mikroszaporítási
Mikroszaporítási.
Mikroszaporítási - egyik módja mikrotenyésztési in «in vitro» feltételek
A vetőmag berendezések jellemezve két módszer terjedési: vetőmag és vegetatív. Mindkét módszer vannak előnyei és hátrányai. A hátrányok vetőmag reprodukció kell tulajdonítani, elsősorban a genetikai sokféleség a kapott anyag az ültetés és időtartamát a fiatalkorú időszakban. Amikor vegetatív szaporítással mentett genotípusa az anyanövény és csökkenti az időtartamát fiatalkorú időszakban. Azonban a legtöbb faj (elsősorban fafajok) a probléma vegetatív szaporítás nem teljesen megoldott.
Ez annak köszönhető, hogy a következő okok miatt:
- nem minden faj, még a juvenilis állapotban tud szaporodni vegetatív a szükséges hatékonysággal (tölgy, fenyő, lucfenyő, orehoplodnye et al.);
- ez gyakorlatilag lehetetlen a szaporítás dugványozással szaporítani sokféle fák életkora 10-15 év;
- Nem mindig lehetséges egy szabványos ültetési anyag (felhalmozódás lehetőségét és továbbítása);
- fáradságos és bonyolult műveletek során reprodukciós felnőttek (fás) keresztül növényekben vakcinázás;
- eredménytelensége a fejlett technológiák előállításához elegendő mennyiségű genetikailag homogén anyag egész évben.
Advances in sejt és szövettenyészetek vezetett az elsősorban az új módszer a mikroszaporítás - klonális mikrotenyésztési (készítmény in vitro körülmények között (in vitro) ivartalanul növények genetikailag azonosak az eredeti példány). A módszer alapja az az egyedülálló képessége, növényi sejtek felismerni a benne rejlő totipotenciát, vagyis hatása alatt exogén hatások ad okot egy teljes növény organizmusok.
Ez a módszer természetesen számos előnye van a létező hagyományos nemesítési módszerekkel:
- megszerzése genetikailag egységes ültetési anyagok;
a kibocsátás a növények a vírusok segítségével merisztéma kultúra;
- magas szorzótényező (105-106 - a fű, virág növények, 104-105 - fás cserjék, 104 - puhafa);
- időtartamának csökkentésére egy kiválasztási folyamat;
- áttérés felgyorsításáról fiatalkori növények reprodukciós fázisban a fejlődés;
- reprodukciója szaporított növényeket a hagyományos módszerekkel nehéz;
- a munka lehetőségét egy év, és helyet takarít szükséges termesztésére ültetési anyag;
Az első előleget klónozott mikroszaporítási kaptuk a késő 50-es években a XX századi francia tudós Georges Morel, akiknek sikerült az első regenerált növények orchideák. A siker J. Morel a mikroszaporítási hozzájárult már kidolgozott mire a technika növénytermesztést apikális merisztéma körülmények in vitro. Jellemzően, a kutatók a primer apikális merisztéma explantátum segítségével lágyszárú növények: szegfű, krizantém, napraforgó, borsó, kukorica, ruccolasalátát és tanulmányozták a hatása A tenyésztési tápközeg összetételének a regenerációs és a kialakulását a növények. Jacques Morel műveiben is használják a hegyét Cymbidium (család Orchidaceae.), Amely egy növekedési kúp, és két vagy három leveles primordia ahonnan, bizonyos körülmények között képződik a gömb gömbök - protocorms. Alakult protocorms megoszthatja majd művelni magát az újonnan előállított táptalaj kialakítása előtt a levél primordia és gyökerek. Ennek eredményeként azt találták, hogy ez a folyamat végtelen, és akkor kap egy csomó jó minőségű és a genetikailag homogén vírusmentes ültetési anyag.
Oroszországban munka klonális mikrotenyésztés kezdődött a 60-as években a szövettenyésztő laboratóriumi és morphogenesis Plant Physiology Intézet. Timiryazev Tudományos Akadémia. Irányítása alatt levelező tagja. Orosz Tudományos Akadémia, akadémikus a RAAS Butenko RG vizsgálták feltételek mikrotenyésztésére burgonya, cukorrépa, szegfű, gerbera, frézia és néhány más növények, és a tervezett ipari technológiák. Így, az első sikereket a klonális mikroszaporításában tenyésztésével kapcsolatos apikális merisztéma lágyszárú növények megfelelő táptalajon, amely végső esetben a regenerált növények.
Azonban az alkalmazási köre mikroszaporítási változatos és hajlamos a folyamatos terjeszkedés. Ez elsősorban vonatkozik in vitro proliferációját felnőtt fák, különösen a tűlevelűek, és az in vitro technika megőrzésére a ritka és veszélyeztetett fajok a gyógynövények. Jelenleg ezen a területen nem történt pozitív elmozdulás.
Szakaszai mikrotenyésztésére növény terjedését.
Klonális Mikroszaporítási folyamat lehet osztani 4 lépésben:
1. Válogatás a donor növény, szigetelő explantumokat növekvő és egyre jól steril kultúra.
2. A mikroszaporítás Valójában, amikor megkapta a maximális számot elérte merisztéma klónok.
3. Gyökeresedés hajtások megszorozzuk azok későbbi adaptálása a talaj feltételek és alacsony hőmérsékleten lerakódás, ha szükséges regenerált növényekben (+ 2 ° C-on, + 10 ° C).
4. Növekvő növények üvegházi körülmények között, és felkészíti őket eladásra, vagy ültetés terén.
Tissue kultúra mind a négy szükséges lépéseket, hogy egy meghatározott táptalaj kompozíció.
Az első lépés az, hogy jó vétel növekvő steril kultúra. Azokban az esetekben, amikor nehéz, hogy megkapja az eredeti steril explantátumtenyésztéssel, ajánlott, hogy vezessenek be a táptalajba antibiotikumokkal (tetraciklin, penicillin G, stb) koncentrációban az 100-200 mg / l. Ez elsősorban vonatkozik fás növények hajlamosak a felhalmozási belső fertőzés.
Az első szakasz általában használt közegben tartalmazó ásványi sókat Murashige és Skoog kapható, és a különböző biológiailag aktív anyagok és növekedési faktorok (auxinok, citokininek) különböző kombinációkban függően az objektum. Azokban az esetekben, ahol a növekedés gátlása az elsődleges explantátum, juttatása által, hogy a táptalajhoz a mérgező anyagok (fenolok, terpének és egyéb másodlagos vegyületek) lehet eltávolítani, hogy segítségével antioxidánsok. Ez kétféle módon történhet: vagy omyvkoy kiültetett gyenge oldatot 4-24 óra hosszat, vagy közvetlen hozzáadásával a tápközeghez. Mivel az antioxidánsokat a: aszkorbinsav (1 mg / l), a glutation (4-5 mg / l), ditiotrietol (1-3 mg / l), dietilditiokarbomat (2-5 mg / l), a polivinil-pirrolidon (5000-10000 mg / l). Egyes esetekben célszerű hozzáadni a táptalajhoz adszorbens - fa aktív szén koncentrációban 0,5-1%. Az időtartam az első fázisban változhat 1-2 hónap, ami a megfigyelt növekedés merisztéma szövet és a kialakulását elsődleges hajtások.
2 szakasz - mikrotenyésztési. Ebben a szakaszban meg kell tenni, hogy a lehető legtöbb meriklonov, szem előtt tartva, hogy egyre több a szubkultúrák növeli regenerált növények kóros morfológiai és lehet megfigyelni a kialakulását mutáns növények.
Ahogy az első lépésben, a tápközeg használt vényköteles Murashige és Skoog tápközegben tartalmazó különböző biológiailag aktív anyagot, valamint növényi növekedést szabályozó. A fő szerepe a kiválasztási Az optimális körülmények tenyésztésére explantátumokat játszanak koncentráció aránya és vezetjük be a táptalajt citokininek és auxinok. Tól citokinin BAP használják leggyakrabban koncentrációja 1 és 10 mg / l, és az auxin-IAA és NAA koncentrációig 0,5 mg / l.
3. és 4. lépést - gyökereztető microshoots későbbi alkalmazkodás talajviszonyok és leszállási a területen vannak a leginkább időigényes lépéseket, amelyek függnek a sikeres klonális mikrotenyésztési. A harmadik szakaszban, általában változtatni az alapvető táptalaj összetételére: csökken a két, de néha négyszer koncentrációja ásványi sók Murashige és Skoog vényköteles vagy helyébe Fehér közegben, csökkentik a cukor és legfeljebb 0,5-1% teljesen kizárni citokininek így csak egy auxin. Az itt használt gyökereztető stimulátor β-indolil-3-vajsav (IBA), NAA vagy IAA.
microshoots Gyökeresedési magatartás két módja van:
1) fenntartása microshoots több órán át (2-24 óra) steril tömény oldat auxin (20-50 mg / l), és ezt követően tenyésztjük őket agar táptalajon hormonok nélkül, vagy közvetlenül egy megfelelő talaj-szubsztrát (flash eljárás);
2) közvetlen microshoots tenyésztést 3-4 hétig tartalmazó táptalajon auxin alacsony koncentrációban (1-5 mg / l függően a vizsgálat tárgya). Nemrégiben, egy eljárás gyökereztető cső növények hidroponikus körülmények között. Ez a módszer nagyban egyszerűsíti a gyökereztető szakaszában a növény és fogadni egy időben, alkalmazkodik a természetes körülmények között. Burgonya bezsubstratnuyu lehet használni hidropónika termelni mini gumó. Árnyék a alján a tenyészedény sűrű, fekete ruhával vagy hozzátéve, hogy a táptalajhoz az aktív szén elősegíti a gyökereztető microshoots.
Transzplantációs a regenerált növények a szubsztrát egy kritikus szakaszban, a végső folyamat klonális mikrotenyésztési. A legjobb időt a kiültetés cső növények - tavasszal vagy kora nyáron.
Növények két vagy három levél és egy jól fejlett gyökérzet óvatosan eltávolítjuk a palackról vagy csövek csipesz hosszú tippeket és egy speciális horog. A gyökereket mentesre mossuk maradékok agar és ültetett a talajba szubsztrát, előzőleg sterilizált 85-90 ° C-on 1-2 órán át a legtöbb növényt használunk szubsztrátként tőzeg, homok (3: 1). tőzeg, gyep talaj, perlit (1: 1: 1); tőzeg, homok és perlit (1: 1: 1). A kivétel a család Orchidaceae, amely szubsztrátumot készítünk, amely tőzegmoha, majd tőzeg elhagyja bükk vagy tölgy, fenyőkéreg (1: 1: 1).
Előre elkészített talaj szubsztrát pikirovochnye megtöltött dobozok vagy tőzeg edényeket, amelyek növesztettük regenerált növények. Edények a növényeket üvegházba helyezzük szabályozott hőmérsékletű (20-22 ° C), a megvilágítás nem több, mint 5 ezer. Lux, és 65-90% páratartalom mellett. A jobb növényi növekedés feltételeinek megteremtése a mesterséges köd. Azokban az esetekben, ahol nincs lehetőség arra, hogy olyan körülmények között, a cserépben növényekkel borított üvegedénybe vagy műanyag zacskók, amelyeket fokozatosan megnyitják a teljes növény alkalmazkodás.
Miután 20-30 nappal a vetés után, illetve gyökeres növények etetett oldatok ásványi sók Knudson, Murashige és Skoog, Chesnokova, Knop (attól függően, hogy a növény számára), vagy komplex műtrágyák. Mivel a növények növekedését őket ül egy nagy konténer egy friss szubsztráttal. További tenyésztést háziasított növények megegyezik által elfogadott gazdálkodási technikákat a termesztés minden egyes növényfaj.
Az alkalmazkodási folyamat cső növények talajviszonyok a legköltségesebb, és időigényes művelet. Gyakran után a növények kiültetés a talajba megfigyelt stunting lombvesztési és halál a növények. Ezek a jelenségek kapcsolódnak, elsősorban arra a tényre, hogy a cső növények megzavarta a tevékenységét sztóma berendezésbe, így nincs veszteség nagy mennyiségű vizet. Másodszor, egyes növények in vitro körülmények között, nincs kialakulását gyökér szőrszálakat, ami viszont az sérti a víz felszívódását és ásványi anyagok a talajban. Ezért ajánlatos, hogy a harmadik vagy negyedik szakaszában klonális mikrotenyésztési alkalmazzunk mesterséges mikorrhizálás a növények (mycotrophic), tekintve pozitív szerepet ellátó növények ásványi és szerves tápanyagok, víz, biológiailag aktív anyagok, valamint a növények védelmére a kórokozók.
Indiai tudós felvetette egy egyszerű módszer, hogy megakadályozzák a gyors kiszáradás leveleinek in vitro nevelt, alatt transzplantációs területén. A módszer abban áll, az a tény, hogy a levelek alatt akklimatizációs időszak szórandó 50% -os vizes glicerint vagy ezek elegyét paraffinviasz, vagy zsír dietil-éterben (1: 1). Ez a módszer segít elkerülni a hosszú és javítások keményítő eljárások cső növények és a 100% a túlélési arányuk.
Módszerek a klonális mikrotenyésztési.
Sok módszer van klonális mikroszaporítással, valamint azok különböző besorolás. Az egyik szerint által javasolt Murashige 1977, a folyamat lehet tenni a következő módon:
1. aktiválása hónalji merisztémákban.
2. A formáció vadhajtások szövet-explantátum.
3. A megjelenése vadhajtások a bőrkeményedés.
4. indukálása szomatikus embriogenezis a sejtekben az explantátum.
5. szomatikus embriogenezis a kallusz szövetet.
6. A formáció járulékos embriók szöveti primer szomatikus embriók (elsődleges Division embrioidok).
NV Kataeva és Boutenko RG (1983) izolált két alapvetően különböző típusú klonális mikrotenyésztési:
1. aktiválása meglévő egy növényben merisztéma (a csúcsa a szár, axillaris és a nyugvó szár rügyek).
2. Indukciós előfordulásának vese-, vagy embrioid de novo:
a) képződésének járulékos hajtások közvetlenül kiültetett szövet;
b) indukálása szomatikus embriogenezis;
c) differenciálódását járulékos rügyek és cseréljen elsődleges kallusz szövetet.
A fő módszer alkalmazható klonális mikrotenyésztésére növények - aktiválása már meglévő a növényi merisztémák. Ez alapján az eltávolítása csúcsi dominancia.
Ez úgy érhető el két módon: a) eltávolítja a apikális merisztéma szár és az azt követő menekülési mikrocherenkovaniem bezgormonalnoy in vitro egy közepes; b) hozzátéve, hogy a táptalaj anyagok citokininlebontó típusú hatás kiváltása a többszöri hónalji hajtások. Tipikusan, a használt citokinin 6-benzil-amino-purint (BAP) és a 6-furfurilamino (kinetin) és a zeatin.
Hajtások így kapott elválasztjuk a kezdeti explantátum, és újra tenyésztjük függetlenül friss készítmény közepes, serkenti a proliferációt a hónalji merisztémák és lő megjelenése magasabb rendű.
Gyakran használják explantátumokat vagy apikális axilláris rügyek, amelyek izoláltunk szökését, és ráhelyezzük egy tápközegen citokininek.
A kapott hajtások gerendák szakadék, ha szükséges, dugványok és friss táptalajra átvisszük. Miután néhány passzázs, hozzátéve, hogy a tápközegben auxinok, állandósítani hajtások in vitro, majd talajra visszük át, ahol kedvező feltételeket teremt a növény adaptáció.
Alkalmazkodás kémcsőben emelkedett talajviszonyok.
Jelenleg ezt a módszert széles körben használják a termelés az ültetési anyag a növények, mind a technikai és zöldségek, valamint a tenyésztésre ipari virágkertészeti növények (például, szegfű), trópusi és szubtrópusi növények, gyümölcsök és bogyós növények, fás növények.
