Живлення культури тканин

Живильне середовище для вирощування рослинних тканин і клітин, по аналогії з середовищем для культивування тканин тварин мало б містити все те, що тканини в рослинному організмі отримують від ксилемного та флоемного току речовин. Однак, на практиці з’ясувалося, що рослинні соки не можуть слугувати повноцінним живильним середовищем для вирощування ізольованих тканин і клітин. У цьому проявляється специфіка надходження, транспортування і особливо перерозподілу поживних речовин у рослині.

Основою для підбору різних середовищ для культури рослинних тканин стали живильні розчини, які використовували при вирощуванні цілих рослин. Основоположники методу Р.Готре і Ф.Уайт використали живильну суміш Кнопа і розчин Успенських відповідно.

Ці розчини були доповнені цукрами, мікроелементами, вітамінами. Р.Готре, крім того, зменшив вдвічі концентрацію мінеральних солей вихідного розчину Кнопа. Середовище Ф.Уайта, створене ним у 1943 році на основі розчину Успенських, використовувалось спочатку для вирощування культури ізольованих коренів, а потім без змін – для вирощування рослинних тканин.

З розвитком методу культури тканин і введенням в культуру все нових і нових тканин рослин різних видів виникла необхідність зміни складу живильних середовищ. Найбільш повне дослідження мінерального живлення тканин було проведене Р.Хеллером у 1953 році. Щоб досягти точності роботи, він відмовився від використання твердих агарових середовищ і вирощував тканини лише на рідких живильних середовищах. Р.Хеллер детально дослідив значення окремих іонів для живлення тканин і вплив їх виключення зі складу середовища на подальший ріст тканини при пересаджуваннях. Він запропонував живильне середовище, склад якого суттєво відрізнявся від середовищ, які використовували для цілих рослин, так і від середовищ, які використовували раніше для культивування ізольованих тканин. Це середовище дуже багате на К⁺ і Р⁺. Р.Хеллер запропонував також новий склад суміші мікроелементів.

В результаті ряду досліджень уточнювались вимоги тканин до джерел вуглеводного живлення, вітамінів і фізіологічно активних речовин.

Зараз уже розроблено значну кількість живильних середовищ для культивування in vitro органів, тканин і клітин рослин, більшість з них є модифікаціями основних живильних середовищ (Уайта, Гамборга, Мурасиге і Скуга) (табл. 1). До складу будь-якого живильного середовища для вирощування культури ізольованої рослинної тканини входять слідуючі групи речовин:

мінеральні солі – макро- і мікроелементи;

вуглеводи;

вітаміни;

амінокислоти;

стимулятори росту -синтетичного і натурального походження;

вода;

агар.

У зв’язку з необхідністю змінювати склад живильного середовища під час пошуку оптимуму для нової, ще невипробуваної в культурі, тканини варто зупинитися на характеристиці особливостей живлення ізольованих тканин.

Таблиця 1

Склад живильних середовищ для культивування ізольованих тканин рослин