Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Размножения растений in vitro

Читайте также:
  1. I. История применения лекарственных растений. Заготовка, сбор, сушка и хранение лекарственных растений
  2. II. Предмет, задачи физиологии растений
  3. Important! Number of borscht kits is available from Invitrogen (cat. n. xxxx-xxx).
  4. V1: Основы физиологии растений
  5. V1: Основы экологии и географии растений
  6. А. Определение нитратов в соке растений
  7. А. Экологические группы растений по отношении к влажности.
  8. А11 – Укажите признак, характерный только для царства растений.
  9. А5. Укажите основной систематический признак, по которому определяют семейство покрытосеменных растений
  10. Автополиплоидия. Пониженная плодовитость автополиплоидов и методы ее повышения. Использование автополиплоидов в селекции растений.

Начало клональному размножению растений in vitro и дальнейшее быстрое внедрение этой технологии в промышленное производство семенного и посадочного материала было положено работами Ж. Мореля на орхидеях (Morel, 1960). Успех и быстрый прогресс в этом направлении во многом обеспечил удачный выбор объекта исследований. Орхидеи – ценная и очень популярная на Западе цветочная культура. Однако традиционные методы их вегетативного размножения малоэффективны. Большие проблемы связаны и с семенным размножением. В силу высокой гетерозиготности сортов орхидей их половое потомство не сохраняет свойства родительских форм. Вторая проблема связана с очень мелкими размерами семян, отсутствием у них эндосперма. В связи с этим проростки развиваются очень медленно (требуется, как минимум около 5 лет, чтобы растения достигли фазы цветения), во многих случаях для их развития необходим симбиоз с определенными грибами. Ж. Морель обнаружил, что в культуре апикальной меристемы стебля цимбидиума появляются многочисленные протокормы – сферические образования, аналогичные тем, что формируют семена при прорастании. Скопления протокормов можно было разделять и переносить на свежую питательную среду, где формировались новые протокормы, из которых в дальнейшем развивались проростки. Эффективность размножения была удивительно высокой: за год можно было получить от одной меристемы несколько миллионов саженцев. Интересно, что проращивание семян орхидей на питательных средах в условиях in vitro позволило значительно ускорить их развитие, сократив ювенильную фазу. Естественно, эта технология микроразмножения была быстро взята на вооружение производителями посадочного материала орхидей во всем мире. В настоящее время разработаны и широко используются промышленные технологии микроклонального размножения большого числа вида орхидей, а также других ценных цветочных и декоративных культур. Например, в Нидерландах с помощью микроклонирования ежегодно производят несколько десятков миллионов растений.

Второе важное направление практического использования технологии клонального размножения растений in vitro – производство высококачественных семян картофеля. Для этой культуры качество посадочного материала играет решающее значение в получении высоких урожаев. Традиционное семеноводство картофеля основано на отборе здоровых, продуктивных растений какого-либо сорта, в полной мере соответствующих его описанию, и дальнейшему их размножению с применением приемов, которые должны обеспечить сохранение растений в здоровом состоянии (не менее трех фитосанитарных прочисток за сезон, обработка инсектицидами, раннее удаление ботвы и другие). Цикл производства начинают с закладки питомника испытания и отбора исходных клонов. Поскольку коэффициент размножения картофеля невысокий (4-6), то этот питомник должен быть весьма большим, чтобы в течение последующего размножения исходных клонов в течение 4-5 лет получить достаточное количество элитных семян. Состояние здоровья растений в этом питомнике определяют в основном визуально, поскольку из-за большого количества оценить все растения в питомнике с помощью иммуноферментного анализа или других методов детекции вирусов практически невозможно. В питомнике могли остаться внешне здоровые растения, содержащие скрытую вирусную инфекцию. В результате за время размножения исходных клонов несмотря на все усилия по сохранению здоровья растений происходит накопление инфекции, которое снижает качество посадочного материала.

Внедрение технологии микроклонального размножения картофеля позволяет сформировать питомник исходных клонов из растений, с высокой вероятностью свободных от вирусов. Это достигается следующим образом. Производственный цикл начинается с отбора наиболее продуктивных, визуально здоровых растений какого-либо сорта, соответствующих его описанию. Затем отобранные растения анализируют на предмет содержания в их тканях основных вирусов и вироидов с помощью чувствительных методов иммуноферментного анализа или анализа нуклеиновых кислот патогена. Свободные от вирусов растения используют в качестве источника эксплантатов для получения культуры меристем. Для повышения надежности получения меристемной культуры полностью свободных от вирусов клонов рекомендуется использовать термо- и/или хемотерапию. Регенерированные из меристем пробирочные растения дополнительно тестируют на содержание вирусов и вироидов и в случае получения негативной реакции (отсутствия патогенов) начинают микроклональное размножение этих растений путем черенкования, получения микроклубней (производственный цикл начинают в условиях Беларуси в сентябре). Весной следующего года произведенные пробирочные растения и прошедшие период покоя микроклубни высаживают в теплицы, где они в течение летнего сезона формируют так называемые миниклубни. Желательно использовать для выращивания растений теплицы, накрытые марлей или неткаными материалами, которые не допускают перегрева растений в жаркую погоду, предохраняя в то же время их от тлей-переносчиков вирусной инфекции. Также осуществляют необходимый уход за посадками, который включает, среди прочего, регулярную подкормку, химическую обработку растений против возбудителей болезней и вредителей.

Полученные миниклубни на следующий год высаживают в поле. Далее растения размножают по традиционной технологии, выполняя полный комплекс мероприятий по сохранению их в здоровом состоянии.

Применение технологии микроклонального размножения картофеля позволяет за короткое время производить очень большое количество здоровых исходных клонов. Это дает возможность сократить сроки производства элиты, и, следовательно, повысить ее качество благодаря уменьшению продолжительности накопления вирусной инфекции. Например, в Нидерландах и других передовых по производству семян картофеля странах, практикуют трехлетний цикл: миниклубни – супер-суперэлита – суперэлита – элита.

Широкое применение нашли технологии микроклонального размножения древесных и кустарниковых культур, причем, не только различных плодовых и декоративных, но и культур, применяемых в городском озеленении, лесовосстановлении. Во многом это связано с тем, что данные технологии позволяют получать большое количество здорового посадочного материала определенного генотипа с известными свойствами (сорта, породы, подвои, элитные деревья). Так, лесовосстановление в основном производят с помощью семян от свободного опыления, собранных с лучших по продуктивности элитных, или плюс-деревьев. Однако полученное потомство в силу расщепления не будет обладать всем комплексом положительных характеристик родительских форм. Микроразмножение позволяет воспроизвести генотип таких деревьев в многочисленных клонах. Особенно актуально его применение для культур, которые практически не размножаются с помощью традиционных методов вегетативного размножения, например, масличных пальм. Большой интерес представляет его использование для размножения культур, которые не образуют фертильных семян, или размножения двудомных растений. Например, при выращивании папайи из семян только во время цветения выясняется, какой пол имеют отдельные растения (практическое значение имеют женские формы).

Методы микроклонального размножения растений имеют большое значение не только для промышленного производства посадочного материала различных культур. Использование специальных методов микроклонирования и культивирования клеток, тканей, органов растений in vitro дает возможность эффективно поддерживать большие генетические коллекции исходного материала, без которого невозможен успех в современной селекции, сохранять и размножать редкие и исчезающие виды растений, осуществлять обмен и транспортировку коллекционных образцов.

 




Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 43 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.01 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав