Основная часть. 
Оптимизация условий регенерации растений озимого чеснока (alliumsativuml.) в культуре invitro

Изучение влияния гормонального состава питательной среды на развитие растений-регенерантов, а также на регенерационную способность позволило установить, что дополнение основного состава питательной среды МС ауксином НУК в концентрации 0,1 мг/л вызывало развитие растений-регенерантов без корневой системы. Высота растения на данной питательной среде составила у сорта Зубренок 15,0 см, сортообразца МГ-3 — 13,8 см, при этом регенерационная способность составила 80,0% и 93,3% соответственно. Индекс формирования растения равен 0 (табл. 1).

Таблица 1. Влияние гормонального состава питательной среды на регенерацию эксплантов озимого чеснока.

На питательной среде, содержащей НУК в концентрации 0,5 мг/л регенерационная способность была равна 100% у сорта Зубренок и 93,3% у сортообразца МГ-3. Индекс формирования растения составил 19,6 у сорта Зубренок и 20,3 у сортообразца МГ-3. Данная питательная среда способствовала интенсивному развитию надземной части (высота растения у сорта Зубренок была равна 19,6 см и 18,3 см у образца МГ-3) и развитию слабой корневой системы (длина корней у сорта Зубренок и сортообразца МГ-3 составила 1,0 см и 0,9 см соответственно).

Питательные среды с добавлением НУК и 6-БАП в концентрациях 0,1−2,0 мг/л и 0,1−3,0 мг/л соответственно вызывали развитие надземной части у растений-регенерантов, высота растения при этом находилась в пределах 12,9−27,2 см. Присутствие НУК и 6-БАП в составе питательной среды угнетало развитие корневой системы у большинства растений-регенерантов, длина корней составила 0,6−1,9 см. Таким бразом, индекс формирования растений на питательных средах, содержащих НУК и 6-БАП, был равен у сорта Зубренок 0−30,5, сортообразца МГ-3 — 0−11,0. Регенерационная способность при этом составила у сорта Зубренок и сортообразца МГ-3 80,0−100%.

Дополнение основного состава питательной среды ауксином 2,4-Д в концентрациях 0,5 и 1,0 мг/л значительно снизило индекс формирования растения, который составил у сорта Зубренок 2,1−2,3, у сортообразца МГ-3 — 1,9−2,3. Это связано с тем, что на данной питательной среде растения-регенеранты вегетировали с хорошо развитой как надземной частью, так и корневой системой. Высота растения при этом была равна 19,2 см и 20,9 см у сорта Зубренок, 17,6 см и 22,4 см у образца МГ-3, а длина корневой системы составила у сорта Зубренок 9,3 и 9,1 см, а у сортообразца МГ-3 — 9,2 и 9,6 см. Регенерационная способность и у сорта, и у сортообразца равна 100%.

На питательной среде, содержащей 2,4-Д (1,0 мг/л) и кинетин (0,5 мг/л), регенерационная способность составила 93,3% для сорта Зубренок и 100% для сортообразца МГ-3, высота растения и длина корневой системы были равны 18,3 см и 4,2 см у сорта Зубренок и 19,9 см и 3,5 см у образца МГ-3, индекс формирования растения — 4,4 и 5,6 соответственно.

Питательная среда с добавлением 2,4-Д и кинетина в концентрациях 1,0 мг/л и 2,0 мг/л соответственно не вызывала развития корневой системы у растений регенерантов, а высота растения на данной питательной среде составила 14,1 см у сорта Зубренок и 11,7 см у сортообразца МГ-3. Регенерационная способность при этом была равна у сорта Зубренок 86,6% и 93,3% для сортообразца МГ-3. В связи с отсутствием корневой системы индекс формирования растения у двух образцов составил 0.

Таким образом, оптимальной питательной средой для культивирования сортообразцов озимого чеснока в условиях invitro являлась питательная среда MС, дополненная ауксином 2,4-Д в концентрации 0,5 мг/л. На данной питательной среде регенерационная способность у сорта Зубренок и сортообразца МГ-3 составила 100%, а индекс формирования растения был равен 2,1 и 1,9 соответственно.

Большинство исследователей в своих работах по улучшению развития растений-регенерантов чеснока в условиях invitro и формированию луковицы применяли в составе питательной среды сахарозу в концентрации 30 г/л [7, 8, 13,15, 23]. Однако E.K. Kim, M.S. Haque, S.S. Kim, J. Zel, M.Y. Yasseen использовали концентрацию сахарозы, равную 80−130 г/л, так как считали, что полноценная луковица может сформироваться только при высокой концентрации углеводов [10, 11, 12, 16, 17]. В вышеописанном эксперименте образование луковицы не происходило, поэтому был поставлен эксперимент по выявлению оптимальной концентрации сахарозы в составе питательной среды, которая способствовала бы развитию луковиц у растений-регенерантов.

Изучение влияния концентрации сахарозы на развитие растений-регенерантов, регенерационную способность, а также на развитие луковицы позволило установить, что концентрация сахарозы 60 г/л в составе питательной среды МС без регуляторов роста вызывала развитие полноценной луковицы у сорта Зубренок и у сортообразца МГ-3, средняя масса луковицы равна 1,04 г и 0,92 г соответственно (табл. 2). Регенерационная способность при этом составила 80,0% для сорта Зубренок и 93,3% для сортообразца МГ-3, а индекс формирования растений — 3,2 и 2,8 соответственно. Данная питательная среда вызывала развитие как надземной части (высота растения составила у сорта Зубренок 21,1 см и 20,8 см у образца МГ-3), так и корневой системы (длина корней была равна у сорта Зубренок и сортообразца МГ-3 — 6,6 см и 7,3 см соответственно). Увеличение до 80 г/л или же снижение до 20−40 г/л концентрации сахарозы в составе питательной среды МС без регуляторов роста не вызывало образования луковиц у растений-регенерантов.

Однако концентрация сахарозы 80 г/л в составе питательной среды Ѕ МС без регуляторов роста способствовала развитию полноценной луковицы у растений-регенерантов, средняя масса луковиц при этом для сорта Зубренок составила 0,61 г и 0,59 г для сортообразца МГ-3. Регенерационная способность в данном случае равна у сорта Зубренок 73,3% и 66,7% у сортообразца МГ-3, а индекс формирования растения составил 3,2 для обоих образцов. Растения-регенеранты на данной питательной среде были с хорошо развитой надземной частью и корневой системой. Высота растения и длина корней у сорта Зубренок составили 20,1 см и 6,3 см, а у сортообразца МГ-3 — 21,7 см и 6,7 см соответственно.

Изучение влияния различных концентраций сахарозы, в составе питательной среды МС, дополненной ауксином 2,4-Д в концентрации 0,5 мг/л позволило установить, что растения-регенеранты с хорошо развитой надземной частью, корневой системой и луковицей формируются на питательной среде с концентрацией сахарозы 40 г/л. Регенерационная способность при этом равна 86,6% для сорта Зубренок и 73,3% для сортообразца МГ-3, индекс формирования растения составил 3,1 и 3,0 соответственно. Высота растения и длина корней были равны у сорта Зубренок 19,9 см и 7,3 см, у сортообразца МГ-3 — 21,1 см и 7,6 см соответственно. Средняя масса луковицы составила у сорта Зубренок 0,9 г и 0,91 г у сортообразца МГ-3.

Хорошая надземная часть и корневая система, а также луковица развивались у растений-регенерантов на питательной среде МС с добавлением 2,4-Д (1,0 мг/л) и концентрацией сахарозы 60 г/л. На данной питательной среде регенерационная способность составила для сорта Зубренок 60,0% и 73,3% для сортообразца МГ-3, индекс формирования растения равен 2,9 и 3,0 соответственно. Высота растения и длина корней были равны у сорта Зубренок 21,4 см и 7,3 см, у сортообразца МГ-3 — 20,6 см и 6,9 см соответственно. Средняя масса лукавицы составила у сорта Зубренок 0,65 г и 0,60 г у сортообразца МГ-3.

M.Y. Yasseen предложил дополнить состав питательной среды активированным углем в концентрации 5 г/л и сахарозой в концентрации 120 г/л. По его мнению это способствует хорошей приживаемости растений-регенерантов без акклиматизации при переносе их в условия invivo [16].

Изучение влияния активированного угля в составе питательной среды на развитие растений-регенерантов, а также на регенерационную способность позволило установить, что дополнение питательной среды МС активированным углем в концентрации 0,16 г/100 мл способствовало развитию у растений-регенерантов хорошей корневой системы и слабой надземной части. Высота растения и длина корней составила 10,5 см и 10,9 см у сорта Зубренок 9,8 см и 10,2 см у образца МГ-3 соответственно. Индекс формирования растений был равен 1,0 у сорта Зубренок и 0,9 у сортообразца МГ — 3, регенерационная способность — 100% и 80% соответственно (табл.3).

На питательной среде, содержащей активированный уголь в концентрации 0,25 г/100 мл, регенерационная способность составила 100% у сорта Зубренок и сортообразца МГ-3, а индекс формирования растения — 0,8 и 1,1 соответственно. Высота растения и длина корней были равны у сорта Зубренок 11,6 см и 13,8 см, а у образца МГ-3 — 13,7 см и 12,4 см соответственно. Таблица 3.Влияние концентрации активированного угля в составе питательной среды МС на развитие эксплантов озимого чеснока.

Питательная среда МС, не содержащая в своем составе активированного угля, вызывала развитие у растений-регенерантов только надземной части как у сорта Зубренок, так и у сортообразца МГ-3, высота растения составила 0,2 см и 0,7 см соответственно. Регенерационная способность в данном варианте была равна 60% и 80% соответственно. Индекс формирования растения у всех образцов составил 0, развитие как надземной части (высота растения составила у сорта Зубренок 21,1 см и 20,8 см у образца МГ-3), так и корневой системы.

Изучение влияния активированного угля в составе питательной среды МС, дополненной ауксином 2,4-Д в концентрации 0,5 мг/л, на развитие растений-регенерантов позволило установить, что растения с хорошо развитыми надземной частью (высота растения у сорта Зубренок и образца МГ-3 равна 18,4 см и 16,8 см) и корневой системой (длина корней составила у сорта Зубренок и сортообразца МГ-3 — 15,6 см и 17,5 см соответственно) формируются на питательной среде с концентрацией активированного угля 0,25 г/ 100 мл. Регенерационная способность при этом равна у сорта Зубренок и сортообразца МГ-3 100%, индекс формирования растения составил 1,1 и 0,9 соответственно.

Снижение концентрации активированного угля и отсутствие его в составе питательной среды МС + 2,4-Д (0,5 мг/л) вызывало развитие слабых растений со светло-зелеными листьями. На питательной среде, содержащей активированный уголь в концентрации 0,16 г/100 мл, регенерационная способность была равна 80% у сорта Зубренок и 100% у сортообразца МГ-3, а индекс формирования растения — 0,7 и 0,6 соответственно. Высота растения и длина корней составила у сорта Зубренок 8,6 см и 12,7 см, а у образца МГ-3 — 9,0 см и 13,4 см соответственно.

Питательная среда, не содержащая в своем составе активированного угля, способствовала развитию у большинства растений-регенерантов только надземной части, высота растения составила 14,4 см у сорта Зубренок и 10,9 см у образца МГ-3. Регенерационная способность при этом была равна 80% у сорта Зубренок и образца МГ-3, а индекс формирования растений у сорта Зубренок составил 12, у сортообразца МГ-3 — 0.

Индекс формирования растений в большинстве вариантов был близок к 1, но растения-регенеранты на питательной среде МС, дополненной 2,4-Д в концентрации (0,5 мг/л) и активированным углем (0,25 г/100 мл), развивались сильные, с темно-зелеными листьями и хорошо развитой корневой системой.

Хлорхолинхлорид во всех использованных концентрациях оказал подавляющее действие на регенерацию эксплантов. На всех вариантах питательных сред у эксплантов отсутствовало развитие как корневой системы, так и надземной части растения. Через 35 дней после закладки эксперимента экспланты отмирали.

Аналогичное действие на развитие эксплантов оказала и абсцизовая кислота во всех применяемых в эксперименте концентрациях, только при концентрации 25 мг/л образовался один листочек длиной 5,1 см, но корневая система отсутствовала. Дальнейшее увеличение концентрации абсцизовой кислоты в составе питательной среды МС подавляло развитие не только корневой системы, но и надземной части. Через 60 дней после закладки эксперимента экспланты отмирали.