1.3 Культура изолированных зародышей
Метод выращивания изолированных зародышей на искусственной питательной среде успешно развивается, начиная с работ Ханнинга, проведенных еще в 1904г. Различают выращивание на искусственной питательной среде зародышей из зрелых семян и зародышей из незрелых семян, изолированных на ранних фазах развития.
В первом случае зародыши чаще всего полностью дифференцированы.Изолирование их и выращивание на искусственных средах служит целям изучения потребностей их в элементах питания. Особенно интересно для ученых выяснить роль в питании зародыша веществ, поступающих из других частей семени - или усваиваемых им прямо из питательного субстрата. Это физиологическое направление в выращивании изолированных зародышей можно дополнить изучением состояния покоя зародыша может быть непродолжительным, а может требовать применение специальных приемов обработки семян, таких, как стратификация (воздействие пониженных- 2-5º - температур) в течение продолжительного времени. Выращивание в стерильных условиях на искусственной питательной среде дает в этом случае возможность применить различные вещества для преодоления состояния состояние покоя и стимулирования роста зародыша. Изучение потребности растений в низких температурах для их дальнейшего развития также можно провести на изолированных зародышах. Практическое значение культуры изолированных зародышей из зрелых семян заключается в ускорении получения растений из трудно прорастающих семян. Семена ирисов имеют длительный период покоя и прорастают в течение 2-3 лет. Выращивание изолированных зародышей без эндосперма и покровов семени, которые и вызывают задержку прорастания семян, позволяет ускорить развитие растений. Для вычленения зародышей обычно используют набухшие семена. Их стерилизуют, иногда дополнительно обжигают в пламени спиртовки, а затем в стерильных условиях препарируют и выделяют зародыш.
Работа с изолированными зародышами из зрелых семян относительно проста и может быть организованна в любой лаборатории селекционной станции. Труднее работать с зародышами, изолированными на ранних стадиях развития из незрелых семян. Значительно меньшие размеры самого зародыша и органов из которых он вычленяется, создают технические трудности. Но наиболее сложным в этом случае является подбор питательных сред, которые должны обеспечить развитие зародыша до состояния, которое он имеет в зрелом семени, его прорастание и рост.
Требование к веществам высокой физиологической активности, которые вносят в питательную среду, неодинаковы на разных стадиях зародыша. В зависимости от природы растения, питательные среды могут значительно отличаться по составу, но почти во всех случаях, кроме минерально-сахарной основы, в их состав включают эндоспермы из незрелых семян разных растений, набор аминокислот, витамины и гормоны- ауксины, цитокинины (кинетин, 6-бензиламинопурин) и гиббереллины.
1.4 Биология вида Ириса Низкого 2(V) D
1.4.1 Систематика
Отдел: Покрытосеменные, или Цветковые растения
(Angiospermae, Anthophyta, или Magnoliophyta)
Порядок:
Семейство: Ирисовые или Касатиковые(Iridaceae, или )
Род: Ирис(Iris )
Вид: Ирис низкий (Iris pumila 2(V) D .)
1.4.2 Описание вида Iris pumila 2(V) D –
Касатик низкий
Невысокий (8-15см) травянистый короткокорневищный многолетник, степной геофит. Листья мечевидные, сизовато-зеленые. Цветки одиночные, на коротких цветоносах, желтые, фиолетовые, синие. Компонент типчаково-ковыльных степей. Трубка околоцветника тонкая, далеко выступающая над прицветниками, в 3-5 раз длиннее завязи, наружные доли околоцветника сверху у основания с бородкой, вниз отогнутые, продолговато-эллиптические, уже и несколько короче внутренних долей, обратнояйцевидных, внезапно суженных в ноготок; надрезы у верхней губы острые. Плод - трехгранная заостренная коробочка. От касатика безлистного (L. aphyllci L.) отличается тем, что у последнего стебель превышает мечевидные листья, цветков от 1 до 3, один верхушечный, доли околоцветника почти равные, с округленной верхушкой, нити тычинок почти равные пыльникам, завязь на ножке, равной ей по длине, 3-гранная. На территории обширного ареала распадается на несколько трудно распознаваемых по морфологическим признакам рас, возможно, подвидов. В Красной книге РФ.
1.4.3 Из истории
Ирис имеет плоские, как лезвие ножа листья. По этой причине немцы прозвали его «меч-лилия». Русское название ириса звучит очень ласково: «касатик». В переводе с латинского «ирис» означает «радуга». Последнее название обусловлено очень разнообразной окраской цветков. Они могут быть темно-фиолетовыми, светло-фиолетовыми, белыми, розовыми, желтыми, карминными, огненно-красными. Насчитывают около 300 оттенков цветков ирисов. Так, что вовсе не случайно эти растения олицетворяют радугу. По преданию, Меркурий и очаровательная Ирис провожают души усопших по семицветной радуге в страну вечного мира, жилище блаженных, украшенное вечнозеленым кипарисом. По этой причине, по-видимому, ирис считался символом мира и спокойствия. А вот в Древнем Египте он воспринимался как символ красноречия. Известно очень большое количество (более 30 тыс.) сортов культурного ириса, которые разводятся как прекрасные декоративные растения. Разнообразия окраски цветков ириса, их очень приятный нежный аромат, напоминающий запах цветков орхидей, декоративная зелень листьев, сохраняющихся до глубокой осени, - все это способствует широкой популярности растений. Существуют общества любителей ирисов и специальные журналы, посвященные культивированию этих высокодекоративных растений. Наиболее красивые и ароматные ирисы выращивались во Флоренции. Герб этого города несет изображение любимого цветка флорентинцев. Интересно отношения к ирису в Японии. 5 мая в Японии – день мальчиков, в этот день наряду с ветками дуба всюду можно встретить изображение ирисов, поскольку оба растения считаются олицетворением мужественности. Во время массового цветения, обычно в июне, по всей Японии совершается «ханами» - ритуальное созерцания цветов. Основная цель этого ритуала – вызвать в душе человека чувство радости, восхищения перед красотой жизни. Ирисы ценятся не только за красоту. При медленной сушке корневища некоторых видов (германского, бледного и флорентийского) приобретают аромат фиалки, так содержат душистое вещество «ирон» с запахом фиалки. По этой причине в народе их называют фиалковым корнем, который нередко используется при изготовлении зубных порошков, духов, одеколонов. Им ароматизируют кулинарные изделия, ликеры, вермуты, уксус. В Японии, Пакистане и США из волокнистых листьев некоторых ирисов вяжут веревки, делают щетки и грубые ткани. Из корневищ многих ирисов можно получить крахмал, а из цветков – зеленые чернила и так называемую ирисовую зелень – краску для живописи по слоновой кости.
1.4.4
| Цикл развития: | |
| многолетник | |
| Почва: | |
| pH: | нейтральная |
| механический состав почвы: | легкие почвы, суглинки питательная, рыхлая, умеренно- влажная, известковая, плодородная, деренированная |
| Посадка и размножение: | |
| способ посадки семенами: | безрассадный не выносит заглублений глубина заделки семян 3-4см |
| срок посева семян в открытый грунт: | после созревания или под зиму |
| вегетативное размножение: | • размножают после цветения делением корневища; |
| расстояние между растениями: | 30см |
| Зимостойкость: | |
| Степень зимостойкости | зимостоек |
| Укрытие на зиму | не требуется |
| Жизненная форма: | |
| длинно-корневищное растение | |
| Высота: | |
| 10-15см | |
| Сроки цветения: | |
| • конец апреля - начало мая; | |
| Декоративные свойства: | |
| листья, цветки | |
| Размер цветка (соцветия): | |
| • цветок размером около 8 см; | |
| Форма цветка (соцветия): | |
| • цветок крупный, простой, из шести лепестковидных долей околоцветника, с бородкой на наружных долях; | |
| Форма и окраска листьев: | |
| все листья прикорневые, широколинейные, сизоватые | |
| Прочее: | |
| • основной родоначальник группы карликовых бородатых ирисов; | |
| Касатик карликовый (кочеток)- Iris pumila | |
| Региональный критерий редкости · вид достаточно обычный на протяжении всего ареала, но сокращающий численность своих популяций в пределах региона под влиянием антропогенных факторов. | Категория 2 (V) Уязвимый вид |
| Морфологоанатомические особенности Многолетнее травянистое растение до 15см высотой, с коротким толстым корневищем и розетками сизоватых мечевидных листьев. Хорошо развита система придаточных корней; из почек возобновления на корневище ежегодно развивается 2-5 надземных побегов. корневище состоит из годичных короких приростков, сохраняющихся живыми до 8-10 лет. Образуется рыхлокустовая система горизонтально расположенных коневищ, формирующих круговину. Цветонос до 3см с одним цветком. Цветы до 4-6 см в диаметре, самой разнообразной окраски: синие, ярко-желтые , синие с желтым, розовато-фиолетовые. На верхней стороне отогнутых наружных долей венчика имеется бородка волосков. Растения советлыми окрасками (от белых до желтых) встречается чаще. Почки возобновления будущего года погружены в почву на 2-3см. Осенью в них почти полностью сформированы зачатки вегетативных органов и цветков. Плод – многосеменная локулицидная коробочка крупных размеров с прямым зародышем, окруженным твердым эндоспермом. Семенная кожура толстая. В корневищах содержится эфирное масло сложного состава, гликозид иридин, дубильные вещества, органические кислоты, жирное масло, крахмал, слизь и смолистые вещества. | |
| Экология и биология Ксеромезофит. Преимущественно степной геофит, эфемероид, поликарпик компонент типчаково-ковыльных степей, однако многие популяции нередко заходят на солонцеватые понижения – «поды», где становятся компонентами полупустынной растительности. Предпочитает почвы легкого механического состава. Вегетация начинается в начале апреля. Через 3-4 недели наступает цветение. Цветет раньше других видов, в конце апреля - в начале мая. Цветение продолжается до 20 дней. Ежегодно плодоносит. Опыляющие ирисы насекомые - в основном шмели. Размножается семенами, но чаще вегетативно, разрастаясь по склонам в виде куртин- клонов, которые включают растения с цветками какой-либо одной окраски. При культивировании быстро стареет. | |
| Распространение: Встречается в области редко и приурочен преимущественно к южным и Приволжским районам Правобережья. Достоверно известно его местообитание в Кузоватовском (с. Спешневка), Старокулаткинском (с. Бахтеевка, с. Средняя Терешка), Николаевском (Акуловская и Варваровская степи), Сенгилеевском (с. Шиловка) и Радищевском (гора Вотлама, урочище Малая Атмала) районах. В Левобережье обнаружена одна желтоцветковая популяция близ с. Вишенки Мелекесского района. Находится на северо-восточной границе ареала. | Все районы области, кроме Заволжья. |
| Лимитирующие факторы. Распашка степных целинных склонов, интенсивный выпас скота, степные палы, урбанизация мест произрастания. Часть известных ранее местонахождений вида в настоящее время утрачено в результате деятельности человека. Так, в результате городской застройки уничтожено классическое местонахождение вида на западной окраине г. Волгограда. Уничтожение как раноцветущего растения: сбор цветов, выкопка корневищ для пересадки. | Использование · декоративное растение. В культуре с 1588 года. Один из родоначальников сортов группы карликовых бородатых ирисов. |
| Численность и тенденции ее изменения. Большая часть известных популяций находится в непосредственной близости к населенным пунктам и стремительно сокращает свою численность в результате действия факторов антропогенной природы. | |
| Принятые меры охраны. Рекомендуется к региональной охране в Волгоградской и смежных областях. Необходимо создание заказников в местах массового произрастания вида и контроль за состоянием природных популяций. Следует рекомендовать широкое внедрение касатика карликового в культуру и запрет изъятия живых растений из дикорастущих популяций. Взят под охрану в Ростовской (категория 2), Саратовской (категория 1) и Астраханской (категория 2) областях и Республике Калмыкии (категория 2). |
2. Место и время проведения исследований
2.1 Место проведения исследований
Работа проводилась поэтапно
1) Материал для лабораторных исследований отобран на территории Волгоградской области, западной части Калачевского района, на правом
берегу реки Дон, к югу от моста через реку, в балке Красной.
2)На базе лаборатории биотехнологии растений ГУ «Волгоградский региональный ботанический сад». Эта лаборатория единственная в Волгоградской области, которая занимается проблемами микроклонального размножения растений. На базе лаборатории ведутся работы по созданию семенного банка, банка культур in vitro всего Южного Федерального округа.
0 комментариев