Адаптація до субстрату та умов відкритого ґрунту

Рослини-регенеранти вирощують у спеціальних кліматичних камерах, де підтримують певні умови культивування: температуру 22-25 °С; відносну вологість повітря 70%; 16-годинний фотоперіод та освітлення інтенсивністю 4-5 тис. лк.

Основними факторами, які впливають на процес мікророзмноження є тип експланта, склад поживного середовища і умови культивування. Схематично черговість робіт за А.Р. Родіним (2001) наведена на рис. 6.36.

У виробничих масштабах мікроклональне розмноження можливе тільки в стаціонарних теплицях цілорічної дії, обладнаних спеціальними камерами з автоматизованими системами регулювання і управління технологічними процесами.

Клональне мікророзмноження деревних рослин культурою ізольованих тканин і органів проводять трьома способами:

- індукція розвитку пазушних меристем;

- утворення придаткових бруньок;

- регенерація рослин з калюсу.

Індукція розвитку пазушних меристем. Активація росту пазушних меристем і використання пазушних пагонів — найпоширеніший тип мікроклонального розмноження рослин. На рослині в умовах in vivo ріст пазушних бруньок пригнічується апікальним домінуванням. Ріст пазушних меристем стимулюється видаленням верхівки стебла або обробкою цитокінінами.

Методом індукції пазушних бруньок у культурі тканини розмножують плодово-ягідні і декоративні культури, капусту, картоплю і багато інших. Мікророзмноження методом індукції проліферації меристем гарантує максимальну генетичну однорідність рослин-регенерантів. Організовані меристеми генетично найстабільніші, пагони, що розвиваються з них, мають значну генетичну стабільність. Проте розмноження рослин пазушними пагонами є найповільнішим шляхом із відомих типів органогенезу.

Утворення придаткових бруньок. Багатьом рослинам властиве утворення пагонів безпосередньо із спеціалізованої тканини експланта. Окремі клітини ізольованих тканин рослин дедиференціюються з наступним утворенням меристемних осередків, в яких закладаються стеблові бруньки.

Укорінення таких адвентивних пагонів приводить до утворення цілих рослин. Цей тип регенерації рослин придатний для трав'янистих рослин у разі використання листків, лусок, цибулин, бульбоплодів, стебел, кореневищ. У такий спосіб у культурі тканин розмножують рослини: фіалки, фрезі, амариліси, лілії, петунії, цикорій, каланхое, цикламени.

Регенерація рослин з калюсу. Третім поширеним методом мікроклонального розмноження є індукція органогенезу або соматичного ембріогенезу в недиференційованій калюсній тканині або суспензійній культурі. Перехід до морфогенезу контролюється співвідношенням фітогормонів у поживному середовищі. Змінюючи концентрацію регуляторів росту в поживному середовищі, отримують пагони з калюсу або безпосередньо з експланта.

До непрямого морфогенезу належить соматичний ембріогенез - базується на диференціації із соматичних клітин зародкоподібних структур, які по своєму зовнішньому вигляду нагадують зиготичні зародки. Ця система є дуже перспективною для деяких видів рослин завдяки високому коефіцієнту розмноження. Використовується для розмноження деяких видів деревних (осика, каштан, дуб червоний, пробковий, білий, береза, горіх грецький, липа евкаліпт), орхідних і рутових, злакових (ячмінь, пшениця), виноград.

Здатність до утворення соматичних зародків в умовах in vitro використовується для одержання штучного насіння методом формування капсул із новоствореними in vitro ембріоїдами. Перше штучне насіння деревних порід було отримане для дуба.

Рис. 6.36. Схема мікроклонального розмноження рослин методом активації розвитку існуючих меристем (І шлях) та індукції виникнення адвентивних бруньок на експланті (ІІ шлях): 1 - відбір вихідного експланту; 2 - отримання стерильної культури; 3 - утворення адвентивних бруньок безпосередньо на первинному експланті; 4 – ріст бруньок і формування мікропагонів; 5 – розмноження мікро пагонів (живцювання); 6 – укорінення мікропагонів; 7 – депонування рослин-регенерантів при пониженій температурі; 8 – адаптація рослин-регенерантів до субстрату і умов закритого ґрунту; 9 – адаптація рослин до умов відкритого ґрунту.