Разработка технологий введения в культуру клеток и регенерации растений различных видов газонных трав

Многие травянистые растения, используемые в городском озеленении и декоративном садоводстве, обладают высокой чувствительностью к различным экологическим стрессам, что существенно ограничивает их использование [1]. Повысить устойчивость к экологическим стрессам можно, используя различные биотехнологические методы, например клеточную селекцию [2-3]. Однако чтобы использовать биотехнологические подходы, необходимо разработать технологии введения в культуру клеток и регенерации растений. К сожалению, для подавляющего большинства декоративных травянистых растений, в том числе и для многих видов газонных трав, эти технологии не разработаны.

Цель исследования. Разработать технологии введения в культуру клеток и регенерации растений для газонных трав полевицы побегоносной (Agrostis stolonifera L., 1753), полевицы тонкой (Agrostis capillaris L., 1753), тимофеевки луговой (Phleum pratense L., 1753) и мятлика лугового (Poa pratensis L., 1753).

Материалы и методы. Каллус получали на среде Мурасиге-Скуга (МС) с различными концентрациями 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д). Для получения каллуса мятлика лугового использовалась среда МС с различными концентрациями и комбинациями 2,4-Д и 6- бензиламинопурина (БАП).

Результаты и обсуждения. Для получения каллуса полевицы побегоносной использовали среду МС с различным содержанием 2,4 Д. Каллус формировался с высокой частотой (78-80%) при концентрациях 2,4-Д 3, 4 и 5 мг/л. Культивирование каллуса на средах с высоким содержанием 2,4-Д вело к быстрой потере способности к морфогенезу. При концентрации 2,4-Д 10 мг/л частота каллусообразования была значительной, однако часть каллусов были неморфогенными.

Оптимальной средой для культивирования каллусов была среда с 1 мг/л 2,4-Д. Для дальнейшей работы была выбрана среда МС, содержащая 3 мг/л 2,4-Д для образования каллуса, 1мг/л - для пассирования.

Каллус полевицы тонкой формировался с наиболее высокой частотой (почти 80%) при концентрации 2 мг/л 2,4-Д. При концентрации 1 мг/л 2,4-Д, частота каллусообразования понижалась, а при концентрации 3, 4, 5 и 10 мг/л 2,4-Д подавляющее большинство каллусов теряло морфогенную способность. Оптимальной средой для культивирования каллусов была среда с 2 мг/л 2,4-Д.

Для получения каллуса тимофеевки луговой также использовались различные концентрации 2,4-Д. Каллус формировался с наиболее высокой частотой (более 70 %) при концентрации 1 мг/л 2,4-Д. При концентрации 0,5 мг/л 2,4-Д каллус не образовывался, а при концентрациях 2, 3, 4, 5 и 10 мг/л 2,4-Д, подавляющее большинство каллусов были неморфогенными.

Оптимальной средой для культивирования каллусов была среда с 1 мг/л 2,4-Д.

Для получения каллуса мятлика лугового использование среды МС с различными концентрациями 2,4-Д оказалось неэффективным. Каллус формировался с низкой частотой (максимальная частота составляла 30% при концентрации 1 мг/л 2,4-Д), при этом каллусы были неморфогенными, регенерантов из них получить не удалось. Поэтому была использована среда МС с различными концентрациями и комбинациями 2,4-Д и БАП. Максимальный процент каллусообразования составил более 40 % при низких концентрациях фитогормонов, из калу-сов удалось получить регенеранты. Оптимальной средой для культивирования каллусов была среда, содержащая 2 мг/л 2,4-Д и 1 мг/л БАП. Полученные регенеранты полевицы тонкой, тимофеевки луговой и мятлика лугового укоренялись в пробирках на жидкой среде МС с половинным содержанием минеральных компонентов.

Вывод. Разработаны технологии введения в культуру клеток и регенерации газонных трав полевицы побегоносной, полевицы тонкой, тимофеевки луговой и мятлика лугового.

Таким образом, с этими видами газонных трав можно проводить различные биотехнологии- ческие манипуляции для получения растений устойчивых к экологическим стрессам.

Список литературы

  1. Гладков Е.А., Евсюков С.В., Гладкова О.В. Повышение экологической валентности газонных трав к засухе и противогололедным реагентам // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. 2015. № 4, с. 41-44.
  2. Гладков Е.А., Долгих Ю.И., Гладкова О.В. Фитотехнологии для охраны окружающей среды. Учебное пособие. М.: МГУИЭ, 2012, 202 с.
  3. Литвинова И.И., Гладков Е.А. Введение в культуру клеток у растений, используемых в качестве кормовых, лекарственных и декоративных, для получения стрессоустойчивых форм // Сельскохозяйственная биология. 2012. № 4. С. 94-99.
Год: 2016
Город: Шымкент
Категория: Медицина