Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 9
1.1 Биотехнология как фактор развития сельского хозяйства 9
1.2 Оздоровление растений от хронических инфекций: необходимость, преимущества и недостатки методов .11
1.3 Возможности, модели и необходимые условия реализации кло-нального микроразмножения 21
1.4 Влияние светового излучения на растения винограда в условиях изолированной культуры 29
1.5 Сохранение генофонда винограда in vitro. Роль освещения при депонировании 47
1.6 Резюме анализа литературных данных 53
2 Объекты, материалы и методика проведения исследований 55
3 Результаты исследований 66
3.1 Изучение интенсивности излучения при клональном микрораз множении винограда 67
3.1.1 Исследование интенсивности излучения на этапе ввода эксплантов в культуру 70
3.1.2 Установление оптимальных параметров интенсивности освещения на этапе микрочеренкования 76
3.1.3 Оптимизация параметров интенсивности излучения на этапе адаптации и доращивания растений в условиях СУВР 76
3.2 Определение оптимальной продолжительности фотопериода 80
3.3 Изучение влияния синергетического эффекта интенсивности освещения и регулятора роста эмистим в предельно малых дозах на морфогенез винограда in vitro 85
3.3.1 Влияние интенсивности освещения и фиторегулятора эмистим на этапе ввода в культуру 85
3.3.2 Изучение влияния интенсивности освещения и эмистима на этапе укоренения побегов 88
3.3.3 Влияние малых доз интенсивности освещения и эмистима на этапе микрочеренкования побегов, сохраняющих апикальное доминирование 89
3.4 Исследование влияния на морфогенез спектрального состава света низкой интенсивности 95
3.4.1 Влияние качества света на регенерационную способность меристем 95
3.4.2 Выявление спектральной избирательной реакции на этапе микрочеренкования побегов 98
3.4.3 Изучение отзывчивости адаптированных растений на облучение разнокачественным светом 103
3.5 Минимализация роста растений при депонировании 105
3.6 Проверка качества оздоровленных растений 118
3.7 Экономическое обоснование оздоровления и клонального микроразмножения винограда 122
Заключение 127
Список используемых терминов и сокращений 132
Библиографический список использованной литературы 135
Приложения 161
- Оздоровление растений от хронических инфекций: необходимость, преимущества и недостатки методов
- Возможности, модели и необходимые условия реализации кло-нального микроразмножения
- Изучение влияния синергетического эффекта интенсивности освещения и регулятора роста эмистим в предельно малых дозах на морфогенез винограда in vitro
- Исследование влияния на морфогенез спектрального состава света низкой интенсивности
Введение к работе
Для стабилизации и устойчивого развития отрасли виноградарства и виноделия РФ необходимо создание долговечных высокопродуктивных виноградников. Их закладка должна осуществляться сертифицированным по международным стандартам посадочным материалом с лучшими наследственными свойствами, оздоровленного от заболеваний хронического и системного характера.
На сегодняшний день наиболее надёжным и перспективным методом оздоровления растений является выделение апикальных меристем, регенерация из них пробирочных растений и дальнейшее клональное микроразмножение в условиях изолированной культуры.
В нашей стране данный метод разработан и успешно применяется в промышленных масштабах для ряда ценных сельскохозяйственных культур. Однако, применение: этого прогрессивного способа оздоровления и ускоренного размножения растений значительно отстаёт от реальных потребностей виноградарства. Наиболее существенной причиной, сдерживающей его распространение, является отсутствие массового производства. В первую очередь данное явление можно объяснить низким уровнем материально-технической базы, которая в настоящее время устарела и морально, и физически. Но вместе с тем, и сама технология культивирования нуждается в усовершенствовании. Наряду с другими факторами оптимизации, огромная роль принадлежит световым воздействиям, роль которых в процессе производства безвирусного посадочного 'Тимирязев К А. Земледелие и физиология растений. Растение и солнце// М: Сельхозгиз, I937.-C.85. материала изучена недостаточно, а некоторые их аспекты не изучены и вовсе. Вследствие этого, масса достоинств данного метода нивелируются за счёт возникающих проблем и ограничений. Использование новых и улучшение существующих приёмов световой биотехнологии может внести ценный вклад в совершенствование процесса получения оздоровленного посадочного материала винограда через культуру изолированных тканей и органов. Необходимость внедрения в практику данных разработок и обуславливает актуальность темы диссертационного исследования.
В соответствии с выбранной темой была сформулирована цель исследования: установить возможность использования новых и усовершенствовать существующие приёмы световой биотехнологии, позволяющие повысить эффективность метода оздоровления и клонального микроразмножения винограда..
Достижению поставленной цели должны способствовать решения следующих основных задач: оптимизации параметров интенсивности освещения, близкого по качеству к естественному; установления оптимальной продолжительности фотопериода; изучения влияния синергетического эффекта интенсивности освещения и регулятора роста эмистим в предельно малых дозах; исследования влияния на морфогенез винограда in vitro спектрального состава света; минимализации роста растений при депонировании винограда путём регулирования интенсивности лучистой энергии и концентрации осмотического ингибитора роста маннит; оценки качества полученных растений; обоснования экономической эффективности разработанных мероприятий.
Объектом исследования является морфогенез (фотоморфогенез) винограда in vitro.
Предмет исследования — экспланты и адаптированные к нестерильным условиям окружающей среды пробирочные растения сортов Дружба, Цветочный, Цимлянский чёрный, Кристалл, Каберне северный, Фиолетовый ранний, Рихтер-110 и Феркаль.
Информационная база исследований включает в себя материалы, опубликованные в отечественных и зарубежных изданиях, а также непубликуемые материалы (отчёты о научно-исследовательских работах).
Методологической и теоретической основой исследования послужило использование гипотетико-дедуктивного и индуктивного методов научного познания. Достоверность научных выводов основывается на теоретических и методологических, положениях. При решении конкретных задач использовались методы биометрического анализа.
Изучение теоретических вопросов, проведение серии лабораторных опытов и обработка полученных данных привели к следующим результатам, содержащих, по мнению автора, элементы научной новизны:
1) впервые применительно к технологии клонального микроразмножения винограда установлены: возможность снижения энергоёмкости производства за счёт уменьшения на отдельных этапах культивирования интенсивности освещения до наименьшего оптимального уровня; влияние на морфогенез архитектуры эксплантов; целесообразность усиления ростовых процессов и повышения общего иммунитета пробирочных растений за счёт синергетического действия интенсивности освещения и регулятора роста эмистим в предельно малых дозах; предложена замена продолжительности традиционного длиннодневного фотопериода 16 ч на более короткий — 14 ч; изучено влияние на морфогенез винограда освещения определённого спектрального состава; выявлена возможность минимализации роста при депонировании растений in vitro без понижения температурного оптимума культивирования; показана экономическая эффективность модифицированной технологии производства оздоровленного посадочного материала винограда.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что оно показало целесообразность пересмотра некоторых аспектов культивирования в направлении снижения энергоёмкости метода клонального микроразмножения.
Практическая значимость работы состоит в том, что полученные результаты позволяют усовершенствовать биотехнологию получения оздоровленного посадочного материала винограда.
Реализация результатов исследования. При выполнении диссертационной работы в культуре in vitro был размножен ряд сортов винограда: Дружба, Цветочный, Цимлянский чёрный, Фиолетовый ранний, а также подвойные сорта Рихтер-110 и Феркаль. Оздоровленные растения сортов Цветочный и Цимлянский чёрный высажены в полевые условия на базисный маточник. Адаптированы к нестерильным условиям окружающей среды растения сортов Фиолетовый ранний и Феркаль.
Положения, выносимые на защиту:
1) Теоретическое обоснование использования приёмов световой биотех нологии в культуре изолированных тканей: влияния на морфогенез различной интенсивности освещения на фоне применения фиторегулятора роста эмистим в предельно малых дозах; влияния на морфогенез винограда in vitro качества света;
2) Научно-методические разработки и практические рекомендации по: оптимизации параметров интенсивности освещения; установлению оптимальной продолжительности фотопериода; минимализации роста растений при депонировании;
3) Экономическое обоснование проведённых мероприятий.
Апробация работы: основные положения и результаты исследования были доложены и представлены на 2-ой Всероссийской научно-технической конференции "Современные достижения биотехнологии" (Ставрополь, 12-13 сентября 2002 г.), 5-ой Всероссийской научно-практической конференции "Биотехнология-2003" (Сочи, 22-26 сентября 2003 г.), молодёжной научной конференции "Экологические аспекты агропромышленного комплекса" (Пер-сиановский, 27-28 ноября 2003 г.), Международной научно-производственной конференции "Актуальные проблемы и пути их решения в современном плодоводстве, овощеводстве и виноградарстве Дона" (Персиановский, 3-4 марта 2004 г.), школе молодых учёных и специалистов "Адаптивное ведение виноградарства" (Новочеркасск, 19-23 апреля 2004 г.). Материалы также демонстрировались в соавторстве (доля участия автора 50 %) на выставке-ярмарке "Донская лоза— 2003" (Константиновск, 30 августа 2003 г.) и на Всероссийской выставке-ярмарке научно-исследовательских работ и инновационной деятельности студентов, аспирантов и молодых учёных Российской Федерации **Иннов-2 003" и удостоены диплома II степени (Новочеркасск, 4-7 мая 2003 г.). По основным полученным: результатам исследования опубликовано шесть научных работ, три из которых в соавторстве (доля личного участия автора в одной из статей — 50 %, в двух статьях — по 30 %). Одна статья находятся в настоящее время в печати..
Автор выражает глубокую благодарность зав. лабораторией биотехнологии ВНИИ садоводства и питомниководства В. А. Высоцкому и зав. сектором люминофоров института "Гиредмет" Э. И. Боеву за помощь, оказанную в приобретении фотосинтетических ламп определённого спектрального состава.
Оздоровление растений от хронических инфекций: необходимость, преимущества и недостатки методов
В естественных условиях виноград размножается семенным и вегетативным путём (при помощи естественных отводков). В культуре же размножение семенами применяется только в селекционных целях. Поскольку культурные сорта гетерозиготны, то при размножении их семенами происходит расщепление сортовых признаков и свойств, что приводит к получению весьма разнообразных форм, большей частью похожих на дикие (К. В. Смирнов, Л. М. Малта-бар и др., 1998). Иначе говоря, к недостаткам семенного размножения необходимо отнести генетическую пестроту получаемого посадочного материала. Кроме того, сеянцы дают полный урожай значительно позже, чем саженцы, так как у них более длинный ювенильный период; при этом растения получаются резко различные по силе роста, урожайности и качеству урожая (А. М. Негруль, 1968; С. А. Алексеева, В. А. Бондарев, 1994). Поэтому в производственных условиях виноград размножают вегетативно.
В основе вегетативного размножения лежит способность растительного организма к регенерации, то есть к возобновлению утраченных органов или к развитию целого растения из отдельных частей (Б. С. Гегечкори, 2002). При этом существует возможность накопления и передачи вегетативному потомству инфекции от заражённых кустов, вследствие чего получаемый посадочный материал имеет низкое качество. В настоящее время все плодоносящие насаждения заложены именно таким (рядовым) посадочным материалом, имеющим зачастую вирусные, микоплазменные, бактериальные и другие заболевания. В силу своего хронического и системного характера эти болезни становятся одной из причин постоянного снижения продуктивности, ранней изреженности и преждевременного отмирания виноградных насаждений.
Профилактическое или лечебное использование химических средств для терапии названных заболеваний (как, например, антибиотиков против бактериозов и микоплазм) повсеместно запрещено органами здравоохранения, поскольку их применение небезопасно и может переходить допустимые для здоровья человека и состояния окружающей среды пороговые величины (X. Кег-лер, В. Фике и др., 1980). Кроме того, в настоящее время не эффективно оздоровление винограда от вирусных заболеваний при помощи агротехнических или химических методов. Поэтому всё большее значение приобретает проведение целенаправленной селекции на устойчивость к хроническим заболеваниям.
Но получение устойчивых или толерантных к хроническим заболеваниям сортов методом гибридизации занимает значительное время. Такие растения можно получать с помощью методов генной инженерии. Преимущество генной инженерии над классической селекцией состоит в большей целенаправленности, быстроте, а также меньшей затратности и большем наборе генов для манипулирования. В частности, противовирусной устойчивостью винограда занимаются рабочие группы в Германии, Франции, Австрии, Швейцарии, Италии и США (М. G. Mullins, 1990; R: Gotz, 2001).
Однако М. Tepfer (2000), рассматривая современное состояние знаний по потенциальному риску, связанному с применением трансгенных вирусоустой-чивых растений (ТВР) в производственных масштабах, сообщает о риске появления у дикой тыквы признака вирусоустойчивости в результате переноса гена от ТВР тыквы. При этом могут формироваться вирусы с новыми биологическими свойствами и возможна рекомбинация генов (J).
Дело в том, что создавая новые сорта, устойчивые к различным вредителям и болезням, совершенствуя средства защиты растений, человек невольно производит при этом также отбор насекомых, грибов, бактерий и вирусов, выводя линии, превосходящие все другие по устойчивости к пестицидам и способности повреждать или поражать создаваемые сорта (А. Е. Мамчур, Ю. А. Дмитрук и др., 1998). Так, по данным Е. Price и J. Hamburger (2001), в Китае под генетически модифицированной культурой (ГМК) хлопчатника занято 0,7-1,0 млн. га, что даёт возможность повысить продуктивность на 20% и сократить расход пестицидов. Однако отмечены случаи адаптации хлопковой совки к ГМК хлопчатника.
Нельзя также не учитывать противодействия генетически модифицированным организмам и продуктам питания, проявляющегося в последнее время (М. Metz, 2000; М. Cordon, 2001; R. Griffin, 2001; D. S. Koetje, 2001). Так, агентство по Охране окружающей среды США приняло решение о запрете непосредственного включения в пищевые продукты человека даже небольших количеств генетически изменённой кукурузы Starlink, а коалиция по Опасности генетически изменённых продуктов наложила мораторий более чем на 300 наименований генетически модифицированных продуктов на сумму свыше US $ 100 млн. (U. S; ЕРА rejects .., 2001)..
Поэтому, несмотря на бурное развитие данного направления, перед использованием трансгенных растений необходимо тщательное изучение стабильности признака в онтогенезе и при передаче его потомству. Кроме того, даже сорта с групповой устойчивостью к вредным организмам в эпифитотий-ные годы нуждаются в частичной химической защите в связи с появлением более вирулентных рас возбудителей (П. Н. Недов, 1991). Вместе с тем, для стабилизации и устойчивого развития отрасли виноградарства и виноделия РФ уже сейчас необходимо создание долговечных высокопродуктивных виноградников, закладка которых должна осуществляться не рядовым, а сертифицированным посадочным материалом с лучшими наследственными свойствами. В связи с этим возникает необходимость перевода пи-томниководческой базы на безвирусную основу и международную систему сертификации.
Возможности, модели и необходимые условия реализации кло-нального микроразмножения
Вегетативное клонирование является составной частью размножения и использования гетерозиготных видов растений, к коим относится и виноград. Вегетативное размножение практиковали в течение многих столетий, и хотя за это время было предложено большое количество приёмов его усовершенствования, только современные методы культуры тканей (а именно микроклональ-ное размножение) значительно расширили область и возможности использования такого способа размножения.
Попытки культивировать изолированные от растений ткани делались ещё в конце 19 века и связаны с такими именами немецких учёных как Хаберландт, Фехтинг, Рехингер (Ф. Р. Уайт, 1949; В. С. Шевелуха, Е. В. Калашникова и др.,1998). Однако подлинное развитие метода культуры тканей растений началось в 30-е гг. В этот период Роже Готре во Франции удалось выращивать камбиальные ткани в течение значительных периодов времени за счёт пересаживания их на свежие питательные среды и производить прививки in vitro. Его соотечественник Нобекур также успешно выращивал длительное время недифференцированные растительные ткани. В тот же период Филипп Уайт в Америке производил длительное культивирование изолированных корней, создал удовлетворительную синтетическую питательную среду и получил длительную культуру недифференцированных растительных тканей. Он также обнаружил снижение вируса аукуба-мозаики томатов от базальной к апикальной части корня в культуре, причём в корневом апексе вирусные частицы практически не обнаруживались (Ф. Р. Уайт, 1949; Р. Г. Бутенко, 1964). Эти исследования имели принципиальное значение и явились основой для всех последующих работ по освобождению растений от вирусной инфекции с помощью культуры меристем. Однако первые растения-регенеранты (орхидеи) были получены французским учёным Жоржем Морелем только в конце 50-х годов (В. С. Шевелуха, Е. В. Калашникова и др., 1998). Он пришёл к выводу, что используя культуру апикальных меристем, возможно получать в большом количестве высококачественный посадочный материал и что этот процесс бесконечен. Следует отметить, что его успеху способствовала уже разработанная к тому времени техника культивирования апикальной меристемы в изолированных условиях. Ж. Морель также первый стал культивировать стеблевую ткань винограда in vitro и по-праву считается одним из пионеров в культуре тканей винограда (А. И. Лит-вак, А. П. Кузьменко, 1982).
В нашей стране работы по культуре клеток и тканей растений были начаты в 1 957 году в институте физиологии растений им. К. А. Тимирязева под руководством Р. Г..Бутенко. Были изучены условия микроразмножения некоторых видов растений и предложены промышленные технологии. Клональное микроразмножение она определяет как "вегетативное размножение растений в культуре тканей, при котором размноженные растения генетически идентичны исходному" (Р. Г. Бутенко, 1964)..
Широкое распространение в бывшем СССР метод клонального микроразмножения получил в 70-80-х годах, но в 90-е годы был практически исключён из схемы производства посадочного материала вследствие экономических причин и фактического уравнивания стоимости рядового, сертифицированного и оздоровленного посадочного материала (В. А. Высоцкий, А. А. Шипунова, 2001).
В настоящее время интерес к теоретическим и прикладным аспектам культуры клеток и тканей иллюстрируется быстрым ростом числа публикаций, увеличением числа международных и региональных конгрессов, совещаний, числа их участников.
Область применения клонального микроразмножения (или просто микроразмножения) разнообразна и имеет тенденцию к постоянному расширению. Этот метод открывает новые возможности в области генетики и селекции, экологии и биохимии, физиологии и фитопатологии, а также в области питомнико-водства. Так, в результате селекции сортимент пополняется новыми сортами. Однако удельный вес этих сортов в производстве невелик. Главной причиной их медленного внедрения является недостаток посадочного материала. Традиционными способами вегетативного размножения нельзя обеспечить достаточный темп расширения посадок перспективных сортов, но это возможно сделать с помощью метода клонального микроразмножения.
В: А. Высоцкий (1986) отмечает, что этот метод "позволяет также при индуцированном мутагенезе расширить спектр получаемых мутаций за счёт доведения до стадии полностью развитого растения тех единичных мутировавших клеток точки роста, которые в обычных условиях элиминируются, ... и отбирать интересующие генотипы уже на стадии одиночных клеток". Метод микроразмножения, в основе которого лежит способность растительной клетки реализовать присущую ей тотипотентность, позволяет наиболее полно реализовать потенциал растительного организма к размножению.
На сегодняшний день имеется несколько моделей реализации растений к клональному микроразмножению., К ним относятся (В. А. Высоцкий, 1983, 1986; В. С. Шевелуха, Е. В. Калашникова и др., 1998): — индукция органогенеза или эмбриогенеза в недифференцированной каллусной ткани или суспензионной культуре клеток; — индукция развития адвентивных побегов непосредственно из ткани экспланта; — стимуляция массового развития пазушных меристем. Все они характеризуются различной степенью надёжности в отношении сохранения генетической стабильности размножаемых форм, универсальности для определённого круга растений, коэффициента размножения. Выбор этих моделей обусловлен, в первую очередь, целями и задачами, которые ставятся в ходе работы, а также зависит от видовых особенностей растений. Наиболее привлекательной моделью с точки зрения коэффициента размножения является микроразмножение через каллусную и суспензионную культуры, особенно если учесть возможность элиминации вирусных частиц при культивировании каллусной ткани. Однако при дифференциации клеток (то есть при переходе специализированных, неделящихся клеток к пролиферации) может происходить поли- и анеуплоидизация числа хромосом, что создаёт риск получить вегетативное потомство с уклоняющимися формами. Повышенная частота образования анеуплоидных клеток наряду со старением приводит к явной потере морфогенетической способности каллусных культур. Неопределённость генетической природы растений, полученных из каллуса, мешает использованию такого метода, микроразмножения. Кроме того, для подавляющего числа видов растений не удаётся создать нормальных условий для органогенеза (В. А. Высоцкий, 1986; Биотехнология растений .., 1989). Но если удастся найти эффективный способ селекции с нормальным геномом, то такую модель можно признать весьма эффектной. В настоящее время этот метод регенерации растений можно использовать, в первую очередь, для получения генетически разнообразных форм растений.
Изучение влияния синергетического эффекта интенсивности освещения и регулятора роста эмистим в предельно малых дозах на морфогенез винограда in vitro
Посев меристем сорта Кристалл осуществляли на питательную среду Му-расиге и Скуга, модифицированную для этапа ввода эксплантов в культуру (таблица 2), содержащую различные концентрации эмистима: 0 (контроль), 10"Ю IQ-8 и ю 6 %. Испытуемая интенсивность излучения — 700-800, 1300-1400 и 1750-1900 дк. Повторность опыта 2-х кратная, по 10 пробирок каждой концентрации эмистима на вариант освещения в одной повторносте, то есть всего высажено 240 эксплантов. Показатели приживаемости и гибели меристем отражены в таблице 14. Динамика развития изолированных меристем представлена в таблице 15.
Представленные результаты позволяют говорить о положительном влиянии регулятора роста эмистим в концентрации 10"6% на приживаемость и количество пересаженных на питательную среду следующего этапа культивирования эксплантов в каждом испытуемом варианте интенсивности освещения. В вариантах опыта с этой концентрацией фитогормона приживаемость и процентный выход пересаженных меристем были наибольшими и составили 75-83 и 45-75% соответственно (в контроле — 55-73 и 33-57%).
Однако статистическая обработка полученных данных (приложение 7) показала, что интенсивность освещения и концентрация эмистима в питательной среде оказали незначительное влияние на вариабельность размера мери стем: влияние концентрации эмистима составило 10,6 %, а влияние интенсивности освещения — лишь 2,2 %. При этом взаимодействие организованных факторов отсутствует. Следовательно, гипотеза о повышении регенерационной способности меристем путём совместного воздействия низкой интенсивности излучения и предельно низкой концентрации эмистима в составе питательной среды отвергается.
Исследование влияния интенсивности освещения на фоне применения регулятора роста эмистим (ЭМ) на этапе укоренения побегов сорта Кристалл проводили на модифицированной питательной среде Мурасиге и Скуга (таблица 4) с концентрациями фитогормона 10 , 10 ,10 % и без эмистима (контроль). На каждую концентрацию эмистима было высажено по 10 срезанных побегов. С учётом того, что изучалось три варианта интенсивности освещения (700-800, 1200-1300 и 2500-2700 лк), всего в опыте высажено на укоренение 120 побегов.. Культивирование проводили в течение 45 дней.
Полученные результаты позволяют говорить о положительном влиянии на ризогенез изучаемых условий культивирования. К третьему сроку контроля (45 дней) значения такого показателя как величина ризогенной зоны были во всех вариантах опыта больше контрольных (рисунок 7).
Однако математическая обработка данных (приложение 8) показала, что с вероятностью 95% взаимодействие вышеперечисленных факторов отсутствует, причём это характерно как для показателей развития корневой системы, так и для показателей развития надземной части растений. Поэтому гипотеза о совместном влиянии на ризогенез организованных факторов, также как и на репа-ративную способность меристем на этапе ввода,. отвергается.
Исследование влияния на морфогенез спектрального состава света низкой интенсивности
В обзоре результатов исследований по выращиванию растений в лучах отдельных спектральных областей ФАР были отмечены специфические реакции изолированных тканей на облучение разнокачественным светом. В связи с этим нами проводились исследования по выявлению спектральной избирательности винограда in vitro на облучение светом различного качества. При этом, было использовано освещение с преобладанием длин волн, находящихся в синей (согласно данным изготовителя — 450 нм) и оранжевой (611 нм) областях ФАР, поскольку эти лучи имеют ярко выраженный эффект на процессы регенерации и роста. Учитывая также ранее обозначенные аспекты исследований в. направлении снижения энергоёмкости процесса оздоровления и микроразмножения растений, интенсивность получаемой эксплантами энергии светового потока была низкой и составляла во всех вариантах опыта 2x40 Вт. Изолированные апексы сорта Кристалл культивировали на модифицированной для этапа ввода в культуру питательной среде Мурасиге и Скуга (таблица 2). Изучаемое освещение — синего (СС), оранжевого (ОС) и белого (БС) (контроль, лампы типа ЛД-40) качества, выровненное по интенсивности. Опыт состоял из трёх повторностей, каждая из которых включала в себя по 7 пробирок на один вариант освещения. Результаты исследования отражены в таблицах 19 и 20. Результаты статистической обработки полученных данных представлены в приложении 10. Полученные данные показывают, что через 45 дней культивирования различия по размеру меристем оказались с вероятностью 95% несущественными.
Процент же развившихся и пересаженных эксплантов для дальнейшего культивирования относительно исходного количества был высоким во всех вариантах опыта — от 76 в контроле до 100% на оранжевом свету, а количество эксплантов погибших из-за отсутствия развития и последующего некроза — соответст-венно низким (от 5 шт в контроле до 0 на оранжевом свету). Данное исследование проводили на питательной среде Мурасиге и Скуга в модификации П. Я. Голодриги, В. А. Зленко и др. (таблица 5). Предметом исследования служили микрочеренки пробирочных растений сорта Фиолетовый ранний. Изучаемое качество освещения — такое же, что и на этапе ввода экс-плантов в культуру (синий, оранжевый и белый свет). Повторность опыта 4-х кратная, по 10 пробирок на один вариант освещения в каждой повторности. Данные параллельных наблюдений представлены в таблицах 21 и 22. Анализ данных таблицы 21 показывает, что процент развившихся микрочеренков был высоким во всех вариантах опыта и составлял от 82 до 87%. Что же касается морфологических параметров развития (таблица 22), то их математическая обработка (приложение 11) говорит, о существенности различий при а=5% по такому показателю как длина одного корня растений, культивируемых на синем и оранжевом свету.
Существенными также оказались и различия значений параметров между белым и синим, и синим и оранжевым светом по высоте растений. Различия по количеству образовавшихся корней и количеству листьев оказались несущественными. Максимальная средняя длина одного корня была отмечена на свету синего качества. Среднее значение этого показателя находилось на уровне 3,5 см (рисунок 8). На оранжевом свету этот уровень был ниже и составлял 2,7 см (рисунок 9). Соответственно и величина ризогенной зоны была наибольшей на синем свету (24,5 см) и наименьшей на оранжевом (17,3 см); на белом свету (в контроле) она составляла 21,8 см. Наибольшая высота растений (таблица 22) отмечена на оранжевом свету (6,8 см), несколько меньшая — на белом (в контроле) (5,7 см). Минимальная; высота отмечена у пробирочных растений, культивируемых на свету с преобладанием лучей синей области спектра (3,6 см). Следует отметить, что междоузлия растений на белом, и особенно на оранжевом свету, были удлинёнными, что потенциально снижает коэффициент микроразмножения. Вероятно, полученные данные подтверждают результаты исследований Е. К. Спрингану, Р. Г. Бутенко и др. (1990), согласно которым синий свет уменьшает содержание эндогенного ауксина у апикальных черенков полыни лимонной, что коррелирует с растяжением междоузлий побегов и скоростью образования корней. Тем не менее, рекомендовать для укоренения микрочеренков свет синего качества испытуемой интенсивности не имеет смысла, поскольку статистически значимых различий по сравнению с контролем не оказалось. Однако целесообразно рекомендовать освещение с преобладанием лучей, находящихся в оранжевой области спектра, для усиления роста побегов при сохранении апикального доминирования.
