Адаптация растений

Обычно укоренение микропобегов, их последующая адаптация к почвенным условиям и высадка их в теплицу или в поле являются наиболее трудоемкими этапами, от которых зависит успех клонального микроразмножения. В наших универсальных аэропонных установках процесс адаптации пробирочных растений к нестерильным условиям выращивания проходит намного быстрее и легче. В установках данного типа можно адаптировать любые виды растений.

Установка позволяет доращивать пробирочные растения и адаптировать их для высадки в грунт или аэропонную установку, а также производить черенкование растений в нестерильных условиях.

Размножение ряда растений in vitro в больших объемах возможно при успешном их переносе в нестерильные условия, то есть их акклиматизация. Следует отметить, что растительные клетки вынуждены акклиматизироваться уже при их введении в культуру. Условия in vitro отличаются коренным образом от условий in vivo, если мы стремимся получить достаточный коэффициент размножения. Требуется повышенная влажность, другое содержание солей по сравнению с концентрацией почвенного раствора, высокое содержание регуляторов роста. Процесс фотосинтеза in vitro практически отсутствует, в сосудах накапливается высокое количество этилена. Длительное нахождение растительного материала в таких условиях вызывает самые разнообразные анаболические, физиологические аномалии, длительного характера.

Многие авторы отмечают уменьшение слоев клеток в паренхиме листа, ее пористость с большими пространствами воздуха (Wetzstein H.J. et al 1982, Fuchigame Y.H. et al 1981).

Высокая влажность атмосферы сосуда, а также отсутствие воздействия ультрафиолетовой радиации in vitro уменьшает образование кутикулярного воска на листьях, изменяет его структуру. Без кутикулярного воздуха коэффициент водной диффузии увеличивается в 500 раз (Steinmuller D. et al, 1985).

Основной транспорт различных элементов in vitro идет по ксилеме. Так как ксилемный транспорт зависит в основном от транспирационного потока, то при 98 % влажности воздуха в сосуде он затруднен. Некоторые элементы, например Ca, вынуждены изменить путь перемещения (Borena Borhowska et al 1989).

У растений in vitro развиваются нефункциональные устьица, которые не закрываются под воздействием целого ряда специфических факторов (Capelladus M. et al, 1988). Корни, развившиеся в условиях in vitro, не имеют корневых волосков, проводящая система слабо развита, клетки сильно увеличены.

В таких условиях in vitro растения подвержены стекловидности. Стекловидность, или сверховодненность, растительного материала является следствием условий in vitro и зависит от состава питательной среды, условий световой комнаты, размера сосудов, продолжительности и частоты пассажей.

Как правило, стекловидные растения не приживаются в нестерильных условиях. Стресс, которому подвергаются растения при пересадке в нестерильные условия и который вызывает гибель большого числа растений, является результатом двух процессов: регулирование потерь воды и эффективности ее поглощения. Преодолеть водный стресс у растений, выращенных при тщательно контролируемых условиях трудно. Необходим продолжительный период регулирования температуры, света, относительной влажности. Такая процедура возможна в лабораторных условиях, но может быть лимитирующим фактором при промышленном производстве. Несмотря на применение влажных камер, искусственного тумана, отмечают много потерь у растений, чувствительных к стекловидности. Часть растений груши, вишни гибнут через 15-10 дней после пересадки в нестерильные условия.

Поэтому необходимо создать условия еще на этапе укоренения in vitro, чтобы к моменту пересадки растения были устойчивыми к неблагоприятным условиям in vivo. Открытие культуральных сосудов с целью создания в них более низкой влажности воздуха для земляники, яблони, вишни, груши не эффективно. Через 7-10 дней интенсивно развивается инфекция, многие листья засыхают, растения погибают еще до переноса в нестерильные условия.

В данном случае, высаживание пробирочных растений, отмытых от остатков питательной среды, непосредственно в аэропонную установку наиболее эффективно. В условиях аэропоники создаются идеальные условия для адаптации и развития мощной корневой системы. А это – залог хорошего роста растений в дальнейшем. На первом этапе для более мягкой адаптации растения накрывают пластиковыми стаканчиками, которые постепенно убирают.