<<<  Back

2020, № 86

UDC: 630*232.5
GSNTI: 68.47.15

Clonal micropropagation of downy birch (Betula pubescens) with the use of copper oxide and silver nanoparticles

The possibility of using copper and silver oxide nanoparticles in the technological process of clonal micropropagation of downy birch is shown. The use of nanoparticles in the WPM nutrient medium at the stage of introduction of explants into culture in vitro contributes to a 15,0 % - 25,0 % reduction in the infection rate of explants as well as an increase in the number of morphogenic plants. The introduction of solutions of Cu and Ag nanoparticles into the technological process at the stage of transferring birch micro-plants to the closed ground reduces the number of plants infected with phytopathogens and also increases their survival rate by 25,0 %. Reducing the overall infection load as well as increasing the adaptive potential due to nanoparticles contributes to improving the main growth indicators and development of birch plants. At the stages of birch microclones multiplication and rooting, the positive effect of using copper and silver oxide nanoparticles was not revealed.
Keywords: Nanoparticles, clonal micropropagation, downy birch, copper oxide, silver, explant, nutrient medium, shoot, root, BAP (6-benzylaminopurine), IAA (indole-3-acetic acid), viability.
DOI: 10.21515/1999-1703-86-54-59

References:

1. Шестибратов, К. А. Мировой опыт и достижения технологий клонального микроразмножения и генетической трансформации / К. А. Шестибратов // Лесохозяйственная информация. - 2008. - № 3-4. - С. 22-23.
2. Размножение растений: учебник / Т. Б. Батыгина, В. Е. Васильева. - С. Пб.: Изд-во С. - Петерб. ун-та, 2002. - 232 с. 3.
3. Сушилина, М. М. Нанотехнологии в растениеводстве и сельском хозяйстве / М. М. Сушилина, А. И. Монькина // Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета им. П. А. Костычева. - 2011. - Т. 3. - С. 42-44.
4. Егорова, Е. М. Бактерицидные и каталитические свойства стабильных металлических наночастиц в обратных мицеллах / Е. М. Егорова, А. А. Ревина, Т. Н. Ростовщикова, О. И. Киселева // Вестн. Моск. ун-та. Серия. Химия. - 2001. - Т.42. - № 5. - С. 332-337.
5. Гусев, А. А. Использование наночастиц на основе металлов в составе модифицированных сред для микроклонального размножения древесных растений: предварительные результаты / А. А. Гусев, О. В. Захарова, Е. О. Колесникова, И. А. Васюкова, Н. А. Евтушенко // Лесотехнический журнал. - 2018. - № 4. - С. 6-11.
6. Kim, D. H. Nanomaterials in plant tissue culture: the disclosed and undisclosed / D. H. Kim, J. Gopal, I. Sivanesan // RSC Adv. Journal. - 2017. - Vol. 7. - P. 36492-36505.
7. Mahna, N. Plant in vitro culture goes nano: nanosilver-mediated decontamination of ex vitro explants / N. Mahna, S. Z. Vahed, S. Khani J. Nanomed. Nanotechnol. - 2013. - Vol. 4. - P. 161.
8. Lloyd, G. Commercially feasible micropropogation of mauntain laurel, Kalmia latifolia, by use pf shoot tip culture / G. Lloyd, D. Mc Cown // Plant Propagators Soc. Comb. Proc. - 1980. - Vol. 30. - P. 421-427.
9. Калинин, Ф. Л. Технология микроклонального размножения растений / Ф. Л. Калинин, Г. П. Кушнир, В. В. Сарнацкая. - К.: Наук. Думка. - 1992. - 232 с.
10. Зарубина, А. П. Оценка токсичности ионов и наночастиц серебра методом биотестирования на модельном бактериальном объекте со светящимся фенотипом / А. П. Зарубина, Л. И. Деев, И. М. Пархоменко, Е. Ю. Паршина, А. С. Сарычева, Л. А. Новоселова, Е. П. Лукашев, А. И. Нетрусов, А. Б. Рубин // Российские нанотехнологии. - 2015. - Т. 10. - № 5-6. - С. 115-121.
11. Минеев, В. Г. Агрохимия / В. Г. Минеев - М.: Наука, 2006. - 720 с.
12. Syu, Y.-Y. Impacts of size and shape of silver nanoparticles on Arabidopsis plant growth and gene expression / Y.-Y. Syu, J.-H. Hung, J.-C. Chen, H.-W. Chuang // Plant Physiol. Biochem. - 2014. - Vol. 83. - Р. 57-64.
13. Цицуашвили, Т. М. Воздействие наночастиц меди на растения и почвенные микроорганизмы (обзор литературы) / Т. М. Цицуашвили, В. С. Минкина, Д. Г. Невидомская // Вестник аграрной науки Дона. - 2017. - № 3(39). - С. 93-100.
14. Деменко, В. И. Укоренение - ключевой этап размножения растений in vitro / В. И. Деменко, К. А. Шестибратов, В. Г. Лебедев // Известия ТСХА. - 2010. - Вып. 1. - С. 73-85.
15. Бовсуновский, А. М. Нанотехнология как движущая сила аграрной революции / А. М. Бовсуновский, С. О. Вялый, В. Г. Каплуненко, Н. В. Косинов // Зерно. - 2008. - № 11 (31). - С. 80-83.

Authors:

1. Evlakov Petr Mikhailovich, Phd in Biology, chief researcher, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Voronezh state university of forestry and Technologies named after G. F. Morozov”.
2. Fedorova Olga Anatolevna, researcher, Phd in Biology, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Voronezh state university of forestry and Technologies named after G. F. Morozov”.
3. Grodetskaia Tatiana Alexandrovna, junior researcher, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Voronezh state university of forestry and Technologies named after G. F. Morozov”.