ЭлБиб

XI Съезд Русского ботанического общества

занимает длительный период времени от 2.5 мес. у пихты, лиственницы и ели до 4.5 у сосны и 6-7 мес. у

сосны сибирской (семена которой требуют длительной стратификации).

Процесс эмбриогенеза у хвойных состоит из трех микроскопических стадий: проэмбриогенез, ранний

эмбриогенез и поздний эмбриогенез. Формирование проэмбрио идет по USE - типу, характеризуется свободным

делением ядер, миграцией их к основанию архегония и образованием 16-клеточного четырех ярусного

проэмбрио. Вся проэмбриональная стадия продолжается 5-7 дней. Ранний эмбриогенез включает внедрение

инициалей эмбрио в зародышевый канал, и их кливаж (10-14 дней после оплодотворения), а также

дифференциацию зародышевой оси на семядоли, гипохотиль и зародышевый корешок (20-25 дней после

оплодотворения). Стадией позднего эмбриогенеза завершается внутрисемейной рост зародыша в процессе

созревания семян и во время их стратификации.

Для изучения закономерностей эмбриогенеза у хвойных видов и его регуляции большие перспективы

открываются при использовании методов культуры тканей и органов. Культурамегагаметофитов и изолированных

эмбрионов обеспечивает возможность слежения за новообразованием элементов структуры зародыша в строго

контролируемых условиях. Проведенные эксперименты по культивированию мегагаметофитов у сосны

сибирской

{Pirns sibirica

Du Tour) и лиственницы сибирской

{Larix sibirica

ЬебеЬ)на среде MS (Murashige,

Skoog, 1962) с различными комбинациями гормонов и в разном соотношении их друг с другом позволили

манипулировать процессами эмбриогенеза и формированием проростков. При этом определенное влияние на

эмбриогенез оказала стадия зрелости мегагаметофитов и зародышей при внедрении их в культуру in vitro. При

культивировании изолированных мегагаметофитов на стадии образования центральной клетки и яйцеклетки

эмбриональное развитие останавливалось: деление яйцеклетки не происходило. Из клеток мегагаметофита на

средах MS с преимущественным преобладанием цитокининов происходило образование только каллусной массы.

Вероятно, для индукции ядра яйцеклетки в мегагаметофите сосны сибирской необходим триггер в виде

пыльцевых трубок. При культивировании изолированных мегагаметофитов на стадии образования зиготы и

проэмбрио на среде MS с различным сочетанием гормонов эмбриональные процессы в культуре in vitro

продолжались. Эмбрионы проходили кливаж и глобулярную стадию развития; формировали зародышевую ось,

семядоли, гипокотиль. Однако зародышевые корешки не развивались, и образование проростков из таких

эмбрионов не происходило.

Наиболее перспективными для культивирования оказались мегагаметофиты через 10-14 сут после

оплодотворения, в период внедрения полового зародыша в зародышевый канал и его кливажа. При совместном

воздействии цитокинина и ауксина (ИУК 0.2 мг/л:БАП 1мг/л) удалось получить поликливаж полового зародыша

у сосны сибирской и индуцировать образование эмбриогенной ткани, способной к массовому заложению

соматических эмбриоидов.

Полный эмбриогенез в культуре in vitro наблюдался при культивировании мегагаметофитов уже на стадии

5-клеточного зародыша (14-20 дней после оплодотворения). Эмбриогенез шел в течение 2-х мес., после чего

формировались проростки. Однако у таких проростков полярность зародышевой оси нарушалось и на

месте зародышевого корешка образовывался каллус. При культивировании мегагаметофитов, содержащих

незрелые зародыши ("точковые" зародыши) на стадии их ранней дифференциации на среде MS с

преимущественным содержанием ауксинов наблюдалось ускорение хода эмбриогенеза, образование

проростков через 2 мес., как у сосны сибирской, так и у лиственницы сибирской.

Введением в культуру изолированных недоразвитых зародышей сосны сибирской (занимающих менее

1/2 длины зародышевого канала) было выявлено, что на среде MS, содержащей 0.5 мг/л ИУК и 0.2 мг/л кинетина,

в течение 7-ми суг культивирования происходило завершение эмбриогенеза, и появлялись зародышевые корешки.

Таким образом, вместо 4—5 мес. стратификации у семян кедра сибирского прорастание зиготических зародышей

происходит за 1 нед.

При культивировании зиготических зародышей сосны сибирской, лиственницы сибирской и сосны

обыкновенной

(Pinus sibirica

L.) на среде с 6-БАП происходило массовое образование адвентивных почек в

основании и кончиках семядолей через 1.5 мес. после посадки. При пересадке на среду с ауксином (2 мг/

л ИУК) формировались адвентивные побеги. Ризогенез был индуцирован у сосны обыкновенной и ели

сибирской

{Picea sibirica

Ledeb) на безгормональной среде, а у сосны сибирской и лиственницы

сибирской - на среде с ИМК (1 мг/л). При дальнейшем культивировании из адвентивных почек образуются

жизнеспособные растения. При пересадке адвентивных почек и эмбрионов на ранней стадии дифференциации

сосны сибирской и лиственницы сибирской на среду с 6-БАП (1-2 мг/л) происходило активное образование

органогенного каллуса, через 2—3 нед каллус увеличивался в размерах (в 10 раз), и в однородной структуре

каллусных клеток возникали меристематические очаги. В меристематических очагах каллуса идет активный

морфогенез, закладываются примордии хвои и побегов.

Образование органогенного каллуса было получено нами при культивировании микроспороцитов у

лиственницы сибирской, микроспор у сосны обыкновенной. Через 4-5 мес. культивирования в андрогенном

170

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека