CC BY
13УДК 631.811.98:632.122.1
Влияние эпибрасинолида на морфогенез эксплантов томата в условиях
засоления
Н.Х. Самедова
В связи со сложной экологической обстановкой и увеличением площадей засоленных земель важной проблемой является повышение солеустойчивости культурных растений. Один из них - использование химических веществ, повышающих устойчивость растений к стрессовым факторам. Перспективным в этом отношении является использование эпибрасинолида. Он относится к фитогормонам - брасиностероидам, обладающим широким спектром физиологической активности [1]. Известно, что они повышают устойчивость к абиотическим факторам, обладают антиоксидантной активностью [2]. В связи с этим целью работы было уточнение защитного действия эпибрасинолида на морфогенез изолированных структур изучаемого объекта в условиях засоления.
Опыты ставили в стерильных условиях in vitro, по общепринятой методике [3]. Объектом исследования служил томат (Lycopersicum aesculentum L.) сорта Новичок. Анализировали реакцию эксплантов (5 - 10 мм) семядолей (ЭС - «а»), гипо-котилей (ЭГ - «б») и точек роста (ЭТ - «в») при культивировании на среде Мура-сиге-Скуга с добавлением индолил-3-масляной кислоты (ИМК, 0,5 мг/л); 6-бензиламинопурина (БАП, 2,5 мг/л) и препарата Эпин-Экстра (раствор эпибрасинолида в спирте 0,025 г/л, 1 мг/л. Солевой стресс создавали введением в среду NaCl в концентрации 0,17 М (1 %). Варианты опытов (1 - 8): МС (контроль), МС + NaCl (контроль), МС + ИМК + БАП, МС + Эпин, МС + ИМК + БАП + NaCl, МС + NaCl + Эпин, МС + ИМК + БАП + NaCl + Эпин, МС + РР + Эпин.
Параметрами оценки эффекта влияния эпина на морфогенез эксплантов служили: выживаемость (% выживших структур от общего числа структур в варианте), укореняемость (выраженная в % и в баллах), активность процесса каллусооб-разования и величина биомассы.
Внесение в среду регуляторов роста ИМК, БАП и эпина положительно влияло на выживаемость всех типов эксплантов томата. Так, введение в среду эпина повышало выживаемость ЭГ до 100 %, тогда как на минимальной среде (не содержащей регуляторов роста) она составила 56 % (табл.). Самые низкие показатели выживаемости наблюдались у ЭТ на минимальной среде с добавлением хлорида натрия и составили 30 %. Внесение в среду ИМК и БАП способствовало повышению этих показателей до 100 %, тогда как добавление эпина не предотвращало отмирания всех типов эксплантов. При совместном введении ИМК, БАП и эпина в условиях засоления выживаемость повышалась у ЭГ до 80, а ЭТ и ЭС - 100 % (табл.).
Таблица. Влияние введения эпина и хлорида натрия на активность к регенерации эксплантов томата
Вариант Выживаемость % Ризогенез % Каллусообразование Рост экс-плантов Масса э тов ксплан-(мг)
% балл % балл сырая сухая
1 а б в 100 56 100 68 37 72 28 31 63 1 1 1 100 56 100 2 1 3 157,2 77,2 237,2 5,4 4,3 9,2
2 а б в 10 0 0 1 10 1 120,3 3,2
30 0 0 0 20 1 109,5 2,5
3 а б в 95 0 95 1 95 1 52,9 1,5
100 0 70 2 100 2 128,1 6,6
4 а б в 100 100 100 83 67 75 83 0 25 1 1 100 100 100 2 1 1 162,9 86,0 231,6 8,6 4 11,6
5 а б в 64 - 42 1 64 1 16,4 0,7
100 - 100 1 100 2 36,0 0,4
6 а, б, в - - - - - - - -
7 а б в 100 80 100 42 0 0 92 50 83 2 1 1 100 60 100 2 1 2 156,1 30,3 165,0 14,7 3,5 10,6
8 а б в 100 0 100 1 100 1 57,5 3,6
100 0 100 2 100 2 87,3 3,8
Примечание: обозначение варианта см. в тексте; «-» - экспланты отмирали в течение первой недели культивирования.
Варианты заметно различались по активности процессов регенерации (каллу-со- и ризогенеза). Так, ризогенез на минимальной среде составил у ЭС - 68, а у ЭГ - 37 %. Введение в среду эпина способствовало возрастанию активности ризогенеза у ЭС до 83 и ЭГ до 67 %. Однако при добавлении в среду ИМК и БАП, а также при совместном введении этих регуляторов, наблюдалось полное подавление данного процесса, но в то же время мощное развитие каллуса (табл.). На минимальной среде с добавлением хлорида натрия ризогенез у всех типов эксплан-тов отсутствовал и не был отмечен при внесении в среду ИМК, БАП или эпина, тогда как совместное введение этих регуляторов роста привело к активации ризо-генеза у ЭС до 42 %, чего не наблюдалось у ЭГ и ЭТ (табл.). Каллусообразование заметного возрастало при содержании в среде ИМК, БАП и эпина (оно составило 100 % у всех типов эксплантов, тогда как на минимальной среде - 28 у ЭС, 31 у ЭГ и 63 % у ЭТ). В условиях засоления процент эксплантов, формировавших каллус, возрос до 42 у ЭС и 100 % у ЭТ при внесении ИМК и БАП в среду, тогда как совместное введение этих регуляторов роста с эпином - 92 и 83 % соответственно
(табл). Удержание в среде эпина стимулировало разрастание всех типов эксплан-тов, это наблюдалось и в условиях засоления, и в благоприятных условиях.
Наибольший интерес представляют данные по изменению сырой и сухой биомассы эксплантов. Прирост биомассы эксплантов выражен при содержании в среде эпина, тогда как совместное ведение всех регуляторов роста оказало негативное влияние. Так, сырая масса ЭС на минимальной среде составила 157, а при добавлении в среду эпина - 162, тогда как при совместном внесении всех регуляторов - 57,5 мг. Засоление подавляло прирост биомассы всех типов эксплантов. Введение же в среду ИМК, БАП и эпина значительно увеличило показатели сухой и сырой биомассы.
Таким образом, опыты в условиях in vitro показали, что добавление в среду регуляторов роста изменяет характер морфогенеза эксплантов томата [4]. На минимальной среде у эксплантов была ниже как выживаемость, так и активность ре-генерационных процессов (каллусообразование шло менее активно, корни образовывались лишь в единичных случаях). Введение в среду эпина стимулировало ризогенез у всех типов эксплантов, но при наличии в среде ИМК и БАП наблюдалось повышение активности процесса каллусообразования.
Одновременное внесение в среду ИМК, БАП и эпина в условиях засоления снимало эффект стресса, что проявлялось в улучшении показателей выживаемости, активности процессов каллусо- и ризогенеза, а также в изменении биомассы всех типов эксплантов.
Литература
1. Хрипач В.А., Лахвич Ф.А., Жабинский В.М. Брасиностероиды. - Минск: Наука и техника, 1993. - 283 с.
2. Прусакова Л.Д., Чижова С.И. Роль брассиностероидов в росте, устойчивости и продуктивности растений // Агрохимия. 1996. № 11. - С. 137 - 150.
3. Бутенко Р.Г. Культура изолированных тканей и физиология морфогенеза растений. - М.: Наука, 1964. - 270 с.
4. Алиева З.М., Прусакова Л.Д., Юсуфов А.Г. Протекторное действие эпибрасино-лида на черенки разных культур в условиях засоления // Агрохимия. 2004. № 9. -С. 68 - 74.
