Микроклональное размножение цветочных культур
Иначе этот способ размножения называется методом изолированных тканей. Метод изолированных тканей начал развиваться в конце XIX — начале XX в. Х.Фехтингом, К.Х. Рехингером, Г. Габерландтом.
Длительный период велись исследования по подбору питательной среды для выращивания изолированных высокоспециализированных тканей, которые были неудачными из-за характера выращиваемых тканей.
Состав питательной среды
Только в 1932 г. Р. Й. Готре во Франции и Ф.Уайт в США независимо друг от друга добились положительных результатов в этих исследованиях, удачно подобрав состав питательной среды и выращиваемую ткань — меристему корня томата.
В 1952 г. Г. М. Морэль и К. Мартин получили безвирусные растения из меристемы, взятой от зараженного растения табака. После этих опытов метод верхушечной меристемы стали применять с целью оздоровления растений, зараженных вирусами.
Среди наиболее значительных были работы, проведенные на декоративных растениях — хризантемах, орхидеях, фрезии, ирисе, луковичных и, главное, на американских сортах крупноцветковой ремонтантной гвоздики.
В настоящее время метод культуры изолированных тканей растений нашел широкое применение не только для получения безвирусных растений, но и для быстрого размножения сортов, у которых при семенном размножении не получается стабильного по декоративным качествам потомства (гербера).
А также с целью получения от исходных сортов растений со спортовыми отклонениями. Возникновение спортов при этом обусловлено мутагенным действием регуляторов роста, которые могут вызывать поли-плоидизацию растущих каллюсных клеток.
Для этого используют не только апикальную меристему растений, но и части листьев, цветоносов, цветков (пыльники, цветоложе).
Для выращивания изолированных тканей требуется определенный микроклимат в культивационных помещениях, стерильность всех инструментов и питательных сред, система контроля за качеством получаемого материала (вирусная стерильность, сохранение сорта).
Выращивание изолированных тканей
Выращивание изолированных тканей делят на четыре этапа:
- эксплантация (вычленение) исходной ткани растения; на этом этапе необходимо получить свободную от видимой инфекции ткань, добиться ее выживания и быстрого роста;
- собственно микроразмножение, при котором нужно обеспечить увеличение количества микрочеренков;
- укоренение полученных микропобегов и сохранение их в прохладном помещении;
- закаливание растений, повышение их устойчивости к внешней среде (рис. 4.3).
Метод выращивания изолированных тканей включает:
- приготовление и стерилизацию питательной среды;
- подготовку и стерилизацию растительного материала и оборудования на этапе вычленения тканей;
- изоляцию и посадку кусочков тканей на питательную среду;
- выращивание ткани в термостатированных условиях (получение растений-регенератов, или vitro-растений);
- пересадку растений в оранжерейные субстраты и выращивание из них маточных растений в условиях, исключающих возможность вирусного инфицирования;
- проверку растений на наличие вирусных заболеваний и отбор здоровых растений;
- получение здорового посадочного материала от здоровых маточников.
Для выращивания изолированных тканей необходимы специализированные помещения:
- комнаты для стерилизации сред и для мойки посуды;
- боксы для изоляции, пересадки тканей и деления растеньиц;
- термостатная для выращивания изолированных тканей и укоренения микрочеренков.
В термостатной температуру воздуха поддерживают в пределах ±2 °С от оптимальной для конкретного вида. Декоративные растения по отношению к температуре в период выращивания их методом культуры тканей делят на три группы.
Оптимальные пределы температур для этих групп равны 20—22, 22—21 и 28 — 29°С. Поэтому в термостатной температура должна регулироваться в пределах от 20 до 29 °С. Оптимальная относительная влажность воздуха 70 %.
Более высокая относительная влажность воздуха может привести к увлажнению ватных пробок и инфицированию культур в пробирках, а более низкая — к высыханию среды, содержащей агар, или к изменению концентрации солей в жидкой среде.
Источники теплоотдачи
Воздух в термостатной должен быть чистым, без посторонних примесей. Освещение обеспечивается люминесцентными лампами. При использовании других источников важно учитывать их теплоотдачу, так как при высокой теплоотдаче может наблюдаться перегрев культур. Освещенность 1—2 тыс. лк.
Важнейший элемент технологии культуры растительных тканей — питательная среда. В результате многочисленных исследований с разными видами растений создано много сред, агаризованных полутвердых и жидких.
Большинство из них включают в себя минеральные макро- и микроэлементы, углеводы, витамины, аминокислоты, регуляторы роста. Наиболее часто используют среды Уайта, Мореля, Мурасиге-Скуга, Линсмейера—Скуга, Буюса (прил. 2).
Все среды содержат регуляторы роста — ауксины и цитокини-ны, без которых изолированные клетки нормальных растений не могут расти на искусственных средах.
Из всех разработанных сред среда Мурасиге-Скуга наиболее универсальна и эффективна для большинства декоративных культур. Однако для каждого вида разрабатывают собственные модификации сред.
Развитие кусочка ткани на среде может происходить двумя путями:
- непосредственно образуется проросток и из него растеньице;
- образуется каллюс, который затем пересаживают (пассируют) на другую среду, где он дает начало побегам.
Развитие растительной ткани в пробирках зависит от разных причин: размеров выделенной апикальной меристемы (гвоздика), соотношения в питательной среде регуляторов роста и условий, в которых находятся растения.
Для получения растений-регенератов важно обеспечить последовательность прохождения фаз органогенеза. Первая фаза органогенеза — переход недифференцированной растущей ткани к образованию регенерационной меристемы и закладке стеблевых точек роста.
Органогенез
Эта фаза обеспечивается преобладанием в среде цитокининов над соединениями с ауксиновой активностью. Вторая фаза органогенеза — переход возникших образований к активному формированию побегов и корней.
Для этой фазы необходима среда с относительно низким количеством (по сравнению со средой Мурасиге-Скуга) минеральных солей и содержанием веществ к ауксиновой активностью.
Отбор соответствующей питательной среды для прохождения первой и второй фаз органогенеза — наиболее сложная и важная задача. Для каждого вида, а иногда и сорта эту задачу решают отдельно, что служит причиной многообразия питательных сред (прил. 3).
В настоящее время метод культуры изолированных тканей растений нашел широкое применение в мире. В нашей стране он начал развиваться с конца 50-х гг. XX в., когда в институте физиологии растений им. К. Е. Тимирязева была создана лаборатория культуры изолированных растительных тканей и органов.
Сейчас такие лаборатории имеются в Научно-исследовательском институте горного садоводства и цветоводства (Сочи), в Научно-исследовательском зональном институте садоводства Нечерноземной полосы (Москва).
Этот метод используется во многих цветоводческих хозяйствах, где имеются промышленные лаборатории: Московском оранжерейном комплексе (Одинцово), колхозе им. С.М.Кирова Балашихинского района, совхозе «Победа» (Клин).
Источник
Покупка микроклонов растений: плюсы и минусы
Из школьного курса биологии все знают, что растения размножаются всего двумя путями — семенами и вегетативно — отводками, черенками, прививками. Сейчас активно развивается такой метод размножения растений, как микроклонирование. Явление новое, сайт RMNT расскажет о нём просто и доступно.
Для начала расскажем о сути метода. Что такое черенкование , знают многие. Практически всем садоводам и огородникам приходилось размножать растения таким способом. Микроразмножение, собственно, похоже на черенкование, но берутся именно микро, очень небольшие кусочки растений. И только из меристемы. Это особая ткань всех растений, которая сохраняет способность образовывать новые клетки и при этом пока не поражена вирусами. Именно за счёт деления меристемы (от греческого слова meristos, то есть «делимый») все растения растут, образовываются корни, цветки, стебли, листья.
Меристема сохраняется на кончиках корней, в почках, узлах побегов, а также у основания цветоноса и черешков листьев. Именно отсюда берутся крохотные кусочки растения, которые затем помещаются в особую питательную среду. Выращивание микроклонов проводится в пробирках, поэтому технология и получила название in vitro. Из одного саженца в теории можно получить тысячи, даже миллионы растений, если пользоваться микроразмножением. Обычное черенкование, конечно, такие результаты не даёт.
Из пробирки подросшие саженцы пересаживают сначала в горшочки с почвосмесью или торфяные таблетки — как обычную рассаду , а потом уже переносят в теплицу или открытый грунт.
У покупки микроклонов растений четыре явных преимущества:
- Вы получите абсолютно здоровое растение, которое на 100% будет отвечать сорту, материнскому саженцу. Крепкая, красивая рассада, которая генетически ничуть не изменилась в процессе получения и выращивания.
- Микроскопические фрагменты растений из меристемы очищены от вирусов. При обычном черенковании в сравнительно большом фрагменте растения сохраняются болезни материнского. В меристеме — нет. Кроме того, перед помещением в пробирку для выращивания микрокусочки стерилизуются. То есть растения здоровы, гарантировано нет никаких заболеваний.
- Нет спор водорослей, яиц улиток и других вредителей.
- Продаются микроклоны обычно в банках, закрытых ёмкостях и выглядят, собственно, как микрозелень, о преимуществах выращивания которой портал Rmnt.ru подробно писал . В отличие от микрогрина, микроклоны выращены не из семян, но визуально это сложно отличить. Потом дома можно будет рассадить крохотные саженцы из банки в подготовленную почвосмесь и получить сразу большое количество рассады. Удобно, просто в транспортировке.
Минус микроразмножения в том, что обычным садоводам и огородникам технология попросту недоступна. Проводятся такие манипуляции с растениями в лабораторных условиях, в крупных питомниках и агрохозяйствах. Дома микрозелень из пророщенных семян вы вырастите, а вот меристемные растения не получите. И питательная среда им нужна особая, и сами микрофрагменты меристемы получить сложно. Поэтому растения in vitro нужно только покупать и тщательно выбирать производителей.
Кроме того, микроклоны зачастую трудно адаптируются к обычным условиям. Попадая из стерильной пробирки в реальный мир, они могут заболеть, заразиться вирусами и грибками. Некоторые домовладельцы, купившие микроклоны, жалуются на их нежность и слабость. Но, на самом деле, нужно просто правильно адаптировать саженцы, «приучать» их к новым условиям постепенно. Или покупать уже практически взрослые растения, которые в питомнике прошли все четыре этапа микроразмножения:
- Выбор здорового растения нужного сорта, которое станет донором.
- Получение микропобегов, которые помещаются в пробирки.
- Укоренение подросших микроклонов, чтобы адаптировались к условиям грунта.
- Пересадка заметно подросших саженцев в теплицу, подготовка к последующей продаже, адаптация к уличным условиям.
Такие саженцы, выращенные из микроклонов, стоят дороже, чем продающиеся в банках в виде микрозелени, зато приживаются легче.
Так стоит ли покупать микроклоны растений, выращенные из меристемы? Да. В Евросоюзе рекомендуют фермерам приобретать именно такие саженцы, избавленные от вирусов в процессе размножения. Это позволяет снизить объёмы использования химических средств для борьбы с заболеваниями. Главное — правильно выбрать питомник, а потом адаптировать микроклоны к обычным условиям выращивания.
В отличие от генной модификации, микроклональное размножение — прогрессивный метод селекции. В чем его особенность? Узнаём из этого видео.
Всё о садовых цветах: сорта, агротехника,, коллекции, тонкости ухода на канале Вероника Поливкина veronica-62@narod.ru
Источник