Сельскохозяйственная биотехнология - Шевелуха Е.А.
Скачать (прямая ссылка):
Обычно изолированные ткани растений выращивают при освещении люминесцентными лампами с учетом требований материнского растения к интенсивности и фотопериоду. Мурасиге рекомендует на первом и втором этапах клонального микроразмножения растений культивировать ткани при 1—5 тыс. лк и 14—16-часовом фотопериоде, такие условия освещения способствуют инициации побегов и корней у большинства растений.
Многие исследования свидетельствуют, что интенсивность освещения играет важную роль в индукции органогенеза. Увеличение освещенности с 3 до 6 тыс. лк способствовало интенсивному побегообразованию в культуре бегонии. Максимальное образование побегов и корней в культуре тканей аспарагуса отмечено при 1 тыс. лк (16-часовой фотопериод), снижение или увеличение интенсивности освещения угнетало органогенез тканей.
Интенсивность и характер роста изолированных тканей зависят и от спектрального состава света. Так, белый, красный и голубой свет более интенсивно индуцируют образование почек у ткани Heloniopsis orienta!is, чем зеленый. Красный свет стимулирует образование цветочных почек у ткани табака, а темнота—образование корней. Адвентивные почки в каллусе табака индуцируются ультрафиолетовым, голубым и фиолетовым светом. У эксплантов салата красный свет вызывает образование побегов. Для пробирочных растений картофеля было установлено, что присутствие в среде НУК или ИУК значительно сильнее стимулировали клубнеобразование на красном, чем на синем свету, тогда как БАП или кинетин стимулировали клубнеобразование активнее на синем по сравнению с красным светом (Т.Н. Константинова и др., 1988). Наиболее благоприятное действие на укоренение побегов березы, активацию существующих меристем оказывает красный свет, при котором практически 100% микрочеренков образуют корни. При белом свете этот процесс идет менее активно, а при синем — корни образуются только у половины черенков, и в темноте — у еще меньше-64
го числа. Сочетание красного света с введением в среду ИУК значительно ускоряет процесс корнеобразования и повышает интенсивность роста побегов. Синий свет увеличивает содержание цитокининов в тканях растений и тем самым стимулирует образование побегов.
Температура оказывает значительное влияние на рост и регенерацию изолированных тканей растений, способствуя активации метаболических процессов. Для большинства растительных тканей температурный оптимум составляет 23—25° С. Однако существуют различия между растениями в отношении их требований к температуре. Так, образование луковичек у Lilium auratum наиболее эффективно при 20° С. Охлаждение эксплантов, предшествующее культивированию ткани гладиолуса, улучшает ее регенерационную способность. Низкие температуры (15—18° С) в течение 2 недель необходимы для индукции образования побегов в культуре черешков бегонии. Для почек цветоносов фаленопсиса отмечается влияние температуры на тип морфогенеза: при + 28° С из почек регенерируют вегетативные побеги, а при + 20° С — генеративные.
Температурный режим зависит, главным образом, от вида растений. Так, например, для тропических растений оптимальная температура выращивания приближается к 27° С, для растений альпийских лугов—18—20° С, для большинства других—25° С. При клональном микроразмножении пробирочные растения выращивают в климатических камерах, где поддерживается 16-часовой фотопериод и 70%-ная относительная влажность воздуха.
Таким образом, для повышения коэффициента размножения растений необходимо каждому виду с учетом его естественного ареала произрастания подбирать индивидуальные условия культивирования.
Следовательно, клональное микроразмножение является новым перспективным способом вегетативного размножения растений, позволяющим получать генетически однородный, оздоровленный посадочный материал, иметь высокий коэффициент размножения, сокращать селекционный процесс, проводить работы в течение круглого года, экономя при этом площади, необходимые для выращивания растений. Во многих странах мира биоиндустрия микроклонального размножения поставлена на поточную промышленную основу и представлена десятками активно функционирующих предприятий. Например, во Франции 94% всей продукции цветочных культур получают методом культуры изолированных тканей. В США около 100 коммерческих предприятий получают посадочный материал декоративных, овощных, полевых, плодовых и лесных культур методом
клонального микроразмножения. Ведущим производителем оздоровленного посадочного материала цветочных растений является Голландия, а подвоев яблони, сливы и персика — Италия (до 250—500 тыс. ежегодно). В нашей стране также ведутся интенсивные работы по клональному микроразмножению растений, и в настоящее время многие научно-исследовательские институты и промышленные лаборатории разрабатывают и усовершенствуют методы микроразмножения и оздоровления различных декоративных, плодовых, ягодных, овощных, кормовых и древесных культур. Например, методы ускоренного размножения винограда, разработанные во Всесоюзном научно-исследовательском институте виноделия и виноградарства «Ма-гарач», позволяют получать из одного одноглазкового черенка 8 тыс. растений в течение четырех месяцев. Оздоровление промышленных посадок малины от комплекса вирусных заболеваний путем сочетания термотерапии и культуры меристемы повышает продуктивность культуры в 6—8 раз. Размножение и получение безвирусного посадочного материала гвоздики, хризантемы, антуриума Андре, розы, бегонии Элатиор и других ведется в специализированных цветоводческих хозяйствах «Элита» Российской Федерации и в меристематическом комплексе Республиканского концерна «Крымзеленстрой».
