Факультет

Студентам

Посетителям

Культура тканей, или меристемы осины

Тема: Осина  

Размножение клонов древесных пород посредством культуры тканей начато только в последние десятилетия, хотя этот метод известен с начала столетия.

Он применяется для клонового размножения отобранных генотипов, культуры гибридных зародышей, по лучения гаплоидных тканей с целью создания гомозиготных линий, а также для изоляции и культивирования протопластов, которые могут быть использованы для соматической гибридизации отдаленных видов. Размножения древесных пород по методу культуры тканей достигают при строго асептическом культивировании изолированных спящих почек, проращивании в лабораторных условиях (in vitro) кончиков побегов и корней (величиной 1—5 мм), культивировании эмбриональных и камбиальных тканей растений, при котором растения могут регенерировать или прямо из ткани, или через каллюс. Регенерация побегов в каллюсной ткани возможна в подходящей питательной среде, содержащей макро — и микроэлементы, витамины, цнтокинины, ауксины, гиббереллины и сахарозы. Состав питательной среды и ее pH очень вариабельны в зависимости от размножаемой породы и клона.

Меристемные отрезки помещают в закрытые пробирки в питательную среду при константной температуре (25—29°С) и искусственном освещении (примерно 1000—2000 лк) для проращивания. После появления каллюса пли побега их кусочки пересаживают в другую питательную среду в больших закрытых емкостях для образования корней. Выращенные молодые саженцы пересаживают в теплицу на грядки и, наконец, на постоянное место.

Преимущества этого метода в том, что:

— размножение не зависит от вегетационного периода;

— процесс размножения протекает за более короткий срок, чем при других методах размножения;

— достигнутый селекционный успех можно немедленно внедрить в производство;

— благодаря этому методу можно избежать топо — и цикло — физиса;

— более успешно (меньше времени и затрат) можно осуществить мероприятия по искусственному созданию полезных мутаций, созданию клонов определенного пола, селекции на плоидность, резистентность, приспособленность к определенным условиям среды, созданию и содержанию генбанка, соматической гибридизации и т. д.

Отрицательные стороны метода:

— гомозиготность потомства (во избежание этого работа должна вестись с достаточным количеством клонов, гарантирующих генетическое многообразие, т. е. в будущем генетическую устойчивость популяции);

— возможность размножения возбудителей болезней (следует строго соблюдать асептику).

Рассмотренный прогрессивный метод массового размножения обеспечит выход безупречной продукции при соблюдении всех требований технологии (меристемная культура, бактериологические тесты, дезинфекция теплиц, стерилизация субстратов и др.).

Размножением разных древесных пород по методу культуры тканей в больших масштабах занимались в США в Орегонском академическом центре. Установили, что существенной особенностью лиственных древесных является высокая способность к регенерации (не менее 80% начального количества эксплантатов) и что данный метод размножения позволяет получать в течение года миллионы чистосортных саженцев различных древесных пород (яблоня, слива, вишня, клен и др.) для коммерческого использования. Специальные исследования по размножению тополей и осины культурой ткани проведены и в Советском Союзе, и за рубежом. Например, в Чехословакии быстрого размножения осины достигли стимулированием роста побегов из аксиальных почек и индукцией адвентивных почек на культивируемых эксплантатах. Образовавшиеся побеги укореняли в питательных средах с низкими концентрациями ауксинов и сахарозы. После образования корней на основании побега укоренившиеся побеги пересаживали в смесь торфа и агроперлита (1:1) и на протяжении 2—3 недель выращивали при контролируемых внешних условиях. В Воронеже изучен рост изолированных пыльников тополя бальзамического с целью получения гаплоидного каллюса с последующим образованием из него растения. В опыте получены листовые побеги, однако попытка пересадить растения в почву оказалась неудачной.

Очень удачным оказался опыт по размножению этим методом триплопдного сорта осины Astria (Populus tremula x P. tremuloides) в ФРГ. Эксплантаты были получены от почек и верхушек порослей сортовой осины Astria. В культуре in vitro в течение 10—14 дней образовались поросли, в последующие 8— 10 дней — корни, так что через 3—4 недели растения можно было пересадить в теплицу. За один вегетационный период саженцы достигли высоты 180—260 см и образовали хорошую корневую систему. По этому методу в 1981 г. выращено 50 000 саженцев. Предусматривается проведение аналогичных работ с другими 50 гибридными клонами (Р. tremula x P. tremuloides), что впоследствии даст возможность использовать их в практике лесного хозяйства.

Более детальный опыт проведен в ФРГ в Институте лесной генетики и селекции. Сравнивали развитие эксплантатов почек, стеблей, листьев и корней 48 клонов осины, американской осины и их гибридов различной плоидности на трех различных средах с указанием их состава. Эксплантаты культивировали на среде лесных деревьев (WMP), модифицированной среде Мурашиге—Скуга и среде, модифицированной для осины (ACM). Культивирование проводили при температуре 25±2°, 16-часовом фотопериоде (2000—4500 лк) или в темноте.

Формирование у эксплантатов побегов и корней на модифицированной для осины среде ACM проходило различно в зависимости от места взятия эксплантатов в дереве (почки, стебли, листья, корни); в каждом отдельном случае требовалась добавка стимуляторов роста.

Установлены также большие различия между клонами по способности регенерировать новое растение: из 48 клонов только 10 дали хорошие результаты, 12 — удовлетворительные, а 26 не обладали способностью к регенерации в изученных условиях.

Следовательно, для массового получения элитного посадочного материала по методу культуры тканей требуется создать соответствующую лабораторию, усвоить приемы регенерации эксплантатов и разрешить вопрос о составлении пригодной питательной среды, так как описанные в литературе питательные среды нуждаются в определенной модификации для каждого отдельного случая в зависимости от размножаемого клона осины.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: