27. Охарактеризуйте комплекс робіт з вирощування в зкг та особливість їх проведення.

Сіянці вирощують в грядках шириною 1 м. Відстань між грядками 40 см. При ранньому висіві насіння сіянці викопують у вересні, а грунт підготовляють у жовтні. Посів насіння можна починати на 2-3 тижні раніше, ніж в розсаднику з відкритим грунтом. Масові сходи зявляються значно раніше (на 10-15 днів), ніж у відкритому грунті. Насіння захищено від птахів. Норма висіву насіння знижується на 30-40%. Висівають насіння при середньодобовій температурі зовнішнього повітря 7-8 С, а грунту 5-6 С. Завдяки підищеній температурі повітря в теплиці в поєднанні з поливами ґрунтова схожість насіння збільшується в 3-5 разів порівняно з відкритим грунтом. Насіння після посіву на глибину 0,5-1,0 см вкривають торфяно-тирсовою сумішшю (співвідношення1:1), потім поверхню грунту коткують та поливають. Під час проростання насіння протягом 10 днів після появи сходів температура повітря в теплиці не повинна перевищувати 16-18 С, відносна вологість повітря не нижче 60%. В подальшому температура повітря не вище 25-30 С, а відносна вологість – в межах 70-90%. Це регулюється провітрюванням і поливом. Вихід та розміри сіянців, вирощених у теплицях, в 2-3 рази вищі ніж у відкритому грунті.

Позакореневе підживлення проводять 3 рази за вегетаційний період (через кожні 2 тижні після проростаннянасіння).

Знімають плівку і загартовують сіянці поступово з середини серпня до половини вересня, викопують їх навесні. Кожної весни перед початком роботи теплиці дезинфікують.

28. Клональне мікророзмноження лісових рослин та його переваги перед традиційними способами вегетативного розмноження.

Мікроклональне розмноження – це масове безстатеве розмноження у культурі «інвітро» при якому отримані рослини є ідентичними до вихідної батьківської форми. Від традиційних способів розмноження він відрізняється наступними особливостями:

- Можливість отримання великої кількості копій з мінімального батьківського матеріалу.

- Можливість отримання залежно від мети дослідження як генетично-однорідного матеріалу так і соматоклональних варіантів.

- Можливість відібрати в умовах інвітро рослинний матеріал з тими ознаками, які нас цікавлять.

- Можливість отримання безвірусного садивного матеріалу у випадку використання як експлантата апікальних меристем, а також проведення за необхідності термотерапії.

- Можливість проведення розмноження рослин протягом всього року, оскільки їх ріст та розвиток не залежить від сезонних змін.

29. Етапи клонального мікророзмноження та способи його проведення.

Вперше мікроклональне розмноження було проведене вченим Морелем (1960р) під час дослідження орхідей.

Модифікації цієї методики в даний час досить широко використовується для розмноження орхідей з комерційною метою, а також у виробництві інших культур (гвоздики, суниці і інші).

Загалом процес мікроклонального розмноження можна поділити на 3 основних етапи:

- Ініціація асептичної культури.

- Індукція численних пагонів при повторних посадках на живильне середовище для розмноження (мультиплікація).

- Підготовка сформованих інвітро рослин до висаджування в грунт.

Вихідним садивним матеріалом для розмноження інвітро, можуть служити верхівкові та пазушні меристеми стебла, молоді листки, улементи суцвіття та квіти, цибулини, бульбо-цибулини, тощо. Ідеальним матеріалом для отримання численних пагонів є апікальні та пазушні трубки здорових рослин, які активно ростуть. В більшості випадків для мікроклонального розмноження використовують різноманітні модифікації живильних середовищ Мурасіга-Скуге. Проте більшість рослин мають індивідуальні потреби в поживних речовинах.

Залежно від комбінації, умов культивування вихідної тканини, можна викликати розвиток пазушних бруньок, адвентивних бруньок або пагонів безпосередньо у клітин експлантата або калюсу.

У багатьох випадках ефективним способом розмноження in vitro може служити соматичний ембріогенез, тобто, процес формування зародковоподібних структур (ембріоїдів), що розвиваються із соматичної клітини, і можуть дати початок цілій рослині. Соматичний ембріогенез індукують двома різними шляхами: прямим та непрямим. У ході прямого ембріогенезу соматичні зародки формуються безпосередньо в тканині екаспланту без проліферації калусу. Сформовані таким чином рослини ідентичні до батьківської форми. Непрямий шлях соматичного ембріогенезу пов'язаний із формуванням ембріоїдів з дедиференційованих калусних клітин і включає такі етапи:

1) індукція проембріогенної калусної маси;

2) розвиток ембріоїдів з проембріогенних клітин;

3) проростання ембріоїдів і формування рослин.

Серед рослин, що регенерували шляхом непрямого ембріогенезу, нерідко зустрічаються форми, що відрізняються від вихідних. Сомаклональні варіанти, що виникли таким, чином можуть бути використані у подальшій селекційній роботі.

Вегетативне розмноження in vitro

Зелені пагони асептичних рослин розрізають на живці довжиною 3-5 мм з однією пазушною брунькою і поміщають в пробірки або колби із середовищем МS. Для пригнічення бактеріального зараження в культурі in vitro на першому етапі культивування можна вводити у склад поживних середовищ антибіотик, наприклад, клафоран. Розчин антибіотику попередньо стерилізують через мембранний фільтр і добавляють в поживне середовище, охолоджене до +40°С.

Культивування проводять на світлі при температурі +25-+28°С. Живці вкорінюються і дають пагони протягом 3-4 тижнів після введення в культуру. Отримані пагони можна розмножу¬вати шляхом живцювання і вирощувати на безгормональних середовищах або середовищах, що містять низькі концентрації ауксинів (0,1-0,2 мг/л ЮК).

Методика мікроклонального розмноження

Швидке мікроклональне розмноження включає декілька етапів.

1. Індукція адвентивних бруньок.

Верхівкові та пазушні бруньки простерилізованих пагонів поміщають в колби Ерленмейєра в 5 мл рідкого поживного середовища МS, Уайта або Гамборга з БАП в концентрації 4-6 мг/л і культивують на світлі при 25-28°С протягом 2-3 тижнів. Цього часу достатньо для зняття апікального домінування. Починається інтенсивна проліферація адвентивних бруньок.

2. Формування пагонів.

Після 2-3 тижнів культивування експланти переносять на рідке поживне середовище того ж складу, але із зниженим вмістом БАП (до 2 мг/л). На цьому середовищі через 1,5-2 тижні починається інтенсивне утворення пагонів. Пасажування (перенесення) на свіже середовище проводять через кожні два тижні.

3. Вкорінення пагонів та формування рослин.

Сформовані пагони вичленяють із проліферуючих експлантів та пересаджують в окремі пробірки на тверде середовище МS з низькими концентраціями IOК (0,1-0,2 мг/л) для вкорінення. Повністю сформовані рослини висаджують у грунт.

Розмноження рослин шляхом вичленення апікальної меристеми

1. Готують поживне середовище Мурасіге, Скуга.

2. Вичленення меристеми проводять у боксі з ламінарним потоком повітря. Кінець стебла (4-5 мм) відрізають і поміщають у поле зору мікроскопа. Під мікроскопічним контролем пінцетом із спеціальним пристроєм відрізають 0,2-0,5 мм апікальної частини стебла і відокремлюють кінцеву неклітинну недиференційовану масу - близько 0,1 мм від верхнього кінця.

3. Висадка і вирощування.

У стерильних умовах пробірки із стерильним поживним середовищем відкривають, нахиляють під кутом 45° і користуючись стерильним пінцетом, меристему занурюють у поживне середовище. Пробірки закривають ватними пробками і переносять в термальну кімнату із температурою повітря +25-+35°C та цілодобовим освітленням люмінесцентними лампами. Через 2-3 тижні із меристеми виростає рослина.

4. Вирощені із меристеми рослини в стерильних умовах виймають із пробірок і живцюють таким чином, щоб кожний із живців мав точку росту.

Одержані живці висаджують у поживне середовище. Через 1-2 тижні із них виростають рослини.

33.

Явище соматичного ембріоїдогенезу характеризується утворенням зарадкоподібних структур (ембріоїдів) нестатевим шляхом із соматичних клітин рослин. Розрізняють прямий і непрямий шляхи соматичного ембріоїдогенезу.

Прямий соматичний ембріоїдогенез – це процес формування вегетативного зародка з тканин експланта без проміжної стадії утворення калусної тканини. Такі зародки в природних умовах розвиваються за рахунок клітин нуцелуса, а інколи й покривів (без будь-якого зв’язку із зародковим мішком) і носять характер додаткової (адвентивної) ембріонії. Такий вид апоміксису (аспорія) зустрічається у мандарина, лимона, апельсина і зумовлює багаттозачатковість (поліембріонію), внаслідок чого утворюється до 20 зародків, але нормально розвивається 1-4, решта – відмирають. Це явище використовується в умовах ін вітро: нуцелус незрілих плодів лимонузвільняють від інтегументів і висаджують халазною частиною на агаризоване поживне середовище. Соматичні зародки утворюються безпосередньо з клітин нуцелуса, що культивуються.

Методи ефективного одержання зарадкоподібних структур шляхом прямого соматичного ембріоїдогенезу знаходяться у стані пошуку.

Непрямий соматичний ембріоїдогенез передбачає утворення ембріоїдів з клітин калусної тканини і складається з таких етапів:

1. введення експланта в культуру ін вітро;

2. стимуляція росту калуса і формування презародків;

3. індукція формування біполярних зародків з презародків.

Індукція соматичних ембріоїдів вже одержана в культурах клітин і тканин близько 140 видів рослин.

34.

Структуру рослинної клітини можна умовно розділити і розглядати як дві важливі складові частинивміст і оболонка. Перша – протопласт включає ядро і цитоплазму, в якій знаходяться органели. Друга – оболонка (клітинна стінка), хімічну основу якої визначають полісахариди (целюлоза, геміцелюлоза і пектинові речовини).

Протопласти (від грецьк. protos – перший, plastos – утворений, виліплений) – клітини, які позбавлені своєї клітинної оболонки. Їх можна характеризувати як відокремлені мембраною ядро і цитоплазматичні утворення з власною структурною цілісністю і здатністю здійснювати активний метаболізм, біосинтез і трансформацію енергії.

Протопласти – «голі» клітини – можуть зливатися і утворювати гібридний протопласт, який поступово «одягається» (будує свою клітинну стінку), ділиться і спроможний стати гібридною рослиною шляхом ембріоїдогенезу або органогенезу.

Соматична гібридизація (синонім – парасексуальна гібридизація) – гібридизація соматичних клітин шляхом злиття їх ізольованих протопластів (англ. Fusion of protoplasts).

Застосування методології злиття протопластів дозволяє соматично схрещувати філогенетично віддалені види рослин, а також створювати додаткові резерви спадкової мінливості.

36.

Найбільш важливим моментом є вибір материнської рослини і експланту. Термін «експлант» застосовують для назви вихідного шматочка рослини, який вводять в культуру ін вітро. В якості експлантів використовують верхівки пагонів, бокові бруньки, частинки кореня або листка, черешок листка, суцвіття, пелюстки квітів, гіпокотиль проростаючого насіння та інші частини рослин.

Для успішного проведення робіт з регенерації рослин вибір експлантів відіграє першорядне значення. Краще всього використовувати матеріал вилучений з здорових, сильних рослин. Вибір експланта залежить від виду, стану рослини-донора, фази її розвитку, сезону року. Значення має навіть положення експланта на рослині. Так, верхівки пагонів, взяті з верхніх гілок дерева, мають більшу швидкість розмноження, ніж верхівки з нижніх гілок. Більшість експлантів добре вводяться в культуру у фазу активного росту донорської рослини. Проте є рослини, експланти з яких утворюють пагони лише в стані спокою. Незрілі, молоді органи завжди більш пластичні з точко зору здатності до морфогенезу ін вітро, ніж старіючі, зрілі тканини та органи. Більше того, при виборі експлантів слід віддавати перевагу меристематичним тканинам, оскільки вони легше виживають у культурі, мають більшу швидкість росту і тотипотентність. Розмір експланта теж визначає ступінь виживання ін вітро (крупніші за розміром верхівки пагона завжди краще виживають).

Донорські рослини, з яких збираються вилучити експланти, вирощують у якомога чистому середовищі, уникаючи надмірного поливання, забруднення пагонів і листків. Важливими компонентами успіху є очистка і стерилізація рослинного матеріалу перед введенням його в культуру ін вітро.

Таким чином, відібраний і простерилізований експлант вводиться в культуру на спеціальне поживне середовище.

39.

Регулятори росту рослин (РРР) – це природні або синтетичні органічні сполуки, які активно впливають на обмін речовинвищих рослин, регулюють фізіологічні та морфогенетичні програми росту і розвитку рослинного організму. Регулятори росту, які продукуються самою рослиною, називаються фітогормонами. За типом дії РРР поділяють на стимулятори та інгібітори.

У практиці рослинництва широко використовують синтетичні РРР для підвищення енергії проростання і польової схожості насіння, запобігання виляганню хлібів, регуляції плодоношення, підвищення врожайності, приживання саджанців і живців, а також для полегшення механізованого догляду за рослинами та ін.

Препарати: ТУР, емістим, метиур, дипромол, фарбізол, ресин, івин, капонин та ін.

Способи застосування синтетичних РРР – намочування насіння, живців у їх розчинах, обприскування вегетуючих органів рослин. Найефективнішим вважається обприскування розчинами фіторегуляторів у поєднанні із засобами хімічного захисту рослин від хвороб і шкідників