Оптимизация приемов микроразмножения и сохранения лимона in vitro

• Автор: Самарина, Лидия Сергеевна
• Шифр специальности: 03.01.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Сочи
• Количество страниц: 125 с. : ил.

ГЛАВА 1. КУЛЬТУРА ТКАНЕЙ ЦИТРУСОВЫХ: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ
1.1. Основные биологические особенности цитрусовых культур
1.2. Культура тканей, как основной инструмент биотехнологии цитрусовых
1.2.1. Проблема контаминации на этапе введения в культуру
1.2.2. Регенерация и микроразмножение эксплантов цитрусовых
1.2.3. Процедура сохранения гермоплазмы цитрусовых in vitro
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
ГЛАВА 3. ПОЛУЧЕНИЕ СТЕРИЛЬНОЙ КУЛЬТУРЫ И ПРЯМОЙ ОРГАНОГЕНЕЗ ПО ЧЕК ЛИМОНА
3.1. Эффективность стерилизации пазушных почек лимона
3.2. Особенности органогенеза лимона из пазушных почек и путем микропрививки
ГЛАВА 4. КЛОНАЛЬНОЕ МИКРОРАЗМНОЖЕНИЕ ЛИМОНА
4.1. Влияние минеральной основы питательной среды и регуляторов роста на размножение побегов из почек лимона
4.2. Микропрививка как способ физиологического омоложения и размножения лимона
ГЛАВА 5. ОСОБЕННОСТИ СОХРАНЕНИЯ МИКРОПОБЕГОВ ЛИМОНА IN VITRO
5.1. Оптимизация режимов и условий хранения in vitro
5.2. ISSR-маркирование для определения генетической стабильности лимона в процессе хранения in vitro
ГЛАВА 6. УКОРЕНЕНИЕ И АДАПТАЦИЯ ПОБЕГОВ К НЕСТЕРИЛЬНЫМ УСЛОВИЯМ
Заключение
Рекомендации для практического применения
Выводы
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЯ

Цитрусовые культуры занимают третье место в мире по распространению среди плодовых культур, и основными странами-производителями являются США, Япония, Испания, Италия и другие, с теплым влажным климатом (FAO, 2009). Кроме своей высокой пищевой ценности, они получили широкое применение в парфюмерной, косметологической, фармацевтической промышленностях, а также известны как высокодекоративные растения. Цитрусовое дерево является настоящим украшением интерьера: декоративные плоды и ароматные цветы появляются одновременно, круглый год в кроне из вечнозелёных кожистых листьев со специфическим запахом эфирных масел. В России наиболее популярна в озеленении комнатная культура лимона. Известными сортами являются Павловский лимон, Майкопский, Новоафонский и лимон Мейера. Лимон (Citrus limon (L.) Burm.) - один из наиболее ценных видов рода Citrus. О диетических и лечебных свойствах лимонов, было известно в арабских странах уже в 13 веке. Их с успехом применяли при лечении ран, легочных заболеваний, цинге и др. Из лепестков цветков, листьев и кожуры плодов добывают эфирное масло, используемое в кондитерском производстве, парфюмерии и медицине.
В благоприятных условиях растения лимона могут цвести круглый год и, благодаря высокой декоративности, с успехом используются для внутреннего озеленения и как комнатная культура.
Наилучшие места для произрастания цитрусовых - тропические и субтропические территории, расположенные на широте 40 градусов по обе стороны экватора, где температура преимущественно выше 0 °С. Среди субтропических районов земного шара особое место принадлежит субтропикам Краснодарского края, которые по своему географическому положению (43-44° с. ш.) являются самой северной зоной по выращиванию

цитрусовых. Опыт промышленного цитрусоводства первой половины XX века и экспериментальные посадки этих культур в 1980-1990-х годах показывают, что промышленная культура цитрусовых в субтропиках России может быть экономически рентабельной (Трубачев В.В.,
В результате многолетних исследований по возделыванию и селекции цитрусовых на базе ГНУ ВНИИЦиСК Россельхозакадемии создана коллекция, в которой собраны все виды рода Citrus, имеющие важнейшее экономическое значение - всего более 120 таксонов (Зорин, Лаврийчук, 1964; Фогель, 2008; Кулян, 2012). Следует отметить, что Черноморское побережье России является зоной рискованного цитрусоводства, так как периодически повторяющиеся холодные зимы представляют собой угрозу для промышленных посадок. В связи с этим, главными направлениями цитрусоводства в нашей стране является получение новых сортов, устойчивых к низким температурам и биотическим факторам.
Традиционные методы селекции цитрусовых малоэффективны в связи с биологическими особенностями этих культур: полиэмбриония, длительный ювенильный период, стерильность пыльцы и семяпочек. Современные методы биотехнологии позволяют преодолеть эти проблемы и открывают возможности для получения сортов нового поколения. Для осуществления этих приемов необходимы эффективные протоколы регенерации, микроразмножения и депонирования in vitro (Malaurie, 1998; Marin, Duran Villa, 1999; Negash et al., 2001 и др.).
Абсолютное большинство зарубежных протоколов микроразмножения и сохранения цитрусовых in vitro выполнены на сеянцах (Barlaas, Skene, 1982; Marin, Duran Villa, 1999; Chaturvedi et al., 2002; Avenido et al., 2004; Jajoo, 2009; Benabdesselam, 2011; Chen, 2012 и др.). При этом способе

3.2. Особенности органогенеза лимона из пазушных почек и путем
микропрививки
Органогенез из пазушных почек лимона. Несмотря на трудоемкость получения стерильной культуры, пазушные почки считаются наиболее надежными эксплантами для хранения сортов в коллекции in vitro с точки зрения генетической стабильности (Citrus genetics..., 2008). Для оптимизации этапа нами изучалось влияние способа стерилизации, срока изоляции эксплантов, генотипа и возраста маточных растений, месторасположения почки на побеге и состава питательной среды на морфогенез пазушных почек in vitro.
В зависимости от способа стерилизации побегов лимона Новоафонский СНМР почек составлял 14-28 дней (рис. 7). С повышением концентрации стерилизующего вещества СНМР увеличивался. Это наиболее заметно в вариантах с использованием Велтолена (0,2, 0,3 и 0,5 %), где наблюдаемый показатель увеличивался с 14 до 22 дней (IVa, IV6, IVb). Наибольший СНМР наблюдался в вариантах с доместосом (10 - 20 %) - варианты VI, Vila, VII6 -25-29 дней.

§20,0
I 15,0 х и

5,0
0,0
I II III IVa IV6 IVb Va V6 Vb Via Vila VII6 вариант стерилизации
Рис. 7. Срок наступления массового роста почек in vitro в зависимости от варианта стерилизации побегов сорта Новоафонский (планки погрешностей — стандартные отклонения).
В остальных вариантах СНМР составил 14-18 дней. Из полученных результатов следует, что наиболее агрессивным стерилизующим веществом