213
5,8. Высаженный материал культивировали в темноте при температуре 24 ° С
- 28 ° С в течение недели. В дальнейшем пробирки с семенами переносили на
2-3 недели в специально оборудованную люминесцентными лампами
комнату, с интенсивностью освещения 2 клк и 16-часовым фотопериодом,
где культивировали до получения проростков.
Для размножения тетраплоидных форм, семядоли со стерильных 2-4
дневных проростков отделяли в условиях ламинарного бокса стерильным
скальпелем, разделяли по одной и высаживали на индукционные среды. В
качестве индукционных сред использовали среду MS, модифицированную
цитокининами (БАП, кинетин) и ауксинами (НУК), в концентрациях 0,5, 1, 2,
3 мг / л. В качестве контроля использовали без гормональную питательную
среду MS . Материал культивировали при температуре 24-26 ° С, 16-часовом
фото-периоде, при интенсивности освещения - 5 тыс. люкс. Учеты развития
осуществляли визуально, после каждых 30 дней культивирования.
Полученные
конгломераты микропобегов для дополнительной
дифференциации и подращивания пересаживали на среду, содержащей
половинное
содержание
фитогормонов,
для
дополнительного
побегообразования. В последующих пассажах микропобеги высотой более 5
мм отделяли от конгломерата и высаживали по одному в пробирки, на без
гормональную среду MS, для подращивания. Для дополнительного
размножения сформированных пробирочных растений арбуза проводили их
клональное микроразмножение и депонирование путем черенкования на
агаризированной безгормональной питательной среде MS.
Сформированные растения-регенеранты с хорошо развитыми листьями
высаживали в пробирки на питательную среду MS, модифицированное
ауксином ИУК, в концентрации 0,5 мг/л для индукции ризогенеза. Для
дальнейшей селекционной работы использовали растения-регенеранты с 3 -
7 листьями и 3 - 5 развитыми корнями. Первичную адаптацию растений
проводили в течение 3 недель в условиях повышенной влажности воздуха (не
менее 75%), при освещении 5 тыс. люкс, 16-часовой длине дня и температуре
22 ° С.
При разработке регенерационной системы для размножения растений в
культуре изолированных тканей и клеток invitro определение первичного
эксплантата является необходимым этапом. В ходе эксперимента
подтверждена высокая морфогенная способность к индукции каллусогенеза и
органогенеза семядольных эксплантатов арбуза. Через 2 недели
культивирования семядолей на питательных средах на их поверхности
начиналась индукция светло-зеленого первичного каллуса (рис. 1).
Интенсивность его образования на различных вариантах сред зависела от их
фитогормонального баланса (табл. 1). Особенностью семядольных
эксплантатов была способность к формированию каллуса даже на
безгормональной среде, что связано с высокой морфогенной способностью
донорских тканей, которые в момент высадки на питательные среды
находились на ювенильной фазе развития.
214
В вариантах культивирования эксплантатов на средах с низкими
концентрациями БАП (0,5 мг/л) на семядолях наблюдался не высокий
процент каллусогенеза. Введение в питательную среду ауксинов (вар. 3)
позволило увеличить каллусогенез до 262,7 мм
3
. На варианте питательной
среды МS, модифицированном 1 мг/л БАП при отсутствии эндогенных
ауксинов каллусогенез характеризовался не высокими параметрами развития.
В варианте 7 было зафиксировано существенное увеличение размеров
каллуса на семядолях, до 542,8±61,7, что связано с дополнением среды 1 мг/л
ИУК. Кроме того на этом варианте регенерация было зафиксировано у 15 %
каллусов. Формирование новообразований было зафиксировано через 3
недели культивирования семядолей и происходило методом органогенеза. На
поверхности каллусных тканей формировались темно - зеленые структуры,
из которых при последующем культивировании образовывались растения-
регенеранты (рис. 2).
Таблица 1.
Влияние различных концентраций фитогормонов на индукцию
каллусогенеза и органогенеза из семядольных эксплантатов
тетраплоидных форм арбуза
(среднее за 2014 – 2015 г.г.)
№
вар.
Концентрация
фитогормонов,
мг/л
Каллусогенез
Регенерация,
%
Количеств
побегов,
x ,
шт.
Длина
побега,
x ,
мм
БАП
ИУК
%
x ,
мм
3
1
MS б/г (контроль)
44
84,5± 12,6
0
0
0
2
0,5
-
65
114,2 ±10,1
0
0
0
3
0,5
0,1
57
56,7 ± 9,6
0
0
0
4
0,5
1,0
60
262,7±36,8
0
0
0
5
1,0
-
66
146,3±14,3
0
0
0
6
1,0
0,1
51
98,5±4,3
0
0
0
7
1,0
1,0
88
274,0±24,1
15
2,1±0,4
2,4±0,3
8
2,0
0
88
157,4 ±
32,9
0
0
0
9
2,0
0,1
100
324,4±42,1
25
4,6
3,7±2,1
10
2,0
1,0
100
542,8±61,7
0
0
0
11
3,0
-
100
427,8±52,0
74
7,0
25,3±3,2
12
3,0
1,0
100
480,4±66,0
0
0
0
13
4,0
0
100
366,7±45,5
13
2,1
3,4±0,5
14
4,0
1,0
100
401,1±24,3
0
0
0
НСР
0,05
113,3
0,5
В вариантах питательных сред, на которых культивировании
семядольных эксплантатов арбуза осуществлялось в присутствии высоких
концентраций БАП (2 - 3 мг/л), на каллусах отмечалось увеличение процента
органогенных структур, из которых в последствии были получены растения-
регенеранты с хорошими параметрами развития побега.