Optimization of the processes of sterilization and micropropagation of cup plant (Silphium perfoliatum L.) from apical explants of seedlings in in vitro cultures

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.