Биодиверзитет и оплемењивање терестричних орхидеја Фрушке горе

Abstract

Фрушка гора представља природно станиште великог броја терестричних орхидеја, међутим, диверзитет који стоји на располагању никада није био предмет оплемењивачког процеса који би их увео у масовнију производњу и употребу. Циљ овог истраживања био је очување и употреба диверзитета терестричних орхидеја са подручја Фрушке горе, као и развијање концепта њиховог оплемењивања за потребе хортикултуре и пејзажне архитектуре. Током трогодишњег истраживања евидентирано је 17 врста код којих је утврђена велика разноликост како у станишту које настањују тако и у морфолошким (квалитативним – орнаменталним и квантитативним – развојним) и цитолошким особинама. Резултати истраживања су указали да укупан генофонд представља јединствен материјал високог значаја за даљу конзервацију као и укључивање истих у порграме оплемењивања. Морфолошком карактеризацијом је утврђен велики диверзитет облика, величина и боја листова и цветова што представља добру основу за селекцију орнаменталних карактеристика високе комерцијалне вредности. Анализа едафских фактора је показала да већина пронађених врста (Anacamptis pyramidalis, Gymnadenia conopsea, Gymnadeia odoratissima, Orchis militaris, Orchis purpurea, Neotinea tridentata, Ophrys sphegodes, Ophrys scolopax, Neotinea ustulata, Himantoglossum jankae и Epipactis microphylla) растe на земљиштима богатим карбонатима, слабо алкалне реакције земљишта, док свега 5 врста расте на земљиштима слабо киселе реакције (Epipactis helleborine, Platanthera bifolia, Cephalanthera longifolia, Limodorum abortivum и Orchis masculа). На основу добијених резултата може се закључити да геолошка и педолошка својства подлоге утичу на дистрибуцију терестричних орхидеја. Такође, код већине испитиваних врста је у кореновом систему утврђено присуство ендомикоризних гљива из групе Rhizoctonia што указује да испитиване врсте одржавају симбиозу током целог свог животног циклуса. Детаљно је испитан утицај различитих хранљивих подлога и осветљења на асимбиотско клијање семена у контролисаним in vitro условима, са циљем изналажења оптималног протокола за њихово масовно умножавање. Утврђено је да хранљива подлога MM подстиче клијање семена A. pyramidalis, G. conopsea, H. jankae, О. militaris и O. sphegodes. Такође, инхибиторно деловање осветљења на клијање семена указује да ове врсте имају негативно фотобластично семе. Супротно њима, способност семена S. spiralis да клија и у условима мрака и у условима осветљења доводи до закључка да ова врста има неофотобластично семе. Додавање органских суплемената, од којих се највише истичу кокосова вода (CW) и пептон (PE), резултирало је скраћеним временским периодом неопходним за клијање семена као и знатно већим степеном клијавости. Спроведена анкета “Пет тачака успеха”, у оквиру које је испитано рангирање пласмана терестричних орхидеја Фрушке горе, указује на њихов тржишни потенцијал. Добијени резултат посебно истиче врсте S. spiralis, O. purpurea, O. militaris и H. jankae као и A. pyramidalis и N. tridentatа због веома атрактивног цвета и способности да расту на сиромашним земљиштима.

Fruška gora predstavlja prirodno stanište velikog broja terestričnih orhideja, međutim, diverzitet koji stoji na raspolaganju nikada nije bio predmet oplemenjivačkog procesa koji bi ih uveo u masovniju proizvodnju i upotrebu. Cilj ovog istraživanja bio je očuvanje i upotreba diverziteta terestričnih orhideja sa područja Fruške gore, kao i razvijanje koncepta njihovog oplemenjivanja za potrebe hortikulture i pejzažne arhitekture. Tokom trogodišnjeg istraživanja evidentirano je 17 vrsta kod kojih je utvrđena velika raznolikost kako u staništu koje nastanjuju tako i u morfološkim (kvalitativnim – ornamentalnim i kvantitativnim – razvojnim) i citološkim osobinama. Rezultati istraživanja su ukazali da ukupan genofond predstavlja jedinstven materijal visokog značaja za dalju konzervaciju kao i uključivanje istih u porgrame oplemenjivanja. Morfološkom karakterizacijom je utvrđen veliki diverzitet oblika, veličina i boja listova i cvetova što predstavlja dobru osnovu za selekciju ornamentalnih karakteristika visoke komercijalne vrednosti. Analiza edafskih faktora je pokazala da većina pronađenih vrsta (Anacamptis pyramidalis, Gymnadenia conopsea, Gymnadeia odoratissima, Orchis militaris, Orchis purpurea, Neotinea tridentata, Ophrys sphegodes, Ophrys scolopax, Neotinea ustulata, Himantoglossum jankae i Epipactis microphylla) raste na zemljištima bogatim karbonatima, slabo alkalne reakcije zemljišta, dok svega 5 vrsta raste na zemljištima slabo kisele reakcije (Epipactis helleborine, Platanthera bifolia, Cephalanthera longifolia, Limodorum abortivum i Orchis mascula). Na osnovu dobijenih rezultata može se zaključiti da geološka i pedološka svojstva podloge utiču na distribuciju terestričnih orhideja. Takođe, kod većine ispitivanih vrsta je u korenovom sistemu utvrđeno prisustvo endomikoriznih gljiva iz grupe Rhizoctonia što ukazuje da ispitivane vrste održavaju simbiozu tokom celog svog životnog ciklusa. Detaljno je ispitan uticaj različitih hranljivih podloga i osvetljenja na asimbiotsko klijanje semena u kontrolisanim in vitro uslovima, sa ciljem iznalaženja optimalnog protokola za njihovo masovno umnožavanje. Utvrđeno je da hranljiva podloga MM podstiče klijanje semena A. pyramidalis, G. conopsea, H. jankae, O. militaris i O. sphegodes. Takođe, inhibitorno delovanje osvetljenja na klijanje semena ukazuje da ove vrste imaju negativno fotoblastično seme. Suprotno njima, sposobnost semena S. spiralis da klija i u uslovima mraka i u uslovima osvetljenja dovodi do zaključka da ova vrsta ima neofotoblastično seme. Dodavanje organskih suplemenata, od kojih se najviše ističu kokosova voda (CW) i pepton (PE), rezultiralo je skraćenim vremenskim periodom neophodnim za klijanje semena kao i znatno većim stepenom klijavosti. Sprovedena anketa “Pet tačaka uspeha”, u okviru koje je ispitano rangiranje plasmana terestričnih orhideja Fruške gore, ukazuje na njihov tržišni potencijal. Dobijeni rezultat posebno ističe vrste S. spiralis, O. purpurea, O. militaris i H. jankae kao i A. pyramidalis i N. tridentata zbog veoma atraktivnog cveta i sposobnosti da rastu na siromašnim zemljištima.

AB Fruška Gora mountain is a natural habitat for a high number of terrestrial orchids. However, the given diversity has never been a subject of breeding processes that would bring them into mass production and use. This research aimed to preserve and use the diversity of terrestrial orchids from the Fruška Gora area, as well as to develop the concept of their breeding for the needs of horticulture and landscape architecture. During the three-year study, 17 species were recorded, which showed high diversity in the preferred habitat as well as in the morphological (qualitative - ornamental and quantitative - developmental) and cytological features. The results of the research indicated that the total gene pool is a unique material of high importance for further conservation as well as its inclusion in breeding programs. Morphological characterization has determined the great diversity of shapes, sizes, and colors of leaves and flowers, which represent a good starting material for the selection of ornamental features of high commercial value. The analysis of edaphic factors showed that most of the species found – Anacamptis pyramidalis, Gymnadenia conopsea, Gymnadeia odoratissima, Orchis militaris, Orchis purpurea, Neotinea tridentata, Ophrys sphegodes, Ophrys scolopax, Neotinea ustulata, Himantoglossum jankae and Epipactis microphylla, grow on carbonate-rich soils, with poor alkaline soil reactions, while only 5 species grow on soils with weak acidic reactions (Epipactis helleborine, Platanthera bifolia, Cephalanthera longifolia, Limodorum abortivum, and Orchis masculа). Based on the obtained results, it can be concluded that the geological and pedological properties of the substrate influence the distribution of terrestrial orchids. Also, in the majority of the tested species, the presence of endomycorrhizal fungi from the Rhizoctonia group was found in the root system, indicating that the tested species maintained symbiosis throughout their life cycle. The effect of different nutrient media and illumination on asymbiotic seed germination under controlled in vitro conditions was examined in detail, to find the optimal protocol for their mass propagation. The MM nutrient medium was found to promote seed germination of A. pyramidalis, G. conopsea, H. jankae, О. militaris, and O. sphegodes. Also, the inhibitory effect of illumination on seed germination indicates that these species have negative photoblastic seeds. In contrast, the ability of S. spiralis seeds to germinate in both dark and light conditions leads to the conclusion that this species has neo-photoblastic seeds. The addition of organic supplements, most notably coconut water (CW) and peptone (PE), resulted in the shortened time required for germination of seeds as well as a much higher degree of germination. The “Five Points of Success” survey, which examined the placement ranking of Fruška Gora terrestrial orchids, indicates their market potential. The result obtained highlight the species S. spiralis, O. purpurea, O. militaris, and H. jankae as well as A. pyramidalis and N. tridentata due to their attractive flower and ability to grow on poor soils.