Депонирование груши in vitro


УДК 631.563:634.13:573.6 2007
Авторы: Ташматова Л.В.
ГНУ Всероссийский НИИ селекции плодовых культур,
Орел, 302530, Россия, info@vniispk.ru
 
 
Одной из актуальных проблем садоводства России является создание коллекций садовых растений. Существует несколько путей решения данного вопроса. Это создание банка семян, посадка маточников, которые служили бы источником материала для селекции. Однако семена не переносят длительного хранения, а маточники могут занимать значительные площади. Еще одним минусом в создании таких насаждений является неконтролируемые природные условия произрастания, в результате чего растения могут погибнуть.
Большое значение для садоводства имеет создание коллекций оздоровленных экземпляров. Все эти вопросы поможет решить один из методов культуры изолированных тканей и органов in vitro, который заключается в возможности поддержания жизнеспособности пробирочных растений в течение длительного времени.
Условия, объекты и методика исследования
Эксперимент проводили в лаборатории биотехнологии ГНУ ВНИИСПК. В качестве объектов исследования служили сорта Тютчевская, Лада, Аннушка (гибрид 15.53.76), гибрид 40-4, груша Березолистная. Изучали модификации среды Мурасиге-Скуга в четырех вариантах.
Методику исследований составляли на основе ранее проводимых экспериментов (Высоцкая О. Н., 1994, Millin P.H., Schlegel D. E., 1976, Coman T., Negulae L., 1981, Homes I., Dubus F., Bourdan I., 1982., Rullno A., Kartha K. K., 1985).
Результаты исследования
В процессе хранения микропобегов груши при пониженной температуре наблюдали различную реакцию представленных форм на одни и те же условия хранения. У груши Березолистная и сорта Тютчевская мы наблюдали   наибольший срок хранения, пробуждение латеральных почек и развитие их в побеги. В то время как у других форм, этого не происходило. Большинство побегов не имели зеленой окраски, но при пересадке на новую среду и переносе в светокомнату через 3-4 дня побеги зеленели. Поэтому мы анализировали   развитие эксплантов как сразу же после изъятия микропобегов из холодильной камеры, так и после пересадки на новую питательную среду и перемещения в культуральную комнату. Учитывали степень пролиферации, длину побегов и число листьев. 
 Как показали результаты проведенных экспериментов, экспланты изучавшихся форм груши могли при определенных условиях не только храниться при пониженной температуре, но и развиваться, давая латеральные побеги. У эксплантов сорта Тютчевская после 3 месяцев хранения на питательной среде с содержанием 0,1 мг/л БАП проявляли первые признаки хлороза. А после 4-х месяцев хранения были изъяты из хранения все экспланты, так как у большинства из них происходила некротизация тканей. При низкой концентрации БАП (0,1 мг/л) наибольший срок хранения – 4 месяца – при этом отмечали низкий коэффициент размножения 2,2 и укороченные побеги – 5,3 мм с наибольшим количеством листьев, т.е. побеги имели сближенные междоузлия. При концентрации БАП 3, 5 и 10 мг/л сроки хранения увеличивались до 13-14 месяцев. При этом отмечали, что чем продолжительнее срок хранения, тем выше коэффициент размножения, больше длина побега и меньше листьев, т.е. возникала обычная реакция растений на длительное пребывание в темноте. При дальнейшем их культивировании в светокомнате отмечали либо гибель, либо низкий коэффициент размножения. Боковые побеги образовывались, чаще всего, из почки у основания побега. Таким образом, хранение в условиях пониженной температуры более 12 месяцев может оказывать угнетающее воздействие на рост и развитие при дальнейшем культивировании.
В варианте с заменой сахарозы на маннит в концентрации 1 г/л у эксплантов сорта Тютчевская наблюдали витрификацию побегов. Наши наблюдения показали, что увеличение концентрации маннита в питательной среде увеличивало срок хранения.
У груши Березолистная при концентрации БАП 10 мг/л наблюдали наибольший коэффициент размножения при 13 месяцах хранения. При замене сахарозы на маннит в концентрации 5 г/л максимальный срок хранения 6 месяцев, коэффициент размножения 2,2, длина побега – 7,7 мм. При уменьшении минеральной основы в два раза   срок хранения составил 5 месяцев, а в 4 раза – 16 месяцев и отмечали увеличение коэффициента размножения и длины побега.
Экспланты груши Березолистная после хранения на питательной среде с уменьшенной концентрацией макро- и микросолей сохранили жизнеспособность, но имели небольшую степень пролиферации 
Однако использование отдельных вариантов питательных сред приводило к полному ингибированию эксплантов. Это происходило у сорта Тютчевская на средах с уменьшением концентрации сахарозы и минеральной основы. Экспланты развивались только после пересадки на новую среду. В таких случаях использовали питательную среду Мурасиге-Скуга с содержанием 2 мг/л БАП. Наибольший срок хранения при уменьшении сахарозы – пять месяцев, при разбавлении минеральной основы в 4 и 8 раз– шесть месяцев.
Экспланты гибрида 40-4 имели короткий срок хранения - 4 месяца на среде с разбавленной в два раза минеральной основой. По окончании этого срока у микропобегов начался некроз тканей, поэтому все экспланты были изъяты из хранения. После перенесения на питательную среду МС экспланты имели низкую способность к дальнейшему развитию.
 Экспланты груши гибрида 15.53.76 хранились при пониженных температурах в течение шести месяцев. Первые признаки некроза   наблюдали через два месяца. Поэтому часть эксплантов были изъяты из хранения и пересажены на питательную среду МС с БАП 2 мг/л. Последние экспланты были высажены в нормальные условия культивирования через шесть месяцев депонирования.
 
Выводы
Эксперимент показал, что при испытанных вариантах питательной среды хранение груши в условиях холодильной камеры возможно, однако необходимо проводить индивидуальный подбор состава питательных сред и соблюдать сроки хранения. Для более успешного депонирования необходимо чередовать культивирование при пониженной температуре и обычное культивирование в условиях светокомнаты.