ROZMNOŽOVÁNÍ ČEMŘIČIČE (VERATRUM NIGRUM) METODOU IN VITRO – téma vědeckého článku o biologických vědách přečtěte si volný text vědeckovýzkumné práce v elektronické knihovně CyberLeninka

Tento článek zkoumá nárůst vzácných a ohrožených rostlin. Jedním ze způsobů, jak zachovat rozmanitost rostlin, je použití biotechnologických metod, což je jeden z klíčových problémů, který je třeba prostudovat.

Podobná témata vědeckých prací v biologických vědách, autor vědecké práce — Keneskhanova E. T.

ZÁLOHA NÁRODNÍ SBĚRNY BRAMBOR

Aplikace biotechnologických metod ve zdraví rostlin a množení bezvirového sadebního materiálu perspektivních květinových a okrasných plodin

Účinnost sterilizačních činidel při zavádění odrůd třešní do invitro kultury

Optimalizace jednotlivých fází mikroklonálního množení kulturní Gruzie: sterilizace explantátů

Mikropropagace druhů rodu Populus
i Nemůžete najít, co potřebujete? Vyzkoušejte službu výběru literatury.

Text vědecké práce na téma „REPRODUKCE HEBELLE (VERATRUM NIGRUM) METODA IN VITRO“

REPRODUKCE HEBEL (VERATRUM NIGRUM) IN VITRO

Tento článek zkoumá nárůst vzácných a ohrožených rostlin. Jedním ze způsobů, jak zachovat rozmanitost rostlin, je použití biotechnologických metod, což je jeden z klíčových problémů, který je třeba prostudovat.

Klíčová slova: klonální mikropropagace, biotechnologie, živné médium, mikroprvky, makroprvky.

V současnosti je jedním z nejpalčivějších problémů úplné vymizení a prudký úbytek mnoha druhů rostlin. Za dobu existence lidstva již zmizelo z povrchu zemského obrovské množství rostlinných druhů. Jedním z důvodů tohoto jevu jsou přírodní katastrofy, ale dnes je vhodnější vysvětlit tento problém antropogenní činností. Nejnáchylnější k vyhynutí jsou vzácné druhy flóry, tedy relikty, jejichž rozšíření závisí na hranicích konkrétní oblasti. Pro upoutání pozornosti veřejnosti vzniká Červená kniha, která obsahuje informace o ohrožených druzích. Vládní agentury v různých zemích také zajišťují ochranu ohrožených rostlin.

Neméně důležité jsou lesní požáry, záplavy pobřežních oblastí, znečištění životního prostředí a ekologické katastrofy. V důsledku přírodních katastrof umírají rostliny přes noc ve velkém množství, což vede ke globálním změnám v ekosystému. Pro zachování jejich rozmanitosti používáme metodu in vitro (množení rostlin v kulturách).

Množení rostlin v kulturách in vitro (mikropropagace) znamená způsob množení za umělých, aseptických podmínek (ve skle). Pojem mikropropagace je teorie zavedená, kdy každá buňka krytosemenné rostliny skrývá vlastnosti přenášené jádrem a cytoplazmou, což za určitých podmínek umožňuje obnovit celý organismus odpovídající celé mateřské rostlině. In vitro množení zahradních a dřevin je podobné jako u zelených rostlin, ale dosažení množitelských vlastností je obtížnější. Reprodukční proces lze rozdělit do čtyř fází.

Jako rozmnožovací materiál se používají rostliny prosté chorob, často za pomoci termoterapie, po zimním klidu se odebírá apikální výhonek rostliny. Povrchová sterilizace se provádí za použití směsi (50 % alkoholu a 0,1 % bělidla (chlorid rtuťnatý)). V první fázi se rostliny udržují po dobu 3-4 týdnů, vytvoří se několik dalších výhonků. K dosažení dobrých reprodukčních zisků je třeba použít dobré podmínky tepelného osvětlení. Teploty nad 30 g vedou k rychlému stárnutí materiálu a poklesu produktivity. Pro zakořeňování ve zkumavkách se používají mladé rostlinky s dobře utvářenými listy o délce asi 2 cm, pro zakořeňování se používají stimulanty zakořeňování na bázi auxinu. Typy použití různých auxinů (NAA, IAA nebo IBA) je považován za nejlepší roztok s obsahem 0,5 až 2 mg na litr roztoku. Příliš mnoho kořenového činidla způsobuje tvorbu draslíku a ztěžuje tvorbu kořenů. Dobré zakořenění rostlin usnadňuje intenzita světla a pokles minerálních solí, přídavek vitamínů B1, B2, B6, kyseliny nikotinové a askorbové.

Takové způsoby množení rostlin dosáhly tak vysoké úrovně, že z jedné buňky se získá plnohodnotná rostlina. V dnešní době se rostliny pěstují z protoplastů (živých buněk, jejichž stěny byly zničeny) získaných z listových buněk. Z mladé rostliny se odeberou malé apikální listy, vloží se do roztoku obsahujícího komplex enzymů schopných ničit buněčné stěny a získají se protoplasty. Působením roztoku enzymů se protoplasty uvolňují z buněčné membrány a získávají kulovitý tvar, čímž chrání protoplazmu. Dále se protoplasty vyvíjejí v živném médiu, kde se dělí a tvoří nové buněčné stěny. Za těchto podmínek během dvou týdnů z každého protoplastu vznikne skupina buněk nebo mikrokalí. V následujícím živném médiu se z mikrokalusů vyvinou mozoly normální velikosti, jejich

© Keneskhanova E.T., 2018.

Vědecký školitel: Anar Bazarovna Myrzagalieva – doktor biologických věd, profesor Humanitární univerzity východního Kazachstánu, Kazachstán.

buňky se začnou dělit a vytvoří výhonek. V další živné půdě se z výhonku vyvine rostlina s kořeny, která se zasadí do země.

Čemeřice je vytrvalá bylina s krátkým a tlustým oddenkem a množstvím šňůrovitých kořenů. Stonky jsou husté, husté, listnaté. Listy jsou velké, vlnité, oválně kopinaté, lysé, až 40 cm dlouhé, v počtu 7-8. Květy jsou četné, černo-červené, až 1,5 cm v průměru, shromážděné v paniculate květenství. Kvete v červenci. Nese ovoce. Nejvíce dekorativní vzhled. Existují dvě hlavní odrůdy rostliny: čemeřice černá a čemeřice Lobelova. Rostlina kvete téměř celé léto: čemeřice Lobelova má drobné žlutozelené nebo bílé květy a čemeřice černá má květy černofialové. Plody čemeřice jsou vícesemenné, drobné, žlutohnědé. Čemeřice může dosáhnout výšky 170 cm.Semena jsou četná, plochá a okřídlená.

Rýže. 1. Semena čemeřice (Veratrum Nigrum)

Před sterilizací jsou rostlinné předměty důkladně omyty tekoucí vodou, někdy i saponáty, a očištěny od přebytečné tkáně. Z kořenových plodin a kořenů se odstraní slupky, z výhonků se odstraní kůra a z pupenů se odstraní krycí šupiny. Rostlinné explantáty jsou sterilizovány roztoky látek obsahujících aktivní chlor (chloramin, chlornan č.), brom (bromová voda), tween -20, peroxid vodíku, alkohol, dusičnan stříbrný, diacid, antibiotika. Je nutné volit takové koncentrace sterilizačních prostředků, které nepoškodí samotná semena, nebrzdí jejich klíčení a zajistí maximální sterilitu.

Ethylalkohol se často používá pro předsterilizaci tím, že se jím otře povrch materiálu nebo se materiál na několik sekund ponoří do absolutního alkoholu. Někdy taková sterilizace stačí, používá se při práci s ovocem, semeny, výhonky a vaječníky.

Chlornan vápenatý (bělidlo) se používá ve formě 5-7% roztoku k ošetření pupenů, vaječníků, květů, semen a výhonků po dobu 5-8 minut.

Chlornan sodný se používá jako 0,5-5% roztok k ošetření jakýchkoli explantátů po dobu 1-20 minut. Tato látka je buněčný jed, proto se doba sterilizace a koncentrace volí experimentálně. Například: pro izolovaná embrya použijte 2-3% roztok po dobu 10-15 minut a pro suchá semena 3-5% roztok po dobu 1 hodiny. Zbytky chlornanu sodného se nejprve odstraní 0,01 N HC8 a poté se osmkrát promyjí autoklávovanou destilovanou vodou.

Složení Murashige-Skoog medium _

č. Činidlo 1 litr 0,5 litru

11 Sacharóza 20g 10g

22 Makrotuzdar 50ml 25ml

33 Mikrotuzdar 1ml 0,5ml

44 Kaseinový hydrolyzát 40 mg (0,040 g) 20 mg (0,020 g)

55 Ee-chelát 5ml 2,5ml

66 Vitamininder 1ml 0,5ml

77 IAA 1ml 0,5ml

88 Ferulla kishk;yly 1ml 0,5ml

99 Kinetin 1ml 0,5ml

Chloramin se používá v koncentraci 1-6%. Prašníky a mladá embrya se ošetřují 1-3 minuty, suchá semena – 30-60 minut, poté se 2-3krát promyjí sterilní destilovanou vodou.

Sublimát je toxická látka a vyžaduje zvláštní péči, jak při skladování, tak při volbě koncentrací pro jednotlivé předměty. Dikyselina se používá v 0,2% roztoku pro sterilizaci kořenů, semen, kousků, pletiv, apikálních meristémů, izolovaných embryí, prašníků. Dikyselina se připravuje odděleným rozpuštěním 330 mg ethanolu chloridu rtuťnatého a 660 mg cetylpyridiniumchloridu v horké vodě ( 330 ml), poté je promíchejte a doplňte objem kapaliny na 1 litr, přidejte několik kapek detergentu Tween-80; Skladujte v těsně uzavřené baňce v temnu.

Antibiotika se používají ke sterilizaci rostlinného materiálu infikovaného bakteriemi (tkáň nádoru korunky). Nejčastěji se používají streptomycin a tetramycin 10-80 mg/l, ampicilin 200-400 mg/l, levomycin, kanomycin a další.

Rýže. 2. Příprava Murashige-Skoog kultivačního média

Tato fáze je rozhodující pro mikropropagaci. Přemístění rostlin ze skla do skleníku znamená změnu v růstu. Měly by být opatřeny vysokou vlhkostí a požadovanou teplotou. Rostliny množené in vitro by měly být chráněny před parazity a teplotními výkyvy. Půda pro výsadbu by měla být lehká a bez chorob. Pro substrát je vhodnější použít slatinnou rašelinu s požadovanou kyselostí, kterou lze tepelnou úpravou zbavit mikroorganismů. Po 8 týdnech rostliny dorostou do výšky 10 až 20 cm, poté je lze vysadit do školky (nejpozději však v druhé polovině července), nebo nechat ve skleníku v květináčích do druhé poloviny jaro.

Rýže. 3. Výsev semen do živného média

Množení rostlin in vitro je v praxi již několik desetiletí. Velký význam u této metody má rychlé rozmnožování rostlin v krátkém čase a také jejich pěstování bez viróz. Z jednoho pupenu můžete vypěstovat několik tisíc rostlin. Meristém je tkáň apikální části stonku. Hraje zvláště důležitou roli v reprodukci, protože zůstává zdravá, i když je zbytek rostliny napaden virem. Kultivace meristému nemocného exempláře in vitro umožňuje získat novou zdravou rostlinu a urychlit produkci sadebního materiálu bez virů. Řízky se odebírají z původní královny buňky. Pod stereoskopickým mikroskopem se používá sterilní nástroj (pinzeta, skalpel atd.) k obnažení růstového bodu. Apikální meristém se dvěma rudimentárními listy se odřízne a přenese do zkumavek se speciálně vybranou živnou půdou. Zkumavky jsou označeny a umístěny do umělé klimatické komory. Po růstu meristémové tkáně se výhonky bez kořenů oddělí za sterilních podmínek a každý se přenese do samostatné zkumavky. Po určité době rostliny ze zkumavek přesadíme do květináčů se substrátem. Místo meristému se používá jiný kus rostlinné tkáně. Mladé listové výhonky se opatrně odříznou z horní části rostliny a umístí se do živného média, kde se vyvíjejí kalusy. Po průchodu několika živnými médii se vyvinou mladé rostliny vhodné pro výsadbu do půdy.

1. Pavlov N.V. Flora Kazachstánu: 9 tun / kapitoly. vyd. – Alma – Ata: Nauka, 1966, T., 9. – 639 s.

2. Egorova T. A. Fundamentals of biotechnology / T. A. Egorova, S. M. Klunova, E. A. Zhivukhina. – M: Akademie, 2003.

3. Abrikosov Kh.N., et al. Chemeritsa, Slovník – včelařská referenční kniha 1995, 711 s.

4. Aubakirov Kh E Biotechnologie / Kh. E. Aubakirov. – Almaty, 2011. 368 s.

KENESKHANOVA EIGER1M TALEATEY^ZY – student magisterského studia, East Kazakhstan Humanitarian University, Kazachstán.