ДЕЙСТВИЕ ГИББЕРЕЛЛИНА И ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ПРОЛИФЕРАЦИЮ МИКРОПОБЕГОВ ЛИМОННИКА КИТАЙСКОГО IN VITRO Шорников Д.Г.

Изучали действие гибберелловой кислоты и лазерного излучения на процессы пролиферации эксплантов  лимонника с апикальной почкой и без нее. Установлено, что наиболее существенное влияние на биометрические показатели формирующихся новых побегов оказывает наличие или отсутствие апикальной почки,   модифицируемое излучением лазера.
The effect of GA₃ and laser radiation on Schisandra chinensis explants with or without terminal bud proliferation activity was studied. It was stated, presence or absence of apical bud has more significant  for microshoots’ biometrical  rates, especially shoot length. The some modify effect of laser radiation was stated too.
 
Лимонник китайский является ценной лекарственной культурой, довольно перспективной в качестве нового садового растения. В настоящее время выделено большое количество перспективных генотипов как в России, так и за рубежом, разрабатываются технологии длительного хранения генетического материала, трансформации и размножения (Колбасина, 2000). Одной из наиболее перспективных технологий для размножения лимонника является клональное микроразмножение. В этой связи актуальную проблему представляет поиск способов усиления пролиферативной активности эксплантов в условиях in vitro, решение которой невозможно без всестороннего изучения ростовых реакций объекта в ответ на воздействие химических и физических факторов культивирования.
         В опытах использовали две группы стерильных микропобегов лимонника с апикальной почкой и удаленным апексом, помещенные вертикально на модифицированную питательную среду (пат. РФ № 2440414), содержащую разные концентрации гибберелловой кислоты (ГК) (Шорников и др., 2012). После суточной этиоляции экспланты подвергали действию излучения гелий-неонового лазера ЛГ 72-1 ( λ = 635 нм, мощность 1,7 мВт). Данные снимали через два месяца культивирования, в программе Microsoft Office Excel 2007 вычисляли средние значения длины сформированных побегов и коэффициента размножения, пользовательские значения стандартной ошибки и уровень доверительной вероятности для отдельных рядов данных, для аппроксимации результатов эксперимента использовали полином второй степени.
При анализе величины коэффициента размножения эксплантов лимонника с апикальной почкой и без нее (рис.1; 2) установлено, что наличие апикальной почки (рис.1.) приводит к стабильному росту исходного микрочеренка, при этом блокируется формирование новых микропобегов из латеральных меристем.  В результате коэффициент размножения в целом не превышает единицы, однако варианты среды, содержащей 2 мг/л гибберелловой кислоты, отличаются усиленной побегообразовательной способностью и превосходят по данному показателю контроль. Как показывают результаты аппроксимации экспериментальных данных с помощью полинома второй степени, излучение гелий-неонового лазера несколько усиливает пролиферацию побегов, что хорошо заметно на минимальных концентрациях гиббереллина (0,5 мг/л) и эффект возрастает с увеличением экспозиции, хотя различия с необлученным контролем несущественны при уровне значимости нулевой гипотезы α = 0,05.
При удалении апикальной почки наблюдали сильный разброс по показателю коэффициента размножения от 0,1 до 2,3 в контроле (рис.2). В данном случае применение гиббереллина в концентрации 2 мг/л также стимулировало побегообразование. В этих вариантах коэффициент размножения составил 1,6-2,1 хотя контрольные значения превышены не были. Низкоинтенсивное когерентное излучение в диапазоне выбранных экспозиций не оказало существенного влияния на процесс микроразмножения декапитированных эксплантов.



Характер и особенности линейного роста сформированных побегов лимонника существенно отличались как при использовании эксплантов с удаленной апикальной почкой, так и при сохраненном апексе (рис.3; 4).
         Экспланты с апикальной почкой в основном формировали достаточно длинные побеги (21,7-24,5 мм), в некоторых вариантах до 27-33 мм, что существенно превосходит контрольные значения (рис.3). Между различными концентрациями гиббереллина в сочетании с низкоинтенсивным когерентным излучением не было выявлено закономерного влияния на показатели средней длины формирующихся побегов, но в данном случае при аппроксимации установлена зона оптимума воздействия лазерного излучения (960 с), независящая от концентрации гибберелловой кислоты.
         При удалении апикальной почки средняя длина побегов составила 13-16 мм, зона оптимума действия лазерного излучения сместилась на 1920 с, максимальная длина прироста составила 24,5-25,0 мм (рис.4). При экспозициях 120 и 960 с наблюдали постепенное увеличение средней длины микропобегов вместе с возрастающей концентрацией гиббереллина, однако различия статистически несущественны как между разными вариантами концентрации ГК так и с необработанным контролем.
         В культуре тканей для лимонника характерно ярко выраженное апикальное доминирование и как следствие – ингибирование развития пазушных меристем, которое снимается удалением терминальной почки. Таким образом, наличие или отсутствие апикальной почки оказывает существенное влияние на направление ростовых реакций лимонника in vitro, при этом формируются достаточно длинные одиночные побеги либо короткие многочисленные. Излучение гелий-неонового лазера оказывает модифицирующее действие на ответные реакции эксплантов усиливая вертикальный рост побегов, при этом эффективность экспозиции определяется наличием или отсутствием апекса у исходного микрочеренка.
 


1.    Колбасина Э.И. Актинидии и лимонник в России (биология, интродукция, селекция)/ Э.И. Колбасина. – М., 2000. – 264 с.
2.    Шорников Д.Г. Патент 2440414 С1 РФ МПК С12N 5/04 // А01Н 1/04 Питательная среда для микроразмножения лимонника китайского (Schisandra chinensis (Turcz.) Baill.) в условиях in vitro / Д.Г. Шорников, С.А. Муратова, М.Б. Янковская, заявл. 27.05. 2010., опубл. 20.01.2012. Бюл. №2. – 9 с.