Третьякова И.Н. Носкова Н.Е. Ворошилова Е.С. Шуваев Д.Н.
Перспективы микроклонального размножения хвойных в культуре in vitro через соматический эбриогенез
Reporter: Третьякова И.Н.
Одним из перспективных направлений в лесной биотехнологии микроклонального размножения за последние 20 лет является соматический эмбриогенез - уникальная способность растительных клеток передавать имеющуюся у них генетическую информацию и давать начало целым организмам. При этом соматические клетки растений становятся на путь эмбриогенеза и формируют массовые растения, идентичные материнскому генотипу. Объектом изучения являлись виды родов Larix (L. sibirica,. L. gmelinii, L. sukachevii) и, Pinus (P. sibirica, P. pumula)
У данных видов проводились эксперименты по культивированию незрелых зиготических зародышей на средах MS, MSG, LV, DCR и MA с разной концентрацией гормонов и в разном соотношении их друг с другом. Для индукции эмбриогенного каллуса каждый вид нуждался в оптимизации среды, дополненной глютамином, гидрализатом казеина и аскорбиновой кислотой. Активная пролиферация эмбиональной массы (ЭМ) шла на тех же средах с уменьшенной вдвое концентрацией цитокининов. Соматические зародыши вызревали на базальной среде с АБК и ПЕГ. Несмотря на видовую специфику, морфогенез эмбриогенных структур шел по одной схеме: растяжение соматических клеток, и их асинхронное деление, образование глобулярных и торпедообразных зародышей, формирование их биполярной структуры. Однако экспланты только единичных растений - доноров формировали пролиферирующий эмбриогенный каллус и соматические зародыши. Были получены четыре селективные клеточные линии у L. sukaczewii, одна клеточная линия у гибрида L. sukaczewii х L. sibirica, одна клеточная линия у Picea ajaensis и две клеточные линии у Pinus pumila. Клеточные линии отличались по пролиферационной активности. Число соматических зародышей в 100мм3 пролиферирующей эмбриональной массы у разных видов варьировало от 210 до 390шт. Спада пролиферационной активности за 24 месяцев культивирования не наблюдалось.
Таким образом, у представителей сибирских видов хвойных путем подбора состава питательных сред на клеточном уровне были получены морфогенные каллусы различного генетического происхождения, способные продуцировать эмбрионально-суспензорную массу, в которой формировались соматические зародыши и растения
Соматический эмбриогенез проходил под строгим генетическим контролем. Только экспланты зародышей семян, полученные от донорских материнских деревьев с высоким эмбриогенным потенциалом формировали эмбриогенный каллус и соматические зародыши. Изучение молекулярных механизмов, вовлеченных в контроль/регуляцию соматических зародышей, их вызревание и прорастание позволят понять многие аспекты морфогенеза и в целом биологии развития голосеменных растений.
Работа поддержана РФФИ (грант №11-04-00281) и интеграционным проектом № 53 «Генофонд хвойных…»
To reports list
