Статья:

Выращивание березы повислой (Betula pendula Roth) in vitro

Конференция: CXXV Студенческая международная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум»

Секция: Сельскохозяйственные науки

Выходные данные
Макарова Т.В. Выращивание березы повислой (Betula pendula Roth) in vitro // Молодежный научный форум: электр. сб. ст. по мат. CXXV междунар. студ. науч.-практ. конф. № 15(125). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_interdisciplinarity/15(125).pdf (дата обращения: 29.03.2024)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 4 голоса
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

Выращивание березы повислой (Betula pendula Roth) in vitro

Макарова Татьяна Витальевна
магистрант, Поволжский государственный технологический университет, РФ, г. Йошкар-Ола
Сергеев Роман Владимирович
научный руководитель, канд. с-х. наук, доцент, Поволжский государственный технологический университет, РФ, г. Йошкар-Ола

 

Введение. В последние десятилетия на одинаковом уровне с классическими методами воспроизведения древесных растений масштабно используют методы биотехнологии, в особенности микроклональное размножение- это техника in vitro для получения неполовым путём растений, идентичных исходному в асептических условиях на синтетических питательных средах, в кратчайшие сроки [1, с. 17].

Представители рода Betula (береза), широко распространенные, особенно в северных частях Евразии и Северной Америки, являются одними из важнейших лиственных пород деревьев в этих регионах [4, с. 77].

Традиционно березы размножаются семенами или вегетативными саженцами. На ранней стадии роста всходы растут намного быстрее, поэтому 4-5-летние всходы выше, чем вегетативные [3, с. 38].

Исследования базируются на опыте сотрудников лаборатории in vitro ЦКП ЭБЭЭ ПГТУ по микроразмножению растений.

Цель настоящей работы — изучить и оценить перспективы роста березы повислой в питательных средах с различными концентрациями БАП (6-бензиламинопурин).

Материалы и методы. В качестве исходного растительного материала служили семена березы (Betula pendula Roth). Семена были собраны со взрослых деревьев березы, произрастающих в дендропарке в ботаническом саду ПГТУ в 2019 году. Собранные семена, в течение двух недель, охлаждали при 4 ° C в поликарбонатных пробирках Де Вит. Через 2 недели, после охлаждения у семян удалялись семенные крылья и их оставляли на 24 ч. под проточной водой. Их следует продезинфицировать в 0,3-ом % растворе фунгицида Медян Экстра в течение 10 минут, после стерилизации семена промывают дистиллированной водой [2, с. 105]. Далее в течение 3 минут выдерживают 72-х % в спирте и вновь промывают несколько раз дистиллированной водой. В завершении их помещали в 20-ти % раствор биоцида Саносил С на 20 минут и трижды промывали дистиллированной водой [2, с. 105]. Стерилизованные семена помещали в стерильные пластиковые конверты и хранили в холодильнике при 2 ° С в течение 3 суток. Замороженные семена повторно стерилизовали в 1-ом % растворе нитрата серебра, несколько раз промывали дистиллированной водой и помещали в 30-ый % раствор отбеливателя ACE и затем промывали стерильной дистиллированной водой в течении 5-ти минут. После семена помещали на стерильную фильтровальную бумагу и давали им полностью просохнуть под потоком воздуха в ламинарном боксе, далее их переносили в стерильные чашки Петри, в которых находилась стерильная затвердевшую питательную среду МС без регулятора роста.

Пророщенные семена (проростки) из культуральной среды МС без регулятора роста переносили в культуральную среду МС с различными концентрациями цитокинина БАП в колбы Эрленмейера объёмом 100 мл с содержанием 25 мл стерильной среды согласно схеме испытаний, указанной в таблице 1.

Таблица 1.

Схема концентраций БАП в питательной среде (6-бензиламинопурин)

№ колбы

1

2

3

4

5

6

Концентрация

БАП, мг/л

0,0 (контроль)

0,1

0,5

1,0

2,0

5,0

 

Исследование проводили в трех повторностях, в одну колбу помещали по 10-13 проросших семян или проростков. Измерения и оценка состояния растений проводилась на 6-ой и 10-ой неделе эксперимента. Условия выращивания: стерильную культуру выращивали в культуральной комнате при температуре 25 ° C, интенсивности света 50 мкмоль/м²с и световом периоде 16/8 ч (день / ночь).

Результаты и обсуждения. В наших опытах через 6 недель роста проростки березы повислой, были наивысшими на среде МС без регуляторов роста (контрольный вариант) - 2,20 см. При наличии в питательной среде различных концентраций БАП (0,1–5,0 мг/л) высота проростков составляла 0,27–1,5 см. Как видно из представленных данных (рис.1.), высота проростков снижалась равномерно с увеличением количества цитокинина БАП в питательной среде. 5,0 мг/л БАП оказали особенно ингибирующее действие на рост проростков in vitro, со снижением высоты проростков на 1,93 см или 87,7% по сравнению с контролем. Действие цитокинина БАП 0,5 и 1,0 мг/л было сходным - проростки были на 1,3-1,4 см ниже по сравнению с контрольным вариантом (среда МС без БАП).

 

Рисунок 1. Влияние БАП на высоту проростков (через 6 недель)

 

После второго субкультивирования (через 10 недель после помещения на питательную среду) проростки березы повислой, показали наибольший рост на среде MS без регуляторов роста (контроль) - 2,4 см. Из представленных данных видно, что при увеличении концентрации цитокинина БАП в культуральной среде (1,0–5,0 мг / л) рост проростков подавлялся (рис. 2). Концентрация 0,5 мг/л БАП оказывала наибольшее ингибирующее действие на высоту проростков, по сравнению с контрольным вариантом, проростки были на 2,18 см или на 88,75% ниже. Наименьший ингибирующий эффект на рост проростков был 0,1 мг/л БАП - проростки были ниже всего на 18,75%.

 

Рисунок 2. Влияние БАП на высоту проростков (через 10 недель)

 

Через шесть недель так же отмечалось, что у самых высоких проростков длинна корней на среде МС без регуляторов роста (контроль) составляла - 3,5 см. По мере увеличения концентрации БАП в среде корни укорачивались, и 0,1–1,0 мг/л БАП оказывали аналогичное влияние на рост корней. Вследствие ингибирующего действия 5,0 мг / л проростки не образовывали корней.

У проростков, растущих на среде с добавлением 0,1 мг/л БАП, было наибольшее количество корней после второго субкультивирования (через 10 недель после помещения в среду, содержащую БАП). У проростков контрольного варианта было на 40,5% меньше корней, чем в ростовой среде с 0,1 мг/л БАП. Наибольший ингибирующий эффект на корни составил 5,0 мг/л БАП, эффект 1,0-2,0 мг/л БАП был одинаковым.

После 10 недель роста на среде MS у проростков березы повислой были корни длиной 0,74-5,2 см. Самые длинные корни росли на среде с содержанием 0,1 мг/л БАП (5,2 см). Корни контрольного варианта были на 0,9 см короче, чем на среде с минимальной концентрацией (0,1 мг / л) исследуемого БАП.

Вывод. После первой субкультуры БАП подавляет рост проростков березы повислой in vitro, после второй субкультуры концентрация 0,1 мг/л БАП является наиболее подходящей для корневого развития, а среда подходит для роста проростков.

Эффектом воздействия 1,0 мг/л БАП стало образование каллуса в интерстициальных тканях, а результатом воздействия 2,0 мг/л БАП и 5,0 мг/л БАП, стало образование дополнительных листьев.

Тестируемые концентрации БАП оказывали видимое ингибирующее действие на количество проростков березы повислой. В питательной среде МС с самой высокой концентрацией (5,0 мг/ л) БАП у проростков не образовывала корней. У проростков, выращенных в контрольном варианте (среда МС без цитокинина) в течение шести недель, в среднем по 2 корня. Концентрация 0,1–2,0 мг/л БАП увеличивала количество корней вдвое.

 

Список литературы:
1. Ветчинникова Л. В., Ветчинникова Т. Ю., Устинова А. В. Клональное микроразмножение карельской березы в Карелии //Труды лесоинженерного факультета ПетрГУ. 2005. - C. 17-22.
2. Машкина, О. С. Опыт создания плантационных культур осины на основе использования технологии in vitro / О. С. Машкина, Ю. Н. Исаков // Современное состояние, проблемы и перспективы лесовосстановления и лесоразведения на генетико-селекционной основе: материалы Междунар. науч.-практ. конф. (Гомель, 8–10 сент. 2009 г.). – Гомель, 2009. – С. 105–108.
3. Шевелуха В.С., Калашникова Е.А., Дегтярев С.В., Кочиева Е.З., Прокофъев М.И., Новиков H.H., Ковалев В.М., Калашников Д.В.  Сельскохозяйственная биотехнология.- Москва. 1998. – С. 38, 39.
4. Simola, L.K. Propagation of plantlets from leaf callus of Betula pendula f. Purpurea // Scientia Hortic. 1985. № 26. – P.77–85.