Індукція морфогенезу в культурі калюсу Lavandula angustifolia Mill
Наталія Єгорова 1 *, Наталія Круглова 2, Ільшат Галин 2 та Ірина Ставцева 1
1 ФГБУ "Науково-дослідний інститут сільського господарства Криму", 295493, Сімферополь, вул. Київська, 150, Росія
2 Уфімський інститут біології УФРК РАН, 450054, м. Уфа, пр. Жовтня, 69 років, Росія
Вплив гормонального складу живильного середовища на індукцію калюзо- та морфогенезу в Lavandula angustifolia Mill., А також вміст деяких ендогенних гормонів (індолілоцтової кислоти, цитокінінів, абсцизової кислоти) у морфогенних та неморфогенних калусах. Експланти листків були виділені з отриманих в пробірці рослини сортів Степна та Вдала. У первинних калусів з частотою 5,7-11,6% бруньки та пагони формувались на різних культуральних середовищах Murashige та Skoog (MS), доповнених 6-бензиламінопурином, тідіазуроном, кінетином та гібереліновою кислотою. У мозолі першого пасажу в обох сортах спостерігали індукцію морфогенезу з найбільшою частотою (39,5-43,2%) на середовищі МС з додаванням 1,0 мг/л 6-бензиламінопурину та 1,0 мг/л кінетину. Морфогенні кали сорту Вдала характеризувались більшим вмістом цитокінінів, але меншим вмістом індолілоцтової та абсцизової кислот порівняно з неморфогенними.
Це стаття з відкритим доступом, що поширюється на умовах Creative Commons Attribution License 4.0, яка дозволяє необмежене використання, розповсюдження та відтворення на будь-якому носії за умови належного цитування оригінального твору.
1. Вступ
Сучасні біотехнологічні методи, засновані на використанні калюсних культур, дозволяють створювати та пришвидшувати розмноження цінних генотипів рослин, отримувати вторинні метаболіти в пробірці і вирішити багато проблем, що виникають при використанні традиційних методів розведення. У той же час калуси, культивовані в ізольованих умовах, є унікальною експериментальною системою для вивчення механізмів морфогенезу рослин. На сьогоднішній день проводяться дослідження різних аспектів калюсогенезу в пробірці на прикладі багатьох видів рослин. Встановлено, що індукція калюзо- та морфогенезу визначалася комплексом взаємопов'язаних ендогенних та екзогенних факторів [1- 3].
Lavandula angustifolia Млин. є однією з найпоширеніших рослин ефірної олії на півдні Росії. Лавандова олія використовується в харчовій, парфумерній та косметичній промисловості, кераміці, лакофарбовому виробництві і особливо в різних галузях медицини [4].
Біотехнологічні дослідження лаванди частіше пов'язані з оптимізацією методів клонального мікророзмноження з використанням прямого морфогенезу в культурі меристем або сегментів стебла. в пробірці [5, 6]. Менш активно розробляються методи створення нових генотипів для розведення з використанням сомаклональної варіації, мутагенезу та відбору клітин в пробірці [7]. Найважливішим етапом таких біотехнологій є індукція морфогенезу в культурах калюсу та регенерація рослин. Кілька досліджень у цій галузі спрямовані головним чином на оптимізацію складу культуральних середовищ [8- 11]. Звичайно, необхідно вдосконалити методи підвищення частоти індукції морфогенезу у калусів (шляхом оптимізації типу експлантату, складу культуральних середовищ, в пробірці умови вирощування тощо). Однак особливо важливо виявити механізми індукції та регуляції шляхів морфогенезу, що ведуть до утворення регенерантів. Особливу увагу слід приділити вивченню гормональної регуляції цих процесів для більш повного використання потенціалу регенерації клітин калюсної клітини, оскільки гормони є ключовими факторами морфогенезу рослин в природних умовах і в пробірці.
Одним із напрямків розвитку біотехнологій рослин із використанням кали є виявлення взаємозв'язку між вмістом ендогенних (у експлантаті або мозолі) та концентрацією екзогенних (у живильному середовищі) гормонів для регулювання шляхів морфогенезу. в пробірці. Подібні дослідження не численні, і проводились вони переважно на зернових культурах [12-14]. Спираючись на наявну літературу, дослідження накопичення ендогенних гормонів з метою виявлення їх участі в калюсогенезі та регуляції морфогенезу в культурах калюсу в пробірці для лаванди раніше не проводились.