Книги по разным темам Pages:     | 1 |   ...   | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 |   ...   | 101 |

Gladiolus tenuis Bieb. - многолетнее клубнелуковичное растение высотой до 40Ч60 см, геофит. Произрастает на влажных лугах в поймах и на надпойменных террасах, в сыроватых, нередко солонцеватых понижениях между бугристыми песками в песчаных массивах, по склонам и днищам балок в местах близкого залегания грунтовых вод.

Выращивается во многих ботанических садах и частных коллекциях, в культуре нередко приобретает более крупные, чем в природе, размеры, хорошо цветет и плодоносит. Перспективное декоративное растение.

Гладиолус (Шпажник) тонкий занесен в Красную книгу Волгоградской области (2б) по причине чрезмерного использования человеком: изменение гидрологического режима, распашка лугов, выпас скота и сенокошение, сбор растений на букеты и выкапывание луковиц, поэтому нуждается в изучении и охране.

Традиционным способом размножения представителей данного рода является вегетативный. По этой причине чаще всего для размножения особо ценных культур используют методы биотехнологии. При разработке методов регенерации и размножения in vitro чаще всего, в качестве первичных эксплантов, используют изолированные зародыши. Использование вегетативных почек в качестве эксплантов для некоторых видов гладиолуса неэффективно ввиду их низкой регенерационной способности и трудностью осуществления успешной поверхностной стерилизации при введении в культуру in vitro.

Наиболее перспективным способом введения в культуру in vitro представителей сем. Iridaceae является использования метода эмбриокультуры.

Технология размножения в культуре in vitro имеет ряд преимуществ:

- минимальный уровень сомаклональной изменчивости;

- освобождение от накопившихся при вегетативном размножении соматических мутаций и вирусных заболеваний;

- низкий травматизм и потери ценного исходного материала на этапе введении в культуру;

- возможность использования жестких схем стерилизации и высокотоксичных антисептиков;

- преодоление покоя семян.

В лаборатории биотехнологии ГУ Волгоградский региональный ботанический сад с 2009 года Gladiolus tenuis успешно культивируется.

Методика исследований основывалась на общепринятых классических приемах с культурами изолированных тканей и органов растений (Бутенко, 1999).

Материалом для исследования являлись семена Гладиолуса тонкого, собранные в местах естественного произрастания на территории Волгоградской области. Первичным эксплантом для введения в культуру in vitro являлись изолированные зародыши.

Метод культуры изолированных зародышей слагается из следующих этапов: приготовление питательных сред и их стерилизация, подготовка объекта и извлечение зародышей, пересадка их в питательные среды и выращивание (Калашникова, 2006).

Стерилизацию семян производили по следующей схеме: семена выдерживали в 70%-ном этаноле в течение 0,5-1мин, затем в 7% растворе Лизоформина 10 минут с последующим трехкратным промывание в стерильной дистиллированной воде.

Зародыши вычленяли из семян в асептических условиях ламинар - бокса на поверхности стерильКаразинские естественнонаучные студии Каразнськ природознавч студ Karazin natural science studios ной бумаги. Вдоль семени ближе к халазальному концу делали небольшой надрез семенной кожуры и окружающих зародыш тканей (эндосперм) при помощи ланцета. Затем зародыш извлекали и немедленно помещали в пробирки с питательной средой. Зародыши выделяли осторожно, так как незначительное повреждение отрицательно сказывается на их развитии в культуре in vitro.

Экспланты культивировались на питательной среде Murashige- Skooga (MS) без добавления фитогормонов при температуре 22-24 C, влажности воздуха не менее 70%, на свету с 16-часовым фотопериодом (Murashige, Skoog, 1962).

Зародыши начинали прорастать на 4-7 день, при этом они увеличивались в размере, меняли цвет и искривлялись. К концу 2-й недели наблюдалось единичное, а затем и массовой прорастание (рис. 1).

В дальнейшем все растения - регенеранты были успешно адаптированы к нестерильным условиям и высажены на интродукционный участок ГУ Волгоградский региональный ботанический сад.

Семена некоторых видов гладиолуса обладают эндогенным (физиологическим) типом покоя.

Физиологический покой устраняется под влиянием холодной стратификации: диапазон температур, при котором этот процесс может происходить, довольно невелик: от 0 до 7С, реже 10С, а оптимальная температура колеблется от 1 до 5С. Длительность стратификации зависит от глубины физиологического покоя и наличия дополнительных тормозящих прорастание факторов. Семена, находящиеся в не глубоком покое, успешно прорастают после 1-15 суток пребывания при пониженной температуре. Между тем для нарушения глубокого физиологического покоя необходимо 2-4 месячная холодная стратификация. Этот срок значительно удлиняется, если не соблюдаются достаточно благоприятные условия предпосевной обработки или если семена находятся в комбинированном покое (Николаева, 1985).

Проведенные исследования по семенному размножению показали, что всхожесть семян, высеянных под зиму, составляет 63%, в то время как в культуре in vitro средняя всхожесть семян составила 86%. При использовании других способов стратификации положительных результатов получено не было.

Рис. 1. Образование микро-луковиц Gladiolus tenuis Bieb. в культуре in vitro Эффективность использования методов биотехнологии в стратегии мероприятий сохранения биологического разнообразия связана с сокращением сроков получения необходимого количества растений за счет высокого коэффициента размножения в культуре in vitro, с сокращением используемых площадей под коллекциями, а также с возможностью более ранней комплексной оценки новых форм по хозяйственно-полезным признакам за счет ускорения роста и развития регенерантов в условиях открытого грунта.

Список литературы Бутенко Р.Г. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнология на их основе. М.: ФБКПРЕСС, 1999. 160 с.

Высоцкий В.А. Биотехнологические методы в системе производства оздоровленного материала плодовых и ягодных культур. // Автореф. докт. дисс. М., 1998. 44 С Калашникова, А.Е. Практикум по сельскохозяйственной биотехнологии/ Е.А. Калашникова, Е.З. Кочиева, О.Ю. Миронова.- М.: Колос.- 2006.- 142с.

Каразинские естественнонаучные студии Каразнськ природознавч студ Karazin natural science studios Камелин Р.В. Биологическое размножение и интродукция растений. //Рост, ресурсы, Т 33, вып 3, 1997. С. 1-11.

Николаева, М.Г. Справочник по проращиванию семян / М.Г. Николаева, М.В. Разумова, В.Н. Гладкова. - Л.: наука, 1985; 347 с.

Murashige, T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures// Phsiol. plant. 1962. Vol. 15, N 3. P. 473-МОРФОЛОГИчЕСКАЯ ПРИРОДА ПРИСЕМЯННИКОВ EUONYMUS L.

(CELaStraCEaE r. Br.) Трусов Н.А.1, Созонова Л.И.Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН, Москва Российский университет дружбы народов, Москва Плод представителей Euonymus L. (Celastraceae R. Br.) - синкарпная коробочка, образованная 3-плодолистиками. Семена Euonymus имеют присемянники (Каден, 1965; Леонова, 1974; Савинов, 1998;

Blacelock, 1951; Corner, 1976; Schulz, 2006).

Вопрос о морфологической природе присемянников Euonymus до настоящего времени остается дискуссионным. J.E. Planchon (1845) описывает у Euonymus ложный ариллус, образующийся в результате разрастания края экзостома. A. Pfeiffer (1891) считает, что присемянник Euonymus возникает из ткани между экзостомом и фуникулусом. На связь присемянника с наружным интегументом и фуникулусом указывают A. Andersson (1931) и H.F. Copeland (1966). K. Goebel (1923) относит присемянник Euonymus к выростам фуникулуса, прикрывающим микропиле. У представителей Celastraceae присемянник описывается как лучевой вырост вокруг микропиле (Pijl van der, 1955). Согласно D. Brandis (1874) и Е.И. Гавриловой (1956), присемянник Euonymus представляет собой разросшийся верхний слой кожуры семени. П.В. Сапанкевич (1960) считает, что присемянник у E. verrucosus Scop. развивается от фуникулуса, а у E.europaeus L. местами срастается с эпидермой наружного покрова семени. Отмечается, что присемянник у представителей семейства Celastraceae образуется на интегументе близ фуникулуса (Adatia, Gavde, 1962). По мнениям Г.А.

Комар (1965) и Т.Г. Леоновой (1974), присемянник Euonymus, закладываясь у рубчика, обрастает микропиле так, что из него выступает нуцеллярный клюв. Имеются сведения о различной природе присемянников у Euonymus: фуникулярной - у E. glandulosus (Merr.) Ding Hou (Сorner, 1976) и у E. hamiltonianus Wall.

(Kapil, Bor, Bouman, 1980), фуникулярно-экзостомной - у E. europaeus (Сorner, 1976) и у E. sashalinensis (Fr.

Schmidt) Maxim. (Kapil, Bor, Bouman, 1980). Указывается, что присемянник достигает микропиле, но не закрывает его (Николаева и др., 1999). А.П. Меликян, И.А. Савинов (2000) называют присемянник Euonymus ариллоидом - производным карункулы, закладывающимся у края экзостома. И.А. Савинов (2001) в роде Euonymus находит все возможные разновидности присемянников: ариллусы истинные, ариллоиды и ариллодии (разновидности присемянников - по А.П.Меликяну и А.Г. Девятову, 2001).

Задачей наших исследований являлось определение морфологической природы присемянника у Euonymus.

Было исследовано морфолого-анатомическое строение развивающихся и зрелых плодов 23 видов Euonymus, собранных в Главном ботаническом саду им. Н.В. Цицина РАН и в Субтропическом ботаническом саду Кубани в 2007-2009 гг. Использовали свежий и фиксированный в 70%-ом этаноле материал.

Морфологические признаки плодов изучали с помощью микроскопов МБС-1 и МБС-10, анатомические - с помощью микроскопов МБР-1А и Биомед С-2. Для световой микроскопии готовили временные водные и глицериновые препараты, срезы различной ориентации делали бритвенным лезвием от руки.

В работе мы придерживались терминологии, рекомендованной справочником Основные карпологические термины (Меликян, Девятов, 2001).

Результаты исследований представлены в таблице.

Каразинские естественнонаучные студии Каразнськ природознавч студ Karazin natural science studios Таблица - Разновидности присемянников у видов Euonymus Разновидность Разновидность Вид Вид присемянника присемянника Подрод Euonymus Секция Pseudovyenomus Nakai Секция Euonymus E. nanus M. Bieb. ариллус истинный E. bungeanus Maxim. ариллус истин- E. pauciflorus Maxim.

-//ный E. europaeus L. -//- E. verrucosus Scop. -//E. hamiltonianus Wall. -//- Секция Multiovulatus Loes.

E. maackii Rupr. -//- E. grandiflorus Wall. -//E. nicoensis Nakai -//- Секция Echinococcus Nakai emend. Blakel.

E. phellomanus Loes. -//- E. obovatus Nutt. -//E. semiexsertus Koehne -//- Cекция Ilicifolia Nakai E. sieboldianus Blume -//- E. japonicus Thunb. -//E. velutinus Fisch. & Mey. -//- Подрод Kalonymus G.Beck E. yedoensis Koehne -//- Секция Kalonymus Секция Melanocarya (Turcz.) Nakai E. latifolius Mill. ариллодий E. alatus (Thunb.) Siebold -//- E. macropterus Rupr. -//E.sacrosanctus Koidz. -//- E. maximowiczianus (Prokh.) Vorosch. -//Секция Vyenomus(C. Presl.) Nakai E. sashalinensis (Fr. Schmidt) Maxim. -//E. pendulus Wall. -//Как показывают материалы таблицы, для бересклетов характерны две разновидности присемянников.

У представителей всех исследованных секций подрода Euonymus присемянник развивается из фуникулуса и окружает семя частично или полностью. Он срастается с семенной кожурой только в области рафе, вследствие прирастания семяножки к семенной кожуре. Площадь места срастания у видов секций указанного подрода варьирует. Такой присемянник является ариллусом истинным.

Мнение E. J. H. Corner (1976) о фуникулярно-экзостомной природе присемянника у E. europaeus нашими исследованиями не подтверждено.

У представителей подрода Kalonymus присемянник развивается из фуникулуса и из края экзостома, т.е. является ариллодием.

Ариллоиды (присемянники, возникающие из наружного интегумента в микропилярной части семязачатка, в области халазы или вдоль семяшва), которые, по утверждению И.А. Савинова (2001), имеются у представителей рода Euonymus, нами не обнаружены.

Гаврилова Е.И. К фармакологическому изучению бересклета бородавчатого. Автореф. Е дисс. на соиск. уч. ст. к.фарм.н. - Молотов, 1956. - 12 с.

Каден Н.Н. Типы плодов растений Средней полосы Европейской части СССР // Ботан. журн. 1965, - Т.50, - №6. - С. 775-787.

Комар Г. А. Ариллусы, их природа, строение и функции // Бот. журн. 1965, - Т.50, - №5. - С. 715-724.

еонова Т. Г. Бересклеты СССР и сопредельных стран. - Л.: Наука, 1974. - 132 с.

Меликян А.П., Девятов А.Г. Основные карпологические термины. Справочник. - М.: Изд-во КМК, 2001. - 47 с.

Меликян А.П., Савинов И.А. Семейство Celastraceae // Сравнительная анатомия семян. - СПб.: Наука, 2000. - Т. 6. - С.123-135.

Николаева М.Г., Лянгузова И.В., Позднова Л.М. Биология семян. - СПб.: НИИ химии СпбГУ, 1999.

- 232 с.

Савинов И. А. Использование морфолого-анатомических признаков плодов и семян в определении некоторых представителей семейства Celastraceae R. Br. // Бюл. Главн. Бот. сада РАН. 1998. - Вып. 176. - С.

114-122.

Каразинские естественнонаучные студии Каразнськ природознавч студ Karazin natural science studios Савинов И.А. О гомологизации семенных покровов представителей семейства Celastraceae R.Br.

// Гомологии в ботанике: опыт и рефлексия. Труды IX школы по теоретической морфологии растений Типы сходства и принципы гомологизации в морфологии растений. - СПб.: Санкт-Петербургский союз ученых, 2001. - С. 297-299.

Сапанкевич П.В. Развитие и значение кровельки у семян бересклета // Труды Брянского технологического института. 1960. - Т.IX. - С. 281-284.

Adatia R.D., Gavde S.G. Embryology of the Celastraceae // Plant embryology - a symposium. - New Delhi, 1962. - P. 1-11.

Andersson A. Studien ber die Embriologie der Familien Celastraceae, Oleaceae und Apocynaceae // Acta.

Univ. lund. 1931. - H. 29. - S. 1-112.

Blakelock R.A. Synopsis of the genus Euonymus L. // Kew Bull., 1951, - №2, - P. 210-290.

Brandis D. The forest flora of northwest and central India. - London, 1847. - 608 p.

Copeland H.F. Morphology and embryology of Euonymus japonica // Phytomorphology. 1966. - Vol. 16, - № 3. - P. 326-334.

Corner E. J. H. The seed of dicotyledons. - London, 1976. - Vol.1. - 311 p.

Goebel K. Organographie der Pflanzen insbesondere der Archegoniaten und Samenpflanzen. - Jena, Gustav Fischer. 1923. - Bd. 3. - S. 1209-1789.

Kapil R.N., Bor J., Bouman F. Seed appendages in angiosperms. I. Introduction. // Bot. Jahrb. Syst. 1980.

- Vol.101, - №4. - Р. 555-573.

Pfeiffer A. Die Arillargebilde der Pflanzensamen // Engl. Bot. Jahrd. 1891, XIII. - S. 482-540.

Pages:     | 1 |   ...   | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 |   ...   | 101 |    Книги по разным темам