Проблемы культивирования эксплантов пшеницы и пути их преодоления

УДК 633.11:581.143.6

ПРОБЛЕМЫ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ЭКСПЛАНТОВ ПШЕНИЦЫ И ПУТИ ИХ ПРЕОДОЛЕНИЯ

Е.В. Бойко (студент), С.М. Ленивко (к.б.н., доцент)

БрГУ имени А.С. Пушкина, г. Брест, Республика Беларусь

Получение морфогенного  каллуса  и  последующая регенерация  растений  –  неотъемлемая  часть  многих  растительных биотехнологий.  Трудности, возникающие  при  прохождении  этих этапов, особенно  характерны  для  культуры  in  vitro  клеток,  тканей  и  органов злаков, в том числе и пшеницы – основной хлебной культуры.

При введении различных эксплантов в культуру важным является формирование необходимых условий для дедифференцировки их клеток и последующей реализацией их тотипотентности. В связи с этим разрабатываются различные мероприятия по подбору типов эксплантов, состава питательной среды и генотипа донорного растения.  

Для получения первичного каллуса можно использовать любые клетки и ткани растения ввиду того, что клетки растений способны к дедифференциации при определенных концентрациях фитогормонов в питательной среде[1]. Но чаще используют для этой цели клетки меристемы, так как они наименее дифференцированы. В питательную среду для каллусообразования обязательно входят ауксин (для дедифференциации клеток) и цитокинин (для индукции клеточных делений)[2].После получения каллусной культуры каллус можно разделить и каждую часть использовать для регенерации целых растений. Так как каллус является бесформенной недифференцированной клеточной массой, то для регенерации растения необходимо индуцировать морфогенез путем изменения концентраций фитогормонов в среде[3].

   Несмотря  на  то,  что  регенерация  целого  растения  из  культивируемых каллусных  клеток  описана  для  многих  представителей  этого  семейства, усовершенствование  системы  культивирования  in  vitro  и повышение выхода растений-регенерантов злаков остаются актуальными.

  Клональное микроразмножение является перспективным способом вегетативного размножения растений, позволяющим получать генетически однородный, оздоровленный посадочный материал, иметь высокий коэффициент размножения, сокращать селекционный процесс, проводить работы в течение круглого года, экономя при этом площади, необходимые для выращивания растений[4]. Во многих странах мира биоиндустрия микроклонального размножения поставлена на поточную промышленную основу и представлена десятками активно функционирующих предприятий[5].

     При микроклональном размножении растения получаются свободные от грибковой, бактериальной инфекции, а при использовании дополнительной обработки с удалением меристемы – свободные от многих

вредоносных вирусных инфекций. При пересадке растений в стерильных условиях исключается возможность повторного заражения, что позволяет получать элитный посадочный материал[6].

     Рост  изолированных  тканей растений на искусственных  питательных средах дает возможность  выращивать растения в течение  всего года,а использование метода микрочеренкования – получать большой выход рассады, при изначально незначительном количестве маточных.

                            СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Атанасов  А.  Биотехнология  в  растениеводстве./  Пер.  с 

болг. Е.В. Дененко. Отв. Ред. Шумный В.К., Новосибирск, 1993. –

241 с.

2. Першина Л.А. Методы культивирования in vitro в биотех-

нологии растений. Новосибирск, Изд. НГУ, 2000, – 68 с.

3. Носов  А.М.  Физиологическая  регуляция  роста  и  синтеза

вторичных  соединений.  Биология  культивируемых  клеток  и  био-

технология растений. М.: Наука, 1991, –519c .

4. Круглова Н.Н., Горбунова В.Ю., Куксо П.А. Морфогенез в культуре in vitro: роль фитогормонов // Успехи соврем. биологии, 1999. Т. 119, Вып. 6. С. . –577.

5.Бутенко Р.Г. Экспериментальный морфогенез и дифференциация в культуре клеток растений (XXXV Тимирязевское чтение). – М: Изд-во Наука, 1975.-51 с

6. Бутенко  Р.Г.  Биология  клеток  высших  растений  in vitro  и  биотехнологии  на  их  основе.  М.:  ФБК–ПРЕСС, 1999. 160 с.