Проращивание семян дикорастущих видов луков рода Allium L. подрода Melanocrommyum Webb et Berth. В условиях in vitro

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Биология


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

древостой данных почв в большей степени участвует в водоохранной, водорегулирующей и климатообразующей функциях леса.
Самая низкая оценка у болотных и аллювиально-болотных торфяных почв: БВТ, БВТ2, БВТ3, АБТ, соответственно, 13 м3/га и 247,5 руб. за 1 га, так как древостой угнетен и, соответственно, практически не задействован в средообразующих функциях.
Библиографический список
1. Орлов В. П. Динамика природы северных районов и меры по охране и улучшению природной среды / В. П. Орлов // Проблемы севера. М.: Наука, 1973. Вып. 18. С. 64−79.
2. Wilde S.A. Mycorrhizae fungi, their distribution and effect on tree growth /
S.A. Wilde // Soil Sci., 1954. 78 p.
3. Сазонов А. Г. Принципы лесово-дственной оценки почв / А. Г. Сазонов. Иркутск: Ирк. ун-т, 1986. 237 с.
4. Добровольский Г. В. Почвенно-географическое районирование СССР: карта для высшей школы / Г. В. Добровольский,
Н. Н. Розов, И. С. Урусевская. 1980.
5. Пузаченко Ю. Т. Информационнологический анализ в медико-географических исследованиях / Ю. Т. Пузаченко, А. В. Мошкин // Итоги науки. М.: ВИНИТИ, 1969. Вып. 3. С. 5−71.
6. Ресурсная оценка земель: ведо-
мость стоимости земельных угодий по растительным ресурсам на территории Ханты-Мансийского района ХМАО. Братск, 1996. Кн. 3. Т. 1, 2. 127 с.
7. Бурлакова Л. М. К вопросу оценки лесных почв / Л. М. Бурлакова, В. В. Белов // Почвенно-географические проблемы Западной Сибири: сб. научн. тр. Барнаул: Изд-во АГАУ, 2000. С. 21−24.
УДК 581. 142
Т. В. Полубоярова, Т.И. Новикова
ПРОРАЩИВАНИЕ СЕМЯН ДИКОРАСТУЩИХ ВИДОВ ЛУКОВ РОДА ALLIUM L. ПОДРОДА MELANOCROMMYUM WEBB ET BERTH. В УСЛОВИЯХ IN VITRO
Ключевые слова: дикорастущие декоративные луки (ornamental wild onions), проращивание семян (germination of seeds), in vitro, регуляторы роста (growth regulators).
Введение
Луки подрода Melanocrommyum Webb et Berth., Allium altissimum Regel, Allium giganteum Regel относятся к эфемероид-ным видам, растущим в пустынях, степях и горных районах Средней Азии [1]. Вы-
сокая декоративность луков-анзуров и их лекарственные свойства, издавна известные народам Востока, вызывают повышенный интерес специалистов к исследованию их морфогенеза, способов размножения и особенностей культивирования при интродукции [2−6].
В природе эти виды характеризуются ослабленной способностью к формированию дочерних луковиц. Семенное возобновление имеет свои особенности, связанные с адаптацией луков-анзуров к условиям обитания в полупустынях Центральной Азии: жаркому сухому лету в период созревания семян и холодной, снежной зиме, когда семена находятся во влажной почве [7]. Семена луковичных растений характеризуются состоянием покоя, поэтому сразу после созревания, даже при благоприятных для данного вида условиях, они не способны прорастать или имеют пониженную всхожесть. В природных местообитаниях прорастание семян идет растянуто и может занять даже несколько лет [8]. Скорость прорастания определяется уровнем влажности почвы, доступностью кислорода и наличием оптимальной температуры. Разновременность созревания семян и способность их впадать в состояние покоя выработались у растений в процессе эволюции как защитная реакция, помогающая пережить неблагоприятные периоды года [9].
По данным Т. В. Далецкой и В. Н. Никифоровой, семена видов подрода Melano-crommyum прорастали после 4−7 месяцев инкубирования во влажных условиях при 0−3°С [10]. В лабораторных условиях при обычных методах проращивания нестерильных семян на влажной фильтровальной бумаге часто происходит контаминация всходов, что крайне нежелательно. Использование методов стерилизации и проращивания семян in vitro, а также применение регуляторов роста является перспективным подходом для проращивания семян видов, имеющих затруднения при использовании традиционных методов [11−13].
Целью данной работы является разработка оптимальной технологии для ускорения прорастания семян декоративных видов лука подрода Melanocrommyum: A. altissimum, A. giganteum в условиях in vitro.
Объекты и методы
Материалом для определения всхожести служили свежие семена луков урожая
2007 г., собранные в июле в коллекции лабораторий гербария и лекарственных растений ЦСБС. Использовали свежесобранные семена, а также семена, хранившиеся в течение 1−4 месяца при температуре 2−40С. Проращивание семян проводили при температурах 50С и 250С.
Использовали два способа стерилизации семян. Первый способ — семена погружали в 20%-ный раствор Domestos, содержащий 5% гипохлорита натрия. Через 10 мин. стерилизации семена трехкратно промывали стерильной дистиллированной водой. Второй способ — семена погружали на 30 с в 70%-ный этиловый спирт и затем на 10−15 мин. в 0,2%-ный раствор сулемы, с последующим четырехкратным промыванием в стерильной дистиллированной воде.
После стерилизации семена погружали в стерильную дистиллированную воду для набухания на 24−48 ч.
Стерильные семена помещали на питательную среду Данстена и Шорта (BDS) с добавлением регуляторов роста: 1 мг/л гибберелловой кислоты (ГК), 1 и 2 мг/л 6-бензиламинопурина (БАП), для контроля использовали ту же среду, но без регуляторов роста [14]. Анализ всхожести проводили после 6 месяцев.
Семена помещали в чашки Петри по 10 шт., их считали проросшими при появлении зародышевого корешка. Загрязненные семена, у которых появился зародышевый корешок, считали проросшими и учитывали при подсчете.
Процент проросших семян через 6 мес. определяли по формуле:
число проросших семян
Процент прорастания семян = -----------хЮО.
общее число семян
Опыты проводили 2−3 раза в трехкратной повторности. В работе обсуждаются различия, достоверные при 95%-ном уровне значимости.
Результаты и их обсуждение
Проведенные исследования показали необходимость стерилизации семян луков перед проращиванием, т.к., по нашим данным, нестерильные семена зарастали на 7−8-й день на увлажненной фильтровальной бумаге в чашках Петри. Использование первого способа стерилизации, в котором стерилизующим агентом являлся гипохлорит натрия, оказался низкоэффективным — процент загрязненных семян составил 31%. Наилучшие результаты (93% семян без загрязнения) получили
при использовании двухступенчатого метода стерилизации с использованием этанола и раствора сулемы.
Анализ действия температурного фактора на скорость прорастания семян изучаемых видов показал, что оптимальной является температура 5 °C, при которой семена начинали прорастать на среде BDS в световом термостате фирмы Rumed (Германия) через 14 дней после посева, тогда как при температуре 25 °C прорастание семян сильно заторможено (6−8 недель). Полученные результаты согласуются с данными С. Е. Спеча и Е. Р. Келлера, которые изучили зависимость прорастания семян 94 образцов рода Allium от температуры и показали, что для представителей подрода Melanocrommyum оптимальной для прорастания является температу-
ра 5 °C [15]. По мнению Р. Каменецкой и Ю. Гуттермана, температурный режим является принципиальным фактором, влияющим на снятие покоя и прорастание семян 6 видов изучаемого подрода [7]. Авторы установили, что механизм прорастания этих видов определяется их адаптацией к климатическим условиям естественных местообитаний.
При определении зависимости прорастания семян от сроков посева и видовой принадлежности установлено, что у
А. д'-даЫеит всхожесть семян, посеянных в сентябре, выше по сравнению с семенами, посеянными в июле, а у А. altissi-тит всхожесть уменьшается после хранения (табл.).
Таблица
Всхожесть семян луков в зависимости от сроков посева
Вид Время посева Всего семян Проросло %
A. giganfeum Июль 103 24 23,30
Август 130 37 28,46
Сентябрь 148 44 29,73
A. alfissimum Июль 111 20 18,02
Август 144 25 17,36
Сентябрь 150 22 14,67
Рис. 1. Влияние регуляторов роста на прорастание семян A. altissimum
СРЕДА BDS
ЕЭ BDS без гормонов 0 BDS с уголем S BDS c 1 мг/л ГК E3 BDS с 1 мг/л БАП ЕЭ BDS с 2 мг/л БАП
Рис. 2. Влияние регуляторов роста на прорастание семян A. giganfeum
Также нами отмечено влияние регуляторов роста растений (ГК, БАП) на прорастание семян. Как видно на рисунке 1, внесение фитогормонов способствовало прорастанию семян А. altissimum, на без-гормональной среде семена не проросли. Гиббереллин, как важнейший эндогенный фитогормон, часто используют как для снятия покоя семян многих видов, так и для ускорения прорастания семян видов растений, не имеющих покоя [9]. По полученным данным, ГК способствовала прорастанию семян А. altissimum на 26,3% по сравнению с контролем. Воздействие на А. діда^еит было менее эффективно: процент стимуляции прорастания семян ГК в используемой концентрации (1 мг/л) составил 15,9%, что на 13,1% ниже, чем в контроле — BDS без регуляторов роста (рис. 2). Наилучшей средой для прорастания семян двух видов оказалась BDS, дополненная 2 мг/л БАП. Полученные нами результаты согласуются с данными других авторов, показавших эффективность использования цитокининов для стимуляции прорастания семян многих видов [11, 13].
Заключение
Таким образом, нами показана эффективность проращивания семян луков-анзуров в условиях іп vitro. Разработана эффективная двухступенчатая схема стерилизации семян с использованием этанола и 0,2%-ного раствора сулемы. Оптимальной температурой для проращивания семян изучаемых видов является 5 °C, высокие температуры (25°С) не способствуют процессу прорастания. Полученные
результаты согласуются с данными, приведенными другими авторами при проращивании семян в условиях in vivo [15]. Для луков изучаемого подрода доминирующим фактором, определяющим способность семян к прорастанию, является температура, близкая по значению к температурам их естественного произрастания. Видовые особенности луков проявились при определении оптимальных сроков проращивания семян и изучении действия регуляторов роста на этот процесс. Показана эффективность использования БАП (2 мг/л) для стимуляции прорастания семян изучаемых видов.
Библиографический список
1. Введенский А. И. Allium L. — Лук /
А. И. Введенский // Определитель растений Средней Азии. Ташкент: ФАН, 1971. Т. 2. С. 39−89.
2. Евтюхова М. А. Дикорастущие весенние цветы для садов и парков / М. А. Евтюхова. М.: Наука, 1968. 128 с.
3. Каменецкая И. И. Вегетативное размножение лука каратавского в культуре изолированных тканей / И. И. Каменецкая, И. Р. Рахимбаев // Бюллетень ГБС. 1984. № 131. С. 63−65.
4. Байтулин И. О. Интродукция и морфогенез дикорастущих луков Казахстана / И. О. Байтулин, И. Р. Рахимбаев, И. И. Каменецкая. Алма-Ата: Наука Казахской ССР. 1986. 156 с.
5. Данилова Н. С. Луковичные геофиты в культуре / Н. С. Данилова. Якутск: ЯГУ, 1999. 118 с.
^
6. Susek A. Factors affecting direct organogenesis from flower explants of Allium giganteum / A. Susek, B. Javornik,
B. Bohanec // Plant Cell, Tissue and Organ, 2002. Vol. 68. Р. 27−33.
7. Kamenetsky R. Germination strategies of some Allium species of the subgenus Me-lanocrommuyum from arid zone of Central Asia / R. Kamenetsky, Y. Gutterman // Journal of Arid Environments. 2000. Vol. 45. Р. 61−71.
8. Николаева М. Г. Покой семян / М. Г. Николаева // Физиология семян. М., 1982. С. 125−183.
9. Николаева М. Г. Справочник по проращиванию покоящихся семян / М. Г. Николаева, М. В. Разумова, В. Н. Гладкова. Л.: Наука, 1985. 347 с.
10. Далецкая Т. В. Стадии прорастания некоторых видов лука / Т. В. Далецкая,
B.Н. Никифорова // Экологические проблемы прорастания семян при интродукции растений: матер. конф. Рига, 1984.
C. 24−25.
11. Nikolic R. Effects of Cytokinins on In Vitro Seed Germination and Early Seedling Morphogenesis in Lotus corniculatus L. / R. Nikolic, N. Mitic, M. Rade, M. Ne^kovic // Journal of Plant Growth Regulation. 2006. Vol. 25. P. 187−195.
12. Padilla M.G. In vitro germination of cherimoya (Annona cherimola Mill.) seeds / M.G. Padilla, C.L. Encina // Scientia Horticulture. 2003. Vol. 97. P. 219−227.
13. Chuanren D. Effect of chemical and physical factors to improve the germination rate of Echinacea angustifolia seeds /
D. Chuanren, W. Bochu // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2004. Vol. 37. P. 101−105.
14. Dunstan D.I. Shoot production from onion callus tissue culture / D.I. Dunstan, K.C. Short. Sci Hortic. 1978. Vol. 9. P. 99−110.
15. Specht C.E. Temperature requirements for seed germination in the species of the genus Allium L. / C.E. Specht,
E.R.J. Keller // Genetic Resources and Crop Evolution. 1997. Vol. 44. P. 509−517.
+ + +
УДК 582. 998.4 (571. 1)
М. С. Иванова, С.В. Смирнов
ХОЗЯЙСТВЕННО-ЗНАЧИМЫЕ ВИДЫ РОДА TARAXACUM WIGG. (ОДУВАНЧИК) АЛТАЙСКОЙ ГОРНОЙ СТРАНЫ
Ключевые слова: Taraxacum, одуванчик, Алтайская горная страна, хозяйственнозначимые виды, лекарственные растения, пищевые растения, медоносы, кормовые растения, ветеринария, интродукция, декоративные растения.
Введение
Издавна дикорастущие растения играли существенную роль в жизни человеческого общества, не утратив значения и в наши дни. Прогресс химии позволил обходиться без некоторых растений, служивших ранее для получения некоторых кра-
сителей, волокон, лекарственных веществ и т. д. Однако растения и поныне остаются богатым и надежным источником экологически чистого сырья [1]. В последнее время в связи со стремительно возрастающей антропогенной нагрузкой на природную среду, а также с увеличением потребностей в новых источниках сырья для получения лекарственных и прочих хозяйственно значимых веществ, поиск таковых выливается из хорошо освоенных человеком местностей в труднодоступные районы, в частности, в различные горные системы. Последние еще относительно

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой