Розсада, відводки та посів насіння – це єдиний спосіб збільшити кількість пропонованих рослин? Як виявилося – вже ні! До все частіше використовуваних методів додалосярозмноження рослин in vitroПодивіться, як виглядає розмноження рослин in vitro, як воно виконується та які рослини найчастіше розмножують методом in vitro.
Розмноження рослин in vitro
У садівництві настала нова ера, а це означає, що сьогодні, крім традиційних методів розмноження рослин, використовується цілий ряд, часто досить незвичайних методів.На перше місце серед цих незвичайних методів просувається мікророзмноження, тобто.репродукція in vitroЦе означає те ж саме, що і культивування на склі, і це не нова техніка, як може здатися, оскільки її показники вказують на кілька десятків років спроб, які завершилися створенням ряду методів розмноження фрагментів рослин в лабораторних умовах
Репродукція рослин in vitroбазується на майже необмежених регенеративних здібностях усіх рослинних клітин із незмінним ядром. Ці схильності живих рослинних клітин зберігати повну генетичну інформацію та повну здатність до розвитку, незалежно від ступеня їх диференціювання, називають тотипотентністю. Ця властивість дозволяє в багатьох випадках відтворити цілісний рослинний організм з невеликих ділянок листя, пагонів, коренів або навіть в крайньому випадку - з окремих клітин
В даний часрозмноження рослин in vitroВикористовує практично всі декоративні, культурні, а також плодові рослини.Досить поглянути на довгий список видів, які щороку отримують сотні тисяч нових екземплярів лише за допомогоювідтворення in vitroМи знайдемо тут мін. гвоздика, гербери, антурія, з садових рослин будуть нарциси, лілейники та лілії, а з плодових - суниця, чорниця, кизил і багато-багато іншого
Технікарозмноження рослин in vitroдосить просто - достатньо отримати конус росту рослини або навіть уривок меристематичної тканини з недиференційованими клітинами з величезним регенеративним потенціалом і помістити його на належним чином збалансоване середовище в, можливо, стерильних лабораторних умовах. Це здається тривіальним, чи не так? Ну, це не так
Якщо тканини, зібрані длярепродукції in vitroбудуть заражені патогенами, вся культура на самому початку виявиться великим провалом . Найбільшу загрозу становлять віруси, які можуть тривалий час жити в клітинах рослин, не викликаючи жодних симптомів.Якщо ми виготовимо (я думаю, це можна назвати великомасштабним виробництвом рослин за допомогою цього методу) нові зразки з зараженої вірусом материнської рослини, нас чекає неприємний сюрприз…
"Однак, щоб захиститися від потенційних наслідків розмноження хворих особин, кожна більшалабораторія культури in vitroперевіряє рослинний матеріал, який потрібно розмножити, на наявність вірусів, і, якщо вони присутні, вся колонія стовбурових клітин піддається термотерапії (тобто дії високої температури), яка ефективно пригнічує розмноження вірусу в рослині
Наступний етапрозмноження рослин in vitro- це розміщення фрагментів тканини на правильно підібраному агаризованому середовищі. Він повинен містити не тільки основні поживні речовини, з яких зможе отримувати рослина, що розвивається, але, перш за все, правильно складений набір рослинних гормонів. Саме фітогормони впливають на поділ рослинних клітин, їх ріст, диференціацію і, як наслідок, на відбудову повної рослини лише з калюсної бульбочки, тобто недиференційованої колонії стовбурових клітин.
Для стимуляції росту клітин в середовище додають строго певну концентрацію ауксинів і цитокінінів - двох основних груп фітогормонів, які зумовлюють правильний ріст і розвиток всієї рослини. Вже на самому початку дослідженьрозмноження рослин in vitroбуло виявлено, що незважаючи на те, що деякі рослинні гормони безпосередньо не стимулюють бруньку нової рослини, їх присутність у неправильному концентрація викликає пригнічення росту і часто, як наслідок, загибель мозолі. Багаторічні дослідження привели до створення детальних таблиць концентрації фітогормонів у середовищах у кожній із фаз росту та часу, протягом якого ці сполуки повинні бути присутніми в середовищі під час розмноження окремих видів і навіть сортів рослин. І тому для стимуляції розвитку коренів співвідношення концентрацій ауксину і цитокініну інше, ніж у випадку розвитку пагонів і листя
Норма прирозмноженні рослин in vitroполягає в тому, що для стимуляції розвитку нових пагонів слід збільшити частку цитокінінових гормонів у середовищі.Однак, щоб проросток розвинув потужну кореневу систему, його слід перенести на агаризоване середовище з підвищеним співвідношенням ауксинів до цитокінінів
Зазвичай при пересадці зростаючої маси клітин на нове середовище при строго визначеному складі клітинні групи також можуть бути зібрані з метою збільшення числа нащадків. Це призводить до отримання величезної кількості нових рослин з однієї гранули калюсу за рекордно короткий час. Цей метод роботи також підтримується фінансовими міркуваннями, оскільки велика кількість нових саджанців, часто мільйонами штук, може бути отримана на відносно невеликій площі лабораторних столів
Дуже важлива роль під час весь циклрозмноження рослин in vitroвідтворює правильну температуру та фотоперіод, тобто тривалість дня та ночі, що так само важливо, як правильно складений поживний розчин або здорові материнські рослини. Коли розсада досягає потрібного розміру, її акуратно переміщують у приміщення, де відбувається поступовий процес її загартовування, тобто звикання рослини до умов у тунелях і теплицях.
Таким чином, практично всі садові новинки та цікавинки стають доступними для широкого кола клієнтів, а ціна на них різко падає. Наприклад, так відбувається з нововирощеними сортами лілійників, які після першого цвітіння переводять на
розмноження в культурах in vitroАмериканці та голландці досягли такої досконалості в цьому способі рослини клонування, що новинки певного року стають загальнодоступними через один або два сезони. І їх ціна падає з кількох сотень доларів у рік появи лише до кількох десятків наступного. Сорти з багаторічним досвідом тепер доступні для кожної кишені.
Селекція рослин in vitroтакож забезпечує чудові умови для розмноження орхідей і папоротей, які за нормальних умов були Справжнє випробування на терпіння для садівників. Якщо у папороті молоді гаметофіти в стерильних лабораторних умовах, вільні від небажаних відвідувачів ззовні, мають чудові умови для росту, то з насінням орхідей ситуація інша.Сімейство Orchideaceae, до якого відносяться всі культивовані орхідеї, характеризується складним циклом розвитку. Ці рослини живуть у симбіозі з грибами, також їхньому насінню для правильного проростання потрібна наявність міцелію, який живить їх, компенсуючи таким чином брак ендосперму, який служить резервомНа агаризованому середовищі це набагато легше підтримувати відповідні умови для росту гіф грибів і захищати їх від зараження шкідливими мікроорганізмами, які можуть порушити процес проростання насіння і подальший ріст проростків, пов’язаних із симбіозом їх коренів із талломом гриба
Метод культур in vitro
також знайшов застосування в галузі садівництва, що полягає у виведенні нових сортів. Завдяки цьому стало можливим створювати, іноді спонтанно в природі, віддалені гібриди, тобто схрещування особин двох різних видів. Це для отримання цінних рослин з високою питомою врожайністю та високою стійкістю до хвороб і шкідників, і водночас невибагливих до умов вирощування. Отримати такий гібрид дуже складно, і лише використання перевагвідтворення рослин in vitro
дозволило селекційним установам розпочати дослідження в цьому напрямку. Раніше механізми несумісності, в основному засновані на неправильному харчуванні ембріона, що розвивається, або нездатності брати поживні речовини з ендосперму рослиною, що проростає, перешкоджали схрещуванню особин двох різних видів. В даний час ембріони переносять в правильно підібране середовище, з якого вони можуть отримати всі речовини, необхідні для правильного розвиткуЯ вважаю, що цією короткою статтею я трохи пролию світло на цю досить складну тему. Наведена вище інформація є лише верхівкою айсберга. У свою чергу, самих застосувань для мікророзмноження, яке іноді також називаютьметодом культур in vitro
, можна знайти ще багато. Таким чином, цей прийом слід ототожнювати не тільки з масовим розмноженням декоративних рослин, а ширше дивитися на всі способи його використання в сучасному світі.
"
Emil Gwizdała