Indukce tetraploidních rostlin u plamenky latnaté (Phlox paniculata) a možnosti následné detekce ploidie.

Bc. Antonín Cvrček

Master's thesis

Induction of of tetraploid plants in tall phlox (Phlox paniculata) and the possibility of detection their ploidy.

Abstract:

Phlox paniculata (plamenka latnatá) patří mezi známou trvalku oblíbenou pro bohaté květenství. Své uplatnění nalezne ve spoustě typů trvalkových společenstev jak na běžné zahradě, tak i zámeckých zahradách a městských parcích. Tvorba tetraploidních odrůd má u tohoto druhu význam převážně ze šlechtitelského hlediska, z důvodu zdvojeného počtu párů chromozomů se získá větší variabilita při dalším množení a může se zvýšit odolnost proti patogenům. V této diplomové práci byla testována indukce polyploidních rostlin u odrůd: Miss pepper, Marge, Lichtcom, Windsor, Dragon a možnosti následné detekce polyploidie. Pokusy byly prováděny na listech odebraných ze skleníků ČZU i na listech rostlin pěstovaných v in vitro. Jako rostlinný materiál byly zvoleny listové segmenty velikosti cca 0,5 cm2, jejichž regenerace a kultivace probíhala na MS médiu obohaceném o IAA 2,5 mg. l-1 a TDZ 1,5 mg. l-1. Pro navození tetraploidů byly zvoleny dvě koncentrace oryzalinu a dvě různé doby jeho působení (7 a 14dní). Kultivace založených pokusů probíhala v inkubátoru s řízenou teplotou a 16 hodinovou fotoperiodou. Následná regenerace explantátů je časově náročná, z tohoto důvodu se podařilo k testovaní na ploidii získat jen omezené množství výhonů od odrůdy Marge a Miss pepper. Jako standard byla použita ověřené diploidní odrůda Fuji a z ní odvozené tetraploidní odrůda Fujix. Protože se u tetraploidních rostlin předpokládá vyšší obsah chlorofylů, bylo prvním způsobem zjišťování zvýšené ploidie zvoleno měření obsahu chlorofylů přístrojem chlorofylmetrem a také metodou Porra měření obsahu chlorofylů a karotenoidů. Naměřené hodnoty u měření chlorofylů a karotenoidů byly také podrobeny statistické analýze s využitím programu Statistica 12. Získané hodnoty chlorofylů nebyly jednoznačné, a proto mohly sloužit pouze k orientačnímu odhadu. Z tohoto důvodu se přistoupilo k osvědčené metodě zjišťování ploidie na průtokovém cytometru. Testováno bylo 48 rostlin od odrůdy Miss pepper a 54 rostlin od odrůdy Marge. Z měření na průtokovém cytometru jsme u odrůdy Marge neodhalily žádnou tetraploidní rostlinu, u odrůdy Miss pepper se podařilo odhalit 10 tetraploidních rostlin.

Abstract:

Phlox paniculata belongs among the well-known and popular perennial. It finds application in many types of perennial communities whether in ordinary garden and the castle gardens or city parks. Induction of tetraploid plants of this species has a great significance mainly from a breading point of view, because double the number of chromosomes produce larger variation during further propagation and may increase the resistance to pathogens.In this thesis has been tested induction of tetraploid plants at varieties: Miss pepper, Marge, Lichtcom, Windsor, Dragon, Feur Pyramide and P1 and option of subsequent ploidy detection. Experiments were performed as in vitro applications. As plant material were used leaf segments size about 0.5 cm2. MS medium supplemented with 0.25 mg IAA. l-1 and TDZ 0.15 mg. l-1 was used for regeneration of leaf segments. Two oryzalin concentrations were used to obtain tetraploids. Polyploidizating agent infiltration from the culture medium took place over periods of 7 and 14 d. All cultures were incubated under 16 hours photo period and controlled temperature. Explant survival rate of tested plants was limited. Shoot regeneration was obtained only at varieties Marge and Miss pepper and they were used for detection of ploidy level. Varieties diploid Fuji and tetraploid Fujix were used as verified standards. Since it is assumed in tetraploid plants there is higher content of chlorophyll,so that was measured by instrument chlorophylmeter. Also the contents of chlorophyll and carotenoid were measured by method Porry. The chlorophyll and carotenoid contants were evaluated by the software program Statistica 12. The obtained chlorophyll values were not clear and could only be used for the estimate. For this reason Flow cytometry was used for confirmation of polyploidy. From variety Miss pepper were tested 48 plants and 54 plants from variety Marge. The results from the measurement on the flow cytometer revealed no tetraploid plant at the variety Marge. Value of tetraploids was the highest in 10 explants at the variety Miss Pepper with application oryzaline for 14 days.

Keywords

phlox, in-vitro, polyploidizace, oryzalin, průtokový cytometr

Keywords

phlox, polyploidy, in-vitro, oryzalin, flow cytometre

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 4. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Pavel Matiska, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Horticulture / Market Horticulture