Научная статья на тему 'Эффективный способ получения посадочного материала ясеня обыкновенного in vitro'

Эффективный способ получения посадочного материала ясеня обыкновенного in vitro Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
661
129
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЯСЕНЬ ОБЫКНОВЕННЫЙ / КУЛЬТУРА IN VITRO / РАЗМНОЖЕНИЕ / УКОРЕНЕНИЕ / АККЛИМАТИЗАЦИЯ / COMMON ASH / IN VITRO CULTURE / PROPAGATION / ROOTING / ACCLIMATIZATION

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Лебедев В. Г., Шестибратов К. А.

Лебедев В.Г., Шестибратов К.А. ЭФФЕКТИВНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА ЯСЕНЯ ОБЫКНОВЕННОГО IN VITRO. Разработана эффективная система клонального микроразмножения взрослых деревьев ясеня обыкновенного (Fraxinus excelsior). Определены оптимальные условия для размножения, укоренения и акклиматизации растений in vitro. Эта методика может быть использована как для быстрого размножения генотипов, так и для проведения других работ, требующих культуры ткани in vitro, в частности, для генетической трансформации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Лебедев В. Г., Шестибратов К. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Lebedev V.G., Schestibratov K.A. EFFECTIVE MICROPROPAGATION TECHNOLOGY FOR COMMON ASH. An effective micropropagation protocol for mature trees of common ash (Fraxinus excelsior) was developed. Optimal conditions for multiplication, rooting and acclimatization were determined. This methodic may be use for rapid genotypes reproduction, and for also works, for which the in vitro tissues cultures need, for example for genetic transformation.

Текст научной работы на тему «Эффективный способ получения посадочного материала ясеня обыкновенного in vitro»

продукционный процесс и структура деревьев, древесин и древостоев

ЭФФЕКТИВНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА ЯСЕНЯ ОБЫКНОВЕННОГО IN VITRO

В.Г. ЛЕБЕДЕВ, с. н. с. Филиала Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова, канд. биол. наук,

К.А. ШЕСТИБРАТОВ, с. н. с. Филиала Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова, канд. биол. наук

[email protected]; [email protected]

К роду Fraxinus относится около 70 различных видов ясеня, произрастающих в Европе, Азии и Северной Америке, и некоторые из них имеют большое экономическое значение. В Европе, и в частности в России, наиболее распространен ясень обыкновенный, или высокий (Fraxinus excelsior L.). Его древесина по прочности и твердости не уступает дубу, но превосходит его по длительной стойкости к деформациям и ударной вязкости. Благодаря этим качествам ясень используется для изготовления паркета, лестниц, мебели, а также спортивного инвентаря и рукояток инструментов.

Ясень обыкновенный также имеет ряд декоративных форм и широко используется в озеленении. Размножают ясень главным образом семенами, что не позволяет сохранять ценные качества исходных деревьев. Вегетативным способом ясень не размножают, так как отсутствуют надежные методы черенкования [13].

Декоративные формы размножают прививкой, но этот способ не подходит для массового производства. Выходом из положения может стать клональное микроразмножение, которое, кроме сохранения ценных свойств, обладает также большой производительностью и не зависит от времени года. Помимо быстрого размножения ценных генотипов, культура in vitro также необходима и для проведения генетических манипуляций. К настоящему времени исследования в данном направлении проводились как на ясене обыкновенном [5], так и с другими видами ясеня - F.americana [9], F.angustifolia [10],

F.pennsylvanica [7]. В странах СНГ работы по ясеню in vitro начались совсем недавно [1]. Целью настоящей работы была разработка эффективной системы клонального микроразмножения ясеня обыкновенного.

Материалы и методы

В качестве исходного материала использовали культуру in vitro ясеня обыкновенного, любезно предоставленную В.Е. Па-дутовым (Институт леса, Гомель, Беларусь) и полученную из вегетативного материала с деревьев старше 60 лет. Пролиферацию проводили на питательных средах, содержащих минеральные соли MS, WPM или DKW, 30 г/л сахарозы, 7 г/л агара, а также БАП, ИМК и ИУК в различных концентрациях. Растения выращивали в стеклянных банках на 330 мл, содержащих 50 мл среды. Через 4 недели после посадки учитывали количество выросших побегов, их высоту и количество междоузлий. По этим данным рассчитывали долю пазушных почек, давших побеги, и коэффициент размножения (отношение числа узлов на посаженных эксплантах к числу узлов на полученных побегах). Для укоренения использовали верхушки побегов длиной 15-25 мм, которые высаживали на питательные среды, содержащие минеральные соли MS или WPM с половинным составом макроэлементов, 10 г/л сахарозы, 7 г/л агара, а также НУК, ИМК или ИУК в концентрациях 0,2, 0,5 или 1 мг/л. Растения укореняли в пластиковых контейнерах на 250 мл, содержащих 50 мл среды. Через 2, 3 и 4 недели учитывали количество укоренившихся побегов, количество корней (2 мм и более), а также длину корней (через 4 недели). рН питательных сред доводили до 5,6-5,8 1 н КОН и автоклавировали в течение 20 минут при 121 °C. Регуляторы роста растений и витамины стерилизовали фильтрованием (Millipore, 0,22 мкм) и добавляли в среду после автоклавирования. Растения выращивали при температуре 23 ± 1 °С и 16 ч световом дне. Акклиматизацию растений in vitro проводили в зимней теплице при

112

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010

продукционный процесс и структура деревьев, древесин и древостоев

контролируемых параметрах температуры и влажности. Укоренные побеги высаживали в кассеты с субстратом торф:вермикулит (3:1) и выдерживали под укрытием при 90 % влажности 3-4 недели, после чего укрытие снимали. Выживание растений оценивали через 2 месяца после посадки, высоту растений через 1,5 месяца. Все варианты экспериментов включали четыре повторности, данные обрабатывали с помощью дисперсионного анализа.

Результаты

В первом эксперименте мы сравнивали влияние на пролиферацию побегов ясеня трех питательных сред - MS, WPM и DKW. Из полученных результатов следует, что среда MS обладала преимуществом над другими средами (табл. 1). Коэффициент размножения на этой среде при добавлении 2 и 4 мг/л БАП, составивший 5,6 и 5,9 соответственно, существенно превышал все остальные варианты, так как доля почек экспланта, развившихся в побеги, была максимальной - 83,0 и 91,1 % соответственно. Высота побегов и длина междоузлий, напротив, были минимальными по сравнению с другими средами. Высота побегов на среде с добавлением 2 и 4 мг/л БАП была почти одинаковой и существенно ниже, чем на среде с 1 мг/л БАП, но листья на среде с 4 мг/л БАП были заметно меньшего размера, чем в вариантах с 1 или 2 мг/л. Длина междоузлий на среде MS почти не изменялась при повышении концентрации БАП, тогда как на других средах она уменьшалась существенным образом.

На среде WPM коэффициент размножения был наименьшим по сравнению с другими средами и не превышал 3.4. Увеличение концентрации БАП с 1 до 4 мг/л хотя и несколько повысило долю пробудившихся почек (до 47.7 %), но это повышение было статистически несущественным. На среде же MS при 4 мг/л пробуждалось 91.1 % почек, а на DKW - 69.5 %. Среда WPM также отличалась более длинными побегами по сравнению со средой MS, а по некоторым вариантам - и DKW, а также самыми длинными междоузлиями в эксперименте. Кроме того, побеги на этой среде имели специфический вид - листья на них были зачаточными.

среда DKW занимала промежуточное положение: по коэффициенту размножения она приближалась к MS - 5.0 на 4 мг/л БАП, а по высоте побегов и длине междоузлий - к WPM. Побеги по внешнему виду были схожи с побегами на среде MS.

Интересно отметить, что на 1 мг/л БАП различия в пробуждении почек на разных средах не превышали 6 % и были статистически несущественными, тогда как на 4 мг/л они превысили 21 % и были статистически достоверны. В дальнейших экспериментах по мультипликации была использована среда MS.

Для оценки влияния ауксина на мультипликацию побегов мы использовали различные концентрации ИУК и ИМК, а также среду без ауксинов. Эксперимент показал, что эффект от исключения из среды ИУК или ее замены на ИМК был слабо выражен (табл. 2). В частности, тип ауксина или его отсутствие не оказывали существенного влияния на показатели мультипликации на концентрациях 1 или 2 мг/л БАП. В вариантах с добавлением 4 мг/л БАП среда без ауксина также не отличалась от среды с 0,1 мг/л ИУК, но она существенно превосходила среду с 0.1 мг/л ИМК по доле пробудившихся почек, и, как следствие, по количеству побегов на эксплант и коэффициенту размножения. Более высокий коэффициент размножения на среде без ауксинов по сравнению со средой с 0,1 мг/л ИУК (6,9 и

5,9 соответственно), был статистически недостоверным и, кроме того, листья на среде без ауксинов были меньшего размера. Повышение концентрации ИУК с 0,1 до 0,3 мг/л, а ИМК - с 0,1 до 0,2 мг/л не оказало существенного воздействия. В этом эксперименте не наблюдалось существенных различий между вариантами по высоте побегов и длине междоузлий.

Для оценки укоренения побегов ясеня мы использовали НУК, ИМК, ИУК в различных концентрациях, а также среду без ауксинов. Появление первых корней отмечалось через 9-10 дней после посадки побегов. Эксперимент показал, что на среде с половинным содержанием макросолей MS наиболее эффективным ауксином для укоренения побегов ясеня оказалась НУК (91-99 %), далее следовала ИМК (75-81 %) и ИУК (50-68 %) (табл. 3).

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010

113

продукционный процесс и структура деревьев, древесин и древостоев

Таблица 1

Влияние среды и регуляторов роста на размножение ясеня in vitro

Среда БАП, мг/л* Кол-во побегов на эксплант Высота побегов, мм Длина междоузлий, мм Пробудившиеся почки, % Коэффициент размножения

1 2,2 вг** 38,7 бвг 9,3 гд 45,1 г 3,8 вг

MS 2 3,7 аб 30,2 гд 8,9 д 83,0 аб 5,6 а

4 4,0 а 29,4 д 8,8 д 91,1 а 5,9 а

1 1,7 г 51,7 а 14,6 а 39,5 г 2,8 д

WPM 2 2,1 вг 44,8 аб 12,4 абв 45,2 г 3,2 гд

4 2,2 вг 39,8 бв 11,2 бвг 47,7 г 3,4 гд

1 2,3 вг 51,6 а 13,0 аб 51,9 вг 4,2 бвг

DKW 2 2,5 в 40,5 бв 10,6 вгд 58,6 вг 4,5 бв

4 3,2 б 33,8 вгд 9,3 гд 69,5 бв 5,0 аб

* - все варианты также содержали 0.1 мг/л ИУК;

** - здесь и далее разными буквами обозначены варианты, отличающиеся на 5 % уровне значимости.

Таблица 2

Влияние ауксинов на размножение ясеня in vitro

БАП, мг/л Ауксин, мг/л Кол-во побегов на эксплант Высота побегов, мм Длина междоузлий, мм Пробудившиеся почки, % Коэффициент размножения

1 0.1 ИУК 2,2 е 38,7 9,3 45,1 е 3,8 д

2 0.1 ИУК 3,7 бв 30,2 8,9 83,0 бв 5,6 бв

2 0.3 ИУК 3,1 вгд 35,1 9,4 67,8 вгд 5,0 бвг

4 0.1 ИУК 4,0 аб 29,4 8,8 91,1 аб 5,9 аб

4 0.3 ИУК 3,9 аб 28,3 8,2 85,0 бв 5,9 аб

1 0.1 ИМК 2,2 де 38,5 9,5 50,8 де 4,1 гд

1 0.2 ИМК 2,7 где 40,9 10,1 58,0 где 4,7 вгд

2 0.1 ИМК 3,3 бвг 29,1 7,6 73,0 вг 4,9 бвгд

4 0.1 ИМК 3,4 бвг 25,6 7,5 77,0 вг 5,8 б

1 - 2,7 где 39,1 9,5 60,0 где 4,9 бвгд

2 - 3,1 бвг 38,2 9,4 67,1 вгде 5,4 бв

4 - 4,6 а 27,9 7,9 100,8 а 6,9 а

Таблица 3

Укоренение побегов ясеня на среде с 1/2 макросолей MS

Ауксин Концентра- Укоренение, % Кол-во корней на побег Длина

ция, мг/л 2 нед. 3 нед. 4 нед. 2 нед. 3 нед. 4 нед. корней, мм

б/г - 21,4 гд 41,7 е 47,6 е 1,5 вг 1,4 гд 1,4 гд 22,5 аб

0.2 66,7 а 89,3 б 90,5 б 1,6 бв 1,6 вг 1,6 вг 24,6 а

НУК 0.5 52,4 б 89,3 б 92,9 б 1,9 аб 2,0 б 1,9 б 22,1 аб

1 16,7 д 95,2 а 98,8 а 2,1 а 2,8 а 2,9 а 19,8 бвг

0.2 36,9 в 67,9 вг 75,0 вг 1,4 вгд 1,5 г 1,4 гд 21,9 аб

ИМК 0.5 52,4 б 77,4 в 81,0 в 1,7 бв 1,8 бв 1,8 бв 23,2 аб

1 52,4 б 74,6 в 80,7 в 1,9 аб 1,9 б 1,9 бв 19,9 бвг

0.2 19,0 д 39,3 е 50,0 де 1,1 де 1,1 е 1,2 д 20,5 бв

ИУК 0.5 22,6 гд 47,6 де 63,1 гд 1,1 е 1,1 де 1,2 д 17,9 вг

1 33,3 вг 59,9 гд 67,6 г 1,2 где 1,4 где 1,4 гд 16,6 г

На безгормональной среде укоренялось 47,6 % побегов, что почти совпадало с укоренением на 0.2 мг/л ИУК. Преимущество НУК

выражалось и в скорости укоренения побегов - практически все способные укореняться побеги образовали корни уже через 3 недели.

114

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010

продукционный процесс и структура деревьев, древесин и древостоев

Таблица 4

Укоренение побегов ясеня на среде с 1/2 макросолей WPM

Ауксин Концентра- Укоренение, % Кол-во корней на побег Длина корней,

ция, мг/л 2 нед. 3 нед. 4 нед. 2 нед. 3 нед. 4 нед. мм

б/г - 29,8 где 47,6 еж 52,4 г 1,4 вгд 1,4 гд 1,4 де 14,2 гд

0.,2 75,0 а 88,1 аб 88,1 аб 1,9 бв 2,0 бв 2,1 бв 17,4 бв

НУК 0,5 71,4 аб 89,3 аб 89,3 аб 2,2 аб 2,3 б 2,4 б 23,3 а

1 21,4 е 91,7 а 94,0 а 2,5 а 3,2 а 3,4 а 19,6 б

0,2 40,5 г 67,9 вгд 78,6 бв 1,3 гд 1,4 гд 1,4 де 15,6 вг

ИМК 0,5 54,8 в 75,0 вг 78,6 бв 1,7 бвгд 1,7 вг 1,7 гд 15,4 вг

1 63,1 бв 81,0 бв 81,0 б 1,8 бвг 1,8 в 1,8 вг 16,9 бвг

0,2 27,4 де 54,8 деж 61,9 г 1,2 гд 1,3 д 1,3 е 16,9 бвг

ИУК 0,5 29,8 где 46,4 ж 54,8 г 1,2 д 1,3 д 1,2 е 18,0 бв

1 36,9 гд 61,9 где 66,7 вг 1,4 вгд 1,4 гд 1,4 де 12,9 д

Таблица 5

Акклиматизация укорененных растений ясеня в теплице

Исходная среда Исходный ауксин Выживание, % Высота, мм

НУК 77,1 а 29,0 а

MS ИМК 36,5 в 24,5 б

ИУК 46,9 бв 18,2 в

НУК 76,2 а 25,6 аб

WPM ИМК 66,0 аб 28,1 аб

ИУК 22,9 в 13,8 г

MS+WPM б/г 64,6 аб 27,5 аб

Стоит отметить, что хотя через 3 и 4 недели после посадки максимальное укоренение отмечалось на среде с 1 мг/л НУК, но через 2 недели на этой же среде количество укорененных побегов было минимальным среди всех вариантов. Через 2 недели после посадки на средах с ИМК и ИУК с увеличением концентрации ауксина наблюдалось повышение укореняемости, тогда как на среде с НУК повышение концентрации вызывало снижение укоренения.

НУК обладала преимуществом над другими ауксинами и в отношении количества корней на побег, в 1,5 раза превосходя ИМК, и в 2 раза - ИУК, при концентрации 1 мг/л. Этот показатель почти не изменялся с течением времени на всех вариантах, за исключением 1 мг/л НУК. Длина корней почти не отличалась существенным образом в вариантах с НУК, ИМК и без ауксинов, самые короткие корни наблюдались на среде с ИУК.

На среде с 1/2 макросолей WPM частота укоренения была весьма схожей с аналогичными вариантами на среде 1/2 макросоли MS (табл. 4). На двух средах также совпада-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ло и количество корней на одном побеге, за исключением вариантов с НУК: на среде 1/2 WPM количество корней было больше на всех концентрациях НУК. Среда 1/2 WPM также характеризовалась более короткими корнями - в некоторых вариантах они были в 1.5 раза короче по сравнению со средой 1/2 MS. Однако такое укорочение корней в наименьшей степени коснулось побегов в вариантах с НУК.

В табл. 5 представлены результаты эксперимента по адаптации растений в теплице, в котором высадка была проведена в конце ноября. Максимальное выживание в теплице через 2 месяца отмечалось для растений, которые укоренялись на среде с НУК - Тб-77 %. Далее следовали побеги, находившиеся на безгормональной среде и среде WPM с добавлением ИМК - 65-66 %. Остальные варианты продемонстрировали значительно худшую выживаемость. высота побегов довольно сходна у растений, которые укоренялись на средах с НУК или ИМК, а также без ауксинов, и значительно меньше - у растений после среды с ИУК.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010

115

продукционный процесс и структура деревьев, древесин и древостоев

Рис. 1. Побеги ясеня, выросшие на среде MS (А) или WPM (Б)

В аналогичном эксперименте, в котором растения были высажены в теплицу в начале сентября, наблюдались сходные результаты по вариантам, но доля выживших растений была выше на 10-15 % (данные не показаны).

Обсуждение

В своих исследованиях по ясеню in vitro авторы в качестве исходного материала использовали как семена [8, 9], так и вегетативный материал [11]. Последнее является более предпочтительным, так как позволяет сохранить свойства исходных деревьев. Кроме того, поскольку отбор деревьев по хозяйственно-ценным признакам проводят в достаточно зрелом возрасте, целесообразно именно их использовать для введения в культуру in vitro. Однако микроразмножение именно зрелых древесных растений труднее по сравнению с ювенильным растительным материа-

лом [2]. Учитывая все вышесказанное, мы в исследованиях использовали культуру ясеня in vitro, полученную из почек деревьев 60летнего возраста.

В работе мы сравнивали три среды, которые и использовались, главным образом, для мультипликации ясеня обыкновенного, а также и других видов ясеня - MS, DKW и WPM. Ряд авторов сообщал, что на среде MS по сравнению с другими средами (QL, WPM, DKW) наблюдался хлороз [11] или даже гибель побегов [5] ясеня обыкновенного. Возможно, это связано с видовыми особенностями, так как негативного воздействия среды MS не отмечалось в работах с другими видами ясеня - F.angustifolia [10], F.pennsylvanica [8]. В наших экспериментах среда MS, наоборот, превосходила другие среды по коэффициенту размножения. Кроме того, она отличалась от других сред более короткими побегами, а также тем, что с увеличением концентрации БАП междоузлия на ней практически не изменялись, тогда как на других - уменьшались существенным образом.

Ясень обыкновенный успешно размножали на среде WPM, отмечая при этом более высокие побеги [11]. У нас же эта среда показала наихудшие результаты: низкий коэффициент размножения (табл. 1) и зачаточные листья (рис. 1).

О таком воздействии среды WPM, когда листья на ней были в 2-4 раза меньше, чем на MS и DKW, сообщали для ореха черного [3]. Такой эффект, по-видимому, связан с ее низкосолевым составом. Среда WPM содержит 2.5 г/л солей, что в 1.8 и 2.2 раза ниже, чем среды MS (4.4 г/л) и DKW (5.6 г/л), соответственно. Основное отличие от среды MS в сниженном в 4 раза содержании нитратного и аммонийного азота при одинаковом их соотношении. схожие, хотя и уступающие среде MS показатели размножения на среде DKW, также могут быть объяснены пониженным содержанием в ней азота, несмотря на общее высокое содержание солей. стоит отметить, что различия между средами по количеству побегов на эксплант и пробуждению почек были несущественными на 1 мг/л БАП и увеличивались с повышением его концентрации. Мы сделали вывод, что лучше вести размно-

116

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010

продукционный процесс и структура деревьев, древесин и древостоев

жение на среде MS с 2 мг/л БАП, так как более высокий коэффициент размножения на 4 мг/л БАП был статистически недостоверным, а высокие дозы цитокининов в культуре in vitro нежелательны.

Среди цитокининов в культуре ткани растений наиболее широко используется БАП, и ясень не является исключением. Разброс используемых концентраций в различных работах был довольно значительным: от 0.002 мг/л [9] до 18 мг/л [8]. Низкие концентрации БАП (до 1 мг/л) были малоэффективны, чаще всего использовали 2-4 мг/л. Сообщалось, что высокие концентрации БАП - 5 и 10 мг/л - вызывали гибель ясеня обыкновенного на среде MS, но эти и более высокие концентрации никак не сказывались на Epenmylvanica [8], что говорит о видовой специфичности. Мы ограничились 4 мг/л БАП, так как известно, что высокие концентрации цитокининов способствуют индукции не только пазушных, но и адвентивных почек, а это повышает вероятность сомаклональной изменчивости. Следует избегать этого явления, если целью размножения является сохранение генетической идентичности. Кроме того, общеизвестно, что высокие дозы цитокининов могут служить причиной витрификации. В ряде работ с ясенем использовали и ТДЗ - отдельно [8] или в сочетании с БАП [9]. ТДЗ, как более мощный цитокинин, в тех же концентрациях обладал преимуществом над БАП. Но в то же время его применение может вызвать ряд нежелательных эффектов [6]. Например, отмечалось ненормальное утолщение побегов

F.americana на 2 мг/л ТДЗ [9].

Как правило, наилучшие результаты по пролиферации побегов ясеня были получены при использовании высоких концентраций БАП с низкими концентрациями ауксинов, чаще всего ИМК - 3 БАП + 0.01 ИМК, 4 БАП + 0,03 ИМК [11]. В нашей же работе, наличие ИМК, ИУК или их отсутствие не оказало существенного влияния на мультипликацию на 1 и 2 мг/л БАП, а на 4 мг/л безауксиновая среда обладала преимуществом над средой с добавлением 0,1 мг/л ИМК. Повышение концентрации ауксинов с 0,1 до 0,2 и 0,3 мг/л не оказывало существенного воздействия на мультипликацию.

В экспериментах по укоренению мы протестировали три наиболее распространенных ауксина в различных концентрациях, а также вариант без регуляторов роста. Появление первых корней нами отмечалось на 9-10 день культивирования, что раньше, чем для F.pennsylvanica, когда корни были видимы на 10-15 день [7]. На обоих использованных нами средах самым эффективным ауксином оказался НУК, затем ИМК и затем ИУК, причем повышение концентрации усиливало укоренение. НУК также способствовал быстрому укоренению. На безгормональной среде побеги укоренялись с частотой около 50 %, что было наихудшим показателем.

Работ по сравнению различных ауксинов на ясене немного: ИМК и НУК вызывали одинаковую частоту укоренения на F.pennsylvanica, но в варианте с НУК корни были толще и в 5-10 раз короче [7]. Автор также сообщал об большом количестве зачаточных (до 0.5 мм) корней, индуцированных НУК. С этим эффектом НУК в нашей работе связано и низкое укоренение на 1 мг/л НУК через 2 недели после посадки. Мы наблюдали зачаточные корни на большом числе побегов, но так как учет велся только для корней длиной не менее 2 мм, то частота укоренения оказалась низкой. В нашей работе наиболее слабым ауксином оказалась ИУК. Этот препарат почти не встречается в работах по укоренению ясеня, но в работе Du and Pijut (2008) сообщалось, что добавление ИУК к ИМК существенно улучшило частоту укоренения. Данные по укоренению ясеня на безгормональной среде противоречивы: побеги F.pennsylvanica на такой среде не укоренялись [4], а укоренение F.angustifolia варьировало в зависимости от состава среды для мультипликации - 26-73 % [10] или укоренения - 25 или 65 % [12]. В нашем эксперименте состав среды не повлиял на укоренение в безгормональном варианте. Мы наблюдали увеличение частоты укоренения с повышением концентрации ауксинов, но Perez-Paron et al. [10] отмечал, что при добавлении ИМК в концентрации до 1 мг/л максимальное укоренение F.angustifolia отмечалось на 0.1 или 0,2 мг/л ИМК, хотя количество корней было максимальным на 0.8 и 1 мг/л ИМК.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010

117

продукционный процесс и структура деревьев, древесин и древостоев

Рис. 2. Укоренение растений ясеня in vitro

Мы не обнаружили существенных различий по укоренению и количеству корней между средами 1/2 MS и 1/2 WPM, за исключением большего количества корней в вариантах с НУК на 1/2 WPM по сравнению с 1/2 MS. Однако на 1/2 WPM растения продуцировали более короткие корни. Также известно немного работ по сравнению сред для укоренения на ясене: укоренение на 1/2 DKW или полной WPM было сходным, как и длина корней, но на 1/2 DKW корней было меньше [12].

Для улучшения укоренения растений in vitro часто используют темновую индукцию корнеобразования. Ясень, например, выдерживали 7-10 дней в темноте, а затем выставляли на свет [4]. Влияние этого приема было различным: без него растения или вообще не укоренялись [4], или укоренение снижалось незначи-

тельно [9]. Мы не использовали такой способ обработки, так как и без него были получены вполне удовлетворительные результаты.

По опубликованным данным, максимальное укоренение микропобегов ясеня обыкновенного составило около 80 % [5], F.angustifolia - 92 % [10], и 100 % для F.americana [9] и F.pennsylvanica [7]. Нам же удалось достичь почти 100 % укореняемости для ясеня обыкновенного (рис. 2).

Результаты акклиматизации в теплице показали, что выживание было выше у растений, укоренявшихся на средах с добавлением НУК - 76-77 %. Наихудшие результаты как по выживанию, так и по высоте растений были показаны на средах с ИУК (рис. 3).

Другие авторы сообщали о схожих результатах адаптации к внешним условиям: у F.angustifolia выживало 80 % [12] или 6585 % побегов [10], для F.pennsylvanica сообщалось и о 100 % акклиматизации [4]. Стоит отметить, что на акклиматизацию растений большое влияние может оказывать время года. Это воздействие мы наблюдали даже в условиях зимней теплицы, позволяющих регулировать температуру и освещенность. Выживание растений, проходивших адаптацию в декабре-январе, было ниже на 10-15 % по сравнению с растениями, высаженными на

2,5 месяца раньше.

Рис. 3. Акклиматизация растений ясеня in vitro, укорененных на среде с НУК (А) или ИУК (Б)

с/

118

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2010

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.