«МЕТОДА ЭМБРИОКУЛЬТУРЫ Г.И.МЕЛИХОВА; И.В.МИТРОФАНОВА, доктор биологических наук Никитский ботанический сад – Национальный научный центр Введение Маслина (Olea europaea L.) – одно из ...»

Бюллетень Никитского ботанического сада. 2011. Вып. 103 105

ПОЛУЧЕНИЕ ПРОРОСТКОВ МАСЛИНЫ ЕВРОПЕЙСКОЙ С ПОМОЩЬЮ

МЕТОДА ЭМБРИОКУЛЬТУРЫ

Г.И.МЕЛИХОВА;

И.В.МИТРОФАНОВА, доктор биологических наук

Никитский ботанический сад – Национальный научный центр

Введение

Маслина (Olea europaea L.) – одно из древнейших культурных растений,

которое уже более двух тысяч лет служит человечеству источником питательных плодов и легкоусвояемого оливкового масла [3]. Кроме того, вечнозеленое оливковое дерево декоративно, неприхотливо, хорошо переносит обрезку, благодаря чему широко используется в озеленении городов ЮБК [4] .

Размножение этой ценной культуры традиционными методами затрудняется тем, что черенки многих сортов маслины плохо укореняются, а семена в обычных условиях прорастают в течение 2–3 лет [3, 5]. Исследования биотехнологов средиземноморских стран показали, что достойной альтернативой семенному размножению и черенкованию может стать размножение с использованием методов культуры органов и тканей. При наличии отработанной схемы применение культуры in vitro позволяет значительно сократить сроки и снизить себестоимость получения высококачественного посадочного материала ценных генотипов O. europaea, а также ускорить селекционный процесс [1, 9] .

В 80-х годах двадцатого столетия на территории СНГ в НБС–ННЦ С.В.Шевченко, В.А.Шолохова и Л.Ф.Мязина занимались исследованием данного вопроса .

Использование метода эмбриокультуры позволило им получить из гибридных семян маслины растения, многие из которых в настоящее время вступили в стадию плодоношения [6]. Однако особенности морфогенеза in vitro крымских сортов O.europaea до сих пор исследованы недостаточно .

Цель нашей работы состояла в том, чтобы выявить морфогенетический потенциал органов и тканей перспективных сортов маслины в условиях in vitro. В задачи настоящего исследования входило получить асептическую культуру зародышей маслины, индуцировать развитие проростков, а также изучить особенности их формирования на агаризованной питательной среде .

Объекты и методы Объектами исследования служили перспективные сорта маслины из коллекционных насаждений НБС – ННЦ: три сорта селекции НБС (Никитская, Обильная, Крымская Превосходная) и два кавказских сорта (Толгомская и Ломашенская). В качестве первичных эксплантов использовали зародыши, полученные от свободного опыления .

Зрелые плоды, отобранные в ноябре, протирали марлевой салфеткой, смоченной в 70%-м этаноле, обрабатывали 96%-м этанолом, обжигали в пламени спиртовки, после чего удаляли околоплодник и извлекали зародыш. Экспланты помещали на агаризованную среду Монье [8] без регуляторов роста .

После этого зародыши подвергали стратификации путем помещения в холодовую камеру (отсутствие освещения, температура 0–5°С). Спустя 2,5–3 месяца проростки, длина корешков которых составляла не менее 4–5 см, пересаживали на свежую питательную среду, заглубляя корешок. Пробирки с сеянцами переносили в культуральную комнату с температурой 24±1°С, 16-часовым фотопериодом и интенсивностью освещения 2000–3000 лк (белый свет) .

Бюллетень Никитского ботанического сада. 2011. Вып. 103

Примечание. Скарификация: I – легкая, II – глубокая; ( – ) прорастания не наблюдали в течение 1,5 лет .

Бюллетень Никитского ботанического сада. 2011. Вып. 103 107 Результаты наших опытов по эмбриокультуре подтверждают имеющуюся в литературе информацию о том, что зародыши маслины при проращивании in vitro не нуждаются в периоде покоя [6]. Так, спустя 30 суток стратификации происходило увеличение размеров зародышей, полученных от сортов Никитская, Толгомская и Ломашенская, спустя 42 – сортов Обильная и Крымская Превосходная .

Известно, что в культуре зародышей маслины нередко происходит интенсивное формирование каллуса, а также первичный и вторичный соматический эмбриогенез [6, 7, 10]. Однако в нашем эксперименте развитие зародышей шло только по пути прямого формирования проростков. Спустя 40–47 суток культивирования на агаризованной питательной среде у 50–100% зародышей появлялся зародышевый корешок. После этого полное раскрытие семядолей наблюдали в течение 4–6 суток, а появление первой пары настоящих листьев – через 7–10 суток после выставления пробирок с проростками на свет .

У проростка О–2, полученного от свободного опыления сорта Обильная, сформировались два зародышевых корешка вместо одного. Еще одна интересная особенность – наличие трех одинаковых семядолей вместо двух – отмечена у проростка Н–3, материнской формой которого был сорт Никитская. Остальные зародыши развивались без отклонений от нормы .

Растения, полученные путем культуры зародышей, исходными формами которых служили сорта Обильная и Никитская, характеризовались быстрым развитием и спустя 120 суток от начала эксперимента имели по 3–4 пары настоящих листьев, основной корень и массу корешков второго порядка (табл. 2). В дальнейшем нами планируется получить культуру пазушных побегов и провести адаптацию проростков к условиям in vitro .

Примечание. Материнские формы (сорта): Н – Никитская, О – Обильная, КП – Крымская Превосходная, Л – Ломашенская, Т – Толгомская .

Бюллетень Никитского ботанического сада. 2011. Вып. 103 Выводы

1. Сочетание методов скарификации, стратификации и эмбриокультуры позволяет значительно повысить частоту всхожести, ускорить прорастание семян и стимулировать развитие проростков маслины европейской по сравнению с посевом в почвенный субстрат в условиях in vivo .

2. Установлено, что основным путем развития зародышей маслины в культуре in vitro является прямой органогенез с формированием полноценных проростков .

Показана высокая частота прорастания у сортов Никитская и Обильная .

3. Использование культуры зародышей маслины позволяет провести ювенилизацию растений и получить сеянцы, характерной особенностью которых является быстрый рост. Полученные проростки могут представлять интерес для селекционной работы .

Список литературы

1. Митрофанова И.В. Клональное микроразмножение субтропических и тропических плодовых культур (обзор литературы) // Тр. ГНБС. – Ялта, 1997. – Т. 119. – С. 63–95 .

2. Николаева М.Г. Физиология глубокого покоя семян. – Л.: Наука, 1967. – 207 с .

3. Николаева М.Г. Некоторые итоги изучения покоя семян // Ботан. журн. – 1977. – Т. 62, № 9. – С. 1350–1368 .

4. Орехоплодные и субтропические плодовые культуры: Справ. изд. / Ядров А.А., Синько Л.Т., Казас А.Н. и др. – Симферополь: Таврия, 1990. – 160 с .

5. Слизик-Маслова Л.Н. Растения крымских парков. Четыре времени года. – Севастополь: Библекс, 2008. – 256 с .

6. Шевченко С.В., Шолохова В.А, Мязина Л.Ф. Эмбриокультура маслины европейской (Olea europaea L., сем. Oleaceae) // Бюл. ГНБС. – Ялта, 2009. – Вып. 99. – С. 97–100 .

7. In vitro germination of three Tunisian olive varieties / Maalej M., Drira N., ChaariRkhis A., Trigui A. // Acta Horticulturae. – 2002. – №586. – P. 903–906 .

8. Monnier M. Croissance et developpement des embryons globularies de Capsella bursa-pastories cultives in vitro dans du milleu a base d`une nouvelle solution minerale // Bull. Soc. Bot. France Memories, Coll. Morphologie. – 1973. – P. 179–194 .

9. New perspective for biotechnologies in olive breeding: morphogenesis, in vitro selection and gene transformation / Rugini E., Gutierrez-Pesce P., Spampinato P.L., Ciarmiello A., D'Ambrosio C. // Acta Horticulturae. – 1999. – №474. – P. 107–110 .

10. Rugini E. Somatic embryogenesis and plant regeneration in Olive (Olea europaea L.) // Plant Cell, Tissue and Organ Culture. – 1988. – V. 14., №3.– P. 207–214 .