Соматичний ембріогенез та органогенез як основа біотехнології отримання багаторічних садових культур - Автореферат

Нікітський ботанічний сад - Національний науковий центр Автореферат дисертація на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наукСоматичний ембріогенез та органогенез як основа біотехнології отримання багаторічних садових культур. Дисертаційну роботу присвячено розробленню ефективних біотехнологічних систем одержання та збереження декоративних, субтропічних і кісточкових плодових, ефіроолійних рослин на основі вивчення особливостей соматичного ембріогенезу та органогенезу цих культур в умовах in vitro. Досліджено процеси соматичного ембріогенезу у ломиноса, каладіума та фікуса ліровидного паралельно з пошуком комплексу оптимальних факторів, що регулюють утворення незиготичних зародків і виявленням закономірностей розвитку ембріоїдів. Вперше розроблено високоефективні біотехнологічні системи одержання рослин ломиноса, каладіума та фікуса ліровидного через соматичний ембріогенез та органогенез, де в якості компетентних експлантів було використано вегетативні бруньки та листя. Проведено порівняльне вивчення морфогенетичних потенцій органів і тканин ківі, зизифуса, хурми та фейхоа і показано високу регенераційну здатність листкових експлантів до адвентивного пагоноутворення.Рослинні системи in vitro є зручними моделями для дослідження складних механізмів, що лежать в основі проліферації, клітинної диференціації, гістогенезу, органогенезу, соматичного ембріогенезу та регенерації цілого організму з клітин, що культивую. Разом з цим, складнощі, що виникають при традиційному розмноженні, у процесі селекції і збереження багаторічних садових культур, спонукають науковців звертатися до сучасних методів біотехнології рослин. Отже, спрямовані на глибоке вивчення процесів соматичного ембріогенезу та органогенезу дослідження є вельми актуальними, бо не тільки дозволяють поповнити знання про морфогенез рослин у цілому, зробити істотний внесок у розробку його теоретичних основ, але й розробити біотехнологічну методологію розмноження та збереження цінних видів і сортів декоративних, субтропічних і кісточкових плодових культур та ефіроолійних рослин. Мета роботи - виявити закономірності процесів соматичного ембріогенезу та органогенезу декоративних, субтропічних, кісточкових плодових і ефіроолійних культур і на їх основі розробити системи розмноження та збереження in vitro досліджуваних видів і сортів. На основі встановленого регенераційного потенціалу експлантів декоративних (ломиніс, троянда, орхідея, юка), субтропічних (ківі, фейхоа) і кісточкових плодових (алича, персик, слива) культур розробити систему in vitro для тривалого збереження рослин при низьких позитивних температурах.Для розроблення реципієнтних систем in vitro як вихідний рослинний матеріал використано вегетативні бруньки, листя, мікропагони і зародки хурми (Diospyros kaki Thunb.), фейхоа (Feijoa sellowiana Berg.), зизифуса (Ziziphus jujuba Mill.), ківі (Actinidia deliciosa (Chev.) Liang, Ferguson), мяти котячої (Nepeta cataria L.) та гісопу (Hyssopus officinalis L.). У дослідженнях з депонування рослин і створення повільно зростаючих колекцій в умовах in vitro використовувалися такі культури, як троянда (Rosa L.), ломиніс (Clematis), цимбідіум (Cymbidium hybridum, C. minima), досинія (Dossinia sp.), юка (Yucca aloifolia L., Y. torrey Shafer.), ківі (A. deliciosa), фейхоа (F. sellowiana), абрикос (Prunus armeniaca L.), алича (Prunus cerasifera Ehrh.), слива (Prunus domestica L.). Як антисептики було використано комерційний препарат Domestos (Unilever Madyarorszбg Kft., Угорщина), що містить 5% розчин гіпохлориту Na, 70% етиловий спирт (Медасепт, Україна), 0,08% розчин AGNO3 (Merck, Німеччина), 1% розчин Thimerosal (Merck, Німеччина), які звільняли експланти, що вводяться, від бактеріальної та грибної інфекції. Для розроблення біотехнологічної системи розмноження рослин ломиноса вперше вивчено особливості регенерації рослин через соматичний ембріогенез і органогенез in vitro і виявлено основні фактори, що впливають на морфогенетичний потенціал органів і тканин досліджуваних сортів. Оптимальною виявилася концентрація БАП, що дорівнювала 2,22 МКМ, присутність якої в середовищі індукувала соматичний ембріогенез та утворення максимальної кількості зародків у всіх сортів ломиноса.У результаті проведеного вивчення шляхів морфогенезу та особливостей регенерації рослин in vitro у багаторічних садових культур (ломиноса, каладіума, троянди, орхідей, фікуса, юки, зизифуса, ківі, хурми, фейхоа, аличі, сливи, абрикоса, мґяти котячої та гісопу) установлено загальні закономірності індукції і реалізації процесів соматичного ембріогенезу та органогенезу, що полягають у визначальній ролі типу експланта і його походження, генотипу, живильного середовища, концентрації фітогормону, температури та інтенсивності освітлення.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ