ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 5
1.1 Общая характеристика метода культуры растительных клеток тканей 5
1.1.1. Перспективы использования и области применения метода изолированной
культуры клеток и тканей растений 6
1.2 Факторы, влияющие на культивирование растительных клеток и тканей 7
1.2.1 Создание асептических условий 7
1.2.2. Генетические и физиологические факторы культивирования растительных
клеток 8
1.2.3 Физические факторы культивирования растительных клеток 9
1.2.4 Влияние состава питательной среды на культивирование растительных клеток и
тканей 10
1.2.5 Влияние регуляторов роста на культивирование растительных клеток и тканей 13
1.3 Некоторые виды редких и лекарственных растений, дикорастущих и
интродуцированных на территории Белгородской области 16
1.3.1. Биологическая характеристика и перспективы применения Bellevalia sarmatica
(Georgi) Woronow 16
1.3.2. Биологическая характеристика и перспективы применения Nigella damascena L.
18
1.3.3. Биологическая характеристика и перспективы применения Echinacea purpurea
(L.) Moench 20
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 23
2.1. Материалы исследования 23
2.2. Методы исследования 24
2.2.1. Выбор, сбор, сушка, хранение 24
2.2.2. Приготовление и стерилизация питательных сред 25
2.2.3. Определение оптимальной концентрации и времени воздействия гибберелловой
кислоты на растительные объекты 26
2.2.4. Стерилизация растительных объектов и создание асептических условий 27
2.2.5. Получение и культивирование стерильных проростков 29
2.2.6. Статистическая обработка данных 29
ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 30
3.1. Влияние стерилизующих агентов на количество полученных стерильных эксплантов 30
3.1.1. Стерилизация растительных эксплантов Bellevalia sarmatica 30
3.1.2. Стерилизация растительных эксплантов Nigella damascena 31
3.2.3. Стерилизация растительных эксплантов Echinacea purpurea 32
3.2 Влияние стерилизующих агентов на количество жизнеспособных эксплантов 34
3.2.1 Влияние стерилизующих агентов на количество жизнеспособных эксплантов
вида Bellevalia sarmatica 34
3.2.2. Влияние стерилизующих агентов на количество жизнеспособных эксплантов
вида Nigella damascena 35
3.2.3. Влияние стерилизующих агентов на количество жизнеспособных эксплантов
вида Echinacea purpurea 36
3.3 Изучение влияния гибберелловой кислоты на семена редких и лекарственных видов растений 38
3.3.1 Изучение влияния гиббереловой кислоты на семена вида B. sarmatica 38
3.3.2 Изучение влияния гиббереловой кислоты на семена вида Nigella damascena 43
3.3.3 Изучение влияния гиббереловой кислоты на семена вида Echinacea purpurea ...48
3.4 Подбор питательных сред для культивирования редких и лекарственных видов
растений 53
3.4.1 Подбор питательных сред для культивирования стерильных эксплантов вида B.
sarmatica 53
3.4.2 Подбор питательных сред для культивирования стерильных проростков вида
Nigella damascena 54
3.4.3 Подбор питательных сред для культивирования стерильных проростков вида
Echinacea purpurea 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 59
ПРИЛОЖЕНИЯ
В настоящее время набирают активность разработки технологий получения изолированных культур in vitroрастений, численность которых сокращается, а также растений, используемых в качестве лекарственного сырья (Жолобова, 2012). Метод культивирования растительных тканей в условиях in vitroпозволяет не только получать в короткие сроки большое количество растений от одного экспланта, но также даёт возможность получения содержащихся в растении вторичных метаболитов в большем количестве, нежели из нативного растения (Орлова, 2003).
Ввиду того, что изучаемые виды (Nigella damascena (L.) и Echinacea purpurea (L.) Moench) являются ценным лекарственным сырьём, а вид Bellevalia sarmatica (Georgi) Woronow -исчезающим, их успешное размножение в условиях in vitroявляется актуальным в настоящее время.
Исходя из вышеизложенного нами была поставлена следующая цель: получение изолированной культуры редких и лекарственных видов растений, дикорастущих и интродуцированных на территории Белгородской области.
В соответствии с изложенной целью были поставлены следующие задачи исследования:
1. Определение оптимальных стерилизующих агенты для растительных эксплантов видов N. damascena, E. purpureaи B. sarmatica;
2. Определение оптимальной концентрации и времени воздействия гибберелловой кислоты на семена видов N. damascena, E. purpureaи B. sarmatica;
3. Подбор оптимального состава питательных сред для культивирования в условиях in vitro растений видов N. damascena, E. purpureaи B. sarmatica.
На основе полученных результатов исследования можно сделать следующие выводы:
1. Определены оптимальные стерилизующие агенты для растительных эксплантов видов N. damascena, E. purpureaи B. sarmatica.Установлено, что для эксплантов E. purpureaнаилучшим стерилизатором является раствор «Белизна» при времени воздействия 20 минут; для N. damascenaнаилучшее соотношение стерильных и жизнеспособных семян даёт раствор Биоцида С при времени воздействия 20 минут; для семян B. sarmaticaоптимальным стерилизатором является раствор «Белизна» при времени воздействия 30 минут.
2. Определены оптимальные концентрации и время воздействия гибберелловой кислоты на семена указанных выше видов. Установлено, что наилучшие показатели прорастаемости семян B. sarmaticaдаёт при замачивании их в нативном растворе гибберелловой кислоты на 1 час. Для семян E. purpureaвоздействие 1% раствора синтетической гибберелловой кислоты оказалось оптимальной комбинацией. У N. damascenaнаибольшее количество проросших семян наблюдается при замачивании их на 1 часа в нативном растворе гибберелловой кислоты.
3. Осуществлён подбор оптимального состава питательных сред для культивирования в условиях in vitro растений вышеуказанных видов. Определено, что высокий рост стерильных проростков вида N. damascena наблюдается при культивировании их на среде «MR0,1», а на среде «MR0,5», рост замедляется. Для E. purpureaнапротив, активный рост наблюдался именно на этой среде. На остальных средах активного роста не наблюдалось, однако не было замечено признаков увядания растений. Для растений вида B. sarmaticaактивный рост наблюдается на среде «MR20». На остальных средах он замедлен либо отсутствует вовсе.
По итогам проведённой работы растения видов N. damascena, E. purpureaи B. sarmaticaвпервые были введены в культуру in vitro и пополнили существующий банк лаборатории «Инновационных методов исследования растительных объектов» кафедры биотехнологии и микробиологии НИУ «БелГУ»
