micromeria pulegium uspešno

regenerisana u uslovima in vitro.

Ključne reči : Micromeria pulegium, kinetin, aksilarni pupoljci.

Page 8: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

Abstract

The endemic species of the Southern Carpathians Micromeria pulegium, according to the

available literature, has not yet been introduced in culture in vitro. By using different growth

regulators from the group of cytokinins and auxins, axillary buds have been induced on nodal

explants of this plant species. The most effective combination of growth regulators has been

30 μM kin and 0.57 μM IAA. The obtained shoots have been propagated by using auxin, the

highest percentage of the propagated shoots has been obtained on a culture medium with 0.1

μM IAA. In this way, Micromeria pulegium has been successfully regenerated in vitro.

Keywords: Micromeria pulegium, kinetin, axillary buds.

Page 9: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

1

1. UVOD

Page 10: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

2

1. Micromeria pulegium (Rochel) Bentham

Plantae

Magnoliophyta

Magnoliopsida

Asteridae

Lamiales

Lamiaceae

Micromeria pulegium (Rochel) Bent

Micromeria pulegium je vrsta koja spada u rod Micromeria. Naime Micromeria se deli na:

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

croatica, M. juliana, M. cristata i M. parviflora). Red kome pripada biljka koju ispitujemo u

ovom radu, je red Lamiales, a familija Lamiaceae.

Lamiales su zeljaste, jednogodišnje i višegodišnje, ređe drvenaste i lijanske biljke. Listovi su

bez stipula, naspramno raspoređeni, prosti ili na različite načine sečeni. Cvetovi su zigomorfni

ili aktinomorfni, petočlani ili četvoročlani, retko višečlani, dvopolni ili ređe jednopolni.

Perijant se sastoji iz čašice i krunice. Čašica je, po pravilu, cevasta. Krunica je većinom

dvousnata, retko odsutna. Andreceum se sastoji od 4, ređe 2, ili iz jednog prašnika. Tučak je

sinkarpan sastoji se iz 2, retko više, ili iz jednog oplodnog listića. Cvetovi su složeni u

cimozne ili botrične cvasti, retko pojedinačni.

Red Lamiales sadrži familije: Verbenaceae, Lamiaceae,Phrymaceae i Callitrichaceae.

Familija usnatice (Lamiaceae, Labiate) predstavlja jednu veoma važnu i brojnu grupu biljaka.

Prema različitim procenama ovoj grupi pripada od 3200 pa sve do 6-7000 hiljada vrsta.U

našoj zemlji ima 147 vrsta, i oko trideset rodova. Uglavnom vole suva staništa sa puno sunca.

Najčešće su kosmopolitskog rasprostranjenja, a najveća raznolikost vrsta prisutna je u oblasti

Mediterana, Male i Centralne Azije.

Page 11: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

3

Među vrstama postoje značajne razlike u rasprostranjanju, neke poput dobričice (Glechoma

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

rtanjensis) rastu na jednoj jedinoj planini-Rtnju. Od svih familija viših biljaka Lamiaceaesu

drugepo broju vrsta u ovom delu Evrope. Od navedenog broja vrsta čak 84 vrste su Balkanski

endemiti.

Cvetovi su zigomorfni, retko aktinomorfni, dvopolni, petočlani, ponegde četvoročlani. Čašica

je petočlana ili petoperna ili dvousnata, trajna i postfloralno razrasta. Krunica je cevasta,

petoperna uvek više-manje dvousnata, izuzetno jednousnata. Andreceum se sastoji od četiri

dinamična prašnika, ili dva prašnika i dve staminodije. Tučak je sinkarpan, sagrađen od dva

oplodna listića; plodnik je nadcvetan dvook, ili zbog sekundarno razvijene pregrade

četvorook, i u svakom okcu po jedan semeni zametak. Stubić je uvučen između okaca i na

njegovoj osnovi inseriran. Plod se sastoji od četiri oraščića ili usled zakržljalosti samo tri ili

jednog oraščića.

Mogu biti zeljaste biljke, polužbunovi, žbunovi i nisko drveće. Listovi su dekusirani bez

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

ujedinjene u kombinovane cvasti vrlo retko su pojedinačni cvetovi. Na nadzemnim

vegetativnim organima nalaze se žlezdane dlake, često u obliku glavice ili žlezdane ljuspice.

Lamiaceaesadrže eterična ulja vrlo aromatičnog sastava (aromatični alkoholi, fenoli, terpeni,

ketoni, aldehidi itd). Kod roda Salvia prašnici su izmenjeni tako da sadrže karakterističnu

polugu koja primorava insekte da izvrše oprašivanje.

Usnatice imaju značajnu primenu u narodnoj medicini, jer sadrze veliki broj aktivnih

sastojaka. Jedno od najznačajnijih je da sadrže ETARSKA ULJA.

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....

Micromeria pulegium je rasprostranjena na teritoriji Rumunije, Srbije, Federacije Bosne i

Hercegovine. Na području Srbije, zabeležena su staništa na području planine Tare (Zaovine),

kao i u istočnoj Srbiji, u klisuri Svrljiškog Timoka.

Page 12: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

4

1.2.Tipovi kulture in vitro

Metoda kulture tkiva omogućava regeneraciju biljaka iz izolovanih biljnih organa, tkiva i

pojedinačnih ćelija, u uslovima in vitro, na sterilnoj hranljivoj podlozi. Postoje brojne tehnike

za izolaciju i kulturu in vitro biljnog materijala. Pristupi u klasifikaciji kulture tkiva su

različiti, ali se generalno sve tehnike mogu podeliti :

- prema tipu eksplantata koji se uvodi u kulturu (ćelije, organi, tkiva) i

- prema nameni.

Sam naziv kultura biljnog tkiva se upotrebljava kao zajednički naziv za manipulaciju i

kulitivisanje bilo kog dela biljke u uslovima in vitro. U kulturi tkiva su moguće dve vrste

rasta: organizovani i neorganizovani rast.

- Organizovani rast se odnosi na stvaranje ili održavanje diferenciranih struktura. On nastaje

kada se delovi biljke ili organa (apikalni meristemi, listovi, mladi cvetni pupoljci ili plodovi)

uvedu u kulturu i nastave svoj rast, pri čemu sačuvaju svoju početnu strukturu. Prema vrsti

eksplantata razlikuju se sledeći tipovi kultura :

*kultura embriona

*kultura organa

*kultura meristema

*kultura izdanka

*kultura nodija

- Neorganizovani rast je vrlo redak u prirodi, ali se često javlja u kulturi tkiva. Tu se ubrajaju :

*kultura biljnog tkiva

*kultura ćelija

*kultura pojedinačnih ćelija

*kultura protoplasta

U ovom radu korišćeni su nodalni eksplantati biljke Micromeria pulegium, što spada u vrstu

organizovanog rasta.

Page 13: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

5

Svrha propagacije biljaka putem kulture tkiva, odnosno mikropropagacije, je propagacija

istovetnih biljaka, klonova. Biljke dobijene iz kulture tkiva zovu se mikrobiljke. Mali delovi

biljke ili organi koji se koriste u svrhu mikropropagacije nazivaju se eksplantati. Koji delovi

biljke će biti korišćeni kao eksplantati zavisi od :

- tipa kulture koji će biti iniciran;

- svrhe predložene kulture i

- biljne vrste koja se koristi.

Izbor eksplantata je vrlo važan korak kulture in vitro, jer dobar izbor eksplantata znatno utiče

na uspeh kulture. Biljke poreklom iz spoljašnje sredine mogu biti kontaminirane različitim

mikroorganizmima. Takve kontaminacije mogu biti samo površinske, ali isto tako mogu biti i

sistemske, unutar tkiva. S obzirom da se eksplantati stavljaju na hranljive podloge koje mogu

da koriste i mikroorganizmi, usled kompeticije dolazi do ugrožavanja rasta biljnih eksplantata.

Zato je neophodno da biljni materijal, eksplantat, bude oslobođen mikrobnih kontaminacija.

To podrazumeva: rast stock biljaka u uslovima koji će minimizirati infekciju, tretiranje

biljnog materijala dezinfekcionim sredstvima u cilju uništavanja mikroorganizama na

površini eksplantata upotrebom sterilnog pribora, upotrebom sterilnog posuđa i podloga na

kojima kulture rastu.

Inicijacija kulture tkiva započinje izolacijom eksplantata i njegovom postavljanjem

(inokulacijom) na podlogu. I izolacija i inokulacija eksplantata se moraju obavljati u sterilnim

uslovima. Sam uspeh kulture tkiva zavisi od brojnih faktora među kojima se najčešće pominju

izbor eksplantata, okruženje kultura, podloga itd.

Page 14: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

6

1.3.Izolacija i inokulacija eksplantata

Početni eksplantat je veći ili manji deo biljke, koji će se nakon sterilizacije uvesti u kulturu u

sterilnim uslovima. Kao početni eksplantat može poslužiti bilo koji deo biljke, ali se najčešće

upotrebljavaju meristemi. U zavisnosti od toga šta se koristi kao početni eksplantat, postupci

tokom izolacije mogu biti različiti. Za izolaciju meristema koriste se nodalni ili apikalni

segmenti iz kojih se, nakon sterilizacije, vrši izolacija meristema. Takođe, početni eksplantati

mogu biti i različiti delovi biljke, koji se prethodno sterilišu, a zatim inokuliraju na podlogu.

Ukoliko se koristi seme ono se odmah nakon sterilizacije inokulira na podlogu.

Biljne kulture se započinju postavljanjem eksplantata na sterilne hranljive podloge, što se

označava terminom inokulacija eksplantata na podlogu. Načini inokulacije mogu biti

različiti, što zavisi od početnog materijala. Bitno je naglasiti da eksplantati zadržavaju

polarnost i nakon izolacije i inokulacije na podlogu. Prilikom indukcije organa treba voditi

računa koja je strana uronjena u podlogu a koja je okrenuta ka gore.

U ovom radu korišćena je kultura izdanka ili kultura vrha izdanka.

Page 15: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

7

1.4. Vegetativno razmnožavanje in vitro

Biljke se mogu razmnožavati na dva načina: polno i vegetativno (bespolno). Polno

razmnožavanje podrazumeva spajanje roditeljskih gameta i razviće iz zigotskog embriona,

koji je smešten unutar semena. Obično su potomci različiti od roditelja i predstavljaju novu

kombinaciju gena dobijenu tokom formiranja gameta i njihovim spajanjem. Nasuprot tome,

vegetativnim razmnožavanjem dobijaju se potomci identični roditelju. Tako da su biljke

dobijene na ovaj način genetički identične roditeljskoj biljci i označavaju se kao klon.

Propagacija semenom ima određene prednosti: seme se produkuje u velikim količinama tako

da su biljke dobijene iz semena jeftine; većina semena može se čuvati i održavati duži period

bez gubitka vijabilnosti; lako se distribuira; većina biljaka dobijenih iz semena su bez bolesti

Ipak, za potrebe poljoprivredne i hortikulturne proizvodnje potrebno je dobiti klonove ili

populacije biljaka koje su praktično identične.

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

- kultura se započinje od vrlo malo početnog materijala;

- metode su pogodne za dobijanje biljaka oslobođenih od virusa;

- u kulturi in vitro razmnožavaju se samo zdrave biljke;

- stepen propagacije se može povećati, podešavanjem faktora koji pogoduju vegetativnoj

regeneraciji kao što su nutrijenti, regulatori rastenja, svetlost, temperatura itd.;

- moguće je razmnožavati biljke koje se sporo ili teško vegetativno razmnožavaju, što je

omogućeno rejuvenilizacijom koja se javlja u uslovima in vitro;

- in vitro razmnožavanjem je moguće dobiti biljke sa novim privremenim karakteristikama

koje su vrlo povoljne;

- produkcija se može obavljati tokom čitave godine i nezavisna je od sezonskih promena;

- vegetativno reprodukovan materijal često se može sačuvati duži period;

- manje energije i prostora je potrebno za propagaciju i održavanje matičnih biljaka;

- biljni materijal treba manje pažnje između subkultura;

- razmnožavanje in vitro mnogo je brže u odnosu na razmnožavanje in vivo;

- kultura in vitro posebno je korisna za osnivanje banke gena koja čuva zdrav, od virusa

slobodni biljni materijal, na niskoj temperaturi i malom prostoru;

- neke biljke porebno je „ustaliti“ i razmnožavati vegetativno jer su polno sterilne;

Page 16: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

8

- mikropropagacija je od najveće prednosti kada su troškovi manji u odnosu na tradicionalne

metode multiplikacije.

In vitro tehnike poseduju i sledeće nedostatke:

-specijalizovana i nekad jako skupa produkcija;

- 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;

- adaptacija biljka na spoljašnje uslove sredine kod nekih vrsta je posebno težak i zahtevan

postupak;

- regenerativna sposobnost kod biljke se može izgubiti nakon određenog broja subkultura.

Page 17: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

9

1.4.1. Mikropropagacija

Mikropropagacija je postupak u kojem se za kultivisanje biljaka u in vitro uslovima koriste

isključivo izdanci stabla osovinskog porekla, vršni i pazušni pupoljci. Ovaj proces se zasniva

na dodavanju citokinina u ciljuaktiviranja postojećih pazušnih pupoljaka.

Ono što je karakteristično kod ove metode je što se kulture održavaju kao tzv. „kulture

izdanaka“ koje nemaju korenov sistem sve dok se za njim ne ukaže potreba. Veličina

pupoljaka koja se za mikropropagaciju koristi nije propisana. Ukoliko je to potrebno može se

ići na smanjivanje veličine početnog eksplantata. To znači da se umesto celog pupoljka

velikog 1,0-5.0 cm koristi samo vršni meristem pupoljka, ova podvarijanta mikropropagacije

se naziva kultura meristema.

Postoji određena razlika između mikropropagacije kod dikotiledonih i monokotiledonih

biljaka.Kod dikotiledonih biljaka, kulture izdanaka se sastoje od razgranatih izdanaka. Dok

kod monokotiledonih biljaka, kulture izdanaka izgledaju kao busenovi izdanaka spojenih pri

osnovi s tim što je nejasno da li su svi izdanci prisutni u busenu aksilarnog ili adeventivnog

porekla.

Mikropropagacija je svoju primenu prvi put našla sredinom 70-tih godina na voćnim vrstama

a posebno na jagodama i podlogama za razne vrste roda Prunus. Među istraživačima aktivnim

u ovom periodu značajan doprinos dao je Boxus serijom radova u periodu od 1971-1977. Rad

o mikropropagaciji jagode iz 1974. smatra seposebno značajnim za početak masovne primene

metoda kulture in vitro u klonskom razmnožavanju voćnih vrsta. U ovom radu se po prvi put i

spominje termin mikro-propagacija.

Mikropropagacija je najbolja metoda kulture in vitroza klonsko razmnožavanje biljaka, jer je

obezbedila izuzetno veliku brzinu razmnožavajna i to tokomcele godine u laboratorijskim

Page 18: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

10

uslovima u kojima je moguće obezbediti apsolutnu kontrolu uslova rasta i zdravstvenog stanja

kultura.

Osim u voćarstvu mikropropagacija je našla i primenu u rasadničkoj proizvodnji cveća,

posebno rezanog, gde su ključni radovi bili na hrizantemi (Ben-Jaacov i Langhans, 1972.;

Earl i Langhans, 1974.), gerberu (Murashige i sar.,1974.; Pierik i sar.,1973.,1975.) i tropskim

dekorativnim vrstama (Miller i Murashige, 1976.).

Osim u cvećarstvu, mikropropagacija je našla svoju primenu i u šumarstvu.

Mikropropagacija može da se koristi kod dikotiledonih širokolisnih šumskih vrsta kao što su

topole itd. Da bi ovakve vrste mogle da se mikropropagiraju potebno ih je prethodno

rejuvenizirati odnosno podmladiti.

Page 19: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

11

1.4.2. Sistemi (faze) mikropropagacije

Kod mikropropagacije postoji nekoliko značajnih faza. Postoji podela faza koju je predložio

Murashige, 1974. i podela koju su predložili Debergh i Maene 1981.

Murashige je FazuI definisao kao dobijanje kulture bez očiglednih zaraza, tako da

zadovoljavajući procenat eksplantata preživljava u kulturi, i daje brzo rastenje eksplantata.

Faza II obuhvata, adventivnu organogenezu izdanaka i stimulisanje adventivnih izdanaka. Na

kraju Murashige je za Fazu III naveo ožiljavanje izdanaka i presađivanje u zemljište.

Debergh i Maene izdvojli prvo Fazu 0 higijenski uzgoj biljaka sa kojih se uzimaju

eksplantati; Fazu1 uspostavljanje aseptičnih kultura. Operacije koje se obavljaju u ovoj fazi

su: priprema, skupljanje i transport biljaka; površinska sterilizacija; postavljanje primarnih

eksplantata in vitro; provera na zaraze. Faza II obuhvataindukciju meristemskih centara,

njihov razvoj u izdanke i multiplikaciju, a Faza IIIa uniformno izduživanje izdanaka. Faza

III b –ex vitro- isecanje izduženih izdanaka a zatim ožiljavanje i adaptacija takvih reznica.

Mikropropagacija je definisana kao postupak in vitro razmnožavanja u kojem se kao početni

eksplantati koriste aksilarni izdanci koji podrazumevaju da se kulture odžavaju u formi

„kulture izdanaka“ sa kojih se izduženi izdanci izoluju i prenose na ožiljavanje. Ova definicija

se označava i kao mikropropagacija u „užem smislu“ jer podrazumeva izvesne specifičnosti

vezane za proizvodnju sadnog materijala.

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

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

ishodni materijal razmnožavanja genetički identičan polaznom.

Page 20: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

12

Postoje mnoge varijante mikropropagacije u kojima se iz pojedinih organa i tkiva biljaka

izdanci regenerišu manje – više direktno bez stvaranja kalusa. Ima mišljenja da u terminu

mikropropagacija uopšte ne treba striktno insistirati na tome da početni eksplantat mora biti

aksilarnog porekla. Karakteristika ovog postupka je postojanje „ kulture izdanaka“ i ako se

one jednom uspostave i pokaže da se ne razlikuju od materinske biljke , onda način na koji su

te kulture dobijene postaje praktično nebitan.

Ipak, dok se široko prihvaćeno značenje termina mikropropagacija ne izmeni, svi postupci u

kojima se ne koriste aksilarni izdanci kao početni materijal treba da se deklarišu kao „ in vitro

razmnožavanje“ ili „klonsko razmnožavanje metodama kulture in vitro“. Treba npomenuti da

se u upotrebi ponekad javlja i termin „ mikrorazmnožavanje“ koji sigurno nije ni bolji ni

pravilniji od već široko prihvaćenog termina mikropropagacija.

Page 21: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

13

2. CILJ RADA

Page 22: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

14

Cilj ovog rada bio je ispitivanje mogućnosti regeneracije biljaka Micromeria pulegiumu

kulturi in vitro. Korišćenjem različitih regulatora rastenja iz grupe citokinina i auksina

stimulisana je indukcija aksilarnih pupoljaka, zatim njihova multiplikacija i izduživanje.

Takođe, ispitivan je uticaj auksina na stimulisanje ožiljavanja kod dobijenih izdanaka i

formiranje kompletne biljke.

Page 23: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

15

3. MATERIJAL I METODE

Page 24: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

16

3.1. Biljni material

Biljni material korišćen u ovom eksperimentalnom radu je Micromeria pulegium iz

vegetativne faze. Lokalitet sa kog je biljka ubrana je klisura Svrljiškog Timoka. Za

razmnožavanje i gajenje u uslovima in vitro, korišćeni su nodalni eksplantati ove biljne vrste.

3.2. Sterilizacija biljnog materijala

Pre sterilizacije biljke su izdeljene na nodalne eksplantate, veličine oko 1 cm. Eksplantati su

sterilisani 30%-tnim rastvorom varikine (komercijalni naziv natrijum hipohlorita - NaOCl sa

60 g aktivnog hlora/l) u trajanju od 25 minuta, i ispirani sterilnom destilovanom vodom 3

puta. Nakon sterilizacije eksplantati su izlagani dejstvu sterilnog rastvora nistatina (5%) u

trajanju 24 časa radi uklanjanja gljivičnih infekcija. Na kraju su eksplantati isprani 3 puta

destilovanom vodom i postavljeni na unapred pripremljenu sterilnu hranljivu podlogu.

3.3. Sterilizacija hranljive podloge, rastvora i laboratorijskog pribora

Sterilizacija hranljive podloge i rastvora vršena je u autoklavu na temperaturi 120 °C u

trajanju 30 minuta. Laboratorijski pribor je sterilisan u suvom sterilizatoru 2 časa na

temperaturi 120 °C. Radi obezbeđivanja sterilnog radnog prostora korišćena je UV lampa

najmanje 2 sata pre početka rada. Radna površina je pre i za vreme rada više puta prebrisana

etil-alkoholom. Sterilizacija medicinskih instrumenata (pinceta i skalpela) vršena je najpre

iskuvavanjem u destilovanoj vodi 25 minuta, a zatim kratkotrajnim uranjanjem u 96%-tni etil-

alkohol i opaljivanjem na plamenu. U cilju sprečavanja kontaminacije podloge i eksplantata

instrumenti su često naknadno vraćani u alkohol i sterilisani na plamenu.

Page 25: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

17

3.4. Hranljiva podloga

Hranljiva podloga korišćena u ovom radu je podloga Murashige, T. and Skoog, F. (1962) – MS.

U sastav hranljive podloge ulaze makro i mikro mineralne soli, organski dodaci, šećer.

Makro mineralne soli (mg/l)

NH4NO3 1650

KNO3 1900

CaCl2 × 2H2O 440

MgSO4× 7H2O 370

KH2PO4 170

Mikro mineralne soli (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

Organski dodaci (mg/l)

vitamin B1 0.4

vitamin B6 0.5

nikotinska kiselina 0.5

glicin 2.0

Page 26: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

18

Hranljivoj podlozi dodaje se i:

mioinozitol 0.1 g/L

saharoza 30.0 g/L

agar 7.0 g/L

pH vrednost podloge je podešavana na 5.8.

3.4.1. Hranljive podloge za indukciju aksilarnih pupoljaka

Ispitivanje uticaja regulatora rastenja na indukcija aksilarnih pupoljaka je vršeno na podlozi MS:

1. kontrola (bez hormona)

2. 0,57 µM IAA

1. 0,1 µM kinetin + 0,57 µM IAA

2. 0,3 µM kinetin + 0,57 µM IAA

3. 1 µM kinetin + 0,57 µM IAA

4. 3 µM kinetin + 0,57 µM IAA

5. 10 µM kinetin + 0,57 µM IAA

6. 30 µM kinetin + 0,57 µM IAA

Nodalni eksplantati su postavljani u staklene teglice, vertikalno, donjom stranom uronjeni u

podlogu. Na svaku podlogu postavljano je po 3x10 eksplantata.

Uslovi za gajenje kulture bili su: temperatura 21 ± 2 °C, fotoperiod od 16 sati svetlosti i 8 sati

mraka, pri svetlosti fluorescentih belih cevi „Tesla” - Pančevo i gustinom fotonskog fluksa od

50 μmol s-1m-2.

Eksplantati su gajeni na različitim hranljivim podlogama četiri nedelje, nakon toga se

pristupilo evidentiranju broja aksilarnih pupoljaka po eksplantatu, i merenju njihovih dužina.

Page 27: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

19

3.5.Hranljive podloge za razviće aksilarnih pupoljaka Micromeria pulegium

U cilju izduživanja aksilarnih izdanaka korišćena je podloga MS bez regulatora rastenja. Na

ovoj podlozi izdanci su gajeni najmanje 4 nedelje, a zatim su oni preneti na podloge za

ožiljavanje.

3.6.Hranljive podloge za indukciju korenova na aksilarnim izdancima Micromeria

pulegium

Za ožiljavanje korišćeni su izdanci stari najmanje mesec dana koji nisu bili manji od 10 mm.

Hranljiva podloga na koju su postavljeni eksplantati radi ožiljavanja je MS podloga sa indol-3

sirćetnom kiselinom (IAA) u koncentracijama 0,1, 0,2 i 0,3 μM, i α-naftil-sirćetna kiselina

(NAA) u koncentracijama 0,1, 0,2 i 0,3 μM. pH vrednost hranljive podloge je podešena na

5,8 pre autoklaviranja na temperaturi od 120 ºC i pritisku od 1,5 atm tokom 30 minuta.

Indukcija korena vršena je u teglicama veličine (5×5×12 cm), sa 70 ml hranljive podloge. Na

svaki od tretmana postavljeno je po 30 eksplantata, u tri tegle po 10. Eksplantati su gajeni na

fotoperiodu od 8 sati mraka i 16 sati svetlosti na temperaturi od 21°C. Nakon tri nedelje

evidentiran je broj formiranih korenova na bazalnom kraju eksplantata.

Page 28: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

20

4. REZULTATI

Page 29: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

21

4.1. Uvođenje M. pulegium u kulturu in vitro

Iz pregleda literature uočeno je da M. pulegium do sada nije uvedena u kulturu in vitro. Biljke

iz prirode su izdeljene na nodalne segmente, a zatim su ovi segmenti sterilisani i postavljeni

na hranljivu podlogu MS bez regulatora rastenja. Ova prva faza je faza uvođenja eksplanata u

kulturu in vitro i za to vreme su eliminisani eksplantati koji su zaraženi infekcijom (virusnom

ili bakterijskom), kao i eksplantati kod kojih se pojavila nekroza tkiva. Prenošenje zdravog

materijala na svežu hranljivu podlogu vršeno je nakon svake 4 nedelje. Ovaj biljni materijal

bio je primarni eksplantat korišćen je za indukciju aksilarnih pupoljaka na nodalnim

segmentima M. pulegium.

4.2. Indukcija aksilarnih pupoljaka na nodalnim eksplantatima M. pulegium

Nodalni eksplantati M. pulegium dužine oko 10 mmsu postavljeni na podlogu sa različitim

koncentracijama citokinina kinetina (od 0,1 do 30 μM) i konstantnom koncentracijom auksina

IAA (0,57 μM). Jedna grupa eksplantata postavljena je na podlogu sa IAA (0,57 μM) bez

citokinina. Kontrolni eksplantati gajeni su na podlozi MS bez regulatora rastenja.

Slika 1. M. pulegium u kulturi in vitro

Page 30: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

22

Tokom četiri nedelje, koliko su gajeni na induktivnoj podlozi, došlo je do formiranja velikog

broja aksilarnih pupoljaka na svim eksplantatima bez obzira na primenjeni tretman (Tab. 1.).

Tabela 1. prikazuje, osim procenta eksplantata na kojima su aksilarni pupoljci formirani, i

prosečan broj pupoljaka po eksplantatu i prosečnu dužinu formiranih pupoljaka. Na podlozi

bez hormona došlo je do indukcije aksilarnih pupoljaka na svim eksplantatima (Tab. 1.). Na

eksplanatatima gajenim na ovoj podlozi prosečno je formirano 13,20 pupoljaka po

eksplantatu, sa prosečnom dužinom 6,77 mm.

Tabela 1. Indukcija aksilarnih pupoljaka na nodalnim eksplantatima

Tretman % eksplantata sa aksilarnim pupoljcima

Prosečan broj pupoljaka po eksplantatu

Prosečna dužina pupoljaka (mm)

Bez hormona 100 13,20 ± 0,99 6,77 ± 0,41 0,57 μM IAA 100 14,18 ± 1,61 4,81 ± 0,51 0,1 μM kin + 0,57 μM IAA 100 14,19 ± 1,36 5,56 ± 0,48

0,3 μM kin + 0,57 μM IAA 100 14,95 ± 1,87 6,21 ± 0,48

1 μM kin + 0,57 μM IAA 100 12,39 ± 1,30 5,67 ± 0,44

3 μM kin + 0,57 μM IAA 100 14,14 ± 1,78 3,34 ± 0,31

10 μM kin + 0,57 μM IAA 100 15,52 ± 1,88 3,97 ± 0,29

30 μM kin + 0.57 μM IAA 100 15,83 ± 1,20 4,88 ± 0,27

Na eksplantatima koji su gajeni na podlozi MS sa 0,57 μM indol–3–sirćetne kiseline (IAA)

prosečan broj formiranih aksilarnih pupoljaka bio je 14,18, a njihova prosečna dužina bila je

4,81 mm. Znači da je niska koncentracija indol sirćetne kiseline stimulisala formiranje

pupoljaka, ali ne i njihovo izduživanje (Tab. 1.).

Kada se u hranljivoj podlozi nalazio i kinetin osim IAA (0,1 μM kin i 0,57 μM IAA) na

eksplantatima se prosečno razvijalo 14,19 aksilarnih pupoljaka prosečne dužine 5,56 mm. To

je neznatno povećanje broja pupoljaka ali i njihovih dužina u odnosu na podlogu bez kinetina

(Tab. 1.). Eksplantati su bili zdravi, vitalni, sa velikim brojem formiranih pupoljaka (Slika 2).

Page 31: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

23

Slika 2. M. pulegium na podlozi MS sa 0,1 μM kinetina i 0,57 μM IAA

Na eksplantatima gajenim na podlozi sa 0,3 μM kin i 0,57 μM IAA prosečno je formirano

14,95 aksilarnih pupoljaka sa prosečnom dužinom 6,21 mm (Tab. 1.). Primećuje se da sa

povećanjem korišćene koncentracije kinetina povećava se broj pupoljaka po eksplantatu, dok

je dužina pupoljaka još uvek manja od prosečne dužine pupoljaka na kontrolnoj podlozi bez

regulatora rastenja (Slika 3.).

Slika 3. M. pulegium na podlozi MS sa 0,3 μM kinetina i 0,57 μM IAA

Page 32: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

24

Na eksplantatima gajenim na podlozi sa 1 μM kinetina i 0,57 μM IAA formirano je prosečno

12,39 pupoljaka po eksplantatu, što se značajno razlikuje od trenda povećanja prosečnog broja

pupoljaka sa povećanjem korišćene koncentracije kinetina. Pupoljci su u proseku bili 5,67

mm dužine (Tab. 1.). Na slici 4. prikazani su reprezentativni eksplantati.

Slika 4. M. pulegium na podlozi MS sa 1 μM kinetina i 0,57 μM IAA

Slika 5. M. pulegium na podlozi MS sa 3 μM kinetina i 0,57 μM IAA

Page 33: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

25

Gajenjem eksplantata M. pulegium na podlozi sa 3 μM kinetina i 0,57 μM IAA prosečno je

formirano 14,14 aksilarnih pupoljaka po eksplantatu čija je prosečna dužina bila 3,34 mm

(Tab. 1.). Kinetin je doveo do stimulacije formiranja pupoljaka ali je zato njihova dužina bila

značajno manja od dužine pupoljaka na kontrolnim eksplantatima, kao i na eksplantatima sa

ostalih podloga. Na slici 5 prikazana su dva ekplantata, jedan sa izrazito dugim, a jedan sa

izrazito kratkim internodijama.

Na podlozi sa 10 μM kinetina i 0,57 μM IAA na eksplantatima je prosečno formirano 15,52

aksilarnih pupoljaka, a njihova prosečna dužina bila je 3,97 mm (Tab. 1.). Broj pupoljaka se

povećava sa korišćenom koncentracijom kinetina, ali se zato njihova dužina smanjuje. Većina

eksplantata gajenih na ovoj podlozi ima žbunastu formu (Slika 6.).

Slika 6. M. pulegium na podlozi MS sa 10 μM kinetina i 0,57 μM IAA

Povećanje koncentracije kinetina u hranljivoj podlozi (MS sa 30 μM kinetina i 0,57 μM IAA)

dovelo je do formiranja prosečno 15,83 aksilarna pupoljka dužine 4,88 mm (Tab. 1.). Na ovoj

podlozi na eksplantatima je formiran najveći broj aksilarnih pupoljaka u poređenju sa

eksplantatima gajenim na ostalim korišćenim podlogama. Međutim, njihova dužina bila je

manja od dužine pupoljaka na eksplantatima gajenim na podlozi bez hormona (Slika 7.).

Page 34: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

26

Slika 7. M. pulegium na podlozi MS sa 30 μM kinetina i 0,57 μM IAA

Dobijene rezultate takođe možemo prestaviti u histogramu 1. gde se jasnije može videti odnos

između korišćenih regulatora rastenja sa jedne strane i broja pupoljaka i njihove dužine sa

druge strane.

Histogram1. Uticaj hranljive podloge i regulatora rastenja na indukciju aksilarnih pupoljaka

M. pulegium

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

kontrola 0,57 IAA 0,1 kin + 0,57 IAA

0,3 kin + 0,57 IAA

1 kin + 0,57 IAA

3 kin + 0,57 IAA

10 kin + 0,57 IAA

30 kin + 0,57 IAA

broj pupoljaka

duzina pupoljaka

Page 35: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

27

4.3.Indukciju korenova na aksilarnim izdancima Micromeria pulegium

Aksilarni izdanciM. pulegium dužine oko 10 mm, korišćeni su kao eksplantati za indukciju

korenova. Eksplantati su postavljani na MS hranljivu podlogu sa različitim koncentracijama

auksina IAA (0,1 μM; 0,2 μM; 0,3 μM).Kontrolni eksplantati gajeni su na podlozi MS bez

regulatora rastenja.

Tokom treće nedelje gajenja na induktivnoj podlozi, došlo je do formiranja korenova na

izdancima M. pulegium (Slika 8.).Na podlozi bez regulatora rastenja koren se formirao na

2,5% izdanaka (Tab. 2.). Na hranljivoj podlozi MS sa 0,1μM IAA procenat ožiljavanja je bio

20%, a na ostalim korišćenim podlogama 10%.

Tabela 2. Indukcija korenova na aksilarnim izdancimaM. pulegium

Tretman Ožiljene biljke (%)

Kontrola 2,5

IAA 0,1μM 20

IAA 0,2μM 10

IAA 0,3μM 10

Slika 8.Ožiljavanje M. pulegium na podlozi MS sa 0,1 μM IAA

Page 36: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

28

5. DISKUSIJA

Page 37: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

29

Prema dostupnim objavljenim literaturnim podacima Micromeria pulegium do sada nije

uvedena u kulturu in vitro. Međutim, uspešna indukcija adventivnih i aksilarnih pupoljaka

dobijena je na različitim eksplantatima ove vrstekorišćenjem različitih regulatora rastenja

(neobjavljeni rezultati Tošić, Stojičić, Zlatković).

Gajenje eksplanata na hranljivoj podlozi bez regulatora rastenja dovelo je do formiranja

aksilarnih pupoljaka. Indukcija aksilarnih pupoljaka bez regulatora rastenja u hranljivoj

podlozi zabeležena je i na nodalnim eksplantatima Salvia brachyodon (Mišić et al. 2006).

Na podlozi sa konstantnom koncentracijom IAA i rastućom koncentracijom kinetina broj

pupoljaka po eksplanatatu M. pulegium se povećavao (osim izuzetka na podlozi sa 1 μM kin i

0,57 μM IAA). Prosečno najveći broj pupoljaka formiran je na eksplantatima gajenim na

podlozi sa30 μM kin i 0.57 μM IAA. Kombinacija niske koncentracije auksina i različitih

koncentracija citokinina modifikuje frekvenciju indukcije aksilarnih pupoljaka kao i njihovo

rastenje, uglavnom stimulativno i kod drugih vrsta biljaka (Yuanet al. 1994, Vandemoortele et

al. 1996, Singh and Sehgal 1999, Çöçü et al. 2004). Kod vrste Mentha columna

mikropropagacija je bila uspešna kada se u podlozi nalazio citokinin kinetin koji je

stimulativno delovao na izduživanje izdanaka (Ionescu Malancus et al. 2009).

Kod vrste Mentha piperita, koja je gajena na različitim podlogama sa različitim

koncentracijama kinetina (0,2; 0,3; 0,4; 0,5 μM), zapaženo je da visoke koncentracije kinetina

u podlozi daju dobre rezultate (Venkatramalingam i Ebbie, 2011). Kinetin je pozitivno,

odnosno stimulativno delovao i na vrstu Salvia sclarea u cilju indukcije aksilarnih pupoljaka

(Sharafzadeh et al, 2011).

Inhibitorno dejstvo hormona kinetina je zabeleženo kod nekih vrsta iz roda Lamiaceae, neke

od tih su: Mentha arvensis L. (Akram, et al.2013); Ocimum kilimandscharicum (Saha et

al.2010); Coleus barbatus (Gupta et al. 2010).

Dužina pupoljaka formiranih na eksplantatima M. pulegium bila je najveća kada su eksplantati

gajeni na hranljivoj podlozi bez regulatora rastenja (6,77 mm). Ako se u podlozi nalazio samo

auksin ili kombinacija auksina sa rastućom koncentracijom citokinina dužina pupoljaka bila je

Page 38: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

30

značajno manja. Slično se dešava i kod drugih vrsta iz familije Lamiaceae, ako se

dodajecitokinin BA u hranljivu podlogu izduživanje pulpoljaka bilo je inhibirano (Sánches-

Gras and Calvo 1996, Singhand Sehgal 1999, Meszaros et al. 1999, Mišić et al. 2005).

Na podlozi bez regulatora rastenja ožiljeno je 2,5% izdanaka M.pulegium. Takođe, izdanci

Salvia bancoana, S. valentine (Cuenca and Amo-Marco, 2000), and S. milthiorrhiza

(Morimoto et al. 1994) su formirali korenove bez prisustva auksina u podlozi.

Sve testirane koncentracije IAA su stimulisale ožiljavanje izdanaka M.pulegium. U poređenju

sa kontrolom najefektivnija bila je podloga sa 0,1μM IAA, na kojoj je ožiljeno 20%

izdanaka.Stimulativni efekat na ožiljavanje izdanaka Salvia brachyodon imale su različite

koncentracije IBA, IAA i NAA (Mišićet al. 2006). Auksin ima glavnu ulogu u indukciji

rizogeneze i kod S. fruticosa (Arikat et al. 2004).

Page 39: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

31

6. ZAKLJUČAK

Page 40: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

32

Uvođenje u kulturu vrste Micromeria pulegium je bilo uspešno. Gajenjem nodalnih

eksplanatata na hranljivoj podlozi sa različitim koncentracijama citokinina i malom dozom

auksina indukovani su brojni aksilarni pupoljci. Najefikasnija bila je podloga sa 30 μM kin i

0.57 μM IAA, na eksplantatima gajenim na ovoj podlozi formirano je prosečno 15,83

pupoljaka. Najveća dužina pupoljaka bila je na ekplantatima koji su gajeni na podlozi bez

regulatora rastenja. Prisustvo auksina i citokinina dužinu pupoljaka je smanjivalo.

Izdanci dobijeni indukcijom su nakon izduživanja postavljani na podloge za ožiljavanje. Na

kontrolnoj podlozi, bez regulatora rastenja, ožiljavanje izdanaka bilo je sporadično, samo

2,5%. Auksin IAA u svim korišćenim koncentracijama je pospešio ožiljavanje, najniža

koncentracija 0,1 μM IAA dovela je do ožiljavanja 20% izdanaka, a na podlogama sa 0,2 ili

0,3 μM IAA ožiljeno je po 10% izdanaka.

Mikropropagacija Micromeria pulegium omogućava dobijanje velikog broja biljaka od

početno male količine biljnog materijala. Ovaj protokol je samo jedna od mogućnosti da se

endemične i ugrožene vrste sačuvaju, ali i obnove na svojim prirodnim staništima.

Page 41: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

33

7. LITERATURA

Page 42: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

34

1. 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

2. Arabaci T., Dirmenci T., Celep F.(2010): Morphological character analysis in

Turkish Micromeria Benth. (Lamiaceae) species with a numerical taxonomic

study. Turk J Bot 34, 379-389.

3. Bräuchler, C., Ryding, O. and Heubl, G. (2008): The genus Micromeria (Lamiaceae),

a synoptical update. Willdenowia 38: 363-410.

4. 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.

5. Gupta et al., (2010): Variations in growth of tubers of field grown Coleus

barbatus as affected by different hormonal treatments. African Journal of Plant

Science Vol. 4(12), pp. 467-473.

6. Ionescu-Malancus, I. et al. (2009) Preliminary Study Regarding in Vitro

Morohogenesis on Mentha Columna L - Veterinary Medicine 1-5.

7. Misic, D.; Grubisic, D.; Konjevic, R. (2006): Micropropagation of Salvia

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

8. Mišić, D., Ghalawenji, N.A., Grubišić, D., Konjević, R. (2005): Micropropagation

and reintroduction of Nepeta rtanjensis Diklić & Milojević, an endemic and

critically endangered perennial of Serbia. - Phyton 45: 9-20.

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

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

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

Prirodno – Matematički fakultet, Sarajevo. 65 – 95.

11. 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.

12. Saha et al.(2010):Micropropagation of Ocimum kilimandscharicum guerke(Labiatae). Acta biologica cracoviensia Series Botanica 52/2 50–58.

13. Sharafzadeh et al. (2011): Influence of growth regulators on growth and secondary

metabolites of some medicinal plants from Lamiaceae family.

14. Silic C. (1979): Monographie der Gattungen Satureja L., Calamintha Miller,

Micromeria Benth., Acinos Miller und Clinopodium L. in der Flora Jugoslawiens,

Zemaljski Muzej BiH, Sarajevo, pp. 172 – 262.

Page 43: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

35

15. 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

16. Stevanović V. et al. (1999): Crvena knjiga flore Srbije. 1, Isčezli i krajnje ugroženi

taksoni Ministarstvo za životnu sredinu republike Srbije, Beograd; Biološki

fakultet Univerziteta u Beogradu, Beograd; Zavod za zaštitu prirode Republike Srbije,

Beograd, 380-382.

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

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

18. 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.

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

shoot regeneration for a medicinary important plant Mentha piperita.

20. Vinterhalter, D., Vinterhalter B., (1996): Kultura in vitro i mikropropagacija

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

21. Yuan, Y.J., Hu, T.T., Yang, Y.M. (1994): Effects of auxins and cytokinins on

formation of Cataranthus roseus G. Don multiple shoots. - Plant Cell Tissue Organ

Cult. 37: 193- 196,.

Page 44: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

36

Biografija kandidata

Nevena Šelmić rođena je 8. avgusta 1988. godine u Nišu. Završila je osnovnu školu ,,Ivo

Lola Ribar” u Laćisledu (matična škola Aleksandrovac), a nakon toga 2003. godine upisuje

srednju gimnaziju ,,Sv. Trifun” na opštem smeru.

Nakon srednje škole, 2007. godine, 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, smer Biologija, koje završava 2012. godine, sa

prosečnom ocenom 8,72.

Page 45: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

ПРИРОДНO - MАТЕМАТИЧКИ ФАКУЛТЕТ НИШ

КЉУЧНА ДОКУМЕНТАЦИЈСКА ИНФОРМАЦИЈА Редни број, РБР:

Идентификациони број, ИБР:

Тип документације, ТД: монографска Тип записа, ТЗ: Tекстуални / графички Врста рада, ВР: Mастер рад Аутор, АУ: Невена Шелмић Ментор, МН: Драгана Стојичић Наслов рада, НР:

“ЕФЕКАТ РАЗЛИЧИТИХ РЕГУЛАТОРА РАСТЕЊА НА РЕГЕНЕРАЦИЈУ Micromeria pulegium in vitro”

Језик публикације, ЈП: српски Језик извода, ЈИ: енглески Земља публиковања, ЗП: Р. Србија Уже географско подручје, УГП: Југоисточна 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)

35 стр.; 8 слика, 3 табеле

Научна област, НО: Биологија Научна дисциплина, НД: Физиологија биљака Предметна одредница/Кључне речи, ПО: Micromeria pulegium,кинетин, аксиларни пупољци

УДК 581.143 : 582.929.4 + 581.143.5

Чува се, ЧУ: библиотека

Важна напомена, ВН: Извод, ИЗ:

Ендемична врста јужних Карпата Micromeria pulegium према доступној литератури до сада није уведена у културу in vitro. Коришћењем различитих регулатора растења из групе цитокинина и ауксина, индуковани су аксиларни пупољци на нодалним експлантатима ове биљне врсте. Најефикаснија комбинација регулатора растења била је 30 μМ кин и 0,57 μМ IАА. Добијени изданци су ожиљавани коришћењем ауксина, највећи проценат ожиљених изданака добијен је на хранљивој подлози са 0,1 μМ IАА. На овај начин је Micromeria pulegium успешно регенерисана у условима in vitro.

Датум прихватања теме, ДП:

Датум одбране, ДО:

Чланови комисије,

Председник:

Члан:

Члан, ментор:

Образац Q4.09.13 - Издање 1

Page 46: UNIVERZITET U NIŠU PRIRODNO-MATEMATIČKI · PDF fileuniverzitet u niŠu . prirodno-matematiČki fakultet . departman za biologiju i ekologiju . Šelmić nevevna “efekat razliČitih

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: Nevena Šelmić Mentor, MN: Dragana Stojičić Title, TI: “THE EFFECT OF DIFFERENT GROWTH REGULATORS ON

THE REGENERATION OF Micromeria pulegium in vitro"

Language of text, LT: Serbian Language of abstract, LA: English Country of publication, CP: Republic of Serbia Locality of publication, LP: SI 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/

35 p.; 8 figures, 3 tables

Scientific field, SF: Biology Scientific discipline, SD: Plant Physiology Subject/Key words, S/KW: Micromeria pulegium, kinetin, axillary buds.

UC 581.143 : 582.929.4 + 581.143.5

Holding data, HD:

Note, N:

Abstract, AB: The endemic species of the Southern Carpathians Micromeria pulegium, according to the available literature, has not yet been introduced in culture in vitro. By using different growth regulators from the group of cytokinins and auxins, axillary buds have been induced on nodal explants of this plant species. The most effective combination of growth regulators has been 30 μM kin and 0.57 μM IAA. The obtained shoots have been propagated by using auxin, the highest percentage of the propagated shoots has been obtained on a culture medium with 0.1 μM IAA. In this way, Micromeria pulegium has been successfully regenerated in vitro.

Accepted by the Scientific Board on, ASB:

Defended on, DE:

Defended Board, DB: President: Member:

Member,

Образац Q4.09.13 - Издање 1