Процесс микроклонального размножения состоит из ряда последовательных операций, каждая из которых имеет свою специфику.

 

Первой операцией или этапом является выбор эксплантаты и введение их в культуру. Исходным материалом для микроклонального размножения могут быть верхушечные и пазушные меристемы стебля, молодые листья, элементы соцветия и цветки, луковиц и клубнелуковиц. Идеальным материалом для получения численных побегов является апикальные и пазушные почки здоровых и активноростучих растений.

 

На этой стадии определяющую роль играет стерилизация растительного материала, потому питательные среды является прекрасным субстратом для развития грибной и бактериальной микрофлоры. Некоторые исследователи используют так называемый "тест на инфицированность эксплантаты сапрофитной микрофлорой", при котором эксплантаты сначала помещают на среды без дефицитных и дорогостоящих составляющих. Течение 7 - 10 дней происходит выбраковка инфицированных эксплантаты, а "чистые" помещаются на среду определенного состава для дальнейшего культивирования. В большинстве случаев для микроклонального размножения растений in vitro используют различные модификации среды Мурасиге и Скуга.

 

Вторым этапом является процесс микроразмножения, который происходит по одной из приведенных моделей. На этом этапе важную роль могут играть такие факторы, как сортовые и видовые особенности, строение и размер эксплантаты, его происхождение, состав питательной среды и физические условия культивирования.

 

Известно, что способность растения к размножению, как и любая другая признак генетически детерминирована, чем объясняется разное поведение растений разных видов в культуре изолированных тканей и органов. И сегодня не всегда удается создать для любого генотипа условия, которые индуцируют процессы регенерации или пролиферации побегов. Например, земляника может размножаться любой моделью микроклонування, а эффективного размножения облепихи не удалось достичь ни одним из путей, хотя при традиционных методах размножения она прекрасно живцюеться. У разных сортов в пределах одного вида растений способность к размножению тоже варьирует.

 

Для успешного проведения работ по регенерации растений существенное значение имеет выбор эксплантаты. Лучше всего использовать материал, изъятый из здоровых, сильных растений. Выбор эксплантаты зависит от вида, состояния растения-донора (фазы ее развития), сезона года. Значение имеет даже положение эксплантаты на растении. Так, верхушки побегов, взятые с верхних веток дерева, имеют большую скорость размножения, чем верхушки с нижних. Большинство эксплантаты хорошо вводятся в культуру в фазу активного роста донорской растения, но есть растения, эксплантаты из которых образуют побеги только в состоянии покоя. Незрелые, молодежи органы лучшие морфогенные потенции, чем зрелые, стареющие ткани и органы.

 

Размер эксплантаты является важным фактором проявления регенерационной способности. В целом отмечено, что использование эксплантаты большего размера, содержащие меристематических зоны, скорее приводит к успешному результату, чем использование меристематических верхушек. Однако взятие эксплантаты большого размера сопряженное с усиленной опасностью инфицирования.

 

В среду для культивирования эксплантаты целесообразно добавлять антиоксиданты (цистин, меркаптоэтанол, глутатион и др.), которые подавляют активность некоторых ферментов и предотвращают гибели эксплантаты.

 

Внесение в среду активированного угля обеспечивает связывание и выведение ряда токсических веществ, которые есть в среде, среди них и некоторые фенольные соединения, образующиеся в процессе выращивания.

 

На первых этапах выращивания эксплантаты важным является успешное прохождение процессов дедиференциации и вступления клеток в эмбриональный состояние, начало активных клеточных делений, образования каллуса, гисто-и органогенез. В это время особое внимание следует уделить оптимизации условий питания. Для этого в состав питательной среды добавляют кроме минеральных солей и углеводов аминокислоты, витамины, ауксины, цитокинины, гиббереллины. В дальнейшем, для индукции роста стебля и формирования корня, состав питательной среды упрощается. С фитогормонов добавляют только ауксин.

 

Третьим этапом микроклонування является индукция корнеобразования у побегов, что достигается добавлением в питательную среду ауксинов. Но наличие ауксинов аналогов в среде желательна только на начальных этапах формирования корневых зачатков. Для дальнейшего роста заложенных корней наличие в питательной среде ауксинов даже вредна. Поэтому часто для стимуляции ризогенезу используют обработку побегов стерильными растворами препаратов. Этот метод получил широкое распространение для древесных и кустарниковых растений.

 

Последний этап процесса микроклонального размножения - адаптация пробирочных растений к нестерильных условиях является наиболее ответственным и его недооценка может потерять всю проведенную, кропотливую работу.

 

Разработана целая система адаптаций пробирочных растений к обычным условиям. Сначала укоренившиеся Проброчные растения пересаживают в жидкое разбавленное питательную среду. Затем, примерно через неделю, такие растения пересаживают в проавтоклавований грунт, а для поддержания высокой влажности накрывают стеклянными сосудами. Через 7-10 дней накрытия снимают, выдерживают еще примерно неделю в специализированных боксах и только после этого высаживают в теплицу.

 

Чтобы эффективность микроклонального размножения была высокой, необходимо на всех этапах этого процесса поддерживать оптимальные условия выращивания: освещение, температуру, относительную влажность воздуха. В связи с этим для каждой культуры разрабатывают конкретную методику микроклонального размножения.

 

Хотя стоимость растений, полученных методом культуры изолированных тканей и органов, пока что больше, чем растений, размножающихся традиционными способами, микроклональное размножения считается перспективным способом вегетативного размножения, так как позволяет получать оздоровленный посадочный материал, сокращать селекционный процесс и проводить работы в течение целого года, экономя площади для выращивания растений.

 

Контрольные вопросы и задания

 

1. Что такое микроклональное размножения?

 

2. Какой коэффициент микроклонального размножения?

 

3. Назовите основные преимущества микроклонального размножения над традиционным.

 

4. Что такое меристемоиды? Какова частота их образования?

 

5. Какие морфологические признаки меристемоидив?

 

6. От каких факторов зависит способность растительной клетки реализовать присущую ей тотипотентность?

 

7. Перечислите методы микроклонального размножения.

 

8. Охарактеризуйте соматический эмбриогенез как способ микроклонального размножения растений.

 

9. Назовите фазы развития соматического зародыша.

 

10. Назовите этапы микроклонального размножения растений.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+