Использование новых регуляторов роста для микроразмножения растений

1. Копачевский В. Рамановская микроспектроскопия и КАРС-микроскопия для биологических применений / В. Копачевский // Наноиндустрия. — 2009. — № 4. — С. 72—75.

2. Zhao Hongxia Raman spectroscopic study of DNA photodamage sensitized by hypocrellin B and 5-brominated-hypocrellin B / Hongxia Zhao, Yiming Xu, Zhiyi Zhang // Chinese Science Bulletin. -1998. - Vol. 43 (13). - P. 1128-1135.

Поступила 07.08.2013 г.

УДК 581.16: 661.162.6

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НОВЫХ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА ДЛЯ МИКРОРАЗМНОЖЕНИЯ РАСТЕНИЙ

Е. В. Фатеева, Г. В. Андрюшечкина

В статье приводятся сведения о современных биологических (природных) регуляторах роста и развития растений, а также показывается их стимулирующее действие на растительные объекты.

Ключевые слова: регулятор роста, in vitro, каллус, микроклональное размножение.

THE USE OF NEW GROWTH REGULATORS FOR MICROPROPAGATION OF PLANTS E. V. Fateeva, G. V. Andryushechkina

The article provides information about the modern biological (natural) regulators of plant growth and development, their stimulating effect on the vegetative objects is also shown.

Keywords: growth regulator, in vitro, calluse, micropropagation.

В настоящее время тема направленного изменения роста и развития растений с помощью регуляторов роста, повышающих продуктивность растений и их устойчивость к биотическим и абиотическим факторам, является актуальной. Активно ведутся поиски и испытания новых препаратов, действие которых в малых концентрациях приводило бы к стимуляции важнейших физи-олого-биохимических процессов в растительном организме. Приоритетом в этой области обладают экологически безопасные, нетоксичные и нефитотоксичные фиторегуляторы и индукторы устойчивости растений [2],

а также высокоэффективные нетоксичные регуляторы роста антистрессового действия нового типа (нанобио композиты), полученные методом механохимической обработки растительного сырья [6].

Способы применения нанобиокомпозитов в качестве регуляторов роста растений in vitro и in agro разрабатываются в ИБПК СО РАН и СибНИИ кормов СО РАСХН. Основной задачей тестирования in vitro является определение характера биологической активности препаратов и поиск эффективных способов и доз для применения в биотехнологии растений. Так, напри© Фатеева Е. В., Андрюшечкина Г. В., 2013

мер, в тест-системе стеблевых узлов рапса (Brassica napus L.) добавление препарата ШР-06 в питательную среду в концентрации 1 мг/л и особенно 10 мг/л способствовало активизации ризогенеза, роста корней, побегов и листьев. В то же время в тест-системе стеблевых узлов люцерны (Medicago varia) in vitro препарат ШР-06, добавленный в питательную среду в дозе 10 мг/л, стимулировал рост побегов, корней, развитие листьев, при этом снизив на треть частоту ризогенеза [Там же].

В последнее время рекомендуется также применение фиторегулятора экост и за-щитно-стимулирующего микробиопрепарата агат-25К. Вместе с тем регуляторы роста и индукторы устойчивости современного ассортимента (иммуноцитофит, агат-25К, хи-тофос, цитохит) является малоизученными [2]. Рассмотрение данных лабораторных опытов позволяют определить оптимальные концентрации хитофоса (10 мг/л), цитохита (10 мг/л) и иммуноцитофита (0,0023 мг/л), а агат-25К - 100 мг/л по препарату на энергию прорастания, всхожесть, индекс скорости прорастания, скорость прорастания семян, длину стебелька и корня, массу проростка [10].

Обычно регуляторы роста извлекаются из растительного сырья путем экстракции органическими растворителями. Существенными преимуществами механохимического подхода являются исключение из технологии большого количества органических растворителей, снижение материальных и трудовых затрат на производство. Дополнительно появляется возможность использовать в качестве источника биологически активных веществ невостребованные ресурсы - отходы сельскохозяйственного производства и лесной промышленности, сырье с низким содержанием активных веществ. Таким образом, применение твердо-фазной механохимической переработки растительного сырья может сделать регуляторы роста растений доступными для массового использования [1].

Известно, что гуминовые вещества торфа и тритерпеновые кислоты пихты обладают выраженной биологической активностью по отношению к растениям. В настоящее время применяются различные стимулято-

ры роста на основе торфа и запатентовано несколько способов использования тритер-пеновых кислот для выращивания риса, томатов, картофеля и овощных культур [3-4].

Авторами было проведено тестирование веществ, полученных из торфа и хвои пихты, на пригодность к использованию в качестве регуляторов роста растений in vitro и in vivo. Результаты опытов показали, что препарат из продуктов механоактивации торфа ТП в конценрации 50 мг/л может применяться в биотехнологии для ускорения образования и роста каллуса. Препарат из хвои пихты СП не обладает ауксиновой активностью в отношении каллусообразования на листовых эксплантах рапса, но в сочетании с ауксином стимулирует рост первичной каллусной ткани и увеличивает площадь покрытия экспланта каллусом, а в концентрации 1 мг/л в сочетании с БАП стимулирует рост каллусной ткани рапса и регенерацию растений. Водорастворимый препарат из торфа В3 в концентрации 10 мг/л стимулирует рост побегов и корней при микроклональном размножении люцерны, но в присутствии ци-токинина способствует ускорению ризогенеза и увеличению его частоты [1].

Другими исследователями в лаборатории ТГПУ из низинного торфа был произведен иной препарат - биостимулятор ТТС, произведенный. Он представляет собой водный раствор высокомолекулярных веществ с концентрацией ГК 0,0875 %. Исследователями была установлена эффективность препарата ТТС в концентрации 0,5 - 1,0 мл/л в качестве стимулятора микроклонального размножения люцерны, а именно роста побегов и корней. При повышении концентрации эффект стимулирования постепенно снижался и приводил к ингибированию. Данный препарат можно классифицировать как ауксин, лишенный способности индуцировать дедифференцировку [7].

Другие ученые предлагают использовать в микроклональном размножение такие регуляторы роста, как Рибав-экстра и Эпин-экстра. Рибав-экстра - природный комплекс биологически активных веществ, экстракт продуктов метаболизма микоризных грибов, выделенных из корней женьшеня. Обладает корнеобразующей активностью и способствует быстрому восстановлению растений

Серия «Биологические науки»

139

после повреждений. Рекомендован также для введения в состав питательной среды при выращивании in vitro [5]. Было выявлено, что совместное введение в среду для укоренения плодовых косточковых культур препарата Рибав (1 мл/л) и традиционных фитогормонов ауксинов повышает процент укоренения побегов ряда сортов косточковых культур [9]. Эпин-экстра (0,025 г/л эпибрассинолида) - универальный анти-

стрессовый адаптоген, может применяться в культуре клеток и тканей при добавлении в питательную среду. Кроме этого, было отмечено, что применение данных препаратов приводит к увеличению укоре-няемости черенков актинидии [8].

Таким образом, применение биорегуляторов способствует более интенсивному росту, наибольшей выживаемости растений и менее затратно в использовании.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Влияние продуктов механохимической активации торфа и древесного сырья на морфогенез растений in vitro и in vivo / О. А. Рожанская [и др.] // Химия растительного сырья. - Барнаул, 2003. - № 3. - С. 29-34.

2. Матевосян Г. Л. Биогенные регуляторы роста и индукторы устойчивости растений на основе полиглюкозамина / Г. Л. Матевосян, А. Д. Шишов // материалы науч. конф. «Эффективность использования природных ресурсов и экология». - Великий Новгород, 2003. - Т. 1. - С. 138-142.

3. Пат. 2108707 Российская Федерация, A 01 G 016/00, A 01 B 079/02. Способ выращивания риса / В. М. Чекуров [и др.] // Бюл. - 1998. - № 10, ч. 1. - 5 с.

4. Пат. 2083110 Российская Федерация, A 01 N 63/04, A 01 G 7/00. Способ стимулирования пло-дообразования у томатов / В. М. Чекуров // Бюл. - 2000. - № 15, ч. 2. - 3 с.

5. Пентелькина Н. В. Выращивание сеянцев березы повислой с использованием регуляторов роста / Н. В. Пентелькина, Г. И. Иванюшева // материалы XIII Междунар. науч.-техн. конф. «Лес-2012». -Брянск, 2012. - С.157-159.

6. Применение нанобиокомпозитов для стимуляции роста растений in vitro [Электронный ресурс]. / В. Г. Дарханова [и др.] // материалы Второго Междунар. форума по нанотехнологиям. - Режим доступа: http://www.abercade.ru/ research/analysis/2984.html.

7. Тестирование in vitro регуляторной активности нового стимулятора роста из торфа / О. А. Рожанская [и др.] // Вестн. ТГПУ. - Томск, 2010. - Вып. 3. - С. 128-130.

8. Туть Е. А. Ускорение вегетативного размножения оздоровленного посадочного материала актинидии и лимонника : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / Е. А. Туть. - М., 2007. - 22 с.

9. Шипунова А. А. Клональное микроразмножение плодовых растений : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / А. А. Шипунова. - М., 2003. - 24 с.

10. Шишов А. Д. Определение ростостимулирующих концентраций новых регуляторов роста и индукторов устойчивости растений / А. Д. Шишов, Г. Л. Матевосян // Фундаментальные исследования. - Великий Новгород, 2005. - № 9. - С. 46-47.

Поступила 29.07.2013 г.