Культура меристемной ткани.

Наследственные признаки и свойства материнского дерева сохраняется при вегетативном размножении. Однако традиционные его способы для большинства древесных пород не приемлемы. Они не дают возможности иметь многочисленные потомства от одного дерева или его части в течение всего года, не гарантируют отсутствие вирусов в посадочном материале и сохранение заранее заданных свойств.

Эта проблема решается с помощью принципиально новых методов вегетативного размножения, основанных на культивировании изолированных клеток, тканей и органов растений в стерильных условиях – в искусственных питательных средах в условиях in vitro. В этом случае у растений раньше наступает семеношение и существенно сокращается ювенильный период.

Чтобы манипулировать клетками, тканями и органами, их выделяют из растений и создают такие условия (питательная среда, температура, фотопереодизм, интенсивность освещения, относительная влажность воздуха), при которых они могут жить и размножаться вне растительного организма.

При размножении в условиях in vitro (в пробирке) можно получить растения, генетически идентичные исходному экземпляру. Этот метод, назван клональным микроразмножением. Он несомненно, имеет ряд преимуществ перед существующими способами размножения, которые выражаются в следующем: получение генетически однородного посадочного материала; освобождение растений от вирусов за счет использования меристемной культуры; высокий коэффициент размножения ( 10⁵…10⁶ растений в год из одной меристемы для травянистых, цветочных, 10⁵…10⁴ – для кустарников и древесных, плодовых, 10⁴ – для хвойных); сокращение продолжительности селекционного процесса; размножение растений, которые с трудом или совсем не размножаются вегетативно традиционными способами; возможность проведения работ в течение круглого года и экономия площадей, необходимых для выращивания посадочного материала; возможность автоматизации процесса выращивания.

Процесс клонального микроразмножения можно разделить на четыре этапа: 1) выбор растения-донора, с которого будут изолироваться растительные ткани (органы); стерилизация и получение хорошо растущей культуры на искусственной питательной среде; 2) собственно микроразмножение (максимальное увеличение количества микропобегов); 3) укоренение микропобегов и при необходимости депонирование их при пониженной температуре (+2^оС, +10^оС); 4) адаптация пробирочных растений к почвенным условиям и посадка их в почву.

Клональное микроразмножение может происходить  следующими методами:

-развитие существующих пазушных или верхушечных почек (меристем);

-образование новых дополнительных (адвентивных) почек;

-образование из любых соматических клеток биполярных структур, у которых одновременно развиваются 2 меристематических участка – меристема корня и меристема аспекта (напоминающих зиготический зародыш);

-Образование растений-регенерантов из каллусной ткани.

   Акклиматизацию и доращивание пробироных растений целесообразно проводить в теплицах, покрытых пленкой «Урожай-50», которая пропускает благоприятный для фотосинтеза спектр света. Одновременно она преобразует ультрофиолетовые лучи, тормозящие рост растени, в лучи красного цвета, активно учавствующие в фотосинтезе. В результате этого фотосинтез и рост растений значительно активизируются.

Важным направлением культуры тканей является использование клеточных технологий в селекционном процессе. Это дает возможность создать новые формы и сорта. Существуют следующие способы использования клеточных технологий в селекции.

1.Оплодотворение в пробирке (на питательной среде), когда невозможно осуществить его между выбранными парами в естественных условиях. В результате формируется гибридный зародыш, который в дальнейшем становится нормальным проростком. Способ применяют только для травянистых растений.

2.Культура изолированных зародышей, когда из гибридных семян нельзя в естественных условиях получать полноценные высококачественные проростки вследствие несовместимости развития гибридного зародыша и эндосперма. Способ широко используется за рубежом для промышленного размножения ценных гибридов плодовых(вишни, черешни, персика, хурмы, мандарина) и лесных (дуба, тополя, осины, ели, сосны) растений.

3.Получение гаплоидных растений из пыльников, пыльцы и микроспор, когда необходимо ускорить и облегчить традиционные приемы селекции и быстро создать гомозиготные линии, в которых легче обнаружить рецессивные мутации, проявление внедренного гена и т.д. очень трудный т.к. за короткий срок нужно правильно подобрать состав питательной среды, температурные условия, степень освещенности, провести предоброботку пыльников.

4. Криосохранение растений, т.е. хранение растительного материала (уникальных и единичных семян, зародышей пыльцы, трансформированных тканей меристем, гибридных клеток и каллусных тканей) в жидком азоте при температуре 196^оС, когда важно обеспечить селекционеров в любое время нужным генотипом.

Методы клеточной и генной инжинерии дают возможность уже в настоящее время внедрить их в селекцию лесных древесных пород и получать новый посадочный материал с заранее заданными признаками или с высокой эффективностью размножать ценные гибриды.

В настоящее время насчитывается более 200 видов древесных растений из 400 семейств, которые размножены in vitro (каштаны, дуб, березы, кленыращиванию , осина, гибриды тополей, сосна, ель, секвойя, лжетсуга, можжевельник идр.).

⇐ Предыдущая891011121314151617Следующая ⇒

Поделиться: