Большинство видов декоративных
кустарников черенкуют в фазе бутонизации,
что обеспечивает большую приживаемость
укоренившихся черенков, лучшее их одревеснение
и перезимовку.
Время укоренения черенков
разных растений неодинаково. Быстро укореняются
черенки альтернантеры, герани, гвоздики, ирезине, гелиотропа, колеуса,
люпина, дельфиниума, мальвы, седума, флоксов,
большинства комнатных растений - традесканции,
фуксии, фикуса, олеандра, аукубы, лигуструма,
хризантем, а из древесных растений открытого
грунта - тополя, ивы (на 6-8 день). Красивоцветушие
кустарники - розы, сирень, чубушник, калина
бульдонеж - укореняются на 20-24 день, а
большинство хвойных растений - ель, пихта,
криптомерия, араукария - через 3-4 месяца
после посадки и даже через 6 месяцев. Очень
медленно укореняется туя. Ее черенки
высаживают в парники под зиму, накрывают
рамами и хорошо утепляют. К весне часть
растений укореняется.
Для черенкования используют
только проверенные на производственные
и декоративные признаки здоровые маточники:
травянистые в возрасте от 1 до 3-5 лет, древесные
- до 10 лет. Лучше укореняются и развивают
корневую систему черенки с молодых сильнорастущих
растений, специально выращиваемых для
этой цели и ежегодно сильно обрезаемых.
При черенковании необходимо
соблюдать чистоту. Для этого ящики, горшки,
стеллажи, парники перед началом работы
дезинфицируют крепким (почти черным)
раствором марганцовокислого калия. Этим
же раствором дезинфицируют и субстрат,
после того как польют его водой. Марганцовокислый
калий, кроме стерилизации, способствует
лучшему укоренению черенков (Рис.5).
Прививки
Прививки растений
или трансплантации, которыми широко пользуются
в декоративном садоводстве и плодоводстве
для сохранения особенностей сорта или
улучшения его, также относятся к вегетативному
размножению (рис.2). Прививка заключается
в том, что почки или черенки одного растения
пересаживают и сращивают с тканями другого
растения, имеющего собственные корни.
Прививка основана на способности, побегов
срастаться благодаря весенней и летней
деятельности камбия. То растение, к которому
прививают, называется подвоем, а та часть
растения, которую прививают, называется привоем.
Подвоем может служить как взрослое растение
в целом, так и нижняя часть стебля вместе
с корнями; привоем служит часть побега
с почками (черенок) или один главок (почка).
Способов прививки
много: копулировка, под кору, в расщеп,
окулировка и др. Во всех случаях срезанный
острым чистым ножом привой плотно прикладывают
к срезу на подвое или вставляют под кору
и плотно привязывают. Через некоторое
время происходит срастание двух растений.
Прививки обычно проводят в периоды деления
клеток камбиального слоя и сокодвижения.
Так, первые три способа применяют весной,
а окулировку (прививку почкой) – во второй
половине лета. В плодоводстве также применяют
зимнюю прививку побегов, используя в
качестве подвоя однолетние сеянцы или
корневые черенки, выкопанные с осени
и хранящиеся в подвале.
Благодаря работам И. В. Мичурина и многих
других исследователей установлено, что
свойства разных растений могут передаваться
от подвоя к привою и обратно. Подвой может
влиять на привой, вызывая изменения размера
растений, размера листьев и плодов, внешнего
облика растения, времени цветения, продолжительности
жизни, содержания неорганических и некоторых
органических веществ, устойчивости к
болезням и др. Влияние привоя на подвой
менее заметно (Рис.6).
Микроклонарное размножение растений
Получение растений, свободных от вирусной
инфекции, — только первый шаг использования
их в семеноводстве. Следующая важная
задача- их ускоренное размножение. Кроме
того сам по себе метод микроклонального
размножения дает возможность получать
в больших количествах растения у таких
культур, которые с трудом или совсем не
размножаются вегетативно, а также быстро
размножить уникальный генотип, например,
новый сорт.
Метод
позволяет поддерживать на относительно
небольшой площади в лабораторных условиях
круглогодичный рост растений, что дает
возможность планировать их выпуск к определенному
сроку. Наконец, благодаря этому методу
появилась реальная возможность создания
«банка» или коллекции ценных культур.
Методы микроклонального размножения
1) Активация развития уже существующих
в растении меристем (точек роста).
Рис. 3. Для получения безвирусного
посадочного материала чаще всего
используют стеблевую меристему.
В меристеме содержится минимальная
концентрация вирусных частиц (или
их нет вовсе). В этих клетках
содержится минимальная концентрация
токсинов. Эти клетки программированы
на получение клеточной массы.
(рис. 4). Суть метода заключается
в последовательном переносе
в новую питательную среду
вновь возникающих побегов и
почек следующего порядка. Чтобы
активировать появление новых
побегов, почек в питательную
среду вносят цитокинин. Можно
активировать развитие боговых
побегов, удаляя верхушечную почку
побегов, от которых отбирают
побеги нового порядка. Метод
разработан на сахарной свёкле,
табаке, картофеле, томатов, перца, тыкве,
огурце, гвоздике, хризантеме, розе, гербере,
чае, яблоне, сливе, вишне, винограде, смородине,
малине, тополе, березе, рябине, можжевельнике
и др.
На производственную основу метод поставлен
на картофеле, из одной меристемы картофеля
можно получить 100 тыс. растений в год.
Разработанная технология позволяет получить
микроклубни в качестве ценного безвирусного
посадочного материала. Избавиться от
вирусной инфекции можно только методами
микроклонального размножения, такой
посадочный материал дает урожайность
на 40-50% больше зараженного.
2) Индукция возникновения адвентивных
почек тканями экспланта. Адвентивные
почки возникают из любого
фрагмента растения, в том числе
из тех фрагментов, которые в
условиях in vivo не закладывают почек.
Этот метод основан на способности
изолированных частей растения
при благоприятных условиях питательной
среды восстанавливать недостающие
органы и регенерировать целые
растения. Питательная среда должна
содержать только цитокинин или
цитокинин и ауксин в соотношении
10:1 или 100:1. Метод разработан на
многих луковичных растениях (из
луковичных чешуй получены растения
нарцисса, лилии, гладиолусы, тюльпаны;
из фрагментов донца луковиц
получены лук, чеснок; луковичные
растения получают из верхушечной
меристемы, фрагментов листьев, из
фрагментов листьев получены
капуста цветная, кочанная, брюссельская,
листовая, фиалки, из фрагментов
зародышей получают представителей
древесных растений). На промышленную
основу поставлено получение
безвирусной земляники. Меристематические
верхушки изолируют от здоровых
растений выращивают в среде
М-С. содержащий цитокинин. Через 3-4
недели меристема развивается
в проросток, в основании проростка
формируются адвентивные почки,
они быстро растут и дают
начало новым почкам, почки связан
между собой соединительной тканью,
почки развиваются в листья
на коротких черешках. У основания
черешков снова формируются адвентивные
почки. Почки рассаживают в свежую
питательную среду. Если в питательную
среду не включать цитокинин,
то через 4-6 недель формируются
нормальные растения с корнями
и листьями. Если же почки пересаживают
в среду с цитокинином индукция
адвентивных почек продолжается.
Морфогенетическая активность экспланта
сохраняется в течение 3-4 лет. За
один год можно получить несколько
млн. растений земляники.
3) Индукция соматического Эмбриогенеза.
Соматический эмбриогенез приводит
к появлению в клетках экспланта
или каллуса эмбриоидов (зародыше
подобные структуры). Эмбриоиды возникают
неполовым путем, развиваются в
питательной среде, а не в семяпочке,
не переходит в состояние покоя,
а дают начало проростку.
Питательная среда содержит ауксин, под
влиянием которого клетки репрограммируются
в эмбриональные. На последующих этапах
концентрацию ауксина снижают или полностью
его исключают из среды. В безгормональной
среде после индукции двух меристемных
очагов происходит дифференциация зародыша.
В двух точках меристематического роста
в достаточных количествах синтезируются
ауксины и циоткинины, обеспечивающие
дифференциацию зачатков зародыша.
Заключается в индукции эмбриоидов в
тканях экспланта или в каллусе. В отличие
от остальных методов, соматический эмбриогенез
позволяет получить растения с корнями
сразу с момента прорастания зародыша
(не требуется 3 этап микроклонального
размножения). Т.о. из соматического зародыша
можно получить растения в кратчайшие
сроки. Эти растения отличаются повышенной
способностью в адаптации.
Для того, чтобы инициировать эмбриогенез
в клетках в питательную среду вносят
аналог ауксина 2,4 – Д, под действием этого
фактора соматические клетки репрограммируются
в эмбриональные. Инициированная клетка
ведет себя как зигота. В процессе формирования
первичных структур зародыша формируются
два меристемных очага. Возникшую биполярную
структуру переносят в среду без гормонов.
В точках меристемного роста активно синтезируются
ауксины и цитокинины. Т.о. зародыш в безгормональной
среде развивается самостоятельно без
участия аналогов фитогоромнов
4) Дифференциация адвентивных почек
в первичной и пересадочной
каллусной тканях
Основан на регенеративной способности
растений. Используется редко, т.к. каллусная
ткань не стабильна, и , являясь основой
для растений, формирует сомаклоны, которые
отличаются от исходных растений. Этот
метод может быть рекомендован для размножения
культур, у которых вариабельность признаков
растений ретордантов подобно вариабельности
признаков растений in vivo. К таким культурам
относят сахарную свёклу, томаты, рис,
подсолнечник, лён, пшеница, некоторые
древесные формы. Преимущество этого метода
– возможность размножения растений в
тех случаях, когда остальные методы поставить
невозможно. Например, если в качества
экспланта используется небольшой фрагмент
редкого растения. Метод используется
в клеточной селекции для получения разнообразных
вариантов исходного растения, в том числе
мутантных.
Почки переносят в питательную среду,
если в питательной среде не содержится
аналоги фитогормонов, то на таких средах
появляются нормальные растения с корнями
и листьями; если же в питательной среде
содержится аналог цитокинина БАП, то
пролиферация (размножение) адвентивных
почек.
Заключение
Для сохранения ценных признаков сорта
используют вегетативное размножение
(только оно обеспечивает сохранение,
закрепление и передачу признаков и свойств
сорта): деление куста, вертикальные и
горизонтальные отводки, корневые отпрыски,
черенки, прививки. Преимущество вегетативного
размножения заключается в полном воспроизведении
генотипа и сохранении уникальных сочетаний
генов, возникших спонтанно или в результате
контролируемого скрещивания. Саженцы-отводки
цветут в 1-3-й год после посадки, а саженцы,
полученные путем черенкования, зацветают
лишь на 3-й год. Они имеют слабые корни
и медленно развиваются. Растения при
других способах вегетативного размножения
начинают плодоносить на 3-4 год, при размножении
семенами на 8-10 год.
Недостаток в том, что дочерние организмы
полностью повторяют свойства материнского
организма и поэтому плохо приспосабливаются
к изменяющимся условиям среды.
Библиографический список
- Чебышев Н.В., Гузикова Г.С., Лазарева Ю.Б.,
Ларина С.Н. Биология. Новейший справочник.
– М.: Махаон, 2007. – 512 с.
- Чебышев Н.В., Кузнецов С.В., Зайчикова
С.Г., Гуленков С.И., Козарь М.В. Биология:
Пособие для поступающих в вузы: В 2 т. Т.1.
– 2-е изд., испр. и доп. – М.: РИА «Новая
волна»: Издатель Умеренков, 2013. – 512 с.
- Мак-Миллан Броуз Ф. Размножение
растений. - М.: Мир, 1987. - 192 с.
Приложение
Рис.1
Рис.2
Рис.3
Рис.4
Рис.5
Рис.6