Введение к работе
Актуальность темы. Лилии – известные с древних времен растения, широко распространенные во всем мире, по праву считаются одними из самых популярных и красивых цветов и представляют несомненный интерес как важная декоративная культура. В этой связи актуально изучение биологических особенностей большого количества видов и сортов лилий в условиях региона с целью отбора наиболее перспективных для широкой культуры.
В условиях Республики Башкортостан лилии мало используются в зеленом строительстве, хотя при правильном подборе ассортимента можно достичь того, что цветение будет продолжаться с весны до осени. Перед специалистами декоративного садоводства ставятся новые задачи, для выполнения которых нужен большой ассортимент элитного исходного материала и эффективные методы воспроизводства декоративных растений. В связи с этим возникает вопрос о быстром получении посадочного материала в большом количестве, чтобы обеспечить хозяйства, занимающиеся озеленением. Перспективным направлением в решении этой задачи является использование физиологически активных веществ, ускоряющих процессы вегетативного и семенного размножения лилий. Кроме того, некоторые авторы используют метод размножения in vitro (Румынин, Слюсаренко, 1989; Миронова, 2004; Мокшин, 2005).
Цель и задачи исследований. Целью работы являлось изучение биологических особенностей представителей рода Lilium L. при интродукции в лесостепную зону Башкирского Предуралья, разработка методов интенсивного размножения перспективных форм и пополнение зонального ассортимента растений культивируемых в Республике Башкортостан.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
-
Провести интродукционное изучение видов и сортов лилий коллекции Ботанического сада-института УНЦ РАН. Разработать ассортимент лилий для использования в озеленении в Башкирском Предуралье.
-
Изучить влияние физиологически активных веществ на процессы вегетативного и семенного размножения лилий.
-
Апробировать метод клонального микроразмножения на видовых и сортовых лилиях для быстрого получения массового посадочного материала. Оценить эффективность стерилизующих веществ и питательных сред для культивирования in vitro и выявить особенности регенерации лилий с использованием разных типов эксплантов.
Защищаемые положения:
В результате интродукционных исследований выявлено что, L. aurantiacum Weston, L. henryi Baker, L. martagon L., L. regale Wils. обладают устойчивостью к условиям культивирования в лесостепной зоне Башкирского Предуралья.
По комплексу декоративных и хозяйственно-полезных признаков 59 сортов лилий могут быть рекомендованы для пополнения зонального ассортимента культивируемых декоративных растений Республики Башкортостан.
Использование физиологически активных веществ перспективно для ускорения вегетативного и семенного размножения лилий.
Фрагменты бутонов и чешуи луковиц являются перспективными эксплантами для ускоренного размножения лилий методом культуры тканей и органов in vitro.
Научная новизна. Автором впервые изучены биологические особенности и оценены успешность интродукции 4 видов и 99 сортов лилий в условиях Башкирского Предуралья. Проведена их оценка по комплексу декоративных и хозяйственно-полезных признаков. Изучено влияние регуляторов роста (в том числе новых – рифтал и фэтил) на прорастание семян видовых лилий: L. regale, L. martagon, L. pensylvanicum, L. philippinense. Отработан метод клонального микроразмножения с использованием генеративных органов на сортах Азиатских (Афродита, Фата Моргана, Лемон Пикси, Коррида, Фангио, Брунелло) и Восточных (Берлин, Медуза, Старгейзер) гибридов, а также L. henryi и L. regale. Детально изучены морфогенетические потенции фрагментов бутонов (цветоложа, околоцветников, тычиночных нитей, завязи, столбика) как перспективных эксплантов для получения массового посадочного материала. Установлено, что в культуре тканей генеративных органов лилий возможна реализация процессов адвентивного органогенеза.
Практическая значимость работы. Данные диссертационной работы могут быть широко использованы в зеленом строительстве населенных пунктов, расположенных в Башкирском Предуралье. Созданная автором коллекция лилий служит основой для размножения и получения массового посадочного материала для обеспечения хозяйств занимающихся озеленением.
Разработаны основные этапы процесса клонального микроразмножения от получения стерильной культуры до доращивания растений в условиях in vivo с использованием в качестве эксплантов как чешуй и зачаточного побега луковиц лилий, так и новых перспективных эксплантов – фрагментов бутонов.
Культура тканей и органов in vitro позволяет размножать лилии с более высоким выходом посадочного материала, чем при традиционном способе размножения. При использовании способа размножения фрагментами бутонов in vitro достигается высокий процент стерильности исходного материала и исключается возможность гибели растения-донора.
Полученные данные могут служить методологической основой при изучении лилий другими учебными и научно-исследовательскими организациями.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на XI-ом Делегатском съезде русского Ботанического общества. Новосибирск, Барнаул, 17-27 августа 2002 г.; III-ей Межд. науч. конф. Минск, 7-9 октября 2003 г,; II-ой Межд. конф. молодых ученых «Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции растений». Харьков, 2003 г; VIII International Conference «The Biology of Plant Cells In Vitro and Biotechnology». Saratov, September 9-13, 2003; Межд конф. «Генетические ресурсы лекарственных и ароматических растений». Москва, 12-14 июля 2004 г.; Межд. конф. «Природное наследие России: изучение, мониторинг, охрана». Тольятти, 21-24 сентября 2004 г.; VI межд. симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования». Москва, Пущино, 2005 г.; I (IX) Межд. конф. молодых ботаников в Санкт-Петербурге. С-Пб, 2006 г.; Всеросс. науч.-практ. конф. «Биотехнология как инструмент сохранения биоразнообразия растительного мира», Волгоград, 2006 г.; Всеросс. науч. конф. «Ботанические исследования в Поволжье и на Урале», посв. 50-летию Ботанического сада СГУ им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, 2006 г.; IX конф. «Биология клеток растений in vitro и биотехнология». Звенигород, 2008 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ, в том числе 4 публикации в журналах, рекомендованных ВАК РФ и 1 методическое пособие.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 170 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов, приложения и списка цитируемой литературы; содержит 24 таблицы и 35 рисунков. Список используемой литературы включает 204 источника, в том числе 63 на иностранных языках.
