Мікроклональне розмноження рослин in vitro

Завдяки праці багатьох вчених біологів вдалося розробити та впровадити новітні методи мікроклонального розмноження рослин in vitro. Це один з найсучасніших, високотехнологічних та перспективних методів розмноження рослин 
 

Головною вимогою успішного введення та збереження рослин в культурі in vitro є:

• підбір первинного експланта;
• умов поверхневої стерилізації;
• складу живильного середовища;
• фізичних та хімічних факторів культивування;
• оптимізація умов культивування, що дозволяє забезпечити ріст і розвиток введених в культуру in vitro рослини.

В якості вихідного матеріалу переважно використовують насіння або частини вегетативних органів рослини (листя, стебло), таким чином забезпечується генетична однорідність. На цьому етапі важливо якнайкраще провести знезараження матеріалу від мікроорганізмів для подальшого розмноження на живильних агаризованих середовищах. Важливо, щоб склад живильних середовищ та умови культивування не викликали мінливості в отриманого рослинного матеріалу. 

Після першого етапу, розробляють протоколи регенерації рослинного матеріалу, які дозволяють отримувати велику кількість матеріалу. Розмноження рослин може бути здійснене кількома шляхами: через активацію вже існуючих в рослині меристем (апекс стебла, пазухи і сплячі бруньки стебла) або через індукцію виникнення ембріоїдів de novo.

Вперше концепція детермінації та диференціації та компетенції тканин в процесі органогенезу була запропонована M.L. Christianson та D.A. Warnik на основі вивчення процесів регенерації органів з листкових експлантів в’юнка польового (Convolvulus arvensis L.).

Автори виділили 3 стадії органогенезу: 

• набуття клітинами експланта здатності відповідати на гормональні сигнали; 
• утворення компетентних клітин під дією екзогенних регуляторів росту; 
• власне формування рослин (може протікати незалежно від регуляторів росту).

Початковим етапом органогенезу в культурі in vitro є дедиференціація – перехід тканин експлантів від більш організованого стану до менш організованого.

Набуття клітинами компетентності на другому етапі органогенезу починається з реакції на специфічні фітогормональні сигнали, які в подальшому призводять до перебудови властивій клітині програми розвитку та перших поділів з утворенням меристематичного центру. При утворенні нової меристеми компетентні клітини вибирають різні програми, що визначають шлях їх подальшого розвитку (стадія детермінації). В культурі in vitro з тканин експланта або калюса можна індукувати розвиток бруньок або коренів. Зазвичай спочатку в морфогенному калюсі на поверхні меристеми закладаються бруньки, а потім у товщині калюса ендогенно формується корінь. 
 

Відтоді як було показано здатність регенерації частин рослин в асептичних умовах, яка дозволяє отримувати велику кількість однорідного рослинного матеріалу, технологія мікроклонального розмноження стала універсальним методом швидкого розмноження. На сьогоднішній день ці технології набувають все більшого поширення у світі, зокрема, і для розмноження промислових, декоративних та сільськогосподарських культур.

Перевагою вирощування рослин в умовах in vitro. є те, що :

• ріст та розвиток не залежить від погодних та кліматичних умов;
• колекції рослин in vitro дозволяють зберегти і розмножити види та сорти, що погано піддаються розмноженню в природних умовах;
• збереження рослин в культурі in vitro в умовах активного росту забезпечується шляхом періодичного перенесення асептичних культур на свіже живильне середовище за умови оптимальних для росту температур, що підтримує високий ростовий та регенераційний потенціал рослин.

Таким чином можливе отримання численного посадкового матеріалу.

Якщо завданням є лише підтримання рослинного матеріалу в колекції і відсутня нагальна необхідність збільшення його кількості, а також з метою зменшення витрат праці та реактивів можливе збереження рослин in vitro в умовах уповільненого росту. Такого сповільнення досягають за температури +1-4°С та зниженої освітленості (або цілковитої темряви), при мінімальній концентрації цукрів та мінеральних солей в живильному середовищі, впливу інгібіторів росту.

Для теплолюбних рослин потрібна дещо вища мінімальна температура. Оптимальний підбір таких умов дозволяє збільшити періоди між субкультивуваннями, зберігши життєздатність культури та її регенераційну здатність.
 

Загалом розглядаючи мікроклональне розмноження можна зазначити його суттєві переваги перед традиційними методами розмноження рослин. Воно дозволяє розмножувати рослини, які погано розмножуються насіннєво чи вегетативно; зникає сезонність розмноження, що дозволяє культивувати рослини протягом цілого року та не залежати від погодних умов. Метод культивування рослин in vitro не потребує значних площ для вирощування рослин і найголовніше він дозволяє отримувати рослинний матеріал вільний від вірусних, бактеріальних, грибних хвороб.

Також, безперечною перевагою такого розмноження є те, що того отриманні рослини є асептичними, тобто не зараженими карантинними шкідниками та збудниками фітопатогенних інфекцій, що значно спрощує можливості міжнародного обміну рослинним матеріалом. Більшість країн світу приймають рослини in vitro з фітосанітарними сертифікатами без зазвичай необхідного тривалого періоду карантину. Використання методів культури тканини є оптимальним рішенням як для розмноження рідкісних видів з утрудненим розмноженням, так і при масовому виробництві цінних та промислових генотипів рослин. 

Ми пропонуємо:

• розмноження/тиражування рослин in vitro з вихідного матеріалу замовника;
• стерилізація рослинних зразків та введення в культуру in vitro;
• оздоровлення рослинного матеріалу;
• депонування різних видів/сортів в культурі in vitro.

ДЕТАЛЬНЫШЕ >>>>