Микроклональное размножение.
Достижения в области культуры клеток и тканей привели к созданию принципиально нового метода вегетативного размножения — клонального микроразмножения (получение в условиях in vitro (в пробирке), неполовым путем растений, генетически идентичных исходному экземпляру). В основе метода лежит уникальная способность растительной клетки реализовывать присущую ей тотипотентность, то есть под влиянием экзогенных воздействий давать начало целому растительному организму.
Этот метод, несомненно, имеет ряд преимуществ перед существующими традиционными способами размножения:
получение генетически однородного посадочного материала;
освобождение растений от вирусов за счет использования меристемной культуры;
высокий коэффициент размножения (105—106 — для травянистых, цветочных растений, 104—105 — для кустарниковых древесных, 104 — для хвойных);
сокращение продолжительности селекционного процесса;
ускорение перехода растений от ювенильной к репродуктивной фазе развития;
размножение растений, трудно размножаемых традиционными способами;
возможность проведения работ в течение года и экономия площадей, необходимых для выращивания посадочного материала;
Этапы микроклонального размножения растений.
Процесс клонального микроразмножения можно разделить на 4 этапа:
Выбор растения-донора, изолирование эксплантов и получение хорошо растущей стерильной культуры.
Собственно микроразмножение, когда достигается получение максимального количества меристематических клонов.
Укоренение размноженных побегов с последующей адаптацией их к почвенным условиям, а при необходимости депонирование растений-регенерантов при пониженной температуре (+2оС, +10оС).
Выращивание растений в условиях теплицы и подготовка их к реализации или посадке в поле.
Для культивирования тканей на каждом из четырех этапов требуется применение определенного состава питательной среды.
1 этап
|
На первом этапе необходимо добиться получения хорошо растущей стерильной культуры. В тех случаях, когда трудно получить исходную стерильную культуру экспланта, рекомендуется вводить в состав питательной среды антибиотики (тетрациклин, бензилпенициллин и др.) в концентрации 100—200 мг/л. Это в первую очередь относится к древесным растениям, у которых наблюдается тенденция к накоплению внутренней инфекции.
|
2 этап
|
Собственно микроразмножение. На этом этапе необходимо добиться получения максимального количества мериклонов.
|
3 и 4 этап
|
Укоренение микропобегов, их последующая адаптация к почвенным условиям и высадка в поле являются наиболее трудоемкими этапами, от которых зависит успех клонального микроразмножения. На третьем этапе, как правило, меняют основной состав среды: уменьшают в два, а иногда и в четыре раза концентрацию минеральных солей, исключают цитокинины, оставляя один лишь ауксин.
|
Пересадка растений-регенерантов в субстрат является ответственным этапом, завершающим процесс клонального микроразмножения. Наиболее благоприятное время для пересадки пробирочных растений — весна или начало лета.
Схема процесса микроклонального размножения растений в декоративном и сельскохозяйственном растениеводстве: 1 – стерилизация эксплантов, 2 – культивирование в стерильных условиях, 3 - микрочеренкование, 4 – укоренение, 5 – повторное размножение, 6 – адаптация микроклонов, 7 – высадка в грунт.
Почему микроклональное размножение растений – удобный и широко используемый в мире подход для применения в сельскохозяйственном производстве.
Этот способ имеет ряд серьезных преимуществ перед традиционным размножением семенами или черенкованием:
Получение генетически однородного посадочного материала;
Радикальное оздоровление растений путем удаления возбудителей вирусных, грибных, бактериальных и других инфекций;
Высокий коэффициент размножения, а значит быстрое получение большого количества посадочного материала;
Возможность проведения работ в круглогодичном режиме.
Микроклональное размножение растений подходит для решения специфических задач сельскохозяйственного растениеводства и садоводства:
Получение промышленных объемов посадочного материала новых растений, выводимых на рынок селекционерами. Когда результатом селекции является только одно или буквально несколько растений, могут потребоваться годы, чтобы «нарастить» запасы и вывести сорт на рынок. С использованием микроклонального размножения, скорость культивирования может быть увеличена в десятки раз.
Размножение растений, которые трудно размножать традиционными способами. Орхидеи – пример комнатных растений, сравнительно низкая рыночная стоимость которых, достигнутая на современном этапе, частично объясняется использованием микроразмножения этих медленнорастущих растений.
Получение оздоровленного посадочного материала. Так как экспланты стерилизуются перед культивированием и до момента адаптации все операции проводятся в асептических условиях, микроклоны освобождены от возбудителей вирусных, бактериальных и грибных заболеваний. Доступность мини-клубней безвирусного сортового картофеля для садоводов была достигнута именно в результате применения микроклонального подхода для размножения исходных растений.
Размножение растений определенного сорта, интересующего сельхозпроизводителя. Есть примеры, когда фермеры обращаются для введения в культуру и производства посадочного материала полюбившихся сортов овощных, плодовых, ягодных культур в промышленных масштабах
Достарыңызбен бөлісу: |