CC BY
0Э0Ж 581.143
PHALAENOPSIS HYBRIDUM-ДЫ IN VITRO ЭД1СШЕН Т¥ЦЫМДЬЩ К0БЕЙТУ ЭД1СТЕР1: СЭНД1К ГСЛ 0С1РУГЕ АРНАЛГАН МYМКIНДIКТЕР
АЦБЕРД1 АЯЖАН САКЕЩЫЗЫ
Астана Халыкаралык университетшщ жаратылыстану гылымдарыныц жогары MeKTeôi
студентi
Еылыми жетекшi - АДАМЖАНОВА Ж.А. Астана, ^азакстан
Аннотация: Бул мацалада Phalaenopsis hybridum орхидеясын in vitro dàici арцылы туцымдыц квбейту технологиялары жэне олардыц сэндж гул шаруашылыгындагы мацызы царастырылады. Туцымдарды стерилизациялау, цоректж ортаныц цурамы, фитогормондардыц рвлi жэне вЫру жагдайларыныц оцтайлы параметрлерi жан-жацты талданган. Зерттеуде контаминация, морфологиялыц ауытцулар жэне зертханадан тыс ортага бешмделу сияцты негiзгi циындыцтар аныцталып, оларды шешудщ тиiмдi жолдары усынылган. Сонымен цатар, in vitro эд^тертщ декоративтi гул вЫрудегi, флористика мен ландшафттыц дизайндагы цолдану мyмкiндiктерi мен экономикалыц тшмдтт кврсетыген. Зерттеу нэтижелерi Phalaenopsis hybridum орхидеясын жаппай вЫру мен интродукциялаудыц гылыми негiзiн цурайды.
Клт свздер: Phalaenopsis hybridum, in vitro технологиясы, туцымдыц квбейту, фитогормондар, контаминация, бешмделу, сэндж гул шаруашылыгы, ландшафттыц дизайн, флористика.
Сэндш гул шаруашылыгы K^ipri тацда ауыл шаруашылыгыныц мацызды салаларыньщ 6ipi болып табылады. Сэндш еамдштердщ арасында орхидеялар ерекше орын алады, олардыц шшде Phalaenopsis hybridum ерекше танымал. Бул орхидея тYpi узак гулдеу меpзiмiмен, ерекше тYCтеpiмен жэне формаларымен ерекшеленш, элемдш гул нарыгында жогары сураныска ие. Алайда, табигаттагы тукымдык кебеюдщ кYpделiлiгi мен баяулыгы бул есiмдiктеpдi коммерциялык еару Yшiн in vitro эдютершщ кажеттшпн тудырды. Бул технология орхидеялардыц жаппай ендipiлуiне, интродукциясына жэне олардыц сэндш гYл шаруашылыгында кецiнен колданылуына жол ашады.
Зерттеу о6ъектiсi pетiнде Phalaenopsis hybridum тацдалды. Бул орхидея тYpi сэндiк есiмдiктеpдiц iшiнде ец кеп таралган жэне генетикалык турактылык пен биотехнологиялык эдiстеpдi колдану тургысынан Yлкен кызыгушылык тудырады.
In vitro эдiстеpi табиги есipу киындыктарын жецуге мYмкiндiк 6еpедi, атап айтканда: тукымдардыц микроскопиялык мелшеpiнен туындайтын проблемаларды, табигаттагы микоризага тэуелдiлiктi жэне баяу есуiн. Бул эдю жогары енiмдiлiктi, генетикалык турактылыкты камтамасыз етiп, есiмдiктеpдiц жаца сорттарын жедел шыгаруга мYмкiндiк 6еpедi. Сонымен катар, олар есiмдiктеpдi жаппай кебейтш, сэндiк гYл шаруашылыгыныц коммерциялык элеуетш арттырады.
Бул зеpттеудiц максаты — Phalaenopsis hybridum-ды in vitro эдiстеpiмен ке6ейтудiц тиiмдi технологияларын эзipлеу жэне оларды декоративт гYл шаруашылыгында колдану перспективаларын аныктау. Мiндеттеpi:
1. Phalaenopsis hybridum-дыц тукымдык ке6еюiнiц биологиялык ерекшелштерш зерттеу.
2. In vitro жагдайларындагы есу динамикасын зерттеу жэне оцтайлы орта эзipлеу.
3. Лабораториялык есiмдiктеpдiц сырткы ортага 6ейiмделу эдiстеpiн жетiлдipу.
Phalaenopsis hybridum орхидеялары тукыммен кебейгенде табигатта микориза
сацыраукулактарымен симбиотикалык байланыска муктаж. Бул орхидея тукымдарыныц
эндоспермаз болуымен жэне энергия ресурстарыньщ шектеулiгiмен тYсiндiрiледi. Табиги ортада тукымдардыц eнгiштiгi ете темен, бул еамдштердщ жаппай кебейтшуш киындатады.
Phalaenopsis-тыц эмбриогенезi ерекше процест камтиды: тукым тек микориза сацыраукулактарынан алынган коректш заттардыц аркасында енедь Симбиотикалык катынастар орхидеялардыц табиги таралуында шешушi рел аткарады, бiрак бул процесс баяу жYредi жэне тураксыз. Сондыктан in vitro жагдайында асептикалык орта мен жасанды коректiк коспаларды пайдалану бул шектеулердi жоюга мYмкiндiк бередi.
Phalaenopsis hybridum-дыц биологиялык ерекшелiктерi олардыц in vitro эдiстерiмен еаруде сэттi колданылады. Тукымдар арнайы коректш ортада eсiрiлiп, жасанды жагдайларда эмбрионалды даму процесi жеделдетiледi. Бул процесс еамдштердщ табиги кажеттiлiктерiн ескере отырып, сырткы ортага бейiмделуiне де жагдай жасайды [1].
Phalaenopsis hybridum орхидеясыныц тукымдарын in vitro жагдайында кебейту бiрнеше негiзгi кезецдерден турады. Алгашкы жэне мацызды кадам - тукымдарды стерилизациялау жэне алдын-ала ецдеу. Орхидея тукымдары ете усак жэне микробтык контаминацияга бейiм болгандыктан, бул процесс ерекше назарды талап етедi. Эдетте, тукымдарды натрий гипохлоритi (1-2%) немесе сутеп аскын тотыгы (3-6%) ерiтiндiлерiмен ецдейдь Стерилизация уакыты тукымдардыц сезiмталдыFына байланысты eзгередi жэне ецдеу аякталганнан кейiн тукымдарды бiрнеше рет дистилденген сумен жуу кажет. Осылайша, тукымдар асептикалык жагдайда дайындалады [2].
Стерилденген тукымдар арнайы коректш ортага отыргызылады. Phalaenopsis hybridum eсiруде ец жш колданылатын орта - Murashige and Skoog (MS) ортасы. Бул орта еамдктерге кажеттi макро- жэне микроэлементтерд^ витаминдердi жэне кантты камтиды. ^ант энергия кeзi ретiнде кызмет етш, тукымдардыц eнуiн колдайды. Сонымен катар, eсудi реттегiш фитогормондар мацызды рел аткарады. Ауксиндер (IAA, NAA) тамырлардыц тYзiлуiне ыкпал етсе, цитокининдер (BA, kinetin) бYршiктердiц калыптасуы мен есуш ынталандырады. Гиббереллиндер (GA) жалпы есу процесш жеделдетедi. ^оректш ортаныц pH децгей де мацызды, эдетте ол 5.6-5.8 аралыгында болады [3].
Эсу процесiнде физикалык жагдайларды дурыс бакылау ете мацызды. Оптималды температура 24-28°C арасында сакталуы керек, себебi бул диапазон тукымдардыц белсендi eсуiне колайлы. Жарыктандырудыц каркындылыгы орташа децгейде болуы тиiс (10 000-15 000 люкс), ал фотопериод 12-16 сагатка реттеледь Жарык кeзi ретiнде флуоресценттi шамдар жиi колданылады. Сонымен катар, жогары ылгалдылык децгейi (70-80%) бастапкы есу кезещнде мацызды рел аткарады [4].
Осылайша, тукымдарды стерилизациялау, дурыс корекпк орта тацдау жэне колайлы есу жагдайларын камтамасыз ету Phalaenopsis hybridum-ды in vitro жагдайында табысты кебейтудщ негiзiн курайды. Бул эдiстер еамдштердщ сапалы дамуын жэне сэндiк гул шаруашылыгы Yшiн оларды тиiмдi пайдалануды камтамасыз етедi.
Кесте 1- Phalaenopsis hybridum-ды in vitro эдiсiмен кебейтуге арналган заманауи __технологиялар мен эдютер__
Технология ^олдану саласы Артыкшылыктары Мысалдар
Автоматтандыру жэне робототехника Эсiмдiктердi жаппай кебейту жэне зертханалык процестердi оцтайландыру Жогары енiмдiлiк Роботтандырылган тукым себу курылгылары
^ателiктердi азайту Автоматтандырылган жарьщтандыру жэне суару жYЙелерi
Уакыт пен ресурстарды Yнемдеу
Микроклондау эдктер1 Тукымнан алынган eсiмдiктердi жаппай ^бейту Генетикалык турактылык БYршiктер мен меристемаларды in vitro эдiCiмен клондау
Бiркелкi кeшеттер
ЭртYрлi сорттарды тез ^бейту
Гендж инженерия Орхидеялардыц жаца касиеттерiн алу жэне геномды модификациялау Жаца тYCтер мен формаларды шыгару ГМО- технологиялары аркылы гендердi енгiзy
Ауруларга тeзiмдiлiктi арттыру
Стресс факторларына 6ейiмделy мYмкiндiгi
Биотехнологиялык эдктер Тукымдык кe6еюдi жаксарту жэне eсiмдiктердiц 6ейiмделy ка6iлетiн арттыру Эсiрy орта курамын дэл аныктау CRISPR/Cas технологиялары
Эсiмдiктердiц eсy реттепштерш оцтайлы пайдалану Эпигенетикалык реттеу эдiстерi
In vitro жагдайында еамдктердщ стерильдшпн сактау непзп киындыктардыц 6ipi болып табылады. Тукымдар мен ортада микроорганизмдердщ пайда болуы eсiмдiктердщ ecyiHe кедергi келтiрiп, процест толыктай токтата алады. Бул мэселеш шешу Yшiн тукымдарды алдын ала мукият стерилизациялау кажет. Стерилденген курал-жабдыктарды пайдалану, асептикалык жумыс жагдайларын камтамасыз ету жэне антибиотиктердi немесе фyнгицидтердi ортага косу контаминацияныц алдын алуда тиiмдi болып табылады [5].
In vitro еару процесiнде eсiмдiктерде морфологиялык ауыткулар (мысалы, жапырак тшшшщ eзгерyi немесе сабактардыц кыскаруы) пайда болуы мYмкiн. Бул кубылыс кe6iнесе eсiмдi гормондарыныц концентрациясы мен тепе-тецдшнщ бузылуына байланысты болады. Проблеманы шешу Yшiн фитогормондардыц курамын дурыс реттеу жэне олардыц мeлшерiн eсiмдiктердiц eсy фазаларына сэйкес eзгертy усынылады. Сонымен катар, eсiрy ортасындагы жарык пен температураныц турактылыгы мацызды.
Зертханалык жагдайда eсiрiлген Phalaenopsis hybridum eсiмдiктерiн табиги ортага бешмдеу кYPделi процесс болып табылады. Эамдштер сырткы ортаныц eзгерiстерiне (жарык, ылгалдылык, температура) сезiмтал. Бул мэселеш шешу Yшiн eсiмдiктердi 6ейiмдеy кезещнде аралык микроклимат жасау кажет. Бул арнайы камераларда немесе жылыжайларда кезец-кезецмен жарык пен ылгалдылыкты eзгертy аркылы жYзеге асырылады [6].
Phalaenopsis hybridum орхидеяларыныц эсем пiшiнi мен тYрлi тYCтi гYлдерi оларды ландшафттык дизайнда жэне интерьердi 6езендiрyде кещнен колдануга мYмкiндiк 6ередi. Бул eсiмдiктер ботаникалык бактарда, конак Yйлер мен мейрамханаларда, сондай-ак жеке бактарда ерекше сэндш элемент ретiнде колданылады.
Phalaenopsis hybridum гYлдерi флористикада ерекше орын алады, eйткенi олардыц гYлдерi узак уакыт бойы балгын болып сакталады. Орхидеялар кымбат гYл шогырыныц, неке салтанатыныц 6езендiрy элементiнiц негiзi ретшде кецiнен колданылады. Сонымен катар, бул eсiмдiктер халыкаралык нарыкта жогары сураныска ие, бул экспорттык элеyеттi арттыруга мYмкiндiк 6ередi [7].
In vitro эдiстерi аркылы Phalaenopsis hybridum eсiрy экономикалык тургыдан тиiмдi болып табылады, em^rn бул эдiс жаппай ^бе^уге мYмкiндiк 6ередi. Бiрегей eсiмдiктердi генетикалык турактылыкпен камтамасыз ету, нарыкка жаца сорттарды жедел шыгару жэне eсiмдiктердi сырткы ортага 6ейiмдеy процестерi бул технологияны экономикалык тургыдан тартымды етедь Сонымен катар, турактылык аспектiлерi де мацызды: орхидеяларды табиги популяцияларды жоймай ^бейту экологиялык тепе-тецдiктi сактауга мYмкiндiк 6ередi.
Phalaenopsis hybridum орхидеяларын in vitro эдiсiмен кебейту биотехнология жэне сэндiк есiмдiктеp шаруашылыгы саласында мацызды кадам болып табылады. Бул эдiс табиги кебейту эдютершщ шектеулеpiн жойып, есiмдiктеpдiц генетикалык материалдарын сактауга жэне кеп мелшерде ендipуге мYмкiндiк 6еpедi. Phalaenopsis hybridum, езшщ эстетикалык тартымдылыгымен жэне нарыктагы суранысымен еpекшеленетiн есiмдiк, in vitro эдютерш колдану аркылы колжетiмдi жэне экологиялык таза енiмге айналады. Бул эдютердщ болашагы кец, се6е6i олар есiмдiктеpдi коммерциялык максатта есipу мен экологиялык тепе-тецдшт сактауды Yйлестipуге мYмкiндiк береди
Практикалык тургыда, in vitro эдiсi орхидеяларды жаппай ке6ейтудiц тиiмдiлiгiн арттырып, олардыц колжетiмдiлiгiн кецейтедi. Эсipесе, Phalaenopsis hybridum сэндк гул шаруашылыгында интеpьеpдi 6езендipу, ландшафттык дизайн жэне флористика саласында кещнен колданылады. Бул орхидеялар узак уакыт гYлдеу ка6iлетiнiц аркасында туракты сураныска ие, сондыктан in vitro эдiстеpi аркылы олардыц жаппай ендipiсi коммерциялык тургыдан ете тшмдь Буган коса, бул эдiстеp табиги ортада сирек кездесетш тYpлеpдi сактауга мYмкiндiк 6еpiп, биологиялык эpтYpлiлiктi коргауда мацызды рел аткарады.
Теориялык тургыдан, in vitro эдютерш зерттеу еамдштер физиологиясы, эмбриогенез жэне симбиотикалык катынастарды тYсiнуге жаца мYмкiндiктеp ашады. Тукымдардыц даму пpоцесiн бакылау жэне эpтYpлi фитогормондардыц эсеpiн зерттеу есiмдiктеpдiц биологиялык ерекшелштерш теpецipек тYсiнуге жол ашады. Сондай-ак, бул эдiстеp жаца биотехнологиялык шешiмдеpдi енгiзуге негiз болады. Мысалы, генетикалык турактылыкты сактау немесе жаца декоративт касиеттеpдi алу Yшiн геномды редакциялау эдiстеpiн колдану мYмкiндiктеpiн карастыруга болады.
Phalaenopsis hybridum орхидеяларын in vitro кебейту саласында болашак зерттеулер 6ipнеше негiзгi багыттарды камтуы мYмкiн. Бipiншiден, гендiк инженерия эдiстеpiн жетiлдipу аркылы орхидеяларга жаца декоpативтi касиеттеpдi енгiзу, мысалы, ерекше тYCтеp мен гул формаларын шыгару немесе ауруларга жэне коршаган ортаныц колайсыз факторларына тезiмдiлiгiн арттыру. Бул багыт сэндш есiмдiктеp нарыгында жаца мYмкiндiктеp ашады.
Екшшщен, in vitro эдiстеpiн автоматтандыру улкен мацызга ие. Роботтандырылган жуйелер мен жасанды интеллект технологияларын енпзу зертханалык пpоцестеpдi жеделдетiп, адам ецбегш азайтады. Бул есipу келемiн арттырып, процест тиiмдipек етедi. Сонымен катар, автоматтандыру шыгындарды азайтып, есiмдiктеpдi жаппай ендipуге колайлы жагдай жасайды.
Yшiншiден, зерттеу багыты pетiнде экологиялык турактылык мэселелеpi карастырылуы тиiс. Орхидеяларды табиги популяцияларды жоймай кебейту, олардыц табиги ареалдарын калпына келтipу жэне экожуйеге зиян келтipмеу in vitro эдютерш колданудыц мацызды аспектiлеpiнiц 6ipi болып табылады. Бул табиги ортаны сактау жэне биологиялык эртурлшкт колдау ушш ерекше мацызды.
Теpтiншiден, есiмдiктеpдi табиги ортага 6ейiмдеу тиiмдiлiгiн арттыру болашак зерттеулердщ тагы 6ip мацызды багыты болып табылады. Лабораториялык жагдайда еаршген есiмдiктеpдi сырткы ортага 6ейiмдеудiц жаца эдютерш эзipлеу, олардыц емip суру кабшетш жаксарту, эсipесе, температураныц, жарыктыц жэне ылгалдылыктыц езгеpуiне турактылыгын арттыруга назар аударылады.
In vitro эдiстеpi тек есiмдiктеpдi жаппай кебейту технологиясы гана емес, сонымен катар биотехнология мен сэндш есiмдiктеp шаруашылыгыныц болашагын аныктайтын мацызды курал болып табылады. Бул эдютер Phalaenopsis hybridum орхидеяларын еарудщ коммерциялык тиiмдiлiгiн арттырып кана коймай, табиги орта мен биологиялык эртурлшкп сактау Yшiн жаца мумкшдштер ашады. Болашакта бул технологиялардыц дамуы жаца зерттеу багыттарын ашып, есiмдiктеpдi есipу жэне пайдалану саласында гылыми жетiстiктеpге экелетiнi сезсiз.
ПАЙДАЛАНЫЛГАН ЭДЕБИЕТТЕР Т1З1М1:
1. Абрамов, П.С. Влияние фитогормонов на рост орхидей в культуре тканей / П.С. Абрамов, Е.Л. Кузнецова // Физиология и биохимия растений. - 2017. - Т. 53. - №4. - С. 305-312.
2. Орлова, Е.В. Особенности микроклонального размножения Phalaenopsis hybridum / Е.В. Орлова, М.В. Захаров // Современная биотехнология. - 2018. - №5. - С. 20-29.
3. Ибрагимова, Л.К. Адаптация орхидей, выращенных методом in vitro, к внешним условиям / Л.К. Ибрагимова, А.И. Муратов // Вестник аграрной науки. - 2019. - №2. - С. 67-75.
4. Тихонова, Н.А. Оптимизация питательной среды для размножения орхидей / Н.А. Тихонова, И.Л. Савин // Журнал прикладной ботаники. - 2020. - Т. 94. - №1. - С. 92-101.
5. Zhang, J. In vitro propagation techniques for orchids: a review / J. Zhang, T. Wu // Plant Biotechnology Journal. - 2021. - Vol. 19, №6. - P. 789-800.
6. Novak, J. Adaptation of Phalaenopsis hybridum after in vitro propagation / J. Novak, L. Horak // Acta Horticulturae. - 2019. - Vol. 1245. - P. 87-95.
7. Сейфуллин, К.М. Перспективы использования in vitro технологий для интродукции орхидей в Казахстане / К.М. Сейфуллин, А.М. Байгожа // Вестник Казахского национального университета. Биология сериясы. - 2021. - №4. - Б. 56-63.
