Микроклональное размножение растений: особенности и преимущества метода для получения качественного посадочного материала

Использование последних научных достиженийВыращивание растений в культуре in vitro — это современный метод вегетативного размножения растений, который позволяет получить генетически однородный, очищенный от вирусов посадочный материал для закладки промышленных плантаций ягод, садов, насаждений энергетических культур, массового тиражирования декоративных и экзотических растений.

В основе метода микроклонирования лежит уникальное свойство растительной соматической клетки — тотипотентность, то есть способность этих клеток реализовать потенциал целого растения.

Одни из первых успешных опытов по микроклональному размножению растений в 50-х годах ХХ века провел французский исследователь Жорж Морель, который применил технологию культивирования апикальных меристем для микроклонирования орхидей.

Микроклональное размножения растений предоставляет следующие возможности:

  • Ускорить селекционный процесс, благодаря чему в 5-6 раз сокращаются сроки получения товарной продукции;
  • Получать посадочный материал идентичный исходному, с сохранением всех свойств сорта, очищенный от вирусных и бактериальных инфекций;
  • Обеспечить растениям активный рост в течение всего года и защиту от неблагоприятных абиотических и биотических факторов;
  • Тиражировать посадочный материал растений, которые сложно размножаются вегетативно, или теряют свои свойства при размножении семенами;
  • Возможность ускорить переход растений от ювенильной к репродуктивной фазе, что особенно ценно при выращивании растений с длительной ювенильной фазой;
  • Обеспечить длительное хранение растений в условиях in vitro, создавать банки для хранения ценных видов растений и их органов;
  • Использовать культивирование растительных тканей для получения вторичных метаболитов (антибиотики, ферменты и т.д.).

Основные этапы микроклонального размножения растений:

  1. Отбор растения-донора, фитопатологическая диагностика, при необходимости оздоровление растений
  2. Стерилизация и введение эксплантов в культуру in vitro
  3. 3.Микророзмножение
  4. Укоренение побегов
  5. Адаптация растений к почвенным условиям

Растения-доноры эксплантов обязательно должны быть протестированы на наличие вирусных, микоплазменных и бактериальных инфекций с помощью ПЦР-диагностики, иммуноферментного анализа (ИФА) или молекулярной гибридизации.

Растения, которые по результатам тестирования не содержат патогенов присваивается категория «безвирусных» базисных клонов. В случае обнаружения инфекции растения подвергают оздоровлению методами термотерапии хемотерапии или путем культивирования апикальных меристем.

Иногда для активного выявления бактериальной микрофлоры питательную среду обогащают органическими добавками, которые провоцируют рост патогенных микроорганизмов. Через 10 дней проводят визуальную диагностику, «чистые» экспланты переносят на питательную среду для дальнейшего культивирования.

Для каждой культуры и сорта готовится своя селективная питательная среда, которая готовится по рецептуре, эффективность которой научно обоснована и экспериментально доказана. Используются также общеизвестные рецептуры питательных сред: Мурасиге-Скуга (культивирование декоративных, косточковых плодовых), Уайта, Хеллера, Пирика, Кноппа и др.

Питательная среда для культивирования растений содержат смесь минеральных питательных веществ, сахарозы, фитогормонов (ауксины, цитокинины, гиббереллины) и агар-агара.

Все работы по введению растительных тканей в культуру in vitro проводится в ламинарном шкафу (ламинар-боксе), где обеспечиваются стерильные условия.

Дальнейшее хранение растительных эксплантов происходит в культуральных комнатах при полностью контролируемых условиях: температура, влажность, интенсивность освещения, продолжительность фотопериода.

И последний, завершающий этап — адаптация микросаженцев к почвенным условиям, сначала в микропарниках путем высадки на специальный субстрат, затем в условиях теплицы.

Микроклонирование используется для получения посадочного материала таких растений

  • Ягодные культуры — голубика, земляника, малина, ежевика, жимолость
  • Косточковые плодовые растения — вишня, слива, черешня, абрикос
  • Подвой для плодовых Gizela
  • Орехоплодные — лесной орех (фундук), грецкий орех
  • Древесные и хвойные растения
  • Энергетические растения — павловния, мискантус
  • Декоративных — розы, орхидеи, хризантемы, бегонии и т.д.
  • Экзотические — бананы
  • Лекарственных и эфиромасличных — лаванда, женьшень, душица