Интересна история этого метода. Первые опыты культивирования кусочков ткани и отдельных клеток в искусственной среде (in vitro, "в эпруветке") датируют еще с начала ХХ века, когда немецкие ученые проводили в этом направлении опыты в лабораторных условиях. Габерландт-извесный немецкий специалист ботаник и физиолог растений, первым провел подобные опыты, хотя и не увенчавшимися успехом, он остается первым кто ясно сформулировал идею выращивания отдельных растительных клеток в стеклянных сосудах в искусственной среде питания. В сущности это является первым этапом рождения этой важной науки. Характерные для 30-х годов прошлого века не столько практические успехи, сколько поиск оптимальных условий выращивания, сбалансированные питательные растворы, подходящие методы индуцирования роста, деление и дифференцирование растительных клеток и тканей, а так же сформулирование передовых идей, превратившихся в фундамент на котором основывается развитие этого направления биологии. После множества опытов, француз Роже Готре в 1933г с успехом культивировал паренхиму из корней и клубней, а так же из камбиальных тканей древесного растения в искусственной питательной среде. Почти в то же самое время, независимо от него, американец Филип Уайт с успехом разработал свой метод продолжительного выращивания in vitro корневой меристемы помидорных растений. Эти два опыта ознаменовали начало бурного развития метода тканевых культур и конечно оба ученые по праву считаются его основоположниками.
С начала 40-х годов прошлого века до сих пор, метод непрестанно развивается и усовершенствуется. Технологические достижения в биологии и биотехнологии дают возможность полной методической и технической обеспечености проводящихся опытов и позволяет их использование в ежедневной практике, которое является основой продолжающего прогресса агротехнической науки.
Основные методы выращивания тканевых культур разработаны на основе относительно небольшого количества подходящих объектов такие как петуния, табак, морковь, люцерна, какао и некоторых дикорастущих растений. Конечно со временем количество растительных видов, включеные в экспериментальные in vitro разработки, значительно выросло. Известны и описаны методы культивирования в искусственной питательной среде больше 850 растительных видов. Опыты показали, что установленные как необходимые условия для одного вида, не всегда переносятся успешно на другой вид, так что для каждого вида, а чаще и для отдельного сорта необходимы модификации основной методологии. Иными словами- эксперименты и практическое приложение в методе тканевых культур идут рука об руку и еще много открытий предстоят в этой области. Тканевые культуры используются как в фундаментальных общебиологических исследованиях, так и в селекции и растениеводстве. Растительные части культивируемые методом in vitro: меристема, растительные органы (цветочные почки, семепочки, завязи, семена, пыльца, корни, листья, части стебля), каллус (который можно индуцировать в любой части растения) и клетки. По отношению перспектив связанные с использованием тканевых культур при выращивании павловнии, достижения в растениеводстве и селекции являются особенно важными.
Основы микроразмножения
Основные технологические элементы цикла размножения связаны с конкретными факторами:
- сортовые и видовые особенности размножаемого растения
- срок, в течении которого были взяты эксплантанты
- стерилизация исходного растительного материала
- состав питательной среды
- условия выращивания
- адаптация микрорастений к условиям окружающей среды
Крайне важно определить точный срок взятия эксплантантов в соответствии с физиологическими особенностями растительных видов. Для павловнии введение в стерильную культуру произходит во время активной вегетации растения.
Решающее значение для всего процесса имеет поверхностная стерилизация растительного материала. Если она окажется неуспешной, питательная среда загрязняется и весь технологический процесс останавливается, так как растения погибают. Тип и концентрация дезинфицирующих растворов выбираются так, чтобы подавить любые грибковые или бактериальные инфекции, одновременно с этим неповреждая растительную ткань. Обычно используются стерилизаторы кальций и гипохлорит натрия в концентрации 5-25% и продолжительностью стерилизации 5-30 минут с последующим неоднократным промыванием растительного материала стерильной, дистиллированной водой. Конечно, вполне возможно, использование других стерилизующих растворов. Огромное значение для успешного микроразмножения имеет состав питательной среды в каждой из фаз развития растений. Питательные среды содержат по несколько компонентов в разных соотношениях (витамины, органические добавки, углеводы, макро- и микросоли). Разработаны несколько видов питательных сред на основе которых модифицируются и подготавливаются питательные среды в соответствии с конкретными потребностями растений. Такие среды это:среда Мурашиге-Скуга, среда Готре, среда Уайта, среда Мореля, среда Скиргина, среда Гамборга, среда Кнопа.
В первой фазе процесса наблюдается усиленное нарастание вегетативной верхушки. На этом этапе в питательной среде кроме вышесказаных веществ, должны еще содержаться и подходящие регуляторы роста растений. Большое значение имеет их концентрация и пропорция в которой они применяются. Все же процент успешно адаптированных эксплантантов зависит кроме от баланса питательной среды, еще и от размера и срока их сбора. На этапе мультипликации (т.е ускоренного размножения) важно завысить концентрацию конкретных регуляторов роста, чтобы вызвать пролиферацию дополнительных боковых почек. В правильных условиях эти почки приводят к появлению маленькой поросли (маленькие растенийца) которые образуют пучок. Количество порослей в пучке зависит от одной величины, которая имеет особое значение в данной материи - коэффициент размножения. Он является разным для разных видов. Существуют методы при помощи которых можно повысить коэффициент размножения. В общем, целью этого этапа является достижение необходимого количества растений позволяющее переход на следующий этап - укоренение.
Независимо от разработанных методов и многочисленных модификаций каждого этапа технологии микроразмножения, одним из самых трудных и ответственных моментов всего цикла остается адаптирование растений выращенные методом in vitro к условиям окружающей среды. Независимо от того, что растения вынимают из культурального сосуда после формирования корней и надземной части необходимого размера и определенным количеством листьев, всегда существует определенный процент растений, которые вымирают. А те которые выживают и хорошо адаптируются, все еще не готовы к реализации. Необходимо доразвить растения в культивационных сооружениях - разные в разных сезонах. Там они достигают свои окончательные размеры, которые делают их пригодными к высадке, так что они ничем не отличаются от рассады полученой традиционным способом.
Точное познание каждого шага процесса производства растений методом in vitro позволяет спланировать каждый из описаных этапов. В нашей лаборатории соблюдаются все гигиенические и технологические требования для нормального функционирования процесса микроразмножения. Хрошие условия и организация дают возможность программированного производства, таким образом, что за 52 недели только из одного растения можно вырастить не менее 200 000 новых растений с качествами абсолютно одинаковыми с качествами исходного растения . Нашей постоянной заботой является выравнивание посева, т.е чтобы все растения были на одном и том же стадии развития и нарастали с одинаковой интенсивностью. Метод микроразмножения павловнии требует: немалых капиталовложений, строгое соблюдение нормативных требований, экспертные знания технологии и забота о ее непрерывной оптимизации. Не легко исполнить все условия , но мы убеждены что стоим на правильном пути, така как этот метод размножения павловнии в 6-12 раз быстрее традиционных методов. У павловнии большой коэффициент размножения – преимущество которое мы не можем игнорировать. Здоровый, свободный от патогенов посадочный материал, который мы получаем, сокращение начального этапа развития растения, многократное уменьшение необходимой площади, это только часть пользы которую мы обеспечиваем своим клиентам, внедряя этот самый продвинутый на данный момент вегетативный способ размножения.
На данный момент Велбой ООО предлагает посадочный материал видов Павловния элонгата и Павловния томентоза. Напоминаем, что время выполнения и доставки вашего заказа зависит от его размера количества. Заказывайте вовремя, чтобы гарантировать своевременную доставку!
