Адаптация растений-регенерантов к нестерильным условиям

27 
Они должны приспособиться к изменяющимся природным факторам. 
Переходы растений из 
in vitro 
в
ex vitro
условия в большинстве случаев 
являются критическими и влекут за собой гибель растения.
Микроразмножение деревьев часто ограничивается плохим выживанием 
саженцев после акклиматизации в тепличных или полевых условиях. В 
настоящее время очень мало известно об акклиматизации древесных видов, 
размножающихся из культур 
in vitro
. Поэтому необходимо разработать 
различные методы акклиматизации, успех которых определяется совместным 
воздействием нескольких факторов окружающей среды. Окружающая среда 
in 
vitro 
существенно отличается от условий 
in vivo
более высокой интенсивностью 
света, более низкой относительной влажностью воздуха и наличием различных 
микроорганизмов. Результирующее изменение условий при микроразмножении 
растений, при их переносе в среду 
in vivo
, может быть очень напряженным и 
может значительно снизить эффективность, в зависимости от типа растения 
(травянистое или древесное) и способ его регенерации. 
В деревьях анатомические аномалии в стеблях, листьях и корнях, 
вызванные in vitro условиями культуры, могут влиять на основные 
физиологические процессы, такие как фотосинтез, транспирация и поглощение 
воды и минералов. Чрезмерная транспирация из верхних частей растений, 
особенно листьев, часто сочетается с недостаточным поглощением воды из 
почвы, что приводит к серьезному стрессовому напряжению в 
микроразмножении ростков, перенесенных в условия 
in vitro
. Кутикула и 
устьица являются основными путями потери воды из листьев. Поглощение 
воды зависит от корневой системы. 
Микроразмножение - очень сложный и трудоемкий процесс, который 
требует дорогостоящих химических веществ. В частности, с фруктовыми 
деревьями труднее работать, чем с травяными растениями, так что 
производство деревьев, таких как корневища Prunus с корнями высокого 
качества, которые могут предотвратить потери растений в процессе фазы 
упрочнения, является очень сложным шагом, на который влияют различные 

28 
факторы, такие как генотип, состав среды и регуляторы роста растений. 
Различные культуральные среды оказывают различное воздействие на разных 
стадиях микроразмножения растений из-за их различных концентраций и 
композиций питательных веществ. С другой стороны, каждый вид растений 
демонстрирует различную реакцию на специальную культуральную среду, 
поэтому необходимо оптимизировать уникальную среду для каждого вида 
растения и каждой фазы микроразмножения.
Для создания механизированных садов распространение через культуру 
тканей имеет важное значение. Однако укоренение является трудным шагом в 
распространении тканевой культуры многих фруктовых деревьев. 
Различают физиологические, биохимические и генетические факторы, 
такие как генотип / сорт, состав среды, регуляторы роста растений, а также 
физические факторы, влияющие на укоренение [109]. Разнообразные 
культуральные среды оказывают различное влияние на стадию укоренения из-
за различных концентраций питательных веществ, поэтому применение 
конкретной среды зависит от вида растений [171]. Чтобы улучшить 
корнеобразование in vitro у большинства растений, макроэлементы были 
уменьшены в среде, а также были применены различные комбинации 
витаминов [128; 131]. Экзогенно добавленные ауксины, такие как индол-3-
масляная кислота (ИМК), 1-нафтилуксусная кислота (НУК) и индол-3-уксусная 
кислота ИУК), способны индуцировать рост корней. На следующих этапах 
развития корней он может изменить или даже препятствовать развитию 
корневой системой. В зависимости от видов растений различные виды 
ауксинов могут быть эффективными при укоренении [163; 167]. Состав среды 
инициации корня, такой как гормональное содержание или присутствие 
активированного древесного угля, может влиять на процесс укоренения. Когда 
среда содержала активированный уголь, эффект НУК был уменьшен, вероятно, 
из-за адсорбции дополнительного НУК углем. 
Гормональный состав питательной среды для пролиферации может влиять 
на укоренение микропобегов in vitro. Хотя высокий уровень ИМК может 

29 
ингибировать укоренение, но, когда более высокая концентрация ИМК (0,3 мг) 
применялась в комбинации разных цитокининов в среде для пролиферации, она 
имела тенденцию к увеличению числа корней, не зависящих от концентрации 
ИМК [103; 109]. 
В нескольких исследованиях микроразмножения с использованием 
биореакторов, входные данные, такие как pH, объем среды роста, содержание 
сахарозы, концентрация нитратов, температура, время инокуляции, размер, 
сырой масса и количество эксплантов на колбу при выводе корневой массы и 
биомассы с использованием нейронных сетей для моделирования и 
оптимизация укоренения были зарегистрированы [146]. Установление 
эффективной корневой структуры на побегах, выращенных 
in vitro
, необходимо 
для массовых коммерческих целей микроразмножения и играет важную роль в 
акклиматизации проростков in vitro.
Во многих исследованиях основное внимание уделялось способам 
оптимизации основного этапа акклиматизации [2]. Одной из основных проблем 
является отсутствие энергии прорастание растений и некроз семян растений из-
за чрезмерной потери влаги во время переноса растения-регенеранта из 
условий 
in vitro
(уровни влажности, т.е. 100%) в условия окружающей среды с 
более низким уровнем влажности [154].
Одна из самых сложных процедур акклиматизации 
ex vitro
включает 
использование «блока акклиматизации» для автоматического контроля 
окружающей среды в теплице [118; 129], который регулирует температуру 
воздух и питательные растворы, интенсивность света, концентрацию CO
2
. 
Почвенный субстрат также играет ключевую роль в успешной 
акклиматизации. Это обеспечивает хорошую аэрацию, а рН необходимо 
регулировать в соответствии с требованиями соответствующих видов растений. 
Некоторые исследователи утверждают, что укоренение и акклиматизация могут 
проводиться одновременно. Это достигается за счет импульсной обработки 
микроочисток 
in vitro
ауксином в течение 3-7 дней с последующей прямой 
высадкой в почве [147].

30 
Таким образом, для укоренения, необходимо найти наилучший состав 
питательных веществ в целом и в сочетании с витаминами тиамином и 
хелатной формой железа, а также гормоном ИМК, которые хорошо известны 
как эффективные факторы при производстве большого количества 
высококачественных корней in vitro.

жүктеу/скачать 1,98 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: