CC BY
160
УДК 581.143.6
АСИМКИОТИЧЕСКОЕ СЕМЕННОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ ОРХИДЕЙ В КУЛЬТУРЕ IN VITRO, IIA ПРИМЕРЕ LUDISIA DISCOLOR (KER-GAWL)RICH.
О.Л.Госенова, Т.А.Алаторцена, КА.Киреев Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского
Красота и оригинальность цветков орхидей, их особенности размножения издавна вызывали к этим растениям научный и коммерческий интересы. Почти полное отсутствие эндосперма в семенах не позволяет их прорастить о обычных условиях культуры. Необходим, как выяснилось, симбиоз с грибом (Bernard, 1899). Обойти препятствие позволяет проращивание семян на искусственной питательной среде, содержащей углеводы. Такая методика впервые была разработана Кнудсоном (Knudson, 1922). Позднее Морелем был предложен и метод микроклонального размножения орхидей (Morel, 1964). С rex пор появилось oipoMHoc количество работ- в этой области. Однако орхидеи по-прежнему остаются объектом внимания учёных и цветоводов-любителей, гак как но ссй день многие проблемы, связанные с размножением орхидных, в том числе вопросы дифференциации и регуляции развития зародышей, остаются нерешенными. Возможно, поэтому работа над совершенствованием методик размножения сортовых и диких форм орхидей in vitro продолжается.
Цель настоящей работы заключалась в изучении развития Ludisia discolor из семян в асимбиотической культуре in vitro.
В задачи работы входило:
а) проследить в динамике все стадии развития от семени до высадки в грунт;
б) определить возможность клонирования протокормов;
в) оценить влияние типа питания углеводного на рост и развитие проростков;
г) определить способность семян разного срока хранения к прорастанию в культуре in vitro.
Материал и методы
В эксперименте использовали семена Ludisia discolor, полугенные спустя месяц после искусственного опыления комнатных растений. Перед культивированием семена стерилизовали в 70% этаноле и растворе гипохлорита натрия, содержащем 1,5% активного хлора.
Питательная среда для проращивания включала макро- и микроэлементы MS, витамины, агар-ш ар, активированный уголь, в качестве источника углевода: сахарозу, глюкозу, либо винофадный сок. 11роращивание проводили при естественном освещении.
Результаты и обсуждение
Наблюдения за семенами показали, что в первые две недели культивирования происходит набухание семян, они увеличиваются в размерах и приобретают молочно-белую окраску. После 30-40 дней у протокормов с явно выра-
женной полярностью поверхность банальной части покрывается всасывающими волосками. По мере роста и удлинения появляется членистое строение, характерное для взрослого растения. По достижении «критической массы» (Ба-тыгина, Шевцова, 1985), определённого размера и формы, у 40-50-суточных сеянцев на верхней части закладываются листовые примордии, а у 70-90-суточных - начинают развертываться зелёные листочки, зеленеет и сам прото-корм. Позже появляется корешок. В итоге через 10-11 месяцев после опыления материнских растений формируются молодые растеньица, готовые к пересадке из стерильных сосудов в субстрат. Замечено, что в основании членистых протокормов из боковых почек возникают протокормы следующег о порядка, то есть происходит самовоснроизводство, или клонирование протокормов. В результате образуются группы протокормов, связанных между собой основаниями. При механическом воздействии такие комплексы легко рассыпаются на отдельные части. Каждый из отделившихся дочерних протокормов способен далее развиваться как самостоятельное растение. Таким образом, in vitro семена лудизии проходят все стадии, свойственные орхидным in vivo.
Кроме сахарозы было проведено испытание и других источников углеводного питания, глюкозы и виноградного сока. Протокормы и проростки на разных стадиях развития переносили на новую среду. Замена сахарозы на другой углевод практически не повлияла на способность протокормов к «самоклонированию». Однако на среде с виноградным соком развивались более крупные проростки, но лишённые зелёной окраски и не образующие настоящих листьев. В то же время зеленый цвет, приобретенный ранее (до смены углевода), сохранялся и в новом пассаже. Подобные явления не были свойственны сеянцам на среде с глюкозой и сахарозой.
Следует отметить, что для проращивания использовали семена разных сроков хранения (см. таблицу). Было установлено, что они довольно быстро теряют жизнеспособность. После четырёхмесячного хранения в холодильнике при температуре 1-2°С всхожесть семян снижалась с 90 до 70%, а после 14 месяцев составляла лишь 30%, что сопровождалось удлинением сроков прорастания семян.
Влияние сроков хранения семян на их способность к прорастанию
Время после опыления, мое. Количество проросших семян, % Время вступления в очередную стадию прорастания, сутки от начала культивирования
Начало прорастания 110ЯШ1СНИС всасывающих волоекон Появление зелёной окраски Пророс ток с i -2 листьями
1 90 10-14 30-40 50-60 75-90
5 70 12-14 30-40 50-60 75-90
14 30 20-26 55-60 70-80 100-120
Сравнение наших результатов с литературными данными показало, что развитие из семян Ludisia discolor принципиально не отличается от развития других орхидей в культуре in vitro, и для получения посадочного материала-
3.56
могут быть использованы стандартные безгормональные питательные среды. При этом проявляется характерная для Orcidaceae способность проростков к образованию дочерних протокормов, что обеспечивает высокий коэффициент размножения и вполне компенсирует затраты при использовании данной методики.
Выводы
1. Используемая питательная среда обеспечивает прорастание семян Ludisia discolor in vitro, при этом семена проходят все стадии развития, характерные для орхидных.
2. Весь процесс от опыления материнского растения и до формирования проростков, готовых к пересадке в грунт, составляет 11 месяцев.
3. Образовавшиеся первичные протокормы в условиях in vitro обладают способностью к самостоятельной вегетативной репродукции дочерних протокормов.
4. Процессы роста и разви тия Ludisia discolor протекают- сходно на средах, содержащих сахарозу и глюкозу, наличие виноградного сока в среде препятствует развитию хлорофилла.
5. Семена быстро теряют жизнеспособность, их всхожесть за 13 месяцев хранения при температуре 1-4°С уменьшается в три раза по сравнению с семенами, посеянными сразу после сбора.
Литература
Батыгина Т.Б., Шевцова Г.Г. Метаморфоз в культуре орхидных (на примере Cymbidium hybridum, Orchidaceae) II Бот. журн. 1985. Т.70. №12. С.1614-1621.
Поддубная-Арнольди В.А., Селезнёва В.А. Выращивание орхидей из семян//Тер. Гл. Бот. сада. 1953. №3, С.33-35.
Черевченко Т.М., Кущнир Т.П. Орхидеи в культуре. // Киев, 1986. 197 с.
Bernard N. Sur la germination du Neottia nidus avis //C.R. Acad. Sei. 1899. Vol. 128. P.23-27.
Knudson L. Non Symbiotic germination of orchids seeds II Bot. Gar. 1922. Vol. LXXXIII. №1. P. 8-12.
Morel G. Tissue culture - a new means of clonal propagation of Orchids // Idid. 1964. Vol.33. №6. P.473-478.
