In vitro propagation and conservation of Leontopodium palibinianum Beauverd (Asteraceae), endemic species of Primorye Territory

Keywords: endemic species, microclonal propagation, Palibin’s edelweiss, rare species, rooting in vitro

Abstract

The microclonal propagation protocol including initiation, propagation, rootage, and adaptation in the premises of the Botanical Garden-Institute FEB RAS was developed for the first time for a vulnerable endemic species of Primorye Territory Leontopodium palibinianum (Palibin’s edelweiss). It was shown that the medium’s mineral composition as well as changes in the concentration of exogenous growth regulators under the same light and temperature conditions had a substantial impact the processes of growth and morphogenesis of Palibin’s edelweiss. Optimal components of the microclonal propagation medium of the species were full strength Murashige and Skoog medium. Reducing in the salt amount leads to a slowdown and arrest of in vitro culture growth. Adding 2 mg/l of 6-BAP to the full strength MS medium led to mass production of plant material with the propagation factor of 9.8. It should be noted that GK3 has a positive effect on the Palibin’s edelweiss culture development in vitro when used together with low concentrations of 6-BAP. When 2.4-D was used at the concentration of 1 mg/l in the medium, direct organogenesis was observed after 14 days of cultivation and further accompanied by formation of additional plant shoots. Also, addition of 1 mg/l 2iP to the MS medium had the same effect. The growth regulators caused a low propagation factor (2.4), which in turn led to production of 2–3 regenerative plants. The IBA concentration of 2 mg/l stimulated formation of the root system capable of positively withstanding acclimatization under unsterile conditions, but lowering the IBA concentration to 1 mg/L of the medium also contributed to formation of such root system, with a slower pace. During acclimatization to ex vitroconditions plant survival did not depend on the types of mixtures being used. After the acclimatization plants are stretched in height and produced additional shoots on 20–25th day.

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

References

Баркалов В. Ю. Эдельвейс Палибина – Leontopodium palibinianum (Beauv.) // Красная книга Приморского края: Растения. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и грибов. Владивосток: АВК «Апельсин», 2008. С. 325.
Галанин А. В., Аверкова Г. П., Баркалов В. Ю., Безделева Т. А., Беликович А. В., Василенко Н. А., Галанина И. А., Кожевников А. Е., Михалева Н. А., Недолужко В. А., Нестерова И. А., Павлова Н. С., Пименова Е. А., Пробатова Н. С., Смирнова Е. А., Якубов В. В. Флора Сихотэ-Алинского биосферного заповедника (сосудистые растения). Владивосток: БСИ ДВО РАН, 2004. 301 с.
Hook I. L. I. 1993. Leontopodium alpinum Cass. (Edelweiss): In vitro culture, micropropagation, and the production of secondary metabolites. In: Medicinal and Aromatic Plants. IV. Y. P. S. Bajaj (Ed.) Biotechnology in agriculture and forestry 21: 217–232.
Кожевников А. Е., Кожевникова З. В. Таксономический состав и особенности флоры государственных природных заповедников Приморского края // Комаровские чтения, 2012. № 39. С. 76–126.
Kozhevnikov A. E., Kozhevnikova Z. V., Kwak M., Lee B. Y. 2019. Illustrated flora of the Primorsky Territory (Russian Far East). National Institute of Biological Resources, Incheon. P. 225.
Крицкая Т. А., Кашин А. С. Особенности длительного депонирования культуры in vitro некоторых редких и исчезающих видов растений Саратовской области // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология, 2016. Т. 16, № 1. С. 74–80. DOI: 10.18500/1816-9775-2016-16-1-74-80
Lulli D., Potapovich A., Riccardo M., Dellambra E., Pressi G., Kostyuk V., Dal T. R., De L. C., Pastore S., Korkina L. 2012. Anti-inflammatory effects of concentrated ethanol extracts of edelweiss (Leontopodium alpinum Cass.) callus cultures towards human keratinocytes and endothelial cells. Mediators of Inflammation 2012: 12. DOI: 10.1155/2012/498373
Малышева С. К. Отрицательные результаты интродуционного эксперимента в дендрарии горнотаежной станции ДВО РАН // Научный журнал КубГАУ, 2018. № 08(142). С. 18–25. DOI: 10.21515/1990-4665-142-011
Молканова О. И., Коновалова Л. Н., Стахеева Т. С. Особенности размножения и сохранения коллекции ценных и редких видов растений в условиях in vitro // Бюллетень ГНБС, 2016. № 120. С. 17–23.
Murashige T., Skoog F. 1962. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture. Physiol. Plant 15(13): 473–497.
Pace L. G., Bruno A. A. and Spano L. 2009. In vitro plant regeneration and clonal micropropagation of Leontopodium nivale (Ten.) Heut ex Hand.-Mazz. (Asteraceae). Plant Biosystems 143: 3, 12–16.
Park J. I., Shim S. Y., Kim J. H., Lee B. C., Moon H. K. 1987. In vitro rapid propagation of edelweiss Leontopodium coreanum. Res Rep Inst Genet. 22: 128–131.
Пименова Е. А., Медведева Л. А., Черданцева В. Я., Булах Е. М., Бухарова Н. В., Богачева А. В., Егорова Л. Н., Скирина И. Ф., Малышева В. Ф., Малышева Е. Ф., Морозова О. В., Громыко М. Н., Абрамова К. Г., Грачева Р. Г., Ребриев Ю. А., Светашева Т. Ю. Растения, грибы и лишайники Сихотэ-Алинского заповедника. Владивосток: Дальнаука, 2016. 557 с.
Поспелова Е. Б., Прокопенко С. В., Кудрявцева Е. П. Флора Ковалеровского района Приморского края // Комаровские чтения, 2019. № 67. С. 54–164. DOI: 10.25221/kl.67.3
Прокопенко С. В., Нечаев В. А. Сосудистые растения Находкинского городского округа, включенные в Красные книги России и Приморского края // Биота и среда заповедников Дальнего Востока, 2016. Т. 2, № 9. С. 64–91.
Wawrosch С., Schwaiger S., Stuppner H., Kopp B. 2014. Lignan formation in hairy root cultures of edelweiss (Leontopodium nivale ssp. alpinum (Cass.) Greuter). Fitoterapia 97: 219–223.
Zapartan M. 1996. Conservation of Leontopodium alpinum using in vitro techniques in Romania. Botanic Gardens Micropropogation News 2: 26–29.
Published
2021-12-20
How to Cite
Pianova (Berdasova) A. S., Salokhin A. V., Sabutski Y. E. In vitro propagation and conservation of Leontopodium palibinianum Beauverd (Asteraceae), endemic species of Primorye Territory // Turczaninowia, 2021. Vol. 24, № 4. P. 108-113 DOI: 10.14258/turczaninowia.24.4.10. URL: https://turczaninowia.asu.ru/article/view/10779.
Section
Science articles