Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 7
1.1. Культура клеток и тканей растений in vitro 7
1.2. Каллусогенез и морфогенез в культуре in vitro 13
1.3. О культуре клеток и тканей актинидий и черной смородины 25
Глава 2. Материал и методы исследований 29
Глава 3. Генотипическая особенность каллусогенеза актинидии и черной смородины в зависимости от состава питательной среды и типа экспланта 38
3.1. Каллусообразующая способность актинидии в зависимости от пола растений, происхождения экспланта и действия фитогормонов 39
3.2. Особенности каллусогенеза соматических тканей растений черной смородины в зависимости от состава среды и типа экспланта 50
3.3. Морфологические особенности каллусных тканей актинидии и черной смородины 58
3.4. Обсуждение 61
Глава 4. Морфогенетическии потенциал каллусных тканей актинидии и черной смородины 63
4.1. Некоторые общие закономерности морфогенеза актинидии и черной смородины in vitro 64
2. Реализация морфогенетического потенциала каллусных структур актинидии 66
3. Особенности морфогенеза каллусных тканей черной смородины 73
4. Заключение 79
Заключение и выводы 81
Выводы 82
Список использованной литературы 84
- О культуре клеток и тканей актинидий и черной смородины
- Каллусообразующая способность актинидии в зависимости от пола растений, происхождения экспланта и действия фитогормонов
- Морфологические особенности каллусных тканей актинидии и черной смородины
- Реализация морфогенетического потенциала каллусных структур актинидии
Введение к работе
Актуальность проблемы. Достижение прогресса в области генной и клеточной биотехнологии растений непосредственно связано с разработкой фундаментальных основ культивирования клеток и тканей in vitro. При этом особый интерес представляет подбор подходящей питательной среды, установление типа и размера экспланта, а также режима культивирования с целью выявления тотипотентности у представителей различных таксономических групп растений. В настоящее время эта уникальная способность соматических клеток выявлена у различных культур, среди которых большую часть составляют однолетние и в практике вегетативно размножаемые растения. Это, прежде всего, овощные культуры и декоративные растения, список которых с каждым годом пополняется (Бутенко, 1983; Bajaj, 1987). Поэтому, изучение теоретических основ и разработка прикладных аспектов культуры клеток и тканей многолетних растений, в частности плодово-ягодных и лесных культур, считается весьма актуальным для разработки и налаживания биотехнологий их ускоренного, размножения, получения соматических гибридов и трансгенных растений (Biotechnology of perennial fruit crops, 1993).
Таджикистан славится богатым генофондом плодово-ягодных культур (Вавилов, 1929; Запрягаева, 1962), который пополняется интродуцированными культурами. Среди относительно новых для условий страны культур особое внимание уделяется актинидии (киви) (Actinidia chinensis Planch) и черной смородине (Ribes nigrum L), плоды которых характеризуются ценными пищевыми и лекарственными качествами. Изучение биологии этих культур с целью разработки агротехнологии их возделывания и повышения продуктивности является одной из задач в плодоводстве горных и предгорных районов. В
теоретическом плане представляет интерес выявление степени тотипотентности соматических клеток актинидии и черной смородины. Также интересно изучение фундаментальных основ каллусообразования и морфогенеза соматических клеток актинидии и черной смородины путем подбора культуральных сред, типа экспланта и режима культивирования с целью для разработки прикладных аспектов микроклонального размножения этих культур.
Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования является выявление степени тотипотентности соматических клеток актинидии и черной смородины путем изучения закономерностей их каллусогенеза и морфогенеза в культуре in vitro, подбора состава питательной среды, типа экспланта и режима культивирования.
Исходя из этого, в задачи исследований входило:
подбор подходящей питательной среды, типа экспланта и режима культивирования актинидии и черной смородины in vitro;
изучение особенностей каллусообразования соматических клеток этих культур в зависимости от фитогормонального состава питательной среды;
морфологическое описание типа сформировавшихся каллусных тканей и подбор морфогенных структур;
изучение закономерностей морфогенеза каллусных клеток и тканей; выявление морфогенетического потенциала каллусных тканей в зависимости от состава питательной среды и происхождения экспланта;
- разработка прикладных аспектов микроклонального размножения
актинидии и черной смородины in vitro.
Научная новизна. Путем подбора различных по фитогормональному составу культуральных сред, типа экспланта и режима культивирования выявлена тотипотентность соматических клеток актинидии и черной смородины. Разработан
состав питательных сред, позволяющий индуцировать каллусообразование у эксплантов актинидии и черной смородины и вызвать образование морфогенных структур.
Практическая значимость. Выбор подходящих эксплантов, состава питательной среды и режима культивирования позволяет наладить технологию микроіслонального размножения актинидии и черной смородины с целью их ускоренного размножения. Экспериментами доказана возможность использования представителей плодово-ягодных растений в культуру in vitro. Использованный в опытах состав питательной среды, выбранные экспланты и режимы культивирования соматических тканей, каллусов и морфогенных новообразований послужат прототипом при разработке клеточных биотехнологий ряда других плодовых и лесных культур.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены (или представлены): на ежегодных профессорско-преподавательских конференциях Таджикского аграрного университета (1999-2003г.г), заседании кафедры физиологии растений и биотехнологии и межлабораторном семинаре Института физиологии растений и генетики АН Республики Таджикистан.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 статьи.
Работа выполнена в1994-2002г.г в рамках комплексной научной программы Института физиологии растений и генетики АН Республики Таджикистан и Научно-исследовательского института биотехнологии Таджикского аграрного университета.
О культуре клеток и тканей актинидий и черной смородины
Наиболее известными сортами актинидий, выведенными в Новой Зеландии являются Абборт, Аплисон, Бруно, Хайвард и Монти. Однако, они получены не по селекционной программе, включающей межвидовые скрещивания. После интродукции в Новой Зеландии видов актинидии из Китая в 1904 г. отбор проводился среди сеянцев и наиболее лучшие образцы далее были размножены .
Среди сортов актинидии в Новой Зеландии наиболее популярным и широко распространенным является Хайвард, который характеризуется более высокой устойчивостью к болезням и вредителям, повышенной продуктивностью и хорошим качеством фруктов. Несмотря на это, широко проводятся исследования по расширению генетического разнообразия актинидий с использованием современных биологических методов исследований так как существует только один генотип культуры (Revilla, Power, 1988).
Хотя существует более 50 разновидностей актинидий, собранных из умеренных и субтропических регионов земного шара, серьезных барьеров для межвидовых скрещиваний не наблюдается. Например, К.Суезаве (Suezawa, 1989), удалось получить гибриды путем скрещивания A.arguta (2n=4x), A.chinensis (2п=2х) и A.deiiciosa (2п=6х). Несмотря на то, что многие проблемы выращивания актинидий и физиологические основы их проявления еще не изучены, большинство производителей и специалистов-садоводов утверждают, что селекция культуры должна быть направлена к решению проблем устойчивости к болезням и вредителям, улучшению качества плодов и их переработке. Большинство из этих проблем возможно решить использованием традиционных методов селекции. Но в то же время огромная надежда возлагается на использование биотехнологий, которые имеют ряд преимуществ, включая скрининг и отбор на клеточном уровне, культура эмбриоидов при внутривидовых скрещиваниях и расширение генетической вариабельности.
В литературе очень много сведений о культуре клеток и тканей различных растений, но существует ограниченная информация о подобных опытах с многолетними плодовыми и лесными культурами. В сборнике Biotechnology of perennial fruit crops (1993) обобщены результаты экспериментов по культивированию клеток, каллусов, индукции морфогенеза, соматического эмбриогенеза, проявления сомаклональной вариабельности и клеточной селекции таких плодовых, как яблоня, груши, виноград, ананас, цитрусовые и другие культуры. Даже здесь существует весьма ограниченная информация о культуре клеток и тканей актинидии и черной смородины.
Ряд работ по культуре тканей актинидий in vitro были проведены с целью микроклонального размножения растений (Standardi, 1983; Andreani, 1986; Piagnani et al., 1986). Исследования по органогенезу в культуре каллусов актинидий проводились для изучения биохимических основ генетической стабильности размножаемых in vitro растений, влияния фитогормонов на формирование и рост каллусов и сохранение морфогенетического потенциала клеток при длительном культивировании (Barrales et al., 1986; Leva, 1986; Monette, 1987; Gonzales etal., 1989).
Л.И.Гаврикина (1985) показала возможность получения растений земляники методом культуры пыльников. В результате культивирования из каллуса, образовавшегося из одного пыльника, в зависимости от сорта было получено в среднем 6-8 растений, которые далее размножались путем микроклонирования.
Существующая в литературе информация в основном свидетельствует об использовании прикладных методов культивирования клеток и тканей, в основном смородины, что заключается в их оздоровлении от патогенов и микроклональном размножении. Например, как сообщает М.И.Джигадло (1988) методами культуры in vitro на Орловской плодово-ягодной опытной станции с 1986 г было начато производство безвирусного посадочного материала черной и красной смородины. Оздоровленные этим методом районированные и перспективные сорта смородины далее ускоренно размножались. Автору удалось при этом установить, что у разных сортов смородины существует разная способность к клональному микроразмножению.
Технология микроразмножения черной смородины также была налажена во Всероссийском НИИ садоводства им. И.В.Мичурина (Туровская, Алышевцева, 1988), которая состояла из нескольких этапов: 1 - введение меристемы в культуру; 2 - размножение путем субкультивирования; 3 - укоренение побегов с помощью ауксинов; 4 - перенос укорененных побегов в нестерильные условия. При переносе меристемы в культуру изолированные апексы высаживали на 4 среды: Гамборга, Ли-Фоссарда и Мурасиге-Скуга в двух модификациях, обогащенных витаминами.
Также существуют сообщения о возможности оздоровления и размножения других ягодных культур - крыжовника, малины и земляники на исскуственных питательных средах in vitro, укоренение полученных растений и перенос их в нестерильные условия (Миронова, 1985; Белошапкина, 1985; Бакун, 1985; Долгих, Клоконос, 1988; Клоконос, 1991).
Первые эксперименты по культуре тканей актинидии в Таджикистане были начаты в Отделе генетики Института физиологии растений и генетики АН Республики моими коллегами Е.А.Горьковцевой и О.Х.Юлдашевым (1995). Им удалось проводить микролональное размножение актинидии на питательной среде Гамборга с добавлением 4 мг/л БАП (бензоаминопурина) и 1мг/л НУК (нафтилуксусной кислоты). При индукции каллусогенеза и культивировании каллусов авторы столкнулись с проблемой отрицательного влияния ингибиторов (предположительно этилен), что была решена добавлением в среду нитрата серебра (АдМОз) в концентрации 5 и 20 мг/л.
Анализ существующей в доступной литературе информации свидетельствует о том, что техника культуры клеток и тканей растений, а также индукции каллусогенеза и морфогенеза разработана для большинства культур. Однако, эта технология требует совершенствования для ряда многолетних растений, в том числе, плодово-ягодных культур. Поиск путей и подходящих режимов для индукции каллусогенеза и морфогенеза соматических клеток этих растений in vitro позволяет реализовать их тотипотентность, что способствует решению ряда фундаментальных и прикладных проблем плодоводства. В этом плане особый интерес представляют новые и ценные для садоводства Таджикистана культуры -актинидия и черная смородина. Изучение особенностей морфогенеза различных генотипов в условиях in vitro позволяет выявлять связи между сортовыми и культуральными характеристиками и отбирать образцы с более активной регенерационной способностью.
Каллусообразующая способность актинидии в зависимости от пола растений, происхождения экспланта и действия фитогормонов
Здесь под продолжительностью каллусогенеза понимается период от начала индукции каллусообразования до появления первых морфологических признаков или гибели каллусной ткани.
Учеты и наблюдения показали, что при относительно низких концентрациях 2,4-Д и кинетина образование каллусов происходит медленно и длится в зависимости от типа экспланта от 96 до 139 дней. Относительно короткой продолжительностью каллусогенеза отличались фрагменты апикальной и пазушной почек при культивировании на средах МС 3 и МС 4. Среди изученных эксплантов наиболее продолжительный каллусогенез обнаружен у эксплантов листа и черешка листа при любых концентрациях фитогормонов (табл.3.2).
При культивировании эксплантов на питательные среды с относительно низким содержанием фитогормонов (МС 1, МС 2, МСЗ и МС 4) остановка каллусогенеза связана с появлением морфогенетических структур, особенность процесса образования которых будут обсуждены в главе 4. Однако, при более высоких концентрациях фитогормонов (среда МС 5) каллусогенез задерживается в связи с образованием некротических пятен на поверхности каллусов и их гибели.
Другим показателем определения влияния различных факторов на индукцию каллусогенеза является частота каллусообразования, что рассчитывается как количество образуемых каллусов от общего числа высаженных на питательную среду эксплантов. Наши эксперименты показывают, что у актинидии частота каллусогенеза в сильной степени зависит от концентрации фитогормонов. Частота каллусогенеза у эксплантов пазушных и апикальных почек женских и мужских растений были более высокими при их культивировании в питательной среде МС 3, что соответственно составила 62,5-77,6 и 65,3-73,4% (рис.3.3 и 3.4). При культивировании эксплантов листьев и их черешков наиболее высокая частота каллусогенеза (соответственно 28,4 и 38,5% у мужского и 26,8 и 31,5% у женского растения) наблюдалась в питательной среде МС 4. При повышении концентрации 2,4-Д до 10 мг/л частота каллусогенеза достоверно снижалась до 21,6 и 30,5% для эксплантов листа, 30,1 и 32,3% для эксплантов черешков листа, 39,8 и 44,3% для пазушных, 49,1 и 33,4% апикальных почек, соответственно, у мужских и женских растений (рис.3.3 и 3.4).
В целом, каллусогенез у различных эксплантов актинидии была наиболее высокой и превышала все остальные варианты при концентрации 2,4-Д 4,0 и 8,0 мг/л и кинетина 0,2 и 0,4 мг/л (питательные среды МС 3 и МС 4).
Ряд исследователей рекомендуют использовать высокие концентрации 2,4-Д для увеличения пула морфогенных клеток в культивируемых тканях (Понтович, 1979; Давоян, 1986; Бутенко, 1987). Однако в наших экспериментах у всех типов эксплантов 2,4-Д в высоких концентрациях (10 мг/л) приводит к угнетению роста каллусной ткани. Каллусы становятся более мелкими, неспособными к морфогенезу, участки некоторых каллусов некротизированы. Эти данные согласуются с исследованиями Ле Тхи Муой (1985), проведенными на тканях фасоли. По данным этого автора высокие концентрации 2,4-Д и кумарина подавляли рост каллусов, причем каллусная ткань, полученная из гипокотиля, оказывалась чувствительнее ткани листового происхождения. Это иллюстрирует, с одной стороны, органоспецифичность действия 2,4-Д, а с другой - различную чувствительность органов и тканей к регуляторам роста.
Следует отметить, что при культивировании тканей и клеток однодольных растений необходимы довольно высокие концентрации 2,4-Д, для двудольных -более низкие. Возможно, это связано с особенностями метаболизма 2,4-Д у одно-и двудольных растений. Каллусные культуры, полученные из различных частей и органов растений, оказались чрезвычайно полезными при изучении не только клеточных основ морфогенеза, но и роли фитогормонов в этом и других ростовых процессах. Сочетание в питательной среде подобранных опытным путем концентраций регуляторов роста, в первую очередь ауксинов и цитокининов, определяют направленность морфогенеза.
Известно, что 2,4-Д в сочетании с цитокининами необходим для роста соматических тканей многих культур in vitro. Особенно важен правильный выбор соотношения данных фитогормонов (Жексембекова, 1996). Поэтому, при анализе результатов опытов по исследованию влияния фитогормонов на индукцию каллусогенеза, следует упомянуть и о роли кинетина, который входит в состав изученных сред в различных концентрациях. Результаты экспериментов свидетельствуют, что концентрация кинетина от 0,2 до 0,4 мг/л является более подходящей для индукции каллусогенеза у эксплантов листа, черешков листа, пазушных и апикальных почек актинидии. Указанные концентрации кинетина благоприятно влияют на индукцию каллусогенеза при сочетании с 2,4-Д. Как было отмечено выше, для индукции каллусогенеза у различных эксплантов актинидии оптимальными являются концентрация 2,4-Д 4,0 и 8,0 мг/л.
Морфологические особенности каллусных тканей актинидии и черной смородины
В целом, каллусогенез у различных эксплантов актинидии была наиболее высокой и превышала все остальные варианты при концентрации 2,4-Д 4,0 и 8,0 мг/л и кинетина 0,2 и 0,4 мг/л (питательные среды МС 3 и МС 4).
Ряд исследователей рекомендуют использовать высокие концентрации 2,4-Д для увеличения пула морфогенных клеток в культивируемых тканях (Понтович, 1979; Давоян, 1986; Бутенко, 1987). Однако в наших экспериментах у всех типов эксплантов 2,4-Д в высоких концентрациях (10 мг/л) приводит к угнетению роста каллусной ткани. Каллусы становятся более мелкими, неспособными к морфогенезу, участки некоторых каллусов некротизированы. Эти данные согласуются с исследованиями Ле Тхи Муой (1985), проведенными на тканях фасоли. По данным этого автора высокие концентрации 2,4-Д и кумарина подавляли рост каллусов, причем каллусная ткань, полученная из гипокотиля, оказывалась чувствительнее ткани листового происхождения. Это иллюстрирует, с одной стороны, органоспецифичность действия 2,4-Д, а с другой - различную чувствительность органов и тканей к регуляторам роста.
Следует отметить, что при культивировании тканей и клеток однодольных растений необходимы довольно высокие концентрации 2,4-Д, для двудольных -более низкие. Возможно, это связано с особенностями метаболизма 2,4-Д у одно-и двудольных растений. Каллусные культуры, полученные из различных частей и органов растений, оказались чрезвычайно полезными при изучении не только клеточных основ морфогенеза, но и роли фитогормонов в этом и других ростовых процессах. Сочетание в питательной среде подобранных опытным путем концентраций регуляторов роста, в первую очередь ауксинов и цитокининов, определяют направленность морфогенеза.
Известно, что 2,4-Д в сочетании с цитокининами необходим для роста соматических тканей многих культур in vitro. Особенно важен правильный выбор соотношения данных фитогормонов (Жексембекова, 1996). Поэтому, при анализе результатов опытов по исследованию влияния фитогормонов на индукцию каллусогенеза, следует упомянуть и о роли кинетина, который входит в состав изученных сред в различных концентрациях. Результаты экспериментов свидетельствуют, что концентрация кинетина от 0,2 до 0,4 мг/л является более подходящей для индукции каллусогенеза у эксплантов листа, черешков листа, пазушных и апикальных почек актинидии. Указанные концентрации кинетина благоприятно влияют на индукцию каллусогенеза при сочетании с 2,4-Д. Как было отмечено выше, для индукции каллусогенеза у различных эксплантов актинидии оптимальными являются концентрация 2,4-Д 4,0 и 8,0 мг/л.
Известно, что каллусообразование может происходить успешно при низких концентрациях цитокининов, высокие же концентрации снижают или полностью ингибируют каллусогенный потенциал ткани. Цитокинины, взятые в относительно низких концентрациях при оптимальном сочетании с 2,4-Д могут обеспечить формирование и рост каллусов, иногда даже стимулируя его (Бутенко, 1974; Рахимбаев и др.,1992; Жексембекова, 1996). Поэтому, можно предположить, что на интенсивность каллусогенеза у эксплантов актинидии в питательной среде МС ингибирующее влияние имеет не только высокая концентрация 2,4-Д, но и высокая концентрация кинетина.
Обычно каллусы растений характеризуются большой морфологической гетерогенностью. Они различаются по фенотипическим и цитологическим характеристикам: по окраске, консистенции, числу и размеру клеток. Они бывают сухими или влажными, компактными или рыхлыми, гранулированными или бесструктурными, блестящими или матовыми, опушенными или неопушенными. Эти различия зависят как от генотипа, так и от экспланта и от условий культивирования. В наших экспериментах мы наблюдали, что каллусы, образованные на эксплантах мужских растений отличаются от женских. Каллусы, индуцированные из эксплантов апикальных и пазушных меристем мужских растений актинидии были мелкозернистыми, плотными, от желтого до коричневого цвета. Эти же экспланты, вычлененные из женских растений были крупнозернистыми, рыхлыми, имели светло-желтый оттенок. Экспланты листьев и их черешков как мужских, так и женских растений формировали плотные крупнозернистые каллусные структуры, но отличались по окраске: каллусы мужских растений имели светло-желтый цвет, а каллусы женских растений - от темно-желтого до коричневатого оттенка.
Экспериментально удалось установить, что путем подбора подходящих культуральных сред и эксплантов можно добиться индукции каллусообразования соматических клеток черной смородины. Наблюдения за ходом образования каллуса показали, что после посадки эксплантов на индукционные питательные среды происходит изменение морфологических показателей вычлененных фрагментов. При этом, в начале соматические клетки растении продолжают активно делиться, что приводит к увеличению размера вычлененных фрагментов. Далее наблюдалось деформирование поверхности листьев и увеличение размера эксплантов. Как было отмечено при описании особенностей каллусообразования актинидии, экспланты листьев и их черешков черной смородины также начинали индуцировать каллусные структуры со всех сторон, а экспланты пазушных и апикальных почек - на местах среза. Индукция каллусогенеза в зависимости от происхождения экспланта наблюдалось на 6-8 дни после их культивирования in vitro (рис. 3.5 и 3.6).
Изучение особенностей каллусообразования различных соматических клеток черной смородины показывает, что наиболее высокой активностью индукции каллусогенеза и роста каллусной ткани характеризуются экспланты пазушных и апикальных почек, что и являются более стабильными носителями генетической информации роста и развития (табл.3.3).
Реализация морфогенетического потенциала каллусных структур актинидии
Проведенные эксперименты по культуре различных по происхождению соматических клеток актинидии и черной смородины позволили установить, что у изученных объектов при правильном подборе фитогормонов, особенно их соотношения, а также режимов культивирования, можно индуцировать каллусогенез in vitro. На интенсивность каллусообразования и рост каллусных структур оказывают влияние происхождение экспланта, пол растения и концентрация фитогормонов в составе питательных сред.
В процессе каллусогенеза происходит дедифференциация соматических клеток. В результате этого наблюдается появление различных типов клеток, что и является причиной гетерогенности каллуснои ткани. Степень гетерогенности зависит от генетических особенностей растений, от которых были вычленены экспланты. Под влиянием разных фитогормонов и изменений условий культивирования можно увеличить разнообразие клеток в каллуснои массе (Сидоров, 1990). Но в наших экспериментах мы получали каллусы из различных эксплантов только на средах, содержащих относительно невысокие концентрации фитогормонов 2,4-Д и кинетин и культивирование каллусов и регенерантов проводили в одинаковых условиях. Поэтому здесь исключается действие других факторов и различие между актинидией и черной смородиной по скорости и продолжительности каллусогенеза носит чисто генетический характер. Нашими исследованиями еще раз подтверждено, что при культивировании клеток и тканей однодольных растений необходимы довольно высокие концентрации 2,4-Д и кинетина, а для двудольных, к которым относятся актинидии и черная смородина - более низкие.
В литературе существует информация о сезонности индукции каллусогенеза и регенерационной способности древесных растений (Dane, 1979; Selby, Harvey, 1985). Сезонность каллусогенеза и морфогенеза также обнаружена и у других растений (Анненков, Белуга, 1991; Муминджанов, 2000). Исходя из этих научных сообщений, нами вычленение исходных эксплантов и индукция каллусогенеза проводилось в период осеннего сокодвижения и зимнего покоя растений - в октябре - декабре месяцев. Ранней весной, когда в природе у растений происходит пробуждение ростовых и морфогенетических функций, наблюдается замедление каллусообразования in vitro, а осеннее ослабление роста органов дает возможность усиления интенсивности каллусогенеза. Это свидетельствует о том, что, несмотря на изолированность в условиях in vitro у растений сохраняются генетически детерминированные биологические особенности роста и развития. Наблюдения показали, что выбранные сроки вычленения эксплантов являются оптимальными для исследованных плодово-ягодных культур.
Сравнение каллусообразующей способности листьев, черешков листьев, пазушных и апикальных почек актинидии и черной смородины показало различие между ними по частоте каллусогенеза. Так например, у актинидии частота каллусогенеза выше, чем у черной смородины для любых экспериментов. По результатам проведенных экспериментов можно прийти к общему заключению о том, что интенсивность каллусогенеза зависит от генотипа растений, но в большей степени - от типа выбранного экспланта. На всех органах актинидии и черной смородины можно индуцировать каллусогенез, но наибольшей каллусообразующей способностью обладают фрагменты апикальныхи пазушных почек.
Исследованиями ряда ученых установлено, что регенерационная способность каллусных тканей, как правило, в большей степени меняется в зависимости от генотипа, чем в зависимости от применяющихся модификаций питательных сред. Это привело многих исследователей к выводу об определяющей роли генотипа в способности к регенерации in vitro. Однако существует множество фактов, не укладывающихся в эту концепцию. Во-первых, обнаружены различия в регенерационной способности каллусов, происходящих из различных эксплантов, взятых с одного и того же исходного растения (из различных органов, тканей, отличающихся по возрасту). Во-вторых, для многих ранее считавшихся не способными к регенерации in vitro видов или сортов растений в итоге удалось подобрать условия для получения регенерантов (Биотехнология растений: культура клеток, 1989; Анненков, Белуга, 1991; Кучеренко, 1991; Доросилев и др., 1991).
Следует отметить, что каллусы разных типов часто возникают из одного и того же экспланта, в одной и той же посуде. Это происходит потому, что каждый эксплант состоит из клеток и тканей, различающихся функционально, физиологически и цитологически (Кучеренко, 1991). В связи с этим, все работы по получению растений-регенерантов сопровождаются отбором участков, которые относятся к типу морфогенного каллуса под микроскопом.
Нами были предприняты эксперименты по изучению морфогенетического потенциала каллусных тканей актинидии и черной смородины в зависимости от их происхождения и состава культуральной среды с целью установления условий получения растений-регенерантов in vitro. Для этого часть образовавшихся на эксплантах каллусных структур после трехкратного субкультивирования были перенесены на морфогенные питательные среды МС 6 и МС 7, содержащих соответственно 0,05 и 0,10 мг/л ИУК (индолилуксусной кислоты), а также 0,20 мг/л БАП и 0,40 мг/л зеатина. Ход появления морфогенетических признаков наблюдали у каллусных тканей культивируемых на этих средах, различающихся по гормональному составу.
