Клональное микроразмножение и получение безвирусного посадочного материала декоративных культур

Зачем внедрять клональное микроразмножение в производство

Клональное микроразмножение (выращивание в культуре изолированных тканей) позволяет быстро получить миллионы растений, генетически идентичных исходному экземпляру. Для цветовода этот метод решает три важнейшие задачи: оздоровление посадочного материала от опасных вирусов, быстрое размножение редких сортов без расщепления признаков и ускорение селекционного процесса. Технология доказала свою эффективность при выращивании герберы, гвоздики, ириса, орхидей, фрезии, хризантемы и луковичных культур.

В основе метода лежит свойство тотипотентности — способность любой соматической клетки регенерировать в полноценный растительный организм. В искусственных условиях (in vitro) клетки изолированных тканей дедифференцируются и образуют каллусную массу. Для запуска этого процесса лучше всего подходят меристематические клетки завязи, семяпочки, апекса, эндосперма, пыльника, пыльцы, стебля, корня или листа.

Процесс получения полностью здорового посадочного материала состоит из строго последовательных этапов:

1. Приготовление и стерилизация питательных сред.
2. Подготовка и стерилизация исходного растительного материала.
3. Изоляция и посадка кусочков тканей на питательную среду.
4. Выращивание ткани в термостате до получения растений-регенерантов.
5. Микрочеренкование и укоренение микрочеренков на питательной среде.
6. Пересадка полученных растений в оранжерейный субстрат и выращивание маточников в изолированных от вирусов условиях.
7. Проверка растений на наличие вирусных инфекций и отбор здоровых экземпляров.
8. Получение безвирусного посадочного материала от отобранных маточных растений.

Технология: от меристемы в пробирке до готового саженца

Для работы по этой технологии хозяйству потребуется специализированный лабораторно-тепличный комплекс. Он состоит из моечной комнаты, стерилизационной, боксов для манипуляций и термостатной. Для завершающего этапа адаптации и выращивания маточников необходимы оборудованные оранжереи.

В качестве основы для выращивания тканей декоративных культур используют универсальную питательную среду Мурасиге — Скуга. В ее состав входят минеральные макро- и микроэлементы, углеводы, витамины, аминокислоты и регуляторы роста. Корректируя соотношение ауксинов и цитокининов, агроном управляет делением клеток и развитием органов будущего растения.

В стерильном боксе под микроскопом выделяют чистые от вирусов клетки меристемы из точки роста и переносят их в пробирки. Рост клеток и развитие молодых растений регулируют в термостатах, строго контролируя параметры микроклимата. Для успешного развития меристемы необходимо поддерживать стабильные внешние условия.

• Коэффициент размножения при микрочеренковании — до 1 млн
• Температура в термостате — 20–29 °C
• Относительная влажность воздуха — 70%
• Освещенность культуры — 2 тыс. лк
• Средняя приживаемость клеток — 70–80%
• Высота растений для пересадки — 3–5 см

Период развития полноценного растения из меристемы зависит от биологических особенностей конкретной цветочной культуры. Разница в сроках может составлять несколько недель. Данные по основным декоративным растениям представлены в таблице:

Когда молодые регенеранты достигают необходимой высоты, их аккуратно извлекают из пробирок. Растения пересаживают в горшочки со стерильным субстратом из верхового торфа или перлита. На финальном этапе проводят обязательную диагностику на вирусы, чтобы размножать только гарантированно здоровые маточные кусты.