ВЛИЯНИЕ ФИТОРЕГУЛЯТОРОВ РОСТА НА МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ORIGANUM VULGARE L. В КУЛЬТУРЕ IN VITRO

Введение. Проблема сохранения генофонда ценных лекарственных растений в настоящее время приобретает все большую актуальность из-за стремительного сокращения ареалов распространения и исчезновения многих видов. В связи с этим особо важным является поддержание биоразнообразия редких и исчезающих видов растений в естественных ареалах обитания (in situ), а также разработка перспективных методов сохранения ценного растительного материала в искусственных условиях (ex situ).

Альтернативным решением проблемы сохранения генофонда растений ex situ может выступать применение технологии культуры клеток и тканей in vitro, которая в течение последних лет интенсивно развивается и широко используется для решения фундаментальных и прикладных задач в биологии. Благодаря очевидным преимуществам работы c растительными объектами in vitro в контролируемых условиях вне организма этот метод используется для огромного количества видов, включая лекарственные растения.

Так, при использовании небольшого количества ценного растительного материала и без значительного вмешательства в естественные популяции может обеспечиваться сохранность генетического разнообразия видов на высоком уровне [7, с. 74].

Клональное микроразмножение – современный перспективный метод быстрого клонирования растений, обладающих ценным генетическим потенциалом. Метод позволяет производить большое количество генетически однородного, оздоровленного посадочного материала. Разработка гормонального состава питательных сред и их оптимизация для различных лекарственных культур растений или сортов – важный этап метода клонирования растений.

Цель данной работы – изучение особенностей состава питательной среды на эффективность культивирования душицы обыкновенной (Origanum vulgare L.) в культуре тканей in vitro.

Материалы и методы исследования. Первым этапом работы по созданию стерильной культуры являлась стерилизация растительных эксплантов с целью удаления внешних источников бактериальной или грибной инфекции. В качестве стерилизующего агента использовали белизну, содержащую активный хлор. Стерилизацию эксплантов, в данном случае семян, проводили в растворе белизны (изготовитель ООО «ПЭТ-ФОРМ») в отношении с водой 1:2, время экспозиции составляло 5 минут. Данный протокол был выбран как наиболее распространенный среди других научных групп по исследованию стерилизации эксплантов [4, 5 с., 5, с. 78, 6, с. 89].

Культивирование стерильных эксплантов (семян) осуществляли на питательной среде по прописи Мурасиге-Скуга (MS) без добавления фиторегуляторов роста [9, с. 473].

Полученные мериклоны черенковались и использовались для культивирования на среде MS с добавлением фиторегуляторов роста цитокининовой природы 6-бензиламинопурина (6-БАП) и кинетина в концентрации 1 мг/л.

Все работы по введению семян в культуру in vitro и дальнейшему микрочеренкованию проводились в ламинар-боксе (БАВнп-01-«Ламинар-С.»-1,2; изготовитель ЗАО «Ламинарные системы»). Подсчет морфометрических показателей проводился путем измерения длины выросших мериклонов душицы обыкновенной (длина побега, длина корня), а также подсчетом количества растений в конгломерате (коэффициент размножения).

Результаты и их обсуждение. В ходе исследования было изучено влияния фиторегуляторов роста растений на морфометрические показатели душицы обыкновенной (см. таб.).

Таблица

Влияние условий клонального микроразмножения на параметры роста душицы обыкновенной (Origanum vulgare L.) в культуре in vitro

Согласно данным таблицы можно сделать вывод о том, что выбранный метод стерилизации для душицы обыкновенной являлся эффективным (эффективность составила 100%). Все семена, помещенные в питательную среду Мурасиге-Скуга, не подверглись зарастанию бактериальной или грибковой инфекциями. В период наблюдения за опытом было установлено, что 70% семян проросло, и семена дали первые побеги. Данный опыт проводился без добавления фиторегуляторов.

В результате нескольких микрочеренкований и переноса мериклонов на питательную среду Мурасиге-Скуга, содержащую цитокинины кинетин и 6-БАП, были получены данные о морфометрических показателях душицы обыкновенной.

Рассматривая такой показатель, как количество побегов (коэффициент размножения), можно сделать вывод о том, что использование 6-БАП в качестве экзогенного фиторегулятора для душицы обыкновенной повышает коэффициент размножения (2 шт./экспл.). При использовании кинетина коэффициент размножения равен 1 шт./экспл., как и на безгормональной среде на стадии введения в культуру.

В ходе исследования было установлено, что показатель длины побегов у мериклонов душицы обыкновенной варьировал незначительно. Наибольшие показатели наблюдались на питательной среде Мурасиге-Скуга с добавлением кинетина в концентрации 1 мг/л и составили в среднем 8,3 мм. Небольшие отличия наблюдались на питательной среде Мурасиге-Скуга с добавлением 6-бензиламинопурина – длина побега составила 8,0 мм.

Неожиданными показателями в ходе опытов с цитокининами являлся процесс корнеобразования.  Это свидетельствует о том, что эндогенные ауксины у душицы лекарственной находятся в достаточном количестве, действие которых невозможно ингибировать добавлением экзогенных цитокининов. Наибольшая интенсивность корнеобразования наблюдалась на питательной среде Мурасиге-Скуга без добавления фиторегуляторов. Корневая система растений была сильно развита, и невозможно было произвести более точные измерения. Наименьшая интенсивность корнеобразования наблюдалась на питательной среде Мурасиге-Скуга с добавлением кинетина (длина корней составила 5,8 мм).

Выводы:

1. Применение раствора белизны (1:2 с водой) с экспозицией 5 минут показало высокую эффективность стерилизации при введении душицы обыкновенной (Origanum vulgare L.) в культуру in vitro с использованием семян в качестве эксплантов (100%).
2. Наибольший коэффициент размножения душицы обыкновенной наблюдался у мериклонов в питательной среде Мурасиге-Скуга с добавлением 6-БАП в концентрации 1 мг/л (по сравнению с кинетином).
3. Показатель длины побегов у мериклонов душицы обыкновенной варьировал незначительно – на питательной среде Мурасиге-Скуга с добавлением кинетина в концентрации 1 мг/л составил в среднем 8,3 мм, а с добавлением 6-бензиламинопурина – длина побега составила 8,0 мм.