Состав питательных сред на различных этапах морфогенеза.

Основное требование к составу питательной среды – полнота по составу и сбалансированность по содержанию минеральных солей.

Наиболее часто для культивирования используется среда Мурасиге и Скуга. Для различных культур применяется модифицированная среда, когда качественный состав минеральной части остается без изменений или делают кратное увеличение или уменьшение концентрации того или иного компонента. Содержание отдельных компонентов питательных сред часто оказывает значительное влияние на эффективность микроклонального размножения того или иного вида растений.

В качестве органических добавок используют различные наборы витаминов, аминокислот, регуляторов роста, вводимых в среду для управления морфогенезом или органогенезом растительных тканей и органов.

В состав питательных сред часто вводят витамины – пиридоксин, тиамин, никотиновую кислоту и другие.

На практике для каждого вида растений необходим более или менее индивидуальный подбор минерального состава среды, однако процесс ее оптимизации возможен только при постановке специальных экспериментов и применении методов математического моделирование.

Роль регуляторов роста.

Регуляция процессов роста в растениях представляет собой результат сбалансированного действия фитогормонов, стимулирующих и задерживающих рост.

Образование фитогормонов, их динамика и соотношение, инактивация и деструкция в растительном организме оказывают большое влияние на показатели процессов роста и развития растений: интенсивность, масштабность, направленность, локализацию, а также структуру и качество всех морфогенетических эффектов (Табл.1).

Экспериментальные данные показывают, что наиболее эффективным способом индукции различных форм морфогенеза является манипулирование с составом и концентрациями регуляторов роста в питательных средах. Согласно «модели Скуга-Миллера» образование побегов стимулируется при наличии преобладания концентраций цитокининов по отношению к ауксину, тогда как обратное соотношение способствует образованию корней. Эта модель приемлема для большинства растений, однако ее нельзя считать универсальной, так как способность к морфогенезу зависит не только от соотношения ауксинов и цитокининов, но и от других гормонов.

Исследования в области регуляторов роста позволили наметить пути управления такими процессами у растений, как цветение, плодообразование, вегетативное размножение, а также позволили осуществлять контроль за ростом растений, повышать их адаптацию к факторам, вызывающим стресс.

До последнего времени считалось, что регуляция физиологических процессов растений осуществляется пятью группами фитогормонов: ауксинами, гиббереллинами, цитокининами, абсцизовой кислотой, этиленом. Недавно было доказано существование шестой группы фитогормонов – брассиностероидов. Каждая из этих групп обладает специфичностью действия, а результат их действия определяется соотношением фитогормонов, характерным для каждой фазы онтогенеза, в котором следует выделять доминирующие фитогормоны. Фитогормоны явились фундаментом для возникновения биотехнологии и фитотехники растений.

Таблица 1.

Область влияния классов регуляторов роста на различных этапах онтогенеза.