Генетическая стабильность при микроклональном размножении (in vitro) косточковых культур

У многих видов растений образование придаточных почек индуцируется высоким соотношением цитокинина и ауксина в питательной среде [5, 12].
Регенерация побегов, корней и гипокотилей из дегенерированных клеток растений может быть непрямой, т.е. образование каллуса и побега, или «прямой» регенерацией, когда дегенерированные клетки становятся способными к регенерации без образования каллусной ткани.
Адвентивные почки могут образовываться из эксплантов органов растений, таких как листья, стебли и корни различных скальных материалов и плодов. Метод получения побегов непосредственно из черенков иногда используется для клонирования растений, но при этом могут получаться генетически нестабильные растения. Поэтому этот метод регенерации растений может быть использован для получения генетически разнообразных растений.
Регенерация побегов может происходить из различных частей листа, Ископаемая костная ткань мамонта: проблемы и перспективы исследования... 297 основание лопасти является наиболее регенеративным, так как в этой зоне лопасти расположены наиболее активные меристематические клетки. Следует также отметить, что морфогенетический потенциал листа увеличивается по направлению к верхушке стебля. Побеги часто восстанавливаются из молодых меристематических тканей развивающихся листьев. Однако более старые листья с большей вероятностью дадут генетически модифицированные побеги.
Непрямой морфогенез – это вторичная дифференциация побегов из каллусной ткани. Различные экспланты используются для создания каллуса, из которого формируются побеги. Для получения морфогенетического каллуса из многолетних растений необходимо собрать верхушки побегов или части меристематических тканей, выделенных из таких растений. Эта система не рекомендуется для морфогенеза растений in vitro из-за генетической нестабильности. Непрямой морфогенез важен для изучения соматических мутаций и приобретения соматических мутантов.



2.3 Соматический эмбриогенез

Соматический эмбриогенез, образование эмбриоидных структур из соматических клеток, является еще одним методом микроразмножения растений in vitro. Соматические зародыши представляют собой независимые биполярные структуры, физически не прикрепленные к тканям, из которых формируются структуры, одновременно развивающие верхушки побегов и верхушки корней [5].
Формирование соматических эмбрионов в культурах клеток, тканей и органов может осуществляться прямо или косвенно. Прямой соматический эмбриогенез - это образование зародышей растений из одной или нескольких клеток тканей, которые были удалены без образования промежуточного каллуса. Непрямой эмбриогенез состоит из нескольких этапов: помещение эксплантов в культуру, стимуляция роста каллуса и формирование преэмбрионов из клеток каллуса, перенос каллуса в среду без факторов роста для формирования диплоидных эмбрионов из преэмбрионов.
В культуре корневищ вишни каллусы, полученные из корней интактных растений, образовывали побеги и эмбрионоподобные структуры. Каллусные растения вишни выращивали на среде Мурасиге-Скуга, дополненной БП, НУК. Частота образования побегов была выше, чем у параллельно анализируемых растений яблони. Регенерированные растения были размножены культурой тканей и пересажены в почву. Регенерированные саженцы, полученные от корневища вишни, не отличались по фенотипу от исходного корневища.
Выращивание вишни на питательной среде Мурасиге-Скуга, дополненной факторами роста и цитокининами, которые индуцируют соматический эмбриогенез. Соматический эмбриогенез происходил в основном при совместном использовании 2,4-Д и кинетина. Индукция соматического эмбриогенеза также наблюдалась при добавлении 0,1 мг/л ИМК в индукционную среду; было обнаружено, что использование НУК или 6-БАП снижает индукцию соматического эмбриогенеза и увеличивает частоту непрямой регенерации у сортов вишни (Prunus cerasus L.).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сохранение существующих генофондов растений и выделение новых форм и сортов необходимы для современной селекции растений, ботаники и идентификации растений.
Сохранение семян может обеспечить поддержание генофонда у некоторых культурных растений, но этот метод нельзя применять к видам, у которых скорость прорастания семян быстро снижается или семена не могут образовываться, как, например, у сорта сирени помпонной.
По сравнению с соматическим эмбриогенезом, адвентивным почкованием и непрямым морфогенезом, микроклональное размножение нуклеофитных растений через пазушные почки считается наиболее надежным способом получения генетически идентичного потомства.




СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Высоцкий В. А. О генетической стабильности при клональном микроразмножении плодовых и ягодных культур // Сельскохозяйственная биология. 1995. № 5. С. 57–63. 2. Сорокина И. К., Старичкова Н. И., Решетникова Т. Б., Гринь Н. А. Основы биотехнологии растений. Культура растительных клеток и тканей: Учебное пособие. 2002. С. 45. 3. Трушечкин В. Г, Высоцкий В. А., Олешко Е. В. Микроклональное размножение сортов и подвоев косточковых культур: Методические указания. М., 1983. С. 16. 4. Хаак Э. Р., Нууст Ю. О. Клональное микроразмножение косточковых культур // Садоводство и виноградарство. М., 1989. № 1. С. 27–29. 5. Роговая Вероника Валерьевна, Гвоздев Михаил Александрович Особенности микроклонального размножения косточковых культур в условиях in vitro // Известия РГПУ им. А. И. Герцена. 2005. №13. 6. Муратова Светлана Александровна Биотехнологические аспекты размножения плодовых и ягодных культур // Биология растений и садоводство: теория, инновации. 2017. №144-2. 7. Голубев Александр Михайлович, Бодров Н.В., Анфалов Владимир Эдуардович, Алешина Наталья Александровна Научно-методические подходы в создании генофонда косточковых культур // Вестник КрасГАУ. 2020. №7. 8. Волкова Елена Александровна Теоретические аспекты микроразмножения вишни (Cerasus (Mill. )) // Вопросы науки и образования. 2019. №4. 9. Острикова О.В., Федотова И.Э., Хархардина Е.Л. Влияние условий культивирования на эффективность первого этапа клонального микроразмножения сортов абрикоса обыкновенного // СССК. 2019. №2. 10. Шоферистов Евгений Петрович, Цюпка Сергей Юрьевич Генетические основы селекции косточковых плодовых растений // Биология растений и садоводство: теория, инновации. 2019. №152. 11. Шахов В.В., Федотова И.Э., Ташматова Л.В., Мацнева О.В., Хромова Т.М. Влияния сезонного фактора на приживаемость эксплантов вишни обыкновенной в культуре in vitro // МНИЖ. 2020. №11-1. 12. Пронина И.Н., Матушкина О.В. Особенности регенерации клоновых подвоев вишни in vitro // СССК. 2020. №1-2.











2