Изучение влияния росторегулирующих веществ различной природы при клональном микроразмножении осины

Автор: Макаров С.С., Панкратова А.А.

Журнал: Лесохозяйственная информация @forestry-information

Рубрика: Памятные даты

Статья в выпуске: 3, 2016 года.

Бесплатный доступ

Приведены результаты влияния различных росторегулирующих веществ на процессы укоренения и роста микропобегов триплоидной (гигантской) осины клона № 35 в условиях in vitro. Показана возможность использования Эпин-Экстра для элонгации микропобегов в качестве модифицирующего элемента технологии клонального микроразмножения.

Лесные культуры, осина, регуляторы роста, микроклональное размножение

Короткий адрес: https://sciup.org/14336731

IDR: 14336731

Текст научной статьи Изучение влияния росторегулирующих веществ различной природы при клональном микроразмножении осины

Макаров, С. С. Изучение влияния росторегулирующих веществ различной природы при клональном микроразмножении осины [Электронный ресурс] / С. С. Макаров, А. А. Панкратова // Лесохоз. информ. : электрон. сетевой журн. – 2016. – № 3. – С. 138–143. URL:

Схема проведения лабораторных опытов по изучению росторегулирующих веществ включала 3 этапа: элонгация, собственно микроразмножение, укоренение размноженных растений-ре- генерантов осины в условиях in vitro. На каждом этапе исследований культивирование растений осуществлялось на 2-х вариантах питательной среды. Все исследования проводили в соответствии с общепринятыми методиками [4–7].

На 1-м этапе (элонгация) доращивание растений-регенерантов осуществляли в 2-х вариантах питательной среды – безгормональной питательной среде MS (1-й вариант) и на среде MS, дополненной синтетическим регулятором роста Эпин-Экстра (24-эпибрассинолид) в концентрации 0,5 мг/л среды (2-й вариант).

На 2-м этапе (собственно микроразмножение) для культивирования применялась питательная среда MS, содержащая, для дополнительного побегообразования, цитокинин 6-БАП (6-бензилоаминопурин) в 2-х вариантах концентрации – 0,5 мг/л среды (1-й вариант) и 1,0 мг/л (2-й вариант).

На 3-м этапе (укоренение размноженных растений-регенерантов) применялась питательная среда MS аналогичного состава, но содержащая в качестве индуктора ризогенеза ауксин ИМК (индолил-3-масляную кислоту) в двух вариантах концентрации – 0,5 мг/л среды (1-й вариант) и 1,0 мг/л (2-й вариант).

Результаты исследований. Анализируя основной биометрический показатель развития растений осины in vitro, отмечено, что введение в состав питательной среды регулятора роста Эпин-Экстра способствовало увеличению высоты растений и в 2014, и в 2015 г. В среднем разница между опытными вариантами по высоте растений составляла: на 7-е сут прохождения этапа субкультивирования – 0,5 см, на 21-е сут – 0,7 см (табл. 1). Дисперсионный анализ подтверждает достоверность полученных в опыте результатов.

На этапе «собственно микроразмножение» было установлено, что повышение концентрации 6-БАП до 1,0 мг/л среды не способствовало улучшению прироста растений в высоту. На среде MS с концентрацией 6-БАП 0,5 мг/л высота микропобегов осины была в среднем на 1,7–2,0 см больше (табл. 2).

Количество растений, получаемых в лабораторных условиях, напрямую зависит от коэффи-

Таблица 1. Высота побегов осины на этапе элонгации, см

Дата учета (сутки)

Высота побегов осины, см

2014 г.

2015 г.

MS (безгормональная среда)

MS+Эпин

Разница

MS (безгормональная среда)

MS+Эпин

Разница

7 сут

1,25

1,83

+0,58

1,39

1,94

+0,55

21 сут

1,47

2,2

+0,73

1,92

2,58

+0,66

HCP 05

0,29

0,20

Примечание. HCP05 – наименьшая существенная разница на 0,5%-м уровне значимости между вариантами

Таблица 2. Высота микропобегов осины на этапе «собственно микроразмножение» (среднее), см

Вариант питательной среды MS (концентрация 6-БАП )

Высота микропобегов осины, см

2014 г.

Разница

2015 г.

Разница

1 вариант (0,5 мг/л)

3,46

+1,66

3,24

+1,98

2 вариант (1,0 мг/л)

1,80

1,26

HCP 05

1,10

1,23

Таблица 3. Количество микропобегов осины, шт.

Вариант питательной среды MS (концентрация 6-БАП) Количество микропобегов осины, шт. 2014 г. Разница 2015 г. Разница 1 вариант (0,5 мг/л) 2,80 +1,13 2,50 +0,36 2 вариант (1,0 мг/л) 1,67 2,14 HCP05 1,33 1,61 циента размножения, который определяет число полученных дополнительных растений-регенерантов от одного исходного материнского или донорского растения. На данном этапе (собственно микроразмножение) при повышении концентрации 6-БАП до 1,0 мг/л количество размноженных растений-регенерантов осины не увеличилось (разница между вариантами была ниже НСР05). Невысокий коэффициент размножения (табл. 3) объясняется тем, что растения на среде MS с добавлением 6-БАП 1,0 мг/л имели небольшой размер междоузлий.

Таким образом, повышение содержания цитокинина в составе питательной среды не оказало положительного влияния как на прирост растений в высоту, так и на увеличение коэффициента размножения культуры.

На этапе укоренения in vitro размноженных растений-регенерантов измеряли длину корневой системы, формируемой в среднем каждым растением. Анализ результатов показывает, что увеличение концентрации ауксина ИМК в составе питательной среды до 1,0 мг/л не способствовало формированию более развитой корневой системы (табл. 4). Длина корней растений, культивируемых на питательной среде с добавлением ИМК 0,5 мг/л среды, превышает значение аналогичных показателей при концентрации ИМК 1,0 мг/л в среднем на 1 см (табл. 4).

В результате исследований установлено:

  • 1.    При культивировании осины внесение регулятора роста Эпин-Экстра (в концентрации 0,5 мг/л) в состав питательной среды на этапе

  • 2.    На этапе «собственно микроразмножение» повышение концентрации цитокинина (6-БАП) не способствовало увеличению основных показателей развития культуры: высоты микропобегов и коэффициента размножения растений. На данном этапе технологической цепочки необходимо изучить в качестве модифицирующего элемента технологии совместное использование в составе питательной среды цитокинина 6-БАП и регулятора роста Эпин-Экс-тра. Согласно литературным источникам, на этапе микроразмножения растений регулятор роста Эпин-Экстра способен оказывать положи-

  • тельное влияние на рост и развитие многих видов растений.
  • 3.    На этапе укоренения in vitro размноженных растений-регенерантов осины увеличение концентрации ауксина (ИМК) не оказало положительного влияния на формирование более развитой корневой системы растений осины, пригодной для успешного прохождения последующего этапа – адаптации растений к нестерильным условиям почвенного субстрата in vivo .

Таблица 4. Длина корней микропобегов осины (среднее), см

Вариант питательной среды MS (концентрация ИМК) Длина корней микропобегов осины, см 2014 г. Разница 2015 г. Разница 1 вариант (0,5 мг/л) 2,0 0,83 2,23 1,06 2 вариант (1,0 мг/л) 1,17 1,17 HCP05 0,76 0,47 элонгации (доращивание микропобегов в высоту), может рассматриваться как модифицирующий элемент технологии, способствующий более интенсивному росту растений.

Таким образом, применение нестандартного для биотехнологии регулятора роста растений – Эпин-Экстра, обладающего массой полезных свойств для более полного раскрытия потенциала растений, может рассматриваться как модифицирующий элемент технологии клонального микроразмножения осины триплоидной.

Список литературы Изучение влияния росторегулирующих веществ различной природы при клональном микроразмножении осины

  • Багаев, С. Н. Генетический резерват осины исполинской/С. Н. Багаев, Е. С. Багаев//Лесн. хоз-во. -1990. -№ 4. -С. 45-48.
  • Багаев, Е. С. Генетический резерват осины исполинской в Костромской обл./Е. С. Багаев//Лесохоз. информ. -2008. -№ 10-11. -С. 36-38.
  • Жигунов, А. В. Лесные плантации триплоидной осины, созданные посадочным материалом in vitro/А. В. Жигунов//Вестник Поволжского гос. технолог. ун-та. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. -2014. -№ 4 (24). -С. 21-30.
  • Калашникова, Е.А. Практикум по сельскохозяйственной биотехнологии/Е. А. Калашникова, Е. З. Кочиева, О. Ю. Миронова. -М.: КолосС, 2006. -144 с.
  • Сельскохозяйственная биотехнология: учеб./В. С. Шевелуха, Е. А. Калашникова, С. В. Дегтярев . -М.: Высш. шк., 1998. -416 с.
  • Основы биотехнологии растений. Культура клеток и тканей: учеб. пособ./Составители: И. К. Сорокина, Н. И. Старичкова, Т. Б. Решетникова, Н. А. Гринь. -Саратов: СГУ, 2002. -34 с.
  • Бутенко, Р. Г. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнологии на их основе/Р. Г. Бутенко. -М.: ФБК -ПРЕСС, 1999. -160 с.
  • Шаповал, О. А. Перспективы использования регуляторов роста растения/О. А. Шаповал, В. В. Вакуленко, И. Л. Можарова//Плодородие. -2006. -№ 6. -С. 13-14.
Еще
Статья научная