Способ культивирования апикальных меристем сахарного тростника

Способ культивирования апикальных меристем сахарного тростника

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к культивированию растительных клетнерантов и выхода посадочного материала. Способ состоит в том, что на модифицированный среде Мурасиге - Сиуга культивируют меристемы размером 400±50 мкм и в среду дополнительно добавляют 10-12 г/л активированного угля, 20-40 мг/л аденина и 1-2 мг/л гибберелловой кислоты. 6 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

t19) (И! щ) C 12 N 5/00

3Щ,. ; „ 1 ?, (, 1: = llil . 1 i -appal ,1,, )! Г г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M А 8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4400770/31-13

I (22) 30.03.88 (46) 23.10.90. Бюл. У 39 (71) Институт физиологии растений им. К.А.Тимирязева (72) Арнао Мария Тереза Гонзалез (CU)

Н.Д.Донец, А.С.Попов и P.Ã.ÁóòåíKo (SU) (53) 578.085.23 (088.8) (56) Lee Т.S.G., Turrialba, 1986, 36, 9 2. (54) СПОСОБ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ АПИКАЛЬНЫХ МЕРИСТЕМ САХАРНОГО ТРОСТНИКА

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к способам асептического культивирования клеток и тканей растений, и может быть использовано при культивировании апикальных меристем сахарного тростника.

Цель изобретения — повьппение жизнеспособности регенерантов и, выхода посадочного материала.

Способ состоит в том, что в качестве исходного материала используют растения, выращенные в стерильных условиях, из этих растений вычленяют меристемы размером 400150 мкм и культивируют их на;питательной среде, включащей микро- и макроэлементы, витамины, регулятор роста, агар и сахарозу с добавлением активированного угля 10-12 г/л, аденина 20-40 Mr/л и гибберелловой кислоты 1-2 мг/л.

Благодаря использованию растений, выращенных в стерильной среде, исключается опасность повреждения меристем при поверхностной стерилизации исходных растений, элиминируется от-

2 (57) Изобретение относится к биотехнологии, в частности к культивированию растительных клеток и тканей

in vitro. Целью изобретения является повьппение жиэнеспособноста регенерантов и выхода посадочного материала.

Способ состоит в том, что на модифицированной среде Мурасиге-Скуга культивируют меристемы размером 400

+50 мкм и в среду дополнительно добавляют 10-12 г/л активированиого угля, 20-40 мг/л аденина и 1-2 мг/л .гибберелловой кислоты. б. табл. рицательное воздействие стерилиэующих веществ на апикальные"меристемы и обеспечивается физиологическая однородность меристем, что очень важно при выполнении биотехнологических экспериментов. Питательная среда разработана таким образом, чтобы обеспечить регенерацию растений иэ меристем малого размера (400+50 мкм) что необходимо при выполнении работ по освобождению от вирусов ценных сортообразцов сахарного тростника.

Кинетин в концентрации 0,5 мг/л индуцирует .рост меристем давлением клеток и исключает опасность образования каллуса. Повьппение концентрации кинетина нежелательно в связи с опасностью получения хромосомных аббераций и утраты сортовых качеств.

Для усиления цитокининового действия и снижения токсического влияния кинетина в состав среды введен аденин.

Гибберелловая кислота в концентрации

1-2 мг/л обеспечивает синергизм действия цитокининов и способствует рос1601118 ту регенерантов в длину. Лктивированный уголь поглощает ингибиторы роста, выделяемые регенерантом, что ликвидирует опасность самоотравления регенерантов. Такой набор регуляторов роста в комплексе обеспечивает условия развития растений-регенерантов из меристем сахарного тростника малого размера.

Способ осуществляется следующим образом.

Из стерильных растений сахарного тростника вычленяют апикальные меристемы размером 400+50 мкм и культивируют их в течение 25-40 сут при

20-26 С и освещении лампами дневного света с интенсивностью 5-8 тыс. лк и фотопериодом 16 ч в сутки на питательной среде, включающей микро- и макроэлементы по прописи МурасигеСкуга, агар 7 г/л, сахарозу 20 г/л, регулятор роста (кинетин) 0,5 мг/л с добавлением активированного угля

10-12 г/л аденин 20-50 мг/л и гиббеУ 25 релловую кислоту 1-2 Mr/ë. Для ускорения растения-регенеранты переносят на аналогичную среду, в которой активированный уголь и регуляторы заменяют смесью, состоящей иэ:индолилуксусной кислоты 1 кг/л, кинетина

0,05 мг/л и феруловой кислоты 2 кг/л, Укоренившиеся растения-регенеранты высаживают в почву и используют по назначению.

П р и и е р 1 ° Стерильные расте- 35 ния сахарного тростника сорта

С-8751 культивируют на питательной среде в течение 120 сут. В стерильных условиях растения извлекают из колб и используют из них меристемы размером 400+50 мкм или размером

1250+250 мкм. Сразу после вычленения меристемы высаживают на питательную среду, включающую минеральные элементы по прописи Мурасиге-Скуга, витамины по прописи Стаба, сахарозу

20 г/л, агар 7 г/л, активированный уголь 10 г/л, кинетин 0 5 мг/л, аденин 40 мг/л и гибберелловую кислоту

2 мг/л. Одновременно часть мерйстем 50 высаживали по известньм способам. а

Меристемы культивируют при 22-24 С, интенсивности освещения 8000 лк и

16-часовом фотопериоде в течение

30 сут. Полученные результаты. представлены в табл. 1.

Пример 2. Выращивают исходные. растения и изолируют мерист Mbl как в примере 1. Меристемы высаживают по предлагаемому способу либо на полную среду, либо на среду без активированного угля. Полученные результаты представлены в табл. 2.

Активированный уголь, следовательно, играет важную роль в процессе роста и развития изолированных меристем сахарного тростника

Пример 3. Стерильные растения сахарного тростника выращивают как в примере 1. Меристемы размером

400+50 мкм изолируют и высаживают по предлагаемому. способу на среду с разной концентрацией аденина. Культивирование меристем проводят как в примере 1. Полученные результаты представлены в табл, 3.

Наиболее эффективной является концентрация 40 мг/л, а при концентрации 20 или 60 мг/л снижается скорость роста регенерантов.

Пример 4. Стерильные, растения сахарного тростника выращивают как в примере 1. Меристемы размером

400+50.мкм вычленяют и высаживают по предлагаемому способу на среду с разной концентрацией гибберелловой кислоты. Культивирование меристем проводят как в примере 1. Полученные данные представлены в табл. 4.

Наибольшую скорость роста обеспечили концентрации 1,0 и 2,0 мг/л.

Пример 5. Стерильные пробирочные растения выращивают как в примере 1. Меристемы размером 400+

+50 мкм вычленяли и высаживали по предлагаемому способу, Культивирование проводят как в примере 1. Варианты различаются по виду и концентрации цитокинина. Полученные данные представлены в табл. 5.

Полученные данные показывают, что для испытанных .цитокининов лучшими концентрациями являются 0,30,6 мг/л. Дальнейшее повышение концентрации неприемлемо, так как повышение концентрации цитокининов выше 1,1 мг/л вызывает увеличение частоты хромосомных аббераций и, следовательно, может привести к нарушению наследственности.

Пример 6. Стерильные пробирочные растения выращивают как в примере 1. Меристемы размером 400+

+50 мкм вычленяют и высаживают по предлагаемому способу. Культивирование проводят как в примере 1. Варианты различаются по освещенности, Таблица 1 лина регенерантов, мкм, через время, сут исло расений-регеерантов, Е

Способ

7 15

100

681

2700

972

2925

9000

36640

586

° !505

704

2124

7255

Известный

Предлагаемый

П р н м е ч а н и е. В числителе результаты, полученные с меристемами исходного размера 400+50 мкм, в знаменателе — размера 1250+250 мкм.

Т а блица 2

Число растений регенерантов, Ж.Среда

Длина регенерантов, мкм через время, сут

36640

7255

Полная

100

Без активиро.— ванного угля

2022 6110

4400

П р и м е ч а н и е. В числителе результаты, полученные с меристемами исходного размера 400+50 мкм, в знаменателе — размера !250+250 мкм.

5 160 лампы люминесцентные ЛБ-80, дающие белый дневной свет, фотопериод 16 ч..

C.

Предлагаемый способ позволяет укоренять побеги после их регенерации в стерильных условиях, а не в грунте, что облегчает и ускоряет адаптацию растений, предотвращая их гибель при последующей пересадке их в грунт в оранжерее.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ культивирования апикальных меристем сахарного тростника, включающий вычленение меристем, посадку

1118 6 их на модифицированную питательную среду Мурасиге-Скуга, культивирование до получения регенерантов, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения жизнеспособности pere нерантов и выхода посадочного материала, вычленяют меристемы размером

350-450 мкм из растений, культивируемых в стерильных условиях, и в питательную среду дополнительно добавляют активированный уголь в количестве

10-!2 г/л, аденин в количестве 2040 мг/л и гибберелловую кислоту в ко15 личестве 1-2 мг/л.

t 601118

Таблица 3

Концент ация енина мг/л

Показатели

О 10 20 40 60

Длина регенеранта, мкм

Число регенерантов через

21 день, 7

908 1686 2343 4050 3704

71 гоо гоо

Таблица 4

Концентрация гибберелловой кислоты, мг/л

Показатели т

0,1 1,0 2,0

О 20,0

Длина регенерантов, мкм через время, дн

21

Число регенерантов, X

2132 2654

3032 5308

86 83

2741 2820 1800

9067 6596, 3568

83 83 100

Таблица 5

Размер эксплантата после 2-недельного культивирования; мм

Концентрация цитокинина, мг/л

Кинетин 6-Бензиламино- Зеатин пурин

Таблица 6

3 4 5 7

8 10 11

Освещенность, 10 лк

Число растений регенерантов 52 61 76 96 - 100 91 80

0,1

0,2

О,Э

0,4

0 5

0,6

0,4

0,76

8,06

8,38

8,77

8,79

0,4

0,6

4,87

6,89

8,46

8,45

0,4

1,38

8,19

8,54

9,06

9,10