Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Воронежская государственный лесотехнический университет им Г.Ф. Морозова»
Биотехнология растений Адаптация этапов микроклонирования
применительно к размножению кустарников
Методические указания к выполнению курсовой работы и дипломного проектирования
для студентов по направлению подготовки 19.03.01 Биотехнология
профиль - Промышленная экология
Воронеж 2018
УДК 575
Колесникова, Е. О. Биотехнология растений. Адаптация этапов микроклонирования применительно к размножению кустарников [Текст]: методические указания к выполнению курсовой работы и дипломного проектирования для студентов по направлению подготовки 19.03.01Биотехнология, профиль – Промышленная экология / Е.О. Колесникова; ВГЛТУ. – Воронеж, ВГЛТУ, 2018. – ЭБС ВГЛТУ. – 16 с.
2
ВВ Е Д Е Н И Е
Методические указания предназначены для студентов дневного и заочного обучения, выполняющих курсовой проект или технологическую часть дипломного проекта по биотехнологии растений.
Методические указания содержат методику осуществления работы: характеристики объекта для биотехнологической работы; возможные варианты применения биотехнологических приѐмов для размножения кустарников; подбора элементов минерального питания, применяемых для культивирования; применения фитогормонов, используемых для активации ростовых процессов растительной культуры; микроклонирования применительно к кустарниковым культурам.
Приведены прописи составления питательных сред.
1 ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЁКТА ДЛЯ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
Важным аспектом, обеспечивающим биотехнологическую и селекционную работу с любой культурой, является выявление биологического потенциала растений, выращиваемых в конкретном регионе.
1.1.Ботаническая характеристика растения
Таксономическая характеристика (семейство, род, вид), ареал обитания. Ботаническое описание растения. Биохимические особенности. Области возделывания.
1.2. Особенности роста и развития исследуемого растения в условиях открытого грунта
В результате проводимых исследований необходимо установить биоморфологические особенностей растения при выращивании в открытом грунте ЦЧР. Это касается высоты растения, типа стебля, характеристики побегов различного порядка, междоузлий. Необходимо отметить листорасположение, край листовой пластинки, форму листа, площадь листьев, изменение размеров метамеров.
Наблюдения за бутонизацией и цветением в период исследований. Необходимо отметить тип корневой системы.
Показать адаптационные свойства растения в зависимости от погодных условий, ГТК.
3
2 ВОЗМОЖНЫЕ ВАРИАНТЫ ПРИМЕНЕНИЯ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЁМОВ ДЛЯ РАЗМНОЖЕНИЯ КУСТАРНИКОВ
2.1. Зеленое черенкование
Понятие зеленого черенкования. Техника исполнения. Аспекты улучшения эффективности зеленого черенкования. Преимущества и недостатки.
2.2. Микроклональное размножение.
Понятие. Основные принципы. Типы питательных сред для различных кустарников. Преимущества и недостатки.
3 ЭЛЕМЕНТЫ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ
Основой всех питательных сред для культивирования растительных эксплантов является смесь минеральных солей. Это соединения азота в виде нитратов, нитритов, солей аммония; фосфора – в виде фосфатов; серы – в виде сульфатов; а также растворимые соли К+, Na+ , Са2+, Мg 2+ . Железо используется в виде хелатов (например, FeSO4·7H2O + этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА) или еѐ натриевая соль Na ЭДТА (трилон Б)) – наиболее доступной форме для усвоения растительными тканями.
Прежде всего необходимо приготовить маточные растворы макро-, микросолей и витаминов. Для среды Мурасиге и Скуга обычно готовят маточные растворы следующего состава: 1) NH4NO3, KNO3, KH2PO4, MgSO4 .7H2O (MgSO4. 7H2O вливают последним без нагревания, что предотвращает выпадение осадка); 2) раствор CaCl2; 3) раствор хелата железа (раствор FeSO4и ЭДТАNa2, необходимый для образования хелата железа, следует нагреть до кипения); 4) раствор микроэлементов.
Полученные растворы сливают в склянки с притертой пробкой, снабжают этикеткой и хранят в холодильнике. Хелат железа хранят в темной склянке.
Концентрированные растворы витаминов (каждого в отдельности) хранят во флакончиках. Для приготовления растворов берут десятикратную по отношению к добавляемой дозе навеску витамина и растворяют в 10 мл воды. В 1 мл этого раствора содержится порция витамина, необходимая для приготовления 1 л раствора по прописи Мурасиге-Скуга.
4
3.1. Макроэлементы
Макроэлементы, их роль в развитии растений, в т.ч. кустарников. Основные макроэлементы, применяемые для микроклонирования кустарников, наведение их маточных растворов.
Компоненты питательной среды Мурасиге-Скуга:
Макросоли на 1 литр маточного раствора требуется растворить последовательно:
-КNO3 38 г.
-CaCl2 (безводный) 8,8 г.
или CaCl2 . 2H2O 13,8 г.
-NH4NO3 33 г.
-MgSO4 (безводный) 3,6 г.
или MgSO4 .7H2O 7,4 г.
- KH2PO4 3,4 г.
На 1 литр среды следует брать по 50,0 мл маточного раствора макросолей.
3.2. Микроэлементы
Микроэлементы, их роль в развитии растений, в т.ч. кустарников. Основные микроэлементы, применяемые для микроклонирования кустарников, наведение их маточных растворов.
Микросоли на 100 мл маточного раствора следует растворить последовательно:
-H3PO4 620 мг.
-MnSO4 . 4H2O 2230 мг.
-ZnSO4 860 мг.
-Kl 83 мг.
-Na2MoCl4 . 2H2O 25 мг.
-CuSO4 . 5H2O 2,5 мг.
-CoCl2 . 6H2O 2,5 мг
На 1 литр среды следует брать по 1,0 мл маточного раствора микросолей.
3.3.Хелат железа
Хелат железа и его роль в развитии растений, в т.ч. кустарников. Наведение маточного раствора.
5