Введение к работе
Актуальность проблемы. Открытий уникальной способности іститолького организма восстанавливать целостную структуру из отдельной іетки (являение тотнпотентности) - интенсифицировало развитие методов льтуры клеток и способствовало разработке приемов клеточной и нетической инженерии растений. Клетки растений, культивируемые in vitro, эгут служить объектами для изучения биологических особенностей и быть эделями для изучения различных проявлзний роста и размножения клеток эй определенных воздействиях.
Изменяя условия культивирования, в ряде случаев можно заставить зонированные клетки образовывать зародышеподобные структуры, почки и эбеги, и на их - основе растения-регенерангы. Создание новых форм астений на основе генетически измененнных клеток in vitro зависит, прежде сего, от подбора условий для формирования соматических зародышей. мпирический подбор условий при этом малоэффективен. Необходимы нания механизмов управления процессом индукции соматического мбриогэнеза на клеточном и тканевом уровнях.
В расширении областей применения метода культуры тканей для ешения теоретических и прикладных задач в физиологии растений ервостепенное значение имеет разработка приемов выращивания из тдельной соматической клетки целого растения. Соматический эмбриогенез южет быть использован как практический способ размножения.
Критическим этапом в культуре соматических тканей является инициация аллуса из экспланта, связанная , с глубокими, сложными процессами ^дифференциации его клеток (Бутенко, 1964). Получение эффективных истем роста каллуса, индукции процессов морфогенеза зависит от многих ізаимосвязанньїх факторов: генотипа эксплакта, состава питательных сред, 'словий культивирования.
В настоящее время известно ограниченное число видов растений, соторые в условиях in vitro способны к соматическому эмбриогенезу. Одним из аких видов является амарант. На сегодняшний день амарант характеризуется :ок перспективная кормовая культура, с ценными народнохозяйственными признаками. Число работ с культурой тканей амаранта весьма ограничено (
Кузыкекко, Соболи, 1991; Hectors et el., 1932) До сих пор но изучены процесс каллусогонеза, органогенеза и соматического эмбриогенеза Разрабоїк именно этих актуальных проблем и посвящена диссертационная работа
Цель и задачи исследования. Основной целью исследования я в и л ос выяснение физиологических особенностей каллусогеноза и соматическог эмбриогоноэа в культура тканей вадаранта.
Для достижения указанной цели необходимо было решить следующи задачи: 1) Определить факторы, влияющие на интенсивное! каллусообразования ( роль генотипа, эпигенетических особенностей эксплант и условий культивирования); 2) Изучить морфологические и гистологически особенности культивируемых каллусных тканей; 3) Получить эмбриогснны каллусныо ткани и выявить основные этапы развития змбриоидов.
Научная ноамзна и практическая ццннссть. В результате проведении исследовании удалось выяснить условия, позволяющие повысить каллусогенс м форміфооанио эмбриогонных структур в процассо культивирования тксно амаранта. Исследованы ростовые и мэрфогеногическио процессы в культуре і vitro.
На основе морфологического анализа и изучения гистологическо структуры выявлено 4 типа каллусов с различным иорфогонньм потенциалом Показаны зависимость калусообраэующой способности и соматическог эмбриогенеза от видовой принадлежности исходного эксплент. происхождения зкеллаита и действия фмтогормоноо.
Впервые и культура in vitro амаранта изучай процесс соматичосхог эмбриогенеза и основные этапы развития зь'.бриоидов. Разработан спосо получения эмбрногенной активно пролиферпрующой культуры клзте амаранта.
Таким образом, созданы клеточные системы, которые могут бы і использованы о биотехнологиях для амаранта, в частности, для получен* сомаклональных вариантов и в дальнейшем использоваться о селекцу амаранта.
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены и конференциях молодых ученых КззГУ (1993-1995), !Г Международно
нференции "Биология культивируемы)! клеток растений м биотехнология" лматы. 1993). Материалы работы опубликованы D 0 работах.
Объем к структуре работы. Диссертационная работа состоит из трех ав и включает введение, обзор литературы, материалы к методы хлодозания. основные результаты и ия обсуждение, заключение, выводы , іисок использованной литературы, содержащий 197 названий источников, иссертация изложена на 106 страницах машинописного текста, содержит 15 іблкц. иллюстрирована 23 рисунками
Объектами исследований служили доа вида амаранта из семейства m.-vsnihcnae: амзрэкт метельчатый (Amaranihus penicillatus) и выараит ?рмооой (Amaranthus hypochondriacus).
0 экспериментах испопьзоазли экспланты листьев и гипокотилой септических проростков. Стериизацию семян лроэодили следующим обрзлом: 'лтериал погружай а 70% этиловый спирт на 3-5 минут. Простерилизеоамный іатрризл оысаживали d стерильные пробирки с дистиллированной подой на умажныо мостики Растения оыращиоал* до 10 -дневного оозраета для гриояического взятия эксплантоа.
О экспериментах по культивированию эксплантоа из различных оргзноз імли использооаны общие методические приемы, описанные а монографиях \Г.Бутенко (1964), Ф.Л.Калинина е сотр. (1030).
Зхсплзнты культивировали на «роде Мурасигв и Скута (МС) (MwasMgo, Jkcoq, 1962) с добавлением сгара (Sr./л) и различных концентраций 2,4-Д и инетина (таблица 1).
Таблица 1
Матрица для состаслемил различных модификаций питательной
среды Мураеиге й Скуга (МС)
Каллусы культиоироаали при 28 С, каждые 4 подоли пересаживали их свежую cptrty. Интенсионость роста пероичных каллусоа проводили через суток.
ИзучеНИО МОрфОЛОГИИ К2ЛЛуСНЫХ КуЛЬТур ПрООСДИЛЙ при ПОМОІ
бинокулярного стереоскопического микроскопа МБИ-10.
Для изучения гистологического строения тканеоых культур ГОТОВА постоянный препараты по общепринятым методика?^ (Батыгина,1074; Паушс: 1988; Фурст. 1979).
