На основе метода культуры ткани, а также при умелом его сочетании с традиционными способами селекции и возделывания растений сегодня создаются эффективные технологии, с их помощью по-новому решаются некоторые производственные задачи. Эти технологии используются для получения исходного селекционного материала, оздоровления от вирусной инфекции и размножения (микроклонирования) растений.
Микроклонированию нет альтернативы в случаях, когда невозможно или нежелательно семенное воспроизводство, когда необходимо быстро получить большое количество экземпляров редких и исчезающих видов растений или единичных ценных для селекции образцов и новых сортов.
Современные технологии позволяют размножить исходный посадочный материал in vitro значительно быстрее, чем семенным путем: растений-регенерантов образуется очень много, период их развития короче, чем у сеянцев. Кроме того, сохраняется генетическая однородность материала. Работать этим методом можно в «мертвый сезон» - осенью и зимой.
В последнее время микроклонирование широко используется при разведении цветочно-декоративных, овощных, плодовых и лесных культур. Метод очень выгоден. Его рентабельность обусловлена экономией площадей теплиц, сокращением периода выращивания растений, увеличением прибыли от реализации благодаря значительному улучшению качества продукции. Чтобы достичь этого, необходимо четко отработать все звенья процесса микроразмножения.
В лаборатории клеточно-инженерных методов селекции ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии in vitro размножают гвоздику, гиппеаструм, гиацинт, сенполию, розы, хризантемы.
Сенполия. На питательную среду Мурасиге-Скуга с добавками 6-бензиламинопурина (БАП) и α-нафтилуксусной кислоты помещают сегмент листа площадью около 1 кв. см, на котором через 1,5-2 месяца наблюдается массовое появление регенерантов. Культивируют сенполию на свету, оптимальные условия - укороченный день (10-12 ч) и невысокая интенсивность освещения (1,5-2,5 тыс. лк), температура 22-24 °С. При таком режиме регенеранты быстро растут. Через некоторое время их отсаживают на другую питательную среду для укоренения, а затем переносят в грунт. Листья молодых растений можно использовать вновь. Коэффициент размножения в течение года 1:1000.
Гиппеаструм и гиацинт. Для размножения этих культур используют здоровый материал, поскольку вирусная инфекция в значительной мере снижает декоративные качества растений. Луковицы предварительно выдерживают при низкой температуре для прохождения периода покоя.
На искусственную питательную среду Мурасиге-Скуга, дополненную 6-БАП, высаживают сегменты парных чешуй величиной около 1 кв. см, содержащие меристематические зоны. Через некоторое время образуется 2-4 побега, которые отсаживают и культивируют отдельно, а старые экспланты формируют новые. Молодые отсаженные растения-регенеранты по мере роста можно использовать как экспланты или подращивать для продажи.
Парные чешуи культивируют на свету интенсивностью 8-10 клк (16 ч), при температуре 25-27°. Для укоренения растения пересаживают на специальную среду, где они в течение 3-4 недели образуют хорошо развитую корневую систему. После этого их переносят в грунт. Коэффициент размножения гиппеаструма и гиацинта очень высок - до 200 растений за сезон от одной луковицы. Этим способом размножают также мускари, нарциссы и др.
Ремонтантная гвоздика. Микроклонирование этой культуры включает обязательную процедуру оздоровления от вирусной инфекции. Поэтому на питательную среду помещают конусы нарастания - верхушечную (апикальную) меристему побега или боковых почек, в которых, как правило, вирусы отсутствуют.
Через некоторое время увеличившуюся в размерах меристему переносят на среду Мурасиге-Скуга, содержащую 6-БАП, на которой через 3-4 недели образуются десятки адвентивных побегов. Сочетание в среде двух фитогормонов - цитокинина (кинетин, БАП) и ауксина (индолилуксусная кислота) обусловливает одновременное подращивание и укоренение растений. Молодые регенеранты высаживают в грунт. Следует, однако, отметить, что длительное (перманентное) культивирование гвоздики in vitro с целью получения регенерантов (5-6 повторных посадок) не рекомендуется, так как при этом ухудшаются сортовые признаки материала.
Методика позволяет быстро размножить любой генотип, даже если в вашем распоряжении есть только срезанные цветы с интересным колером или формой.
Розы. Микроклонирование этих растений не всегда удается из-за ряда биологических особенностей культуры. Тем не менее, посадка эксплантов - латеральных почек молодых побегов - на специально подобранные питательные среды (по прописи Мурасиге-Скуга с добавлением БАП для получения побегов или ауксинов для формирования корней) обеспечивает хороший выход регенерантов.
Боковые побеги начинают формироваться in vitro через 2-4 недели. Когда они достигнут 1 см в длину, их отсаживают на свежую среду, на которой образуются новые ветви. Так же, как у гвоздики, длительное непрерывное культивирование in vitro может привести к снижению сортовых качеств роз, поэтому мы рекомендуем после трех-пяти черенкований укоренить регенеранты, высадить их в грунт и использовать в. качестве маточников.
Метод разработан для размножения ряда сортов групп Чайногибридные и Флорибунда.
Проводятся успешные эксперименты по микроклонированию других декоративных растений (клубневая бегония, жимолость, фрезия, сирень). Лаборатория может оказать помощь заинтересованным организациям в производстве посадочного материала всех указанных культур.
В.А. Внучкова, И.Я. Марьяхина, Н.С. Конюхова,
Т.М. Чеботарева, М.Д. Калинникова, Л.В. Чистякова
ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии,
Цветоводство № 4, 1989 г.
