WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

А Б В Г Рис. 2. Микросрезы семядолей лещины (18 мкм) нижней с почечкой (А) и без неё (Б) (40), верхней (В) и средней (Г) частей (100) Процессы регенерации эксплантов семядолей разной зрелости Экспланты нижней, верхней и средней частей семядолей отличались между собой по активности, как роста, так и регенерации. Экспланты семядолей разных частей незрелых плодов лещины в начале культивирования увеличивались в размерах, затем на них появлялся каллус. На процессы регенерации неодинаково влияют и условия освещения. При естественном освещении у эксплантов семядолей нижней части с почечкой отмечен рост побега с зелёными листочками, а в темноте формирование этиолированных побегов и листьев. На свету чаще всего формировался каллус жёлто-зелёной, а в темноте бело молочной окраски. Предварительное и постоянное культивирование эксплантов в темноте индуцировало деление клеток, формирование каллуса и адвентивных корней (табл. 3).

Таблица 3. Характеристика морфогенеза эксплантов семядолей лещины in vitro (37-е сутки) Каллусогенез Ризогенез Формирование побега Варианты интенсивность, количество, высота, % % % балл шт см Экспланты с почечкой 1 а 95 2 80 2 80 4,4 ± 0, б 85 4 60 2 40 4,4 ± 0,2 а 95 3 65 5 45 3,5 ± 0, б 94 3 79 2 47 4,0 ± 0,3 а 82 3 64 4 46 2,8 ± 1, б 80 3 67 2 67 5,7 ± 1,4 а 94 3 88 3 59 5,5 ± 0, б 83 2 89 7 78 6,7 ± 0,Экспланты без почечки 1 а 75 2 50 3 0 б 83 3 28 3 0 2 а 79 3 20 5 0 б 94 3 28 2 0 3 а 74 3 32 3 0 б 82 3 22 5 0 4 а 85 2 15 2 0 б 68 3 26 5 0 Примечание: а – среда МС (контроль), б – МС с ИМК и БАП в соотношении (1:1), 1 – 4 варианты освещения Каллус формировался на эксплантах разных частей семядолей. У эксплантов средней части семядолей на обеих раневых поверхностях формировался обширный каллус, что существенно меняло соотношение биомассы экспланта и каллуса. Прослеживается отрицательная связь между наличием почечки на эксплантах и образованием каллуса. Рост и морфогенез почечки эксплантов нижней части семядолей подавлял каллусогенез. При культивировании эксплантов семядолей на свету на каллусе формировались адвентивные корни с положительным геотропизмом, а в темноте с отрицательным. Экспланты с по чечкой развивали корневую систему с ветвлением и положительным геотропизмом (рис. 3).

Рис. 3. Экспланты основания семядолей с побегом и корнями (1) и с каллусом и корнями (2) 1 Морфогенез эксплантов семядолей в зависимости условий культивирования Наличие в среде ИМК и БАП стимулирует ризогенез и морфогенез. Изучали проявление активности к регенерации и морфогенезу у эксплантов нижней с почкой и без неё, верхней и средней и частей семядолей с темпами их роста.

Экспланты семядолей, заметно увеличивались в размерах, а на 7-е сутки формировали каллус и корни. Экспланты средней части семядолей значительно увеличивались в размерах и развивали каллус на верхней и нижней раневой поверхности. У эксплантов семядолей во всех вариантах in vitro был отмечен прирост сырой биомассы (табл. 4).

Таблица 4. Характеристика прироста биомассы эксплантов семядолей in vitro Сырая биомасса, мг Сухая биомасса, мг Варианты а б в г а б в г Контроль 252 747 265 7 75 283 44 0,ИМК 247 849 875 35 64 93 99 6,БАП 259 1580 465 36 78 262 84 4,ИМК+БАП (1:1) 245 650 721 27 61 131 90 4,ИМК+БАП (1:2) 292 834 630 47 73 236 80 6,Примечание: исходные биомассы эксплантов (а), величины прироста семядоли (б), каллуса (в) и корней (г) на 60-е сутки Прирост биомассы семядоли составил 650-1580 мг. Наибольший прирост сырой биомассы характерен для варианта с БАП – 1580 мг и с ИМК – 849 мг.

Накопление сырой биомассы семядолями и корнями отмечено в варианте с БАП, а каллуса в варианте с ИМК. Дифференциация корней была лучше в вариантах с ИМК и БАП. Между ростом корней и содержанием ИМК и БАП в среде существует положительная связь. На прирост сырой биомассы каллуса влияет больше присутствие в среде ИМК, а семядолей БАП. Прирост сухой биомассы семядолей лучше в вариантах с ИМК и БАП. Высокий прирост сухой биомассы каллуса и корней отмечен с ИМК и БАП, чем в контроле (рис. 4).

А Б % % корней каллуса семядолей исходная 0 I II III IV V I II III IV V Рис. 4. Характеристика прироста сырой (А) и сухой (Б) биомассы эксплантов на 60-е сутки, варианты опыта: I – МС (контроль), II – МС с ИМК, III – МС с БАП, IV – МС с ИМК и БАП в соотношениях (1:1) и V – (1:2) На морфогенез влияют не только условия культивирования, но и уровень организации эксплантов.

Биомасса эксплантов в зависимости от условий культивирования Для определения влияния условий культивирования на накопление биомассы и реализацию процессов регенерации у эксплантов семядолей были проведёны дисперсионный и корреляционный анализы по результатам опытных данных. Сравнивали активность к морфогенезу и регенерации у эксплантов семядолей формы Южнодагестанский и сорта Римский. Накопление сырой биомассы адвентивными корнями у обоих вариантов на среде с ИМК и БАП в соотношениях (1:1) и (1:2) угнетается (табл. 7).

Таблица 7. Сырая биомасса (мг) эксплантов при культивировании в разных условиях форма Южнодагестанский сорт Римский Варианты дисперсия дисперсия ± m ± m семядоля I 1433 ± 12,6 540370 1408 ± 11,1 II 1054 ± 8,1 385124 1979 ± 12,2 III 1446 ± 11,4 606317 1928 ± 12,6 IV 1259 ± 9,6 446312 2134 ± 13,8 V 1300 ± 9,0 434735 1782 ± 12,5 каллус I 184 ± 3,5 41677 185 ± 2,7 II 104 ± 2,2 28530 346 ± 4,5 III 235 ± 3,5 57369 375 ± 4,8 IV 206 ± 2,6 32237 283 ± 3,9 V 265 ± 3,9 80016 413 ± 4,2 корни I 20 ± 0,5 996 67 ± 2,3 II 15 ± 0,4 913 52 ± 1,1 III 12 ± 0,3 538 35 ± 0,9 IV 11 ± 0,3 366 31 ± 0,6 V 7 ± 0,3 342 14 ± 0,4 Примечание: – среднее арифметическое значение признака, m – ошибка средней арифметической; варианты опыта (I-V) см. рис. Сырая биомасса корней из-за ингибирования их дифференциации у формы Южнодагестанский и сорта Римский на среде с ИМК и БАП в соотношении (1:2) была низкой. Содержание ИМК и БАП в соотношении (1:2) достоверно стимулирует накопление сырой биомассы семядолей сорта Римский, что сопровождается накоплением сухой биомассы, а также сырой и сухой биомассы их каллусов и корней по сравнению с контролем. В варианте с ИМК у формы Южнодагестанский между сырой биомассой семядолей и каллуса отмечена высокая положительная (+0,67), а между сухой отрицательная корреляция. У сор та Римский между сухой биомассой семядолей и каллуса отрицательная корреляция.

На среде с ИМК и БАП в соотношении (1:1) и (1:2) у формы Южнодагестанский положительная корреляция была выражена между сырой биомассой семядолей и корней, тогда как отрицательная между сухой биомассой семядолей и каллуса. У сорта Римский положительная корреляция отмечена между сырой биомассой семядолей и каллуса. На среде с БАП у формы Южнодагестанский положительная корреляция между сырой и сухой биомассой каллуса и корней, а в варианте с ИМК и БАП в соотношении (1:1) у обоих вариантов отрицательная. Соотношение биомассы (%) семядолей, каллуса и корней при культивировании с разным соотношением ИМК и БАП у формы Южнодагестанский и сорта Римский представлено на рисунке 5.

форма Южнодагестансий I II III IV V сортРимский Рис. 5. Соотношение биомассы (%) семядоли, каллуса и корней обозначения вариантов (I – V) см. рис. Влияние дифференциации каллуса на морфогенез В культуре каллусных тканей и их клеток могут быть экспериментально реализованы потенции к морфогенезу. При этом de novo возникают корни, побеги, листья и, даже цветы (Бутенко, 1975, Юсуфов, 2008).

Каллус и семядоли пассировали, на свежую среду МС (контроль) и МС с ИМК и БАП в соотношении (1:1) (опыт). При этом семядоли и их каллусы были разделены на две группы с корнями и почками и без них. На основании проведённых исследований у пассированного каллуса и семядолей, образовавших исходно корни, процессы роста и ризогенеза реализуются активнее, чем у таковых без корней. В вариантах опыта активными к росту и морфогенезу оказались пассированные каллусы, культивируемые с ИМК и БАП в соотношении (1:1).

Пассированный каллус с корнями по срокам и темпам ризогенеза опережал каллус без корней.

Следовательно, исходное состояние дифференциации каллуса и семядолей эксплантов влияет на процессы последующего морфогенеза при пассировании. Природа этого явления может быть объяснена наличием в них уже заложившихся зачатков корней или индуцирующих этот процесс веществ.

Пассированный каллус с корнями (А) проявлял большую активность к ризогенезу по сравнению с таковым без корней (Б). В этих вариантах отмечены неодинаковые темпы ризогенеза при изменении соотношений ИМК и БАП в среде (табл. 8).

Таблица 8. Характеристика влияния разного состояния предыдущей дифференциации каллуса на морфогенез (60-е сутки) Рост Ризогенез Варианты интенсивность % балл % % балл МС (контроль) А 122 2,2 76 159 4,Б 100 1,8 20 100 2,В 167 3,0 50 100 2,Г 161 2,9 0 0 МС + ИМК и БАП (1:1) А 90 2,7 45 50 2,Б 100 3,0 40 100 5,В 117 3,5 30 65 3,Г 127 3,8 20 24 1,Примечание: пассированные каллусы с корнями (А) и без них (Б) и семядоли с корнями (В) и без них (Г) Как на минимальной среде, так и с ИМК и БАП у пассированного каллуса и частей семядолей в вариантах с корнями и без них на 10-е сутки было отмечено образование корней. Рост каллуса активнее протекал в случае наличия в среде ИМК и БАП. Пассированный каллус с корнями и без корней не отличался между собой по росту и регенерации.

При наличии в среде ИМК и БАП по накоплению биомассы каллус с корнями и без них превосходил контроль. Интенсивность накопления биомассы у пассируемого каллуса из прежних вариантов с ИМК и БАП мало отличалась после переноса на свежую среду.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ На основании проведённых исследований дана характеристика специфике реализации потенций к регенерации у различных изолированных структур лещины, что позволяет оценить роль программного (наследственного) и индуцированного (онтогенетического) контроля в реализации потенций к регенерации у растений и познания её природы. Реализация процессов регенерации выражается в изменении их количественных («активность») и качественных («наследственная способность») параметров (Юсуфов, 1982, 2008). В этом смысле в процессах регенерации у разных структур, преобладающими являются онтогенетические факторы, состояние роста и организации и условия культивирования. Активность естественного вегетативного возобновления свидетельствует о наличии потенций к образованию придаточных корней у побегов, что неодинаково реализуется в зависимости от антропогенных воздействий. Естественное вегетативное возобновление лещины интенсивно реализуется у молодых и зелёных побегов (поросли) путём формирования придаточных корней. Всё ещё ограничены данные, свидетельствующие о различиях в регенерации у различных структур в пределах индивидуума (Уоринг, Филипс, 1984, Чуб и др., 1994).

Наши результаты показывают роль специализации структур лещины в реализации ими потенций к росту и дифференциации у эксплантов фрагментов череш ков, пластинок листа, междоузлий побега, почек и семядолей in vitro, а также укоренения зелёных и одревесневших стеблевых черенков. Различные структуры также отличаются оптимальными условиями культивирования. Реализация потенций к регенерации у различных структур определяется наследственной нормой реакции на условия культивирования.

ВЫВОДЫ 1. Лещина с естественным вегетативным возобновлением – удобная модель для конкретизации роли наследственных и онтогенетических факторов в реализации процессов регенерации.

2. Реализация процессов регенерации зависит от возрастного состояния, организации и условий культивирования структур. Зелёные стеблевые черенки лещины хорошо укореняются и без ИМК в парниках с искусственным туманом.

3. Экспланты семядолей незрелых плодов обладают активностью к росту, каллусо - и корнеобразованию. При культивировании эксплантов семядолей с почечкой развиваются побеги с корнями и зелёными листьями.

4. Биомасса семядолей, каллуса и корней обнаруживает сильную изменчивость, их показатели не всегда коррелируют между собой и зависят от условий культивирования. ИМК стимулирует образование каллуса и корней, а БАП накопление биомассы семядоли.

5. Состояние дифференциации каллуса и частей семядолей оказывает влияние на морфогенез.

6. Факторы эволюции генетических предпосылок развития процессов регенерации и онтогенетических механизмов их реализации нуждаются в дальнейшей конкретизации.

Рекомендации производству.

1. Результаты укоренения зелёных черенков можно использовать для получения посадочного материала.

2. Индукцию побегов у эксплантов можно использовать в селекционных целях для выявления наследственных различий потомства соматических клонов.

3. Культивирование in vitro эксплантов семядолей с почечкой можно использовать для микроклонального размножения лещины.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК 1. Юсуфов А.Г., Алиханова А.А. Особенности морфогенеза изолированных семядолей лещины in vitro//Изв. вузов. Сев. - Кавк. регион. естеств. науки. - 2005. - № 4. - С. 46-2. Юсуфов А.Г., Алиханова А.А. Специфика дифференциации каллусов и её влияние на морфогенез эксплантов//Вестн. ДНЦ РАН. - 2005. - № 21. - С.

65-3. Юсуфов А.Г., Алиханова А.А. Естественное возобновление лещины в аридных экосистемах при антропогенных воздействиях//Лесное хозяйство. - 2008. - № 3. - С. 26-Публикации в других изданиях 4. Алиханова А.А.Вегетативное размножение лещины черенками//Вестник ДГУ. - Махачкала, 2005. - Вып. 1. С. 103-5. Алиханова А.А. Регенерационная активность у разных изолированных структур лещины/Депонированная рукопись. - М.: ВИНИТИ РАН, 2005. - № 101В. - 18 с.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»