Разработка методов культивирования в культуре in vitro расторопши пятнистой (Silybum marianum L.) в Центральном ботаническом саду НАН Беларуси

Введение в культуру in vitro Silybum marianum L.

Для введения в культуру in vitro использовали жизнеспособные семена Silybum marianum двух рас -красноцветкового сорта Золушка белорусской селекции и белоцветкового со-ртообразца венгерской селекции. Стерилизацию семян проводили в хозяйственном мыле и замачиванием в 0,4%-ном растворе контактного фунгицида «Дитан» в течение 40 мин и 10%-ном растворе гипохлорита натрия в течение 20 мин с последующим трехкратным промыванием автоклавированной водой с добавлением аскорбиновой кислоты. Семена проращивали на модифицированной питательной среде Мурасиге-Скуга (МС) с добавлением 0,05%-ного активированного угля на свету с фотопериодом 16 ч день/8 ч ночь при температуре 25 °C. В возрасте 17 дней растения отделяли от семян, черенковали и пересаживали на свежую питательную среду МС с добавлением гормонов 0,1 мг/л БАП и 0,01 мг/л НУ К на свету с указанным выше фотопериодом.

Кроме того, были использованы такие стерилизующие вещества, как нитрат серебра и диацид в концентрациях 0,1%. В случае проведения стерилизации первым и вторым стерилизующими агентами время экспозиции семян в растворе составило 20 мин. По результатам проведенных опытов можно сделать следующие выводы: процент стерильных семян в случае применения нитрата серебра составил в среднем 92%, энергия прорастания - 42%. В случае использования диацида доля стерильных семян составила 16%, энергия прорастания - 33%.

Известно, что особенности процесса прорастания семени и последующего развития растения обусловлены сложными эпигенетическими механизмами клеточной активации, «запускающими» многоступенчатые биохимические реакции. В частности, имеются факторы, которые определяют полноту реализации генетического потенциала семян, увеличивают их сопротивляемость к неблагоприятным условиям окружающей среды, повышают иммунитет к вирусным, бактериальным и грибковым заболеваниям. Применение новых способов воздействия на семенной и посадочный материал является в настоящее время весьма актуальным и значимым.

Принимая во внимание актуальность исследования влияния плазменной и электромагнитной обработок на посевные качества семян, нами была предпринята попытка проведения анализа влияния данных типов обработки семян Silybum marianum на их стерильность и жизнеспособность. В ходе эксперимента было использовано 10 проб семян, каждая из которых была подвергнута плазменной и электромагнитной обработкам. Время экспозиции было следующим: 2 мин, 4 мин, 8 мин, 15 мин, 30 мин. Механизм стерилизации семян включал все этапы, указанные выше. Принимая во внимание ранее полученные результаты, в качестве стерилизующего агента нами был использован в дальнейшем нитрат серебра, который эффективен как в отношении стерильности семян, так их жизнеспособности.

Всхожесть семян при микроволновой обработке достоверно отличается от такой при плазменной обработке. Максимальная всхожесть семян наблюдалась в случае времени экспозиции семян, равному 30 мин, и составило 55% проросших семян от общего количества семян. Минимальная всхожесть -при 8 мин (40%). В случае плазменно-радиоволновой обработки показатели всхожести семян были близкими между собой и в среднем составили 13,2% (рис. 30). Результаты непараметрического статистического анализа данных (критерий Манна-Уитни) показали наличие достоверной разницы между плазменной и электромагнитной обработками относительно влияния на всхожесть семян. В результате разработанных методов введения культуру и культивирования получены асептические растения Silybum marianum (вкл., рис. 4).

Для индукции каллусогенеза у листовых эксплантов расторопши пятнистой было использовано 10 вариантов питательных сред на основе среды МС, которые различались по содержанию ауксинов и цитокининов. В результате было установлено, что наиболее эффективное формирование каллусов на-

? микроволновая обработка 0 плазменная обработка 0 контроль

Рис. 30. Влияние плазменной и микроволновой обработок на всхожесть семян Silybum marianum

блюдается в случае применения следующих сочетаний фитогормонов: 1 мг/л 2,4-Д + 1 мг/л кинетина; 0,5 мг/л 2,4-Д + 1,5 мг/л кинетина и 1 мг/л 2,4-Д + 1,5 мг/л кинетина. Полученная каллусная культура Silybum marianum представляла собой каллусы желтого цвета, первоначально характеризовалась достаточно плотной консистенцией и умеренной оводненностыо. В дальнейшем сравнительный анализ 10 использованных комбинаций 2,4-Д и кинетина показал, что два варианта питательной среды, в которых данные регуляторы роста присутствуют в одинаковых и достаточно высоких концентрациях (1,0 мг/л 2,4-Д и 1,0 мг/л кинетина; 1,5 мг/л 2,4-Д и 1,5 мг/л кинетина), являются наиболее оптимальными для культивирования каллусов Silybum marianum (табл. 28).

Таблица 28. Комбинации фитогормонов, используемые для индукции каллусогенеза у листовых эксплантов Silybum marianum

Концентрация 2.4-Д. мг/л

Концентрация кинетина, мг/л

0.1

0.2

1.0

1.5

о,1

1

2

-

-

0,2

3

4

-

-

0,5

-

-

5

8

1,0

-

-

6

9

1,5

-

-

7

10

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >