6.7. Клональное микроразмножение

Клональное микроразмножение, или метод культуры изолированных тканей – современных способ размножения растений, который начал использоваться в цветоводстве во второй половине ХХ в. (гербера, гвоздика, ирис, орхидеи, фрезия, хризантема, луковичные растения и др.) В настоящее время его наиболее широко применяется с целью оздоровления растений, зараженных вирусами.

Получение у растений безвирусного посадочного материала методом культуры изолированных тканей включает следующие этапы:

– приготовление и стерилизацию питательных сред;

– подготовку и стерилизацию растительного материала;

– изоляцию и посадку кусочков тканей растений на питательную среду;

– выращивание ткани на питательной среде в условиях термостата и получение из нее новых растений (растений-регенерантов);

– пересадку растений с питательной среды в оранжерейный субстрат и выращивание из них маточных растений в условиях, исключающих возможность заражения вирусами;

– проверку растений на наличие вирусных инфекций и отбор среди них здоровых;

– получение безвирусного посадочного материала от отобранных здоровых маточных растений.

Для успешного осуществления клонального микроразмножения растений необходим комплекс специально оборудованных помещений, включающий комнаты для стерилизации питательной среды и мойки посуды; боксы для изоляции, пересадки тканей и деления растений; термостатную для выращивания изолированных тканей на питательных средах и получения растений-регенерантов; оранжереи для выращивания и размножения маточных растений.

В качестве универсальной питательной среды для выращивания растительных тканей декоративных растений чаще всего используют среду Мурасиге – Скуга, в состав которой входят минеральные вещества (макро- и микроэлементы), углеводы, витамины, аминокислоты, регуляторы роста, без которых невозможно нормальное развитие растений. Несмотря на универсальность этой среды, для каждого вида растений разрабатывают и используют ее модификации с учетом требований конкретной культуры.

Растительным материалом для выращивания методом клонального микроразмножения обычно служат клетки меристемной (от греч. meristos – делимый) ткани. Эта ткань находятся в точке роста растений и ее клетки сохраняют способность к делению (образованию новых клеток) в течение всей жизни. В специальных боксах под микроскопом выделяют незараженные вирусом клетки меристемы и переносят их в пробирки со стерильной питательной средой, которые устанавливают в термостатах для создания оптимальных для роста тканей условий (температура в пределах 20–29°С, относительная влажность воздуха 70%, освещенность 1–2 тыс. лк).

На питательной среде постепенно происходит увеличения числа клеток меристемы и развитие из них новых растений. Это достигается не только путем регулирования светового, температурного и влажностного режимов, но и состава среды за счет изменения содержания в ней различных минеральных солей и регуляторов роста (ауксинов и цитокининов).

Период развития растений из меристем у разных цветочных культур неодинаков: у гладиолуса около 15 дней, у гвоздики и хризантемы – до 2 месяцев. Приживаемость клеток в среднем составляет 70–80%. Молодые растения, достигшие 3–5 см высоты, пересаживают в горшочки со стерильным субстратом (верхового торф или перлит). В дальнейшем проводят проверку растений на наличие вирусной инфекции, отбирают и размножают здоровые маточные растения с целью получения свободного от вирусов посадочного материала.

Метод культуры изолированных тканей в настоящее время получил не только широкое применение в промышленном цветоводстве многих стран с целью получения здорового посадочного материала, но и используется для быстрого размножения сортов, у которых при семенном размножении в потомстве наблюдается расщепление признаков. Его применяют и в целях селекции, поскольку при выращивании клеток на питательных средах увеличивается частота появления наследственных изменений, в том числе представляющих интерес для создания новых форм и сортов.