МИКРОКЛОНАЛЬНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ РАСТЕНИЙ SYRINGA VULGARIS L.. Медвецкая М.В. 4-55 БСП реферат 7-2. Белорусский государственный университет биологический факультет

• Название: Белорусский государственный университет биологический факультет
• Анкор: МИКРОКЛОНАЛЬНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ РАСТЕНИЙ SYRINGA VULGARIS L
• Дата: 28.11.2021
• Размер: 96.5 Kb.
• Имя файла: Медвецкая М.В. 4-55 БСП реферат 7-2.doc
• Тип: Реферат; #284778

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра клеточной биологии и биоинженерии растений

Микроклональное размножение растений
Syringa vulgarisL.
Реферат

Медвецкая Мария Викторовна

студентка 4 курса 55 группы

специальность

«биология (биотехнология)»
Минск, 2020

Оглавление

Микроклональное размножение растений Syringa vulgarisL. 1

Оглавление 2

Введение 3

Глава 1 Характеристика рода Syringa 4

1.1 Описание Syringa vulgarisL. 4

Глава 2 Размножение Syringa с помощью традиционных методов и культуры in vitro 5

2.1 Культура in vitro Syringa vulgaris L. 5

Заключение 9

Список использованных источников 10

Введение
Высшие кустарниковые растения широко используются в озеленении и ландшафтном дизайне при создании клумб, оформлении садов, возведении живых изгородей. Растения рода Syringa ценятся за свою декоративность в течение всего сезона вегетации, крупные метельчатые или кистевидные соцветиями с сильным и приятным ароматом. Кусты сирени довольно высокие, с густой кроной. Их часто используют для формирования живых изгородей, для разделения сада на зоны и защиты других растений от ветров. Клонирование декоративных растений Syringa генеративным способом невозможно из-за гетерозиготности видов этого рода [1]. Для осуществления быстрого размножения, получения однородного генетически растительного материала, проведения различных экспериментов по созданию новых сортов используют клеточные технологии invitro.

Различные условия произрастания препятствуют получению однородного растительного материала. Методы in vitro широко применяются для производства различных растений, особенно для быстрого размножения. Преимущества клонального микроразмножения растений включают: получение генетически однородного посадочного материала; высокий коэффициент размножения; размножение растений, трудно размножаемых традиционными способами; сокращение продолжительности селекционного процесса; возможность проведения работ в течение года и экономия площадей, необходимых для выращивания посадочного материала, сохранение редких видов растений.

Глава 1
Характеристика рода Syringa

Syringa(L.) –род, который насчитывает около 27 диких видов цветущих древесных растений семейства Oleaceae, произрастающих в лесах и кустарниковых зарослях от Юго-Восточной Европы до Восточной Азии. Обычно культивируются в умеренных районах.

Систематическое положение растений рода Syringa:

– Отдел Angiospermae (Покрытосеменные);

– Класс Dicotyledones (Двудольные);

– Порядок Lamiales (Ясноткоцветные);

– Семейство Oleaceae (Маслиновые);

– Род Syringa(Сирень) [2].

Среди многих видов Syringa vulgarisL. является одним из самых популярных декоративных кустарников. На сегодняшний день выведено более 2000 сортов данного вида. Сирень традиционно размножают вегетативными методами, такими как прививка на рассадные подвои, размножение отводками и черенкование. Микроразмножение открыло новые области исследований и размножения, позволило преодолеть проблемы традиционных методов и обеспечить быстрое размножение растений в коммерческих масштабах. Вот уже более двух десятилетий для размножения сирени используются клеточные и тканевые культуры растений [3].
1.1 Описание Syringa vulgarisL.
Сирень обыкновенная – многоствольный листопадный кустарник высотой 2–8 м. Побеги зеленовато-серые или желтовато-серые, голые, округлые, с заметными чечевичками, продольными многочисленными узкими трещинами. Листья супротивные, простые, 4–12 см длиной и 3–8 см шириной, у основания сердцевидные или прямо срезанные, к вершине заострённые, зелёные, голые, плотные, цельнокрайние, с черешками до 3 см длиной. Опадают зелёными. В южных районах и даже средних широтах всю зиму остаются под снегом зелёными [4]. Цветки 6–10×5–8 мм, от лиловых и фиолетовых до белых, душистые, собраны в пирамидальные парные, прямостоячие или поникающие метёлки длиной 10—20 см [5]. Дикорастущая форма имеет немахровые, лиловые цветки различных оттенков [6]. Цветёт ежегодно в мае [4] – начале июня с четырёхлетнего возраста [5]. Плод – сухая двугнёздная коробочка до 1,5 см длиной, с несколькими продолговатыми и кожисто-крылатыми семенами, вскрывающаяся по гнёздам. Созревает осенью.

Глава 2
Размножение Syringa с помощью традиционных методов и культуры in vitro

Способы размножения растений подразделяются на бесполое и половое. В свою очередь, бесполое включает в себя вегетативное, которое подразделяется на естественное и искусственное.

В природе растения рода Syringa размножаются семенами, корневыми отпрысками и порослью от пня. Вегетативно сирень традиционно размножают такими методами, как прививка на подвои, черенкование и размножение отводками.

К искусственному вегетативному размножению также можно отнести культуру тканей (клеток) invitro. Культура тканей представляет собой рост тканей или органов на искусственных питательных средах. Метод культуры тканей позволяет получать клоны различных растений. Клонирование – получение совокупности особей из одной материнской вегетативным путем. Клонирование используется для размножения ценных сортов растений и для оздоровления посадочного материала. Микроклональное размножение расте-ний (in vitro) – технология вегетативного размножения растений, в основе которой лежит уникальная способность растительной клетки – тотипотентность (способность клетки путём деления дать начало целому организму). Этот метод, несомненно, имеет ряд преимуществ перед существующими традицион-ными способами размножения [7]:

– получение генетически однородного посадочного материала;

– освобождение растений от вирусов за счет использования меристемной культуры;

– высокий коэффициент размножения;

– сокращение продолжительности селекционного процесса;

– ускорение перехода растений от ювенильной к репродуктивной фазе развития;

– размножение растений, трудно размножаемых традиционными спосо-бами;

– возможность проведения работ в течение года и экономия площадей, необходимых для выращивания посадочного материала [8].
2.1 Культура in vitro Syringa vulgaris L.
Растения Syringa vulgarisL. масштабно используются в садово-парковом строительстве, озеленении, ландшафтном дизайне. Сирень обыкновенная ценится за свою декоративность, крупные метельчатые или кистевидные соцветия с сильным и приятным ароматом. В настоящее время выведено большое количество сортов сирени с различными декоративными характеристиками. Микроклональное размножение in vitro позволяет преодолеть проблемы традиционных методов, получить однородный качественный растительный материал в коммерческих масштабах.

Методы in vitro широко применяются в сфере производства различных растений (контролируемые условия окружающей среды, более высокие скорости размножения и круглогодичная доступность).

Основные типы клонального микроразмножения:

– подавление апикального доминирования и развитие пазушных почек;

– микрочеренкование;

– образование микроклубней, микролуковиц;

– индукция возникновения адвентивных почек непосредственно тканями экспланта;

– получение каллусной ткани с последующей индукцией органогенеза или эмбриоидогенеза [9].

Условия культивирования варьируют от исследователя, типа и части растения, если нет достаточных исследовательских данных, то на первоначальных этапах подбираются эмпирически на основе стандартов:

– предварительная стерилизация растительного материала;

– питательная среда, содержащая:

- среда Мурасиге и Скуга (МС) или WPM для древесных растений,

- сахароза, 30 г/л,

- агар-агар, 8 г/л,

- pH ≈ 5.8,

- регуляторы роста;

– культивирование при температуре 23 ± 2 °C с фотопериодом 16ч (2000–3000 лк) [8].

В настоящее время обширно проводятся эксперименты in vitro с Syringa vulgarisL., в том числе активное совершенствование условий и методов микроклонального размножения. В частности, было исследовано влияние различных уровней сахарозы, солей азота и температуры на рост и развитие побегов Syringa vulgaris L. in vitro. В качестве условий эксперимента были:

– концентрации сахарозы (5, 10, 20, 30 г/л),

– концентрации азотных солей KNO₃, NH₄NO₃ (25%, 50%, 100% по отношению к среде MS),

– температура (15 °C, 20 °C).

Наибольшее количество пазушных побегов (4,2) было обнаружено у саженцев, растущих при температуре 20 °С, на среде с низким уровнем сахарозы (5 г/л) и 100%-ной концентрацией KNO₃ и NH₄NO₃. Также было показано, что повышенный уровень сахарозы в среде значительно снижал развитие пазушных почек у саженцев сирени, растущих при любой температуре. Различные уровни солей азота в среде, содержащей один и тот же уровень сахарозы, не оказывали существенного влияния на свежую массу побегов сирени [3].

Исследователи из Латвийского университета изучили влияние различных сочетаний и концентраций фитогормонов: БАП (бензиламинопурин), ИПА (изопентиладенин), ИУК (индолилуксусная кислота), НУК (альфа-нафтилуксусная кислота). В качестве экспланта использовали черешки с пазушными почками. Стерилизацию побегов проводили промыванием под проточной водой с антибактериальным мылом, затем в ламинар-боксе коммерческим гипохлоритом натрия (0,75%) в течение 15 мин, после чего трижды промывали стерильной дистиллированной водой.

Н
аибольшая эффективность побегообразования показана при сочетаниях НУК 0,05 мг/л ИУК 0,15 мг/л ИПА 3 мг/л и НУК 0,05 мг/л ИУК 0,15 мг/л БПА 3 мг/л (рис.) [10].

Рис. Влияние ауксинов и цитокининов на рост побегов сирени [11].
Французские ученые в 1998г. разработали новый способ размножения сирени Syringa vulgaris L. in vitro, который заключается в инкапсулировании пазушных почек в альгинатные шарики. Наилучшие условия для отрастания экспланта были достигнуты при культивировании капсул в 24-луночных микропластинках на агаризованной среде Мурасиге и Скуга. Было показано, что скорость роста может достигать 100% в зависимости от сорта и обеспеченности макроэлементами. Когда инкапсулированные почки хранились при температуре 5^оС, скорость прорастания экспланта через 50 дней оставалась выше 75% [11].

Заключение
Проведен анализ данных литературы по микроклональному размножению растений Syringa vulgarisL. Это растение является ценным в различных областях ландшафтного дизайна, выведено много сортов, разрабатываются новые. Это значит, что существует востребованность в качественном растительном сырье сирени обыкновенной. Микроклональное размножение позволяет получать такое сырье в коммерческих масштабах и обладает рядом других преимуществ перед традиционными методами размножения.

В настоящее время проводится подбор наиболее оптимальных условий культивирования invitro [10], изучение влияния различных соединений в питательной среде на побегообразование [3], разработан новый метод in vitro размножения сирени [11]. Он позволяет хранить инкапсулированные пазушные почки в холодильной камере, а также упрощает адаптацию exvitro.

Список использованных источников

1. Lilacs: a gardener’s encyclopedia / J.L. Fiala // Timber Press. – 2008. – Vol. 35. – 416 p.

2. National Center for Biotechnology Information (NCBI) [Electronic resource]. – 2020. – Mode of access:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject/435314 . – Date of access: 26.03.2019.

3. Effect of various levels of sucrose, nitrogen salts and temperature on the growth and development of Syringa vulgaris L. shoots in vitro / Gabryszewska E. [et al.] // Journal of Fruit and Ornamental Plant Research. – 2011. – Vol. 19, n. 2. – P. 133-148.

4. Древесные породы мира. / редкол. К.К. Калуцкий – М.: Лесная промышленность, 1982. – Т. 3. – С. 190–191.

5. Гроздова Н.Б. Деревья, кустарники и лианы (справочное пособие) / Н.Б. Гроздова, В.И Некрасов, Д.А. Глоба-Михайленко. – М.: Лесная промышленность, 1986. – 349 с.

6. Колесников А.И. Декоративная дендрология / А.И. Колесников – М.: Лесная промышленность, – 1974. – С. 514–516.

7. 45. Кузьмина, Н.А. Основы биотехнологии: учебное пособие для студентов биологического факультета / Н.А. Кузьмина [Электронный ресурс]. – 2016. – Режим доступа: www.biotechnolog.ru. – Дата доступа: 19.03.2019.

8. Катаева, Н.В. Клональное микроразмножение растений / Н.В. Катаева, Р.Г. Бутенко. – Москва: Наука, 1983. – 97 с.

9. Тимофеева О.А. Клональное микроразмножение растений: Учебно-методическое пособие / О.А. Тимофеева, Ю.Ю. Невмержицкая. – Казань: Казанский университет, – 2012. – 56 с.

10. In vitro propagation of Syringa vulgaris L. cultivars / Tomsone S. [et al.] // Biologija. – 2007. – n. 2.

11. A new method for in vitro propagation of lilac (Syringa vulgaris L.): regrowth and storage conditions for axillary buds encapsulated in alginate beads, development of a pre-acclimatisation stage / Refouvelet E. [et al.] // Scientia horticulturae. – 1998. – Vol. 74, n.3. – P. 233–241.