БИОТЕХНОЛОГИЯ РАЗМНОЖЕНИЯ IN VITRO ЭНДЕМИЧНЫХ ВИДОВ TULIPA SP. СЕВЕРНОГО И ЦЕНТРАЛЬНОГО КАЗАХСТАНА

Abstract

Казахстан является одним из ключевых центров распространения тюльпанов в мире, на территории которого произрастает более 30 видов тюльпанов, ареалы 9 видов находятся в Северном и Центральном Казахстане, из них 3 вида являются эндемичными – T. albertii (внесен в Красную книгу Казахстана), и относительно недавно открытые 2 вида тюльпанов – T. turgaica и T. auliekolica. Эти виды тюльпанов, как и все эндемичные растения, уязвимы к воздействию антропогенных угроз и изменению климата. Культура in vitro позволяет сохранить генетический материал эндемичных растений, являясь базисом для микроразмножения растений. Впервые с использованием современных методов биотехнологии разработаны высокоэффективные системы размножения редких и эндемичных видов Казахстана T. turgaica и T. auliekolica в условиях in vitro. Ранее эти узколокальные эндемики не были исследованы в условиях in vitro.

В качестве материала исследований были использованы стерильные луковицы, которые фрагментировали на поперечные срезы и помещали на среду МС содержащую зеатин (3,0 мг/л) и НУК (1,0 мг/л). Начало интенсификации роста микропобегов на сегментах луковичных чешуй наблюдали на 20-й день культивирования преимущественно на базальной части эксплантов. На начальном этапе происходило увеличение размера чешуи и формирование на внутренней поверхности морфогенных точек, из которых впоследствии развивались микропобеги.

Были выявлены видовые различия тюльпанов по скорости образования побегов. У вида T. auliecolica начало процесса побегообразования отмечали на 20-25 день культивирования, тогда как у вида T. turgaika на 35-37 день культивирования. Среднее количество микропобегов на эксплант у вида T. auliecolica составило 2-3 шт, у вида T. turgaika – 1 шт, длина побегов у вида T. auliecolica также была длиннее у T. auliecolica – 40 мм по сравнению с T. turgaika – 15 мм. С целью дальнейшей интенсификации роста побегов и индукции органогенеза было изучено влияние различных регуляторов роста. Нами были использованы такие фитогормоны, как цитокинины: БАП, кинетин, метатополин в концентрациях от 0,5 до 2,0 мг/л и ауксины НУК в концентрациях 1,0 и 0,5 мг/л. Наибольшее количество побегов было получено у вида T. auliecolica и T. turgaika на среде MС с добавлением БАП 2,0 мг/л и НУК 1,0 мг/л – 25 и 20 шт/эксплант соответственно. Наименьшее количество побегов у обоих видов образовалось на среде MС с добавлением кинетина 1,0 мг/л и НУК 1,0 мг/л. Стоит отметить, что использование кинетина и НУК в концентрации 0,5 мг/л не привело к побегообразованию у обоих видов тюльпана,а те морфогенные точки, которые были сформированы на среде с зеатином 3,0 мг/л и НУК 1,0 мг/л были ингибированы и остановили свой рост. Однако, повышение концентрации кинетина и НУК до 2,0 мг/л способствовала развитию 2 побегов на один эксплант у вида T. auliecolica, и одного побега у T. turgaika. Среда, содержащая 2,0 мг/л метатополина в сочетании с 1,0 мг/л НУК оказалось удовлетворительной и способствовала постепенному увеличению количества побегов как у вида T. auliecolica (9 шт/эксп), так у вида T. turgaika (6 шт/эксп).

В результате установлено влияние регуляторов роста на процесс микроразмножения Tulipa sp. и подобраны их оптимальные концентрации (БАП 2,0 мг/л, НУК 1,0 мг/л.) в среде культивирования.