UDK 582.794.2:58.085.(593)
CONSERVATION OF THAI ORCHID SPECIES USING CRYOBIOTECHNOLOGY
Kanchit Thammasiri
Department of Plant Science, Faculty of Science, Mahidol University, Rama VI Road,
Phayathai, Bangkok 10400, Thailand
kanchitthammasiri@gmail.com
Thailand is the origin of about 1,300 tropical orchid species and 180-190 genera. Deforestation and over-collection of wild Thai orchids for trade has placed orchid species at a risk of extinction. Therefore, the conservation, as well as sustainable use is urgently needed to conserve orchids by various means. The genus Paphiopedilum and Dendrobium cruentum are listed in Appendix I of CITES. At the Department of Plant Science, Faculty of Science, Mahidol University, various methods of cryopreservation of Thai orchid species are implemented. For cryopreservation, recent methods were used, namely vitrification (dehydration in PVS2 solution, consisted of 30% (w/v) glycerol, 15% (w/v) ethylene glycol and 15% (w/v) dimethyl sulfoxide, prepared in modified Vacin and Went liquid medium), encapsulation-dehydration (encapsulation in calcium alginate beads followed by air-drying in a laminar air-flow cabinet), encapsulation-vitrification (encapsulation in calcium alginate beads followed by dehydration in PVS2 solution) droplet-vitrification (fast freezing from small drops of PVS2 solution on aluminium strip) and cryo-plate (a combination of encapsulation and droplet on very fast freezing aiuminium plate) dehydrated with silica gel and drying beads. Application of these methods in seeds was successful in Dendrobium chrysotoxum (99%, vitrification). Dendrobium cruentum (32%, virification), Dendrobium draconis (95%, vitrification), Dendrobium hercoglossum (80%, encapsulation-vitrification). Doritis pulcherrima (62%, vitrification). Rhynchostylis coelestis (85%, vitrification), Vanda coerulea (67%, vitrification), as well as in protocorms of Dendrobium cruentum (33%, vitrification; 27%, encapsulation-dehydration), Dendrobium cariniferum (15%, encapsulation-vitrification), Grammaytophyllum speciosum (14%, encapsulation-vitrification), Rhynchostylis gigantea (19%, vitrification), Vanda coerulea (40%, encapsulation-dehydration) and Seidenfadenia mitrata (67%, vitrification) and Arundina graminifolia (76% and 74%, cryo-plate dehydrated with drying beads and silica gel, respectively; 33% droplet-vitrification; 64% encapsulation-dehydration with drying beads or silica gel). Cryopreserved seeds and protocorms were able to develop into normal seedlings. These methods appear to be promising techniques for cryopreservation of some Thai orchid germplasm.
Key words: vitrification; encapsulation-dehydration; encapsulation-vitrification; droplet-vitrification; cryo-plate; drying beads; silica gel.
Канчит Таммасири Сохранение тайских видов орхидей с помощью криобиотехнологии //Бюл. Никит. ботан. сада – 2016. – № 120. – С. 7 – 16.
Таиланд считается родиной более 1300 видов орхидей из 180-190 родов. Вырубка леса и чрезмерный уровень экспорта дикорастущих орхидей приводит к их исчезновению. Следовательно, проблема рационального их использования и сохранения видов любыми способами стоит достаточно остро. Роды Paphiopedilum и Dendrobium cruentum включены в список Конвенции СИТЕС. На кафедре ботаники (Факультет естественных наук, Махидол Университет), применяются различные методы криоконсервации с целью сохранения видов орхидей, произрастающих на территории Таиланда. В последнее время для криоконсервации используются методы витрификации (дегидротация в растворе PVS2, состоящем из 30% (вес/объём) этилена гликоля и 15% (вес/объём) диметилсульфоксида, приготовленном в модифицированной VW жидкой среде), инкапсуляции и дегидротации (инкапсуляция в шариках из альгината кальция с последующим высушиванием в камере с приграничным потоком воздуха), инкапсуляции-витрификации (инкапсуляция в шариках из альгината кальция с последующей дегидротацией в растворе PVS2), капельной витрификации (сверхбыстрый способ замораживания маленьких капель раствора PVS2 на алюминиевой пластине) и применение крио-плато (комбинирование метода инкапсуляции и капельной витрификации на алюминиевых пластинах сверхбыстрого замораживания) путем дегидротации силикагелем и высушивающими шариками. Использование этих методов было довольно успешным при работе с семенами растений следующих родов: Dendrobium chryosotoxum (99%, витрификация), Dendrobium cruentum (32%, витрификация), Dendrobium draconis (95%, витрификация), Dendrobium hercoglossum (80%, инкапсуляция-витрификация), Doritis pulcherimma (62%, витрификация), Rhynchostylis coelestis (85%, витрификация), Vanda coerulea (67%, витрификация), так же как и в протокормах Dendrobium cruentum (33%, витрификация; 27%, инкапсуляция-дегидротация), Dendrobium cariniferum (15%, инкапсуляция-витрификация), Grammaytophyllum speciosum (14%, инкапсуляция-витрификация), Rhynchostylis gigantean (19%, витрификация), Vanda coerulea (40%, инкапсуляция-дегидротация) и Seidenfadenia mitrata (67%, витрификация) и Arundina graminifolia (76% и 74%, испльзование крио-плато, дегидротация высушивающими шариками и силикагелем, соответственно; 64%, инкапсуляция-витрификация с использованием высушивающих шариков или силикагеля). Семена и протокормы после криосохранения способны образовать стандартные саженцы. Данные методы являются перспективными для криосохранения зародышевой плазмы Тайских видов орхидей.
Ключевые слова: витрификация; инкапсуляция-дегидротация; инкапсуляция-витрификация; капельная витрификация; крио-плата; высушивающие шарики; силикагель.