1.2 Регуляторы роста, используемые при работе in vitro с культурами декоративных орхидей

Регуляторы роста растений играют важную роль в культуре тканей растений, так как они жизненнонеобходимы в процессах элонгации стебля, апикального доминирования, в осуществлении тропизмов. При работе с культурами in vitro используются следующие группы регуляторов: ауксины, цитокинины, гиббереллины и брассиностероиды [38]. Соотношение ауксинов к цитокининам определяет тип и степень органогенеза в культуре клеток растений.

1.2.1 Ауксины

Ауксины были открыты раньше других фитогормонов, в 1928 году голландским исследователем Ф. Вентом. Химическая природа ауксина была установлена А. Кеглем в 1935 году. Он идентифицировал его как индолил-3-уксусную кислоту (ИУК) [3]. Ауксины располагаются по всему растению, однако наибольшие концентрации данного регулятора роста содержатся в активном камбии, развивающихся почках, проводящих пучках, пыльце.

К наиболее часто используемым ауксинам при изготовлении питательных сред в культуре растительной ткани относятся индолил-3-уксусная кислота (ИУК), индолил-3-масляная кислота (ИМК), 2,4-дихлорфенокси-уксусная кислота (2,4-Д) и нафтил-уксусная кислота (НУК) [38].

Ауксины обладают аттрагирующим эффектом: они концентрируются в отдельных тканях и органах, вызывая приток к ним воды и питательных веществ, в результате чего наблюдается усиленный рост данных объектов. Одновременно рост других органов, которые содержат ауксины в меньших концентрациях, ослабляется, поскольку к ним поступает меньше питательных веществ.

В культурах тканей, ауксины, как правило, используются, чтобы стимулировать производство каллусов и рост клеток, инициировать образование побегов и укоренение, вызвать соматический эмбриогенез и стимулировать апикальный рост [6].

Многие работы демонстрируют стимулирующее действие ауксинов при размножении орхидей. Ауксины вовлечены в процессы цветения, прорастания семян [10, 22, 26, 29, 36], формирования протокорм-подобных тел и трихом [42], совместно с цитокининами участвуют в процессе каллусообразования [19, 27, 37], участвуют при соматическом эмбриогенезе, индуцируют гемо- и ризогенеза [28, 33, 39, 40].

1.2.2 Цитокинины

Своё название цитокинины получили в связи с их основным физиологическим эффектом – стимуляцией цитокинеза. Все известные природные цитокинины являются производными аденина, в котором аминогруппа в шестом положении замещена различными радикалами [6]. Первым был получен зеатин, названный от родового названия кукурузы, из которой он был выделен. Зеатин является преобладающей формой цитокининов в растительных тканях. Также к важнейшим природным цитокининам относятся изопентениладенин (ИПА) и дигидрозеатин. Соединения, обладающие цитокининовой активностью также обнаруживаются в растениях и в составе некоторых тРНК [6]. Богаты цитокининами клетки апикальных побегов и меристем корня. Образование цитокининов происходит главным образом в корнях.

К часто используемым в культуральных средах цитокининам относятся 6-БАП, ИПА, кинетин, зеатин и тидиазурон [38]. В культуральной среде цитокинины стимулируют клеточное деление, снимают апикальное доминирование, активируют рост боковых побегов и замедляют образование боковых корней. Цитокинины также часто используют при культивировании орхидей. Совместно с ауксинами цитокинины используются для инициации цветения и прорастания семян [9, 10, 22, 26, 29, 36], формирования ППТ. Цитокинины применяют для образования каллусной культуры [16, 19, 27], индукции гемо- и ризогенеза [23, 21, 25, 28, 32].