Использование новых регуляторов роста для микроразмножения растений

THE USE OF NEW GROWTH REGULATORSFOR MICROPROPAGATION OF PLANTS

E. V. Fateeva, G. V. Andryushechkina

В настоящее время тема направленного изменения роста и развития растений с помощью регуляторов роста, повышающих продуктивность растений и их устойчивость к биотическим и абиотическим факторам, является актуальной. Активно ведутся поиски и испытания новых препаратов, действие которых в малых концентрациях приводило бы к стимуляции важнейших физиолого-биохимических процессов в растительном организме. Приоритетом в этой области обладают экологически безопасные, нетоксичные и нефитотоксичные фиторегуляторы и индукторы устойчивости растений [2], а также высокоэффективные нетоксичные регуляторы роста антистрессового действия нового типа (нанобиокомпозиты), полученные методом механохимической обработки растительного сырья [6].

Способы применения нанобиокомпозитов в качестве регуляторов роста растений in vitro и in agro разрабатываются в ИБПК СО РАН и СибНИИ кормов СО РАСХН. Основной задачей тестирования in vitro является определение характера биологической активности препаратов и поиск эффективных способов и доз для применения в биотехнологии растений. Так, напри-

мер, в тест-системе стеблевых узлов рапса ( Brassica napus L.) добавление препарата ШР-06 в питательную среду в концентрации 1 мг/л и особенно 10 мг/л способствовало активизации ризогенеза, роста корней, побегов и листьев. В то же время в тест-системе стеблевых узлов люцерны ( Medicago varia ) in vitro препарат ШР-06, добавленный в питательную среду в дозе 10 мг/л, стимулировал рост побегов, корней, развитие листьев, при этом снизив на треть частоту ризогенеза [Там же].

В последнее время рекомендуется также применение фиторегулятора экост и за-щитно-стимулирующего микробиопрепарата агат-25К. Вместе с тем регуляторы роста и индукторы устойчивости современного ассортимента (иммуноцитофит, агат-25К, хи-тофос, цитохит) является малоизученными [2]. Рассмотрение данных лабораторных опытов позволяют определить оптимальные концентрации хитофоса (10 мг/л), цитохита (10 мг/л) и иммуноцитофита (0,0023 мг/л), а агат-25К – 100 мг/л по препарату на энергию прорастания, всхожесть, индекс скорости прорастания, скорость прорастания семян, длину стебелька и корня, массу проростка [10].

Обычно регуляторы роста извлекаются из растительного сырья путем экстракции органическими растворителями. Существенными преимуществами механохимического подхода являются исключение из технологии большого количества органических растворителей, снижение материальных и трудовых затрат на производство. Дополнительно появляется возможность использовать в качестве источника биологически активных веществ невостребованные ресурсы – отходы сельскохозяйственного производства и лесной промышленности, сырье с низким содержанием активных веществ. Таким образом, применение твердо-фазной механохимической переработки растительного сырья может сделать регуляторы роста растений доступными для массового использования [1].

Известно, что гуминовые вещества торфа и тритерпеновые кислоты пихты обладают выраженной биологической активностью по отношению к растениям. В настоящее время применяются различные стимуляторы роста на основе торфа и запатентовано несколько способов использования тритерпеновых кислот для выращивания риса, томатов, картофеля и овощных культур [3 ; 4].

Авторами было проведено тестирование веществ, полученных из торфа и хвои пихты, на пригодность к использованию в качестве регуляторов роста растений in vitro и in vivo . Результаты опытов показали, что препарат из продуктов механоактивации торфа ТП в конценрации 50 мг/л может применяться в биотехнологии для ускорения образования и роста каллуса. Препарат из хвои пихты СП не обладает ауксиновой активностью в отношении каллусообразования на листовых эксплантах рапса, но в сочетании с ауксином стимулирует рост первичной каллусной ткани и увеличивает площадь покрытия экспланта каллусом, а в концентрации 1 мг/л в сочетании с БАП стимулирует рост каллусной ткани рапса и регенерацию растений. Водорастворимый препарат из торфа В3 в концентрации 10 мг/л стимулирует рост побегов и корней при микроклональном размножении люцерны, но в присутствии цитокинина способствует ускорению ризогенеза и увеличению его частоты [1].

Другими исследователями в лаборатории ТГПУ из низинного торфа был произведен иной препарат – биостимулятор ТТС, произведенный. Он представляет собой водный раствор высокомолекулярных веществ с концентрацией ГК 0,0875 %. Исследователями была установлена эффективность препарата ТТС в концентрации 0,5 – 1,0 мл/л в качестве стимулятора микроклонального размножения люцерны, а именно роста побегов и корней. При повышении концентрации эффект стимулирования постепенно снижался и приводил к ингибированию. Данный препарат можно классифицировать как ауксин, лишенный способности индуцировать дедифференцировку [7].

Другие ученые предлагают использовать в микроклональном размножение такие регуляторы роста, как Рибав-экстра и Эпин-экстра. Рибав-экстра – природный комплекс биологически активных веществ, экстракт продуктов метаболизма микоризных грибов, выделенных из корней женьшеня. Обладает корнеобразующей активностью и способствует быстрому восстановлению растений после повреждений. Рекомендован также для введения в состав питательной среды при выращивании in vitro [5]. Выявлено, что совместное введение в среду для укоренения плодовых косточковых культур препарата Рибав (1 мл/л) и традиционных фитогормонов ауксинов повышает процент укоренения побегов ряда сортов косточковых культур [9]. Эпин-экстра (0,025 г/л эпибрассинолида) – универальный анти- стрессовый адаптоген, может применяться в культуре клеток и тканей при добавлении в питательную среду. Отмечено, что применение данных препаратов приводит к увеличению укореняемости черенков актинидии [8].

Таким образом, применение биорегуляторов способствует более интенсивному росту, наибольшей выживаемости растений и менее затратно в использовании.