Введение к работе
актуальность темы. Система клеток it тканза ВЫСШЕЕ растеяиа, выращиваегаз: впэ организма на искусственньк питательных средах, позволяет ш только глубже кзушггь закономерности развития репродуктивных структур, особенности: корфогадеза и клеточной даффэрэнщров1ш, но и создать, напржер, на основе соматического энЗряогенеза (змбриоидогенеза) принципиально новые технологии для широкого практического применения. Это особенно важно и актуально для сохранения и разяножения целого ряда редких, исчезащих и хозяйственно-ценных растений, в частности, представителеа рода Rauxvoifia, вегетативные органы которых содеряат продукты гипотензивных и противоаритмических препаратов (резерпин, аамалин, раунатин, раувазан и др.).
Оюдует откетить резкое сокращение в последние года природных ресурсов этих ценных лэкарственных растенка, низкую эффективность и трудоемкость семенного и вегетативного способов их размноххэния. Разработка нетрадиционных способов тиражирования особенно ценных видов позтояу является весьма актуальной, особенно для Индии и других стран, гоставлжзкх сырье раувольфии на мировой рынок.
Исследование некоторых аспектов морфогенеза раувольфии in vitro, на основе которого и создастся биотехнологическга кетоды, является таюз» очень своеврешнньга' и необходимым в теоретическом аспекте, так как способствует понкяанк» шханизмов развития растительных тканей в условиях культуры и тем сакым создает основы их целенаправленной регуляции. Изучение путей морфогенеза, их идентификация и управление кяи является одной из важнейших задач корфологии и биотехнологии
(Batygina et ol., 1978; Тіззегеаг et al., 1979; Ivans et ol., 1981; itoireto. 1983; Гііск et el., 1933; Batygina, 1984; Salperin, 1986; Williams and Maheswaran, 1986; Pierik, 1987). Крош того, решение проблем морфогенеза и регенерации раувольфии в культуре тканей является необходимым этапом работ по парасексуальноя гибридизации и генетической инженерии (Уазії et al.4, 1979; Gleba and Sytnik, 1984; Gleba and Shlumukov, 1990), которые пока, в известной стегони, сдерживают развигиэ этих новых направления экспериментальной ботаники.
цель и задачи исследования. Цель» настоящей работы явилось изучениэ путей и особенностей морфогенеза б культуре тканев раувольфик и разработка на этой основе клеточных технологий наиболее персдактивных видов. Дяя этого необходимо было решить следующие задачи:
-
получить калдусные культуры у разных видов раувольфии и выявить их морфогенетические потенции с помощь» оптимизирования питательных сред и условий выращивания;
-
провести идентификацию путей морфогенеза (органогенеза и эмбриоидогенеза) с помощью световой и сканирующей электронной микроскопии;
3) разработать способы массового получения растений
регенерантов у разных видов, раувольфии в культуре in vitro и
дать практическш рекомендации по методам микроклонирования;
4) апробировать метода выделения, культивирования и слияния
протопластов для дальнейшего их применения в работе по
парасексуальноя гибридизации и генетической трансформации
раувольфии.
научная новизна работы. Впервые проведена сравнительная эмбриологическая идентификация процессов морфогенеза в
каллусиаг культурах у всох исслэдовапных відав. Ваязлзяа
таксоноспэтфшгасть корфологнчэскоя реакции. Гак, показало,
что у i?.uom«o>-to развлтпз растения щ?гг тарез
ЭаарвКШГвНЭЗ, У К.сапэггся'пг - 48D93 ОргаЯОГЭИвЗ, У Rxtaffra -
через оргааогвЕез и змйряовдогенез.
Впервые в гійргондогепнса кавдусноп культуре и в культура
корноа fi.fomitor Разработаны условия голучзния каллусных культур п способов
шжроклонзльного размноявния с использовашзэм различных путез
морфогенеза. Впервые проведано успэиноэ вьщэлгапэ,
культивирование и слияние кезофаяльных протопластов я.сопвя-с и каллусных протопластов кмотмома. Наадэны способы
кинроклоиального размножения у кзучаекых видов патот*.
практическая энАчимость. Данные, полученные го морфогенезу в культур in vitro у различных видов раувольфии, ЯВЛЯОТСЯ теоретической основоа для разработки эффективных кязточных
ТеХНОЛОГИЙ ДЛЯ рода Rennvolfia.
В работе определены оптимальные условия индукции каллусных культур ввдов раувольфии с высокий содержанием алкалоидов, показана возможность их эффективной регенерации, микроразмножения и адаптации к нестерильны» условиям. Эти данные ценны для практической работы по генетическому улучізени» видов раувольфій, разработке кетодов генноз инженерии, кркоконсврващш и технологии получения искусственных семян (инкапсулированных эмбриоидов). Разработка подходов и способов выделения и культивирования протопластов раувольфій также важна для дальнейшего развития клеточных и генных технология этого ценного лекарственного растения.
апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуадались на УІІ йеяшународаом конгрессе по
культуре ткани и каэток растеша (Амстердам, 24-29 істя ISSO г.); XI Международном скшіозиуш по скбрзиогш и соггэннону размножении (Ленинград, 3-7 каля 1990); !,:здцунэродвоы биотехнологическом симпозиуго (Кенвва, 17-20 апреля 1891 г.); VIII Международном еимпозиуш по протопластам (Упсала, Евэвдя, 16-20 ишя 1991 г.) и Молодэшоа конференции ботаников (Санкт-Петербург, май 1992 г.).
публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ и 2 сдано в печать.
структура и объем работы. диссертация излажена на I Ц ^ страницах машинописного текста и состоит из введения, 5 глав, обсуждения, заключения, выводов и списка цитированной литературы; включает таблиц, <="ц рисунков. Список литературы содержит О,^библиографических ссылок.
