Effect of phosphorus on the growth and photosynthetic pigments content of Helichrysum arenarium (L.) Moench in in vitro cultures

The plant material were plants of sandy everlasting (Helichrysum arenarium (L.) Moench) collected from natural locations in October 2012. Initial explants were apical buds enfolded into two leaves. Isolated explants were chemically sterilized. Reproducted shoots were divided and put into three types of mediums: medium MS (control) containing 37 mg P·dm-3, medium MS without additive of P (0,0 mg P·dm-3), medium MS with additional amound of P (74 mg P·dm-3). The aim of research was to specify the influence of phosphorus content in medium for choosen growth parameters and accumulation of assimilatory pigments: chlorophyll a, b, chlorophyll a+b, carotenoids. Analysis of these compounds were done spectrophotometrically. The made research, proved, that the richest in mentioned substances were microseedlings growing on the medium with increased amount of phosphorus. Phosphorus deficiency in medium MS had a statistically essential effect on changes in growth modifications of microseedlings of sandy everlasting (Helichrysum arenarium (L.) Moench). Additional amount of phosphorus in the medium had a statistically essential effect on increasing of chlorophyll a+b in comparison with plants growing on the medium MS with optimal phosphorus amount or without this element by accordinglly 36% and 23%. Moreover, it caused a growth of content of chlorophyll a, b and carotenoids by accordinglly 18%, 32%, 20% in comparison with variant, where the medium MS without phosphorus was applied

Optymalizacja procesów sterylizacji i mikrorozmnażania roślin rożnika przerośniętego (Silphium perfoliatum L.) z eksplantatów wierzchołkowych siewek w warunkach kultur in vitro

Cup plant (Silphium perfoliatum L.) is a tall, reaching up to 2.5 m, perennial plant that represents the Asteraceae family. Silphium perfoliatum L can be applied in medicine, animal feeding, and as a decorative, honey-producing and energy production plant which proves its multi-functional features. Sowing material currently available in Poland is insufficient, which justifies the present attempts at propagating these plants in in vitro cultures. Therefore, Silphium perfoliatum L. seed sterilization and micropropagation processes were studied under controlled conditions in in vitro cultures. Among the tested methods, ACE proved to be the most effective for sterilization. The apical parts of seedlings were used as explants; they were placed onto MS media with growth regulators added. 4 growth regulator concentration variants were applied. The highest percentage of explants with lateral shoots (41.7%) and callus (90.3%) was obtained on MS medium with 5 mg x dm-3 BAP + 1 mg × dm-3 NAA added. Shoots were isolated and transferred onto MS rooting medium without growth regulators. The rooted plants were transferred to the greenhouse and acclimatised to ex vitro conditions.Rożnik przerośnięty jest wysoką, osiągającą 2,5 metra byliną, należącą do rodziny Asteraceae. Gatunek ten może być uprawiany jako roślina lecznicza, paszowa, ozdobna, energetyczna i miododajna. W związku z tym jest wykorzystywana w wielu gałęziach przemysłu. Jednakże występujące w Polsce źródła materiału siewnego nie zaspokajają rosnącego zainteresowania producentów tym gatunkiem. Z tego powodu podjęto badania nad procesem sterylizacji i mikrorozmnażania Silphium perfoliatum L. w warunkach kultur in vitro. Spośród zastosowanych metod sterylizacji nasion najbardziej skuteczną okazało się zastosowanie ACE. Jako eksplantatów do procesu mikropropagacji użyto wierzchołkowych części siewek, które wykładano na pożywkę MS modyfikowaną poprzez dodanie regulatorów wzrostu i rozwoju roślin. Zastosowano 4 warianty pożywki różniące się składem i koncentracją fitohormonów. Najwyższy procent eksplantatów z pąkami przybyszowymi (41.7%) i kalusem (90.3%) zaobserwowano na pożywce MS zawierającej 5 mg × dm-3 BAP + 1 mg × dm-3 NAA. Uzyskane pędy izolowano i ukorzeniano na pożywce MS bez regulatorów wzrostu i rozwoju a ukorzenione rośliny przenoszono do szklarni i aklimatyzowano do warunków ex vitro

Environmental and ecological aspects of cultivation of selected energy and herbal plants propagated by in vitro culture

There has been a growing interest over the last years in techniques using alternative and pharmaceutical plants due to their wide potential applications. These species are characterised by valuable and multidirectional usable features, due to which their practical application is superior to their physiognomic features. These plants may provide a raw material for production of medicines, cosmetics or may be used for animal feeds. Moreover they may be used as ornamental, melliferous and energy plants. Owing to their generally low soil requirements they are used in the reclamation of degraded land. Among the species characterized by multidirectional use are Silphium perfoliatum, Helichrysum arenarium and Stevia rebaudiana. These plants are characterized by a high content of active compounds and a number of pro-health characteristics. Because raw materials for production of medicines and cosmetics should be standardized, cultures maintained under controlled conditions are a good source of seedlings

Relationship between sulphur fertilization, glucosinolate content and infection level of seeds of spring oilseed rape ‘Margo’ with Alternaria brassicae

Materiał do badań laboratoryjnych stanowiły nasiona rzepaku jarego odmiany Margo, pochodzące z 3-letniego doświadczenia założonego w Stacji Doświadczalnej Oceny Odmian w Chrząstowie koło Nakła (53°09’ N; 17°35’ E). Doświadczenie przeprowadzono w latach 2000-2003 w układzie losowanych bloków w 4 powtórzeniach. Przebadano wpływ nawożenia siarką stosowaną doglebowo lub dolistnie oraz doglebowo łącznie z dolistnym dokarmianiem magnezem lub borem na zawartość glukozynolanów i zasiedlenie nasion rzepaku jarego Margo przez grzyb Alternaria brassicae. Zastosowane sposoby nawożenia w większości nie wpłynęły istotnie na całkowitą zawartość glukozynolanów w nasionach. Czynnikiem zwiększającym zawartość progoitryny była tylko doglebowa aplikacja siarki. Stwierdzono ujemną korelację pomiędzy poziomem glukozynolanów alkenowych, takich jak progoitryna, glukonapina i glukobrassikanapina w nasionach, a ich porażeniem przez A. brassicae. Najlepszym sposobem nawożenia, ze względu na niższe w porównaniu z kontrolą porażenie nasion przez A. brassicae, była doglebowa aplikacja siarki.Material for analyses was the spring oilseed rape ‘Margo’ seeds coming from a three-year experiment established at the Experiment Station of Cultivar Evaluation in Chrząstowo near Nakło (53°09’ N; 17°35’ E). Effects of fertilization of spring oilseed rape ‘Margo’ with sulphur were studied in 2001-2003 in a system of randomized sub-blocks with 4 replications. The fertilizer was applied directly to soil or as foliar application. The first treatment was also accompanied by foliar application of magnesium and boron. The crop was analyzed for the content of glucosinolates and the infection rate of the seeds with Alternaria brassicae. It was shown that most fertilization variants used did not affect significantly the total content of glucosinolates in seeds. Only a direct application of sulphur to soil increased the content of progoitrin. A high negative correlation between the concentration of alkenyl glucosinolates, such as progoitrin, gluconapin and glucobrassicanapin, in seeds and their resistance toward the Alternaria brassicae was found. A direct application of sulphur to soil was found to be the best fertilization system because in this case seed infection with A. brassicae, as compared with the control, was the lowest

Influence of drip irrigation on the height of cup plant (Silphium perfoliatum L.) cultivated on the very light soil from the micropropagation seedlings

W doświadczeniu polowym, przeprowadzonym w latach 2009-2010 na glebie bardzo lekkiej w Kruszynie Krajeńskim koło Bydgoszczy, badano wpływ nawadniania kroplowego na wybrane parametry wzrostu rożnika przerośniętego uprawianego z sadzonek uzyskanych w procesie mikrorozmnażania in vitro. Doświadczenie założono jako jednoczynnikowe w układzie zależnym, w czterech powtórzeniach. Czynnikiem stanowiącym źródło zmienności było nawadnianie kroplowe zastosowane w dwóch wariantach: O - bez nawadniania (kontrola), K - nawadnianie kroplowe, przeprowadzane na podstawie wskazań tensjometrów (-0,04 MPa). Materiałem do badań były rośliny rożnika przerośniętego (Silphium perfoliatum L.), które uzyskano w procesie mikrorozmnażania. Nawadnianie kroplowe istotnie wpłynęło na zwiększenie świeżej masy liści z jednej rośliny oraz liczby liści. Zwiększyło istotnie powierzchnię transpiracyjną jak również podwyższyło zawartość suchej masy liści.At field experiment carried out in the years 2009-2010 at the very light soil in Kruszyn Krajeński near Bydgoszcz, the influence of drip irrigation on the chosen features of height of cup plant was studied. The cup plants were cultivated from the micropropagation seedlings. The experiment was done as a one factorial in 4 replications. The main factor of the experiment was irrigation done with following variants: O- without irrigation (control plots), K- with drip irrigation. Drip irrigation scheduling was done according to tensiometers indications. Experimental material were cup plants seedlings from micropropagation. Irrigation significantly influenced on the height increase of the leaves fresh mass and the number of the leaves. Irrigation also increased the transpiration leaf area and the dry matter content

Optymalizacja procedury mikrorozmnażania in vitro i aklimatyzacja Helichrysum arenarium (L.) Moench

Explants of apical buds of sandy everlasting Helichrysum arenarium L. Moench sterilized with calcium hypochlorite – Ca(OCl₂) were placed onto Murashige- -Skoog (MS) growth medium enriched with 1 mg∙dm⁻³ KIN (kinetin) in two consecutive passages. To optimize the procedure of in vitro micropropagation, the axillary shoots of Helichrysum arenarium L. Moench were transferred during the third passage onto 9 different combinations of MS medium without plant growth regulators (PGRs-free medium), with different concentrations of KIN (1.0, 3.0, 4.0, 5.0 mg∙dm⁻³) and KIN (1.0, 3.0, 4.0, 5.0 mg∙dm⁻³) with IAA (indole-3-acetic acid) (0.5 mg dm⁻³). The highest mean number of shoots (24.7) was observed on MS medium with 5 mg∙dm⁻³ KIN and 0.5 mg∙dm⁻³ IAA. The achieved branched shoots were rooted and acclimatized. Rhizogenesis was intensified by the presence of growth hormones: 0.5 mg∙dm⁻³ IAA or 0.5 mg∙dm⁻³ IBA (indole-3-butyric acid). At the stage of acclimation of plantlets the application of a water solution of MS salts (25%) for watering the plants increased the efficacy of plant acclimation from 56 to 75%.Wysterylizowane za pomocą podchlorynu wapnia – Ca(OCl₂) pąki szczytowe kocanek piaskowych Helichrysum arenarium (L.) Moench wykładano w dwóch kolejnych pasażach na pożywkę MS [Murashige i Skoog 1962] wzbogaconą w 1 mg∙dm⁻³ KIN (kinetyna). W celu optymalizacji procedury mikrorozmnażania w kulturach in vitro w trzecim pasażu pędy boczne inokulowano na 9 wariantów pożywek MS bez regulatorów wzrostu, z dodatkiem KIN (1,0; 3,0; 4,0; 5,0 mg∙dm⁻³) oraz KIN (1,0; 3,0; 4,0; 5,0 mg∙dm⁻³) i kwasu indolilo-3-octowego – IAA (0,5 mg∙dm⁻³). Największą średnią liczbę pędów (24,7) odnotowano na pożywce z dodatkiem 5 mg∙dm⁻³ KIN (kinetyna) i 0,5 mg∙dm⁻³ IAA (kwas indolilo-3 octowy). Uzyskane pędy boczne poddano ukorzenianiu i aklimatyzacji. Proces ryzogenezy intensyfikowała zawartość regulatorów wzrostu 0,5 mg∙dm⁻³ IAA i 0,5 mg∙dm⁻³ IBA (kwas indolilo 3-masłowy). Na etapie aklimatyzacji mikrosadzonek zastosowanie do nawadniania 25% roztworu soli MS spowodowało poprawę efektywności aklimatyzacji roślin z 56 do 75%