Введение к работе
Актуальность темы. Интерес к объекту нашего исследования - видам рода Crocus L. - обусловлен тремя обстоятельствами.
-
Крокусы являются красиво цветущими эфемероидами, которые находят все более широкое применение как декоративные растения.
-
Многие виды находятся под угрозой уничтожения.
-
Один из представителей рода - шафран посевной (С. sa-tivus L.)- является продуцентом ценных веществ: кроцина (безвредный пищевой краситель, обладающий сильными окрашивающими свойствами), пикрокроцина (гликозида, придающего шафрану специфический вкус) и сафраналя (основного компонента эфирного масла), что обуславливает его широкое применение в пищевой промышленности. Высушенным рыльцам шафрана приписывают ле-. карственные свойства [Тихомиров В.А., 1888]. Стоимость шафрана на международном рынке постоянно растет [Sigma, 1988-1994].
При плантационном выращивании крокусов возникают различные проблемы. Одна из них - низкие коэффициенты вегетативного размножения многих видов Crocus. Это обстоятельство не позволяет широко внедрять в культуру исчезающие и редкие виды Crocus.
Вторая проблема - стерильность многих видов и сортов (особенно - С. sativus L.).
При выращивании шафрана посевного урожай оказывается низким, нестабильным и сильно зависит от погодных условий. К тому же, на территории России нет пригодных для культуры шафрана посевного территорий. Поэтому перспективными для возделывания могут оказаться другие представители рода Crocus L.
Все эти проблемы невозможно разрешить без использования биотехнологии. Можно наметить три основных направления работ в этой области: 1) клональное микроразмножение крокусов in vitro с целью увеличить коэффициенты вегетативного размножения; 2) получение рылец шафрана или подобных им структур для извлечения ценных веществ; 3) отбор каллусных и суспензионных культур-суперпродуцентов этих веществ.
В последнее время интерес к культивированию крокусов in
vitro заметно возрос [Ding Bao-2u et al., 3981; Нурмуханбєто-ва, 1983; Himeno and Sano, 1987; Fakhrai and Evans, 1989; Миля-ева, Ахундова, і 993].
Для .разработки технологии получения рылец шафрана in vitro необходимо комплексное и всестороннее изучение закономерностей морфогенеза у ряда представителей рода Crocus L.
Цель работы. Поиск новых видов рода Crocus L., пригодных для получения in vitro ценных веществ, содержащихся в шафране.
Для этого необходимо было решить следующие задачи.
1.Ввести в культуру in vitro различные виды рода Crocus L., дать их сравнительную характеристику на первых этапах роста. Выбрать наиболее перспективные для дальнейшей работы
ВИДЫ.;'
S 2. Изучить характер роста культур, полученных из различных по происхождению эксллантов, в зависимости от сезона года.
3. Получить устойчивые каллусные культуры , различащие-
ся генотипически и эпигенетически. Исследовать особенности их
роста.
4. Провести сравнительный анатомо-морфологический анализ
органов исходного растения и структур, возникающих в культуре
in vitro.
Научная новизна. Впервые были введены в культуру in vitro C.angustifolius Weston, С. sieberi Gay и C.speciosus Bieb. Установлена зависимость характера роста в культуре от сезона года. Впервые доказана возможность образования рыльцеобразных структур не только из тканей стенки завязи, но и из тычиночной нити и связника. На основе проведенного исследования предложена модель дедифференцировки Crocus в культуре in vitro.
Практическая значимость работы. Полученные результаты позволят разработать методы для биотехнологического получения каллусов и рыльцеобразных'структур, содержащих ценные компоненты шафрана.
Апробация работы. Результаты работы были доложены на ежегодных планово-отчетных конференциях' по направлению "Генная и клеточная инженерия" (Пущино, 1992; Москва,!994; Москва, 1995), III съезде Всероссийского общества физиологов рас-
тений ( Санкт-Петербург, 1993), II Международной конференции "Биология культивируемых клеток и биотехнология" (Алматы, 1993), на заседаниях кафедры физиологии растений Биологического факультета ИГУ
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, список которых приводится.
Финансирование. В течение ряда лет работа финансировалась в рамках Государственной научно-технической программы России "Новейшие методы биоинженерии" по проекту "Получение клеточных линий-продуцентов пищевых красителей и добавок".
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 1ЪЪ страницах машинописного текста, содержит Н рисунков. J3: таблиц. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, изложения материалов и методов, результатов работы и обсуждения, общего заключения. В списке литературы J
Похожие диссертации на Морфогенез различных видов рода CROCUS L. в культуре IN VITRO
