Використання вегетативного розмноження в рослинництві

У рослинництві найчастіше застосовують розмноження живцями, щепленням та відсадками.

Відсадками – шляхом пригинання нижніх галузок і присипання їх землею. Укорінений пагін морфологічно не відрізняється від інших.

Живцями. Використовують зимові безлисті та літні з листками живці, зелені листки (бегонія). Зимові живці беруть з однорічних, дво-, трирічних гілок. Найбільш придатні молодші, однорічні живці після листопаду 30 см завдовжки. Зелені живці зрізають тоді, коли в стеблі відбувається приріст і вони остаточно не здерев’яніли. На поверхні зрізу утворюється плівка, під якою енергійно діляться клітини і пізніше утворюється калус. На калусі розвиваються корені, а пагони утворюються з бруньок живця.

Живці, взяті з різних ділянок рослин, мають різні властивості. Живці з плодоносної зони дають рослини, які швидше зацвітають порівняно з рослинами з ювенільних живців. Живці з бокової зони часто дають рослини, які довго зберігають двосторонню будову. Живці зі старих дерев укорінюються гірше. Має значення і фізіологічний стан самого живця. Максимальною здатністю до вкорінення володіють пагони в період сповільнення їх вегетативного росту, коли вміст у них ауксинів найбільший.

Обробляючи живці різними ауксинами (ІОК, індолілмасляна, індолілпропіонова, трийодбензойна, α-нафтилоцтова кислоти), стимулюють коренеутворення у видів, які самі не вкорінюються.

Розвиток живця значно прискорюється завдяки щепленню й використанню кореневої системи підщепи. При цьому прищепа зберігає свої властивості.

Рослину, на якій роблять щеплення, називають підщепою. Підщепу підбирають так, щоб вона мала певні господарськоцінні якості – морозостійкість, сильний або карликовий ріст, довговічність, стійкість до хвороб тощо.

Є різні види щеплення (Проценко, 1978) – щеплення під кору, щеплення врозщеп, окулірування (щеплення однією брунькою-вічком), копулірування, коли прищепа та підщепа мають однакову товщину.

Щеплення під кору у деревних порід проводять навесні, коли у рослин спостерігається велика активність камбію. Кора в цей час легко відокремлюється від деревини стебла. На підщепі роблять горизонтальний зріз на міжвузлі під стебловим вузлом. Потім кору надрізають у вертикальному напрямку вниз від зрізу й обережно відгинають край кори. Прищепу беруть у вигляді живця з трьома-чотирма міжвузлями. На нижньому кінці міжвузля прищепи відрізають напівконус у вигляді язичка, який вставляють під кору підщепи так, щоб опукла сторона язичка була назовні. При цьому відігнуті кінці кори добре притискують і місце щеплення обв'язують плівкою.

Щеплення врозщеп застосовують у випадках, коли підщепа значно товща, ніж прищепа. При цьому підщепу розколюють і в щілину вставляють живці прищепи, кінці яких загострюють клином. Місце щеплення замазують садовим варом і теж обв'язують. Цим способом щеплять як дерев'янисті, так і трав'янисті рослини.

Дуже часто застосовують окулірування — щеплення однією брунькою (вічком). При цьому бруньку вирізають із кусочком кори та деревини і прищеплюють на дичках. На підщепі роблять Т-подібний надріз, а вічко вставляють із так званим щитком, тобто з кусочком деревини та кори. Після того, як щиток уставлено під кору, його притискують корою та обв'язують. Якщо прищепа та підщепа мають однакову товщину, застосовують копулірування. Для цього роблять навскісні зрізи на прищепі та підщепі, щоб вони щільно прилягали одна до одної. Такі навскісні зрізи роблять для того, щоб збільшити поверхню стикання прищепи та підщепи. Місце щеплення обв'язують і змащують садовим варом. Щеплення проводять навесні та восени, але воно можливе і в іншу пору року, що залежить від способу щеплення. Так, часто окулірують влітку сплячою брунькою, яка до початку зими зростається з підщепою і навесні наступного року починає ріст.

Зростання прищепи та підщепи відбувається таким чином. Живі клітини коло поверхні зрізу, особливо клітини камбію, кори, судинних пучків, починають інтенсивно ділитися, заповнюють щілину проміжною тканиною. Через деякий час клітини прищепи та підщепи з’єднуються плазмодесмами, потім утворюються диференційовані клітини, які з’єднують провідні системи підщепи та прищепи.

Загалом методи вегетативного розмноження набули широкого поширення в рослинництві. В останній час у практиці сільського господарства та селекційній роботі широко використовують метод отримання рослин із потрібними властивостями з допомогою культури тканин (а також меристем, сім’ядолей, зародків).

Із однієї клітини чи з групи клітин у стерильних умовах вирощують цілі рослини для клонального розмноження цінних культур, отримують безвірусні форми сільськогосподарських рослин (картопля, цукровий буряк, виноград), шляхом злиття протопластів створюють міжвидові гібриди; культивуванням мікроспор отримують дигаплоїдні рослини, дуже цінні для селекції; розвиваються методи культивування частин гаметофіту і репродуктивних органів. Цей метод широко застосовується для створення банку безвірусних сортів багатьох культур.

Розробка основ методу має порівняно недавню історію. Німецький ботанік Габерландт (1902) вперше застосував цей метод для роботи з клітинами палісадної паренхіми. Він хотів виростити цю тканину з однієї клітини. Невдача, що спіткала автора, дещо затримала роботу з рослинними організмами, але дослідження були продовжені на тваринних об’єктах.

В Україні культуру ізольованих коренів широко використовував М.Г. Холодний ще в 1915 р., коли він за допомогою даного методу виявив біосинтез фітогормонів у кінчиках коренів, що стало основою для розробки його теорії тропізмів. Цей метод він використовував і пізніше.

В 30-і роки праці американського вченого Уайта та французького вченого Готре зумовили розробку власне сучасного методу культури рослинних тканин і органів. Уайт довів, що коренева меристема може рости тривалий час, якщо її пересаджувати на свіже середовище. Культура клонів кінчиків кореня помідорів в його дослідах підтримувалася понад 30 років (Уайт, 1949).

Найважливішою умовою вирощування ізольованих рослинних тканин є поживні середовища необхідного складу. Заслугою Готре є те, що він вдосконалив склад поживних середовищ для вирощування недиференційованих тканин різних органів однодольних, дводольних та голонасінних рослин (1959). Готре ввів у культуру різні калусні тканини у вигляді чистих клонів. В Україні ці роботи були організовані в лабораторії Ф.Л. Калініна (Калінін, Сарнацька, Поліщук, 1980).

Відомо, що клітини різних тканин, органів, організмів функціонують іn vivo в специфічних метаболічних умовах. Це є науковою основою для розробки різних за складом поживних середовищ. Як відомо, тепер їх створено більше ста. Обов'язковими компонентами поживних середовищ є певні макро- і мікроелементи, вуглеводи, біологічно активні речовини, які регулюють процеси поділу клітин та їх диференціацію. Склад найбільш вживаних в технології мікроклонального розмноження середовищ висвітлено в монографіях, статтях, наукових розробках. Мінеральний компонент, обумовлений основними фізіологічними вимогами більшості тканин рослин, є найбільш стабільним. Модифікації вмісту поживних речовин досягаються внесенням різноманітних регуляторів росту. Особливо важлива регуляторна роль ауксинів і цитокінінів та їхнього співвідношення.

Метод культури ізольованих тканин полягає ось у чому. Шматочки тканин вміщують у пробірку, в колбочки, чашки Петрі на поживні рідини або напівтверді агарові середовища. Окремі тканини вирощують у стерильних умовах. Таким способом ізольовану тканину можна витримувати протягом десятків років у стані активного росту. У процесі культури ізольованих тканин перш за все утворюється калюс, у ньому закладаються бруньки, з яких розвиваються пагони, а також додаткові корені.

Калюс, калус – маса недиференційованих клітин, яка утворюється в разі пошкодження рослин, виникає внаслідок розростання групи недиференційованих клітин, утворюваних камбієм чи іншими тканинами в місцях надрізів, тріщин, ран; розвивається під час культивування на штучних середовищах з поодинокої клітини, має вигляд аморфної маси, тонкого шару або напливу.

Будова бруньки