БИОЛОГИЯ: Изучение особенностей микроклонального размножения некоторых видов актинидии

Изучение особенностей микроклонального размножения некоторых видов актинидии

Прямухина М.

МОУ СОШ № 103 г. Волгограда Руководители: Дудкина О. П., Малаева Е. В.

Цель исследования: совершенствование технологии клонального микроразмножения и изучение особенностей размножения in vitro некоторых видов сем. Actinidiaceae Van-Tiegh (Актинидиевые) для пополнения генетического банка in vitro фиторесурсных и редких видов растений. Задачи: 1. Определить факторы культивирования, обеспечивающие высокую эффективность клонального микроразмножения. 2. Выявить влияние видовых особенностей на процесс регенерации растений рода Actinidia Lindl в культуре in vitro. 3. Определить тип цитокинина, обеспечивающий наиболее высокие показатели коэффициента размножения для исследуемых видов актинидии. 4. Разработать надежные методы адаптации к нестерильным условиям. 5. Создать банк асептических культур представителей сем. Actinidiaceae. Актуальность. Одной из современных проблем является быстрое истощение генетического разнообразия как дикорастущих, так культурных растений. Создание генетических банков — наиболее эффективный путь его сохранения. Актинидия — дальневосточный эндем, обладающий вкусовыми и целебными достоинствами. Она является ценным источником витаминов, дубильных и красящих веществ, алкалоидов и множества других соединений. Питательная ценность актинидии высока. По своему лечебному спектру актинидия способна потеснить многие медицинские препараты химического синтеза. Плоды актинидии рекомендуют для нормализации кровяного давления (эффект связывают с действием калия), при лечении ревматических болей, геморроя; для стимулирования кровообращения и выделения молока у кормящих матерей и разжижения крови. Бесконтрольные вырубки лесов в Приморском крае становятся угрозой уничтожения актинидии в естественных условиях. Использование современных методов биотехнологии позволит сохранить генофонд этой культуры и размножить в короткие сроки перспективные формы и сорта. Основной метод, используемый при клональном микроразмножении растений, активация развития уже существующих в растении меристем. В последние десяти летия наряду с традиционными способами сохранения растений все большее значение приобретает использование для этих целей культуры изолированных тканей и органов. Эта модель основана на снятии апикального доминирования. В настоящее время такой способ размножения для некоторых видов растений приобрел промышленные масштабы, так как он считается наиболее надежным с точки зрения генетической стабильности размножаемых форм. Объектами исследования явились следующие виды актинидии: аргута, коломикта, полигама. Для введения в культуру использовали верхушки побегов и боковые почки в фазе активного роста, размером 0,5 — 1,5 мм. Стерилизация и работы в асептетических условиях проводились по классической методике Бутенко. Верхушечные меристемы помещались на модифицированную, твердую питательную среду, содержащую макро- и микроэлементы по Мурасиге и Скуга (Murashige, Scoog, 1962). Формирование микропобегов и их размножение для получения пробирочных растений проводилось в течение четырехнедельного периода в культуральной комнате при температуре 24 °C, влажности воздуха 70 —80 %, интенсивности освещения 2,5 — 3 тыс. люкс и продолжительности фотопериода — 16 часов. Для оптимизации состава питательной среды на этапе микроразмножения использовали различные цитокинины в концентрациях: 6-бензиламинопурин (6-БАП) (0,5 мг/л), зеатин (1 мг/л), кинетин (1 мг/л). В процессе исследований измеряли и расчитывали: 1. Среднюю длину побега, мм; 2. Коэффициент размножения; 3. Процент спонтанно укоренившихся растений, %. Во всех экспериментах анализировали не менее 15 растений-регенерантов. Полученные данные обрабатывали статистически по методике Доспехова. Под воздействием 6-БАП длина развивающихся побегов, а также коэффициент размножения существенно превышал значение этих показателей на средах с кинетином. Так для актинидии коломикта коэффициент размножения варьировал от 5 до 6, для актинидии аргута от 8 до 10. Присутствие в среде зеатина увеличивало коэффициент размножения у образцов актинидии полигама, он составил в среднем 12. В ходе исследования выявлено, что экспланты Actinidia arguta и A. polygama развивались более активно по сравнению с представителями A. kolomikta, что коррелирует с энергией роста этих видов в природных условиях. Сравнительный анализ полученных данных показал, что максимальный коэффициент размножения достигается эксплантами Actinidia arguta и A. kolomikta при культивировании их на среде, содержащей БАП 0,5 мг/л, A. polygama при культивировании на среде, содержащей 1,5 мг/л зеатина. Уже в процессе культивирования на стадии микроразмножения у побегов наблюдалось спонтанное укоренение. При этом частота укоренения зависела от вида растений и от состава питательной среды. Можно отметить, что по такому показателю, как процент спонтанно укоренившихся побегов, растения вида A. polygama давали лучшие результаты. По такому показателю, как длина корней, оптимальными для всех видов оказались варианты с включением в питательную среду ИУК в концентрации 0,5 мг/л, которая обеспечивала развитие вполне удовлетворительной корневой системы. Можно отметить, что использование данной среды, кроме хороших результатов экономически более выгодно (меньший расход гормона). Увеличение концентрации ауксина до 3 мг/л приводило к образованию каллуса, при этом побеги были нитевидные, витрифицированные, листья бледные, маленькие. Укорененные пробирочные растения актинидии легко переносили пересадку в нестерильные условия. Через 2-3 месяца после адаптации растения актинидии перенесли в открытый грунт. Так как растения актинидии можно укоренять на этапе размножения, это упрощает и удешевляет процесс микроклонального размножения. Таким образом, на коэффициент размножения различных представителей рода Actinidia оказывают влияние как концентрация гормона, так и видовые особенности растений. Создан банк стерильных культур рода Actinidia, насчитывающий 26 генотипов.

Видовой состав и плотность организмов мелководья Черного моря

«Антиреклама» продуктов питания

Зелёный друг

Происхождение человека

Особенности течения заболеваний щитовидной железы у школьников

Тип хордовые

Изучение факторов, способствующих возникновению пищевой аллергии и предрасположенности к развитию заболевания у детей и подростков

Состояние физического здоровья учащегося

Одомашнивание шмелей

Наблюдение за циклом развития колорадского жука

Взаимоотношения между организмами

Всё ли ты знаешь о витаминах?