Для роста и дифференциации любых растительных клеток необходимы ауксины и цитокинины. Поскольку клетки и ткани в культуре отличаются по способности к автономному синтеза и метаболизма отдельных групп фитогормонов, то в связи с этим их рост в разной степени зависит от обеспечения экзогенными регуляторами роста.

 

По отличием в потребности в экзогенных ауксинов и цитокининов выделяют несколько групп тканей:

 

1. ткани, которые растут на средах с ауксинов;

 

2. ткани, для роста которых в составе среды нужны только цитокинины;

 

3. ткани, для роста которых необходимы ауксины и цитокинины.

 

К первой группе тканей относятся эксплантаты клубни топинамбура, корней цикория и Скорцени. Рост ткани топинамбура прямо пропорционален отрицательном логарифму концентрации ауксина в среде, в связи с этим эта ткань используется для исследования ауксинов активности природных растительных экстрактов или новых синтезированных соединений.

 

Тканей, которые растут при наличии в среде цитокинина, не много. К ним относятся культура кончика корня турнепс и семядолей сои. Ткань сои используют для исследования цитокининовым активности.

 

Многочисленной является третья группа тканей, для роста которых в условиях in vitro в среде необходимы и ауксины, и цитокинины.

 

С ауксинов для получения и поддержания культуры тканей всего используются ?-индолилоцтова кислота (ИОК), а-нафтилоцтова кислота (НОК) и 2,4-дихлорфеноксиоцтова кислота (2,4-Д) в концентрациях 1-30 мг / л, 0, 1-2 мг / л, 1 мг / л соответственно.

 

Для индукции калюсоутворення обычно используют 2,4-Д, которая в 300 раз активнее чем ИОК и в 10 раз активнее чем НОК.

 

Для индукции калюсоутворення обычно используют высокие концентрации ауксинов, а при последующих пересадках ткань может расти при содержании ауксинов в 10 раз меньшей.

 

Для получения каллусных культур двудольных растений в среде добавляется ИОК в концентрациях 1-10 мг / л. При последующих пересадках концентрацию уменьшают до 0,1-0,05 мг / л.

 

Для получения каллуса однодольных растений используются достаточно высокие дозы 2,4-Д - 2-10 мг / л. Исключением является ткань эндосперма кукурузы, которая способна к автономному синтеза ауксина и растет на среде без регуляторов роста.

 

Цитокинины, а именно кинетин, были открыты Скугом при изучении роста каллуса табака. Установлено, что он не только активирует клеточные деления, но является обязательным компонентом индуцирования органогенеза. Кинетин значительно повышает рост многих каллусных культур, например моркови, сои, топинамбура. Кинетин вводится в среду в концентрациях 0,001-10 мг / л.

 

Кроме кинетину для культивирования изолированных растительных тканей используют и другие цитокинины, в частности, бензиламинопурин (БАП) и зеатин, которые имеют более высокую активность поддержания роста и индукции органогенеза. Есть данные, что высокие концентрации кинетину (0,1 - 1 мг / л) могут обеспечить рост ауксиннезалежних каллусных тканей.

 

Цитокинины вместе с ауксины участвуют в процессах органогенеза у растений. Для закладки в Калюсе корней или побегов необходимы определенные концентрации и соотношения цитокинина и ауксина (Рис. 1). Для дифференциации корней в Калюсе табака необходимо 2 мг / л ИУК и 0,02 мг / л кинетину (100:1). Повышение концентрации кинетину до 0,5 - 1 мг / л индуцирует формирование стеблевых почек. Таким образом, смещение соотношения концентраций ауксин-цитокининов в сторону цитокинина способствует образованию стеблевых почек, а в сторону ауксина - закладке корней. Однако, как правило, и для индукции корнеобразования необходимо наличие цитокинина в низких концентрациях.

 

Таким образом, ауксины добавляют для индукции клеточного деления и дифференциации, они активируют образование корней, регулирующих регенерацию побега. Цитокинины активируют и ускоряют процесс дедиференциации, клеточного деления, калюсоутворення, активируют дифференциацию стеблевых почек.

 

Гиббереллины, как правило, не являются необходимыми для роста клеток в культуре, но Стюард и Стрит (1971) указывают, что при низкой плотности клеток явора в суспензии гиббереллины необходимы. Кроме этого гиббереллины активируют рост и вытягивание стебля, то есть способствуют получению растений с мощной надземной частью.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+