PAZEMINĀTĀS TEMPERATŪRAS IETEKME UZ IN VITRO AUGIEM ATVESEĻOŠANA SAKŅU KULTŪRAS
description
Transcript of PAZEMINĀTĀS TEMPERATŪRAS IETEKME UZ IN VITRO AUGIEM ATVESEĻOŠANA SAKŅU KULTŪRAS
2005.gada 17.martā
7.lekcija
PAZEMINĀTĀS TEMPERATŪRAS IETEKME
UZ IN VITRO AUGIEMATVESEĻOŠANA
SAKŅU KULTŪRAS
2005.gada 17.martā
7.lekcija
7.1. PAZEMINĀTAS TEMPERATŪRAS IETEKME
IN VITRO
Ja runā par pazeminātas temperatūras ietekmi, tad jāizšķir būtiski atšķirīgi
uzglabāšanas veidi: miera perioda imitācija in vitro, vidēja vai ilgstoša uzglabāšana
taksonu bankā, kriosaglabāšana.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
7.1.1. Miera perioda imitācija in vitro
Audu kultūrās ir novērojumi, kas liecina, ka arī in vitro daļai augu saglabājas iekšējais gada ritms.
2005.gada 17.martā
7.lekcijaNe vienmēr būtu ieteicams mieru pazeminātā temperatūrā aizstāt ar fizioloģisko procesu mākslīgu uzturēšanu
paaugstinātā aktivitātē, kā, piemēram, vairošanās fāzē. To var izdarīt ar citokinīnu palīdzību, bet tas var arī
atsaukties uz auga vēlāku uzvedību ex vitro – pastiprinātu veģetatīvo augšanu, zarošanos,
ģeneratīvo procesu aizkavēšanos pat par vairākiem gadiem.
Īpaši tas attiecas uz kokiem un krūmiem, bet ne visiem tas ir izteikti. Piemēram, ceriņi var tikt pavairoti cauru
gadu bez īpašas ķīmiskās- vai termoapstrādes. Lielaugļu zilenēm turpretī nosacīts miera periods pazeminātā temperatūrā labvēlīgi atsaucas kā uz
kultūras juvenilizāciju, tā arī uz turpmāku attīstību gan in vitro, gan ex vitro.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Detalizētāk šie procesi Latvijā tiek pētīti ar lilijām Nacionālā botāniskā dārza Augu audu kultūru
laboratorijā atbilstoši zinātniskam projektam, proti:
“Fizioloģisko procesu regulācija augu Fizioloģisko procesu regulācija augu ilgstošas uzglabāšanas laikā pazeminātas ilgstošas uzglabāšanas laikā pazeminātas temperatūras apstākļos audu kultūrās: temperatūras apstākļos audu kultūrās: metodoloģiskā pamata radīšana taksonu metodoloģiskā pamata radīšana taksonu bankas izveidei bioloģiskās daudzveidības bankas izveidei bioloģiskās daudzveidības saglabāšanaisaglabāšanai ”.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Lilijām miera periods in vitro ieteicams gan izstādāmā materiāla
uzkrāšanas nolūkos, gan sīpolu optimālai aklimatizācijai pēc
izņemšanas no aukstuma kameras izstādot substrātā. Perioda ilgums vidēji nepieciešams 2 mēnešus,
atkarībā no šķirnes.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Šai laikā notiek aktīvi procesi pašā sīpolā. Tas pastiprināti uzņem no barotnes cukurus, piebriest,
un perioda beigās sāk veidot jaunas saknes, sīpoliņus; aktīvi sāk plaukt lapas. Tas nozīmē, ka
sīpoliņš tumsā un pazeminātā temperatūrā ir “izgulējies” un gatavs aktīviem augšanas un
attīstības procesiem. Tieši šādā stadijā lilijas tūlīt pēc izņemšanas no aukstuma kameras ieteicams
izstādīt substrātā ex vitro. Literatūrā trūkst datu par miera perioda fizioloģiskajiem pētījumiem audu kultūrās un tā pēcietekmi uz tālāko kultivēšanas
gaitu, augu kvalitāti in vitro un sekojoši ex vitro.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Kopumā pazemināta t° darbojas kā stresa faktors un juvenilizācijas signāls. Augu dzīvotspēja aukstuma apstākļos liecina par adaptācijas
sistēmu ieslēgšanos un tam nepieciešamajiem eksogēnajiem apstākļiem. Auga aukstumizturību
būtiski ietekmē genoms, kā arī dažādas fizioloģiski aktīvas vielas un fizikāli faktori, kas regulē gēnu ekspresiju, inducē noteiktus gēnus
un jaunu olbaltumvielu sintēzi, kurām ir aizsargfunkcija pazeminātas t° radītā stresa apstākļos, un kas var radīt vispārējo stresa
izturību.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
7.2. Vidēja vai ilgstoša uzglabāšana taksonu bankā
1988.g. žurnāls “Gartenbau” publicē vairākus rakstus par dažādu kultūru ilgstošu uzglabāšanu pazeminātā temperatūrā, lai veidotu no vīrusiem atveseļotu gēnu banku. A. Eckhard, V. Hanke u.c. uzglabājuši augus
2-4C ar 2 eksplantu variantiem un 7 barotņu variantiem, bet visos gadījumos tā bijusi
šķidrā MS barotne. Eksplanti bijuši vai nu neapsakņoti atsevišķi dzinumi vai arī
trīs dzinumi kopā,
kas iegūti proliferācijas fāzē, arī bez saknēm.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Augus vienā variantā uzglabāja ½ gadu un otrā – 1,5 gadus.
Barotne, kā publikācijā minēts, sastāvēja no ½ makro- un mikrosāļiem, 30 g.L-1 saharozes, 0,01 mg.L-1 BAP, bet
nesaturēja vitamīnus, glicīnu. Pēc iegūtajiem rezultātiem izrādījās, ka no
izmēģinātajiem augļkokiem kauleņus bija labāk uzglabāt kā dzinumu pušķi,
bet pārējos – kā atsevišķu dzinumu. Pēc izņemšanas no aukstuma kameras pēc 3 subkultūrām ieguva vēl labāku pavairošanos nekā no tiem dzinumiem, kas bija turēti tikai siltajā kamerā. Pēc 3 subkultūrām bija
iespējams atkārtoti uzsākt uzglabāšanu aukstumā.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
N. Dorion, B. Godin, C. Bigot (1993) pētījuši dažu gobu (Ulmus sp.) genotipu uzglabāšanu in vitro pazeminātās temperatūrās. Viņu pētījumi parādīja, ka
kamerā ar 7 C un 8 stundu fluorescento apgaismojumu izdzīvojušo augu daudzums uzglabāšanas perioda beigās, t.i., pēc 24-30 mēnešiem, bijis visai augsts
(>82%). Tas bijis tad, ja dzinumi pirms uzglabāšanas paspējuši apsakņoties. Tomēr autori piemetinājuši, ka
dažu aksilāro sazarojumu nekroze uzglabāšanas perioda beigās
samazināja pavairošanas koeficientu
no 3-4 līdz 1.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Atkarībā no klona, eksplanti, kas ņemti no uzglabātajiem augiem, apsakņojušies lēnāk un
sliktāk nekā kontrole, piemēram, Ulmus campestris – 20-30%. Savukārt Populus tremula (L.) x P.tremuloides (L.) dzinumi tikuši uzglabāti 3 mēnešus 4 C tumsā vai gaismā barotnēs ar vai bez 2iP, kā arī apsakņošanās barotnē ar NES (J.-F.Hausman et al., 1994). Dzinumi tika pārvietoti aukstuma kamerā dažādos laikos pēc
subkulturēšanas. RezultātāRezultātā dzinumi palika dzīvi 100% visos variantos.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Izmaiņas bija lapāslapās.Gaismā notika lapu brūnēšana un
nekroze, bet tumsā lapas palika zaļas. Stumbri bijuši zaļi un dzīvīgi visos
gadījumos.
Pēc aukstuma perioda no in vitro augiem, kas bija uzglabāti variantā ar 2iP, ieguva lielāku pavairošanās koeficientu nekā no kontroles
augiem, kas bijuši siltuma kamerā.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Zemenes varēja uzglabāt 42 mēnešus bez manipulācijām uz barotnēm ar kinetīnu un agaru
(A. Eckhard, V. Hanke et al., 1988). Pēc Nacionālā botāniskā dārza Augu audu kultūru
laboratorijas datiem (doktorante I.Samsone) bija ļoti svarīgs zemeņu eksplants, ko iestādīja
barotnē, kas domāta uzglabāšanai. Kā barības vidi izmēģināja gan proliferācijas, gan
apsakņošanās barotnes. Tā, 3 gadus uzglabājot pazeminātā temperatūrā
zemenes, optimālais variants izrādījās atsevišķi eksplanti bez saknēm un ar nogrieztām lapām. Laiks no
subkulturēšanas līdz ievietošanai aukstuma kamerā varēja būt no 3-14 dienām.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Savukārt dati par lilijām parādīja (G. Jakobsone), ka labākie kvalitatīvie rādītāji
tika sasniegti tad, ja sīpolus bez lapām un saknēm iestādīja barotnē ar
paaugstinātu cukura- (4-6%, atkarībā no šķirnes) un nelielu NES devu.
Vispirms tos 2-3 nedēļas ataudzēja normālā gaismas kamerā (25C, gaisma),
tiem izveidojās jaunas saknes un tikai tad lilijas pārvietoja kamerā ar pazeminātu temperatūru,
pie kam – tumsā.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Augu taksonu banku radīšana ir viena no aktuālākām problēmām bioloģijā visā pasaulē,
jo tā ir cieši saistīta ar ekonomiku. Lai saglabātu daudzas jaunradītās šķirnes, kā arī
retās sugas, būtu kopumā nepieciešama liela zemes platība un nepārtraukti apkopšanas darbi.
Lai to veiktu in vitroin vitro, platība reducējas līdz laboratorijām un gaismas plauktiem, taču regulāra
audu kultūru uzturēšana bioloģiski aktīvā stāvoklī ir darbietilpīga un dārga. Tādēļ šim mērķim lieto ilgstošu in vitro augu piespiedu uzturēšanu
pazeminātā t° bez pārstādīšanas, kas būtiski samazina taksonu bankas uzturēšanas izmaksas.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Kopumā par augu apstrādi ar pazeminātu temperatūru var teikt,
ka kā dabīgais miera periodsdabīgais miera periods, kāds ir
kokaugiem, sīpolaugiem, tā piespiedu piespiedu ilgstošā uzturēšana pazeminātā t°ilgstošā uzturēšana pazeminātā t°
saistīta ar aukstuma stresu augos. Tam var būt kā pozitīva, tā negatīva nozīme.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Savukārt negatīvais stresa aspekts, īpaši ilgstošā uzturēšana pazeminātā t° var radīt dzīvotspējas samazināšanos.
Lai mērķtiecīgi vadītu in vitro kultivēšanas procesu, nepieciešama tā
bioķīmiska izpēte noteiktās kultivēšanas stadijās.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Augu ģenētisko daudzveidību radījusi kā daba, tā arī cilvēks, veidojot jaunas šķirnes un kultūras. Nereti izrādījies svarīgi saglabāt ne
tikai jaunas šķirnes, bet arī atgriezties pie sākotnējām, šos augus juvenilizējotjuvenilizējot vai arī
izmantojot kā materiālu krustošanai ar “modernajām” šķirnēm.
Augu audu kultūras un pazeminātas t° iedarbība kompleksā ar ķīmiskiem faktoriem, kā, piem.,
dažādiem citokinīniem (stimulē audu atjaunošanos) novērš kultūras novecošanos.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Latvijas tautsaimniecībai nozīmīga ir taksonu bankas izveidošana un kvalitatīva uzturēšana (piem., selekcijas materiāla), sterilo kultūru izmantošana pavairošanai. Tādēļ uz eksperimentos iegūto rezultātu bāzes jāizstrādā metodiskais pamats, kas
ļautu veidot ilglaicīgu in vitro augu kolekcijas organizēšanas stratēģiju arī
mūsu valstī.
2005.gada 17.martā
7.lekcija7.3. Kriosaglabāšana
Par kriosaglabāšanu sauc augu materiāla “konservēšanu” šķidrā slāpeklīšķidrā slāpeklī –196° C. Šī
metode ļauj uzturēt augu taksonus bez pārstādīšanas ļoti ilgu laiku.
Salīdzinot ar abām iepriekšminētajām metodēm, tā ir darbietilpīga un dārga. Ir vajadzīgas arī
speciālas iekārtas. Taču, piemēram, tropiskiem augiem tā ir vienīgā iespēja veidot gēnu banku,
jo šie augi normālā veidā ir neizturīgi pret
pazeminātu temperatūru.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
B. Malaurie simpozijā “In vitro culture and horticultural breeding” 2000.g. Somijā
deva plašu ieskatu par tropisko augu – kokosriekstu, kafijas, eļļas palmas, jamsa
u.c. kriosaglabāšanas iespējām un metodiskiem risinājumiem, kas nebūt nav
vienkārši. Kriosaglabāšanas panākumi ir atkarīgi no
eksplanta un tā īpatnībām.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Meristēmas iekapsulēšanu/dehidrēšanu lieto kafijai (Coffea L.), Marihot esculenta Crantz,
jamsam (Dioscorea), kokosa palmai (Cocos nucifera L.).
Citu metodi – dzinuma galotnes vitrificēšanu
var lietot, piemēram, Marihot esculenta un Coffea.
Šis ir izņēmuma gadījums, ka audu vitrifikācija ir vēlama parādība in vitro.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Tālāk seko
somatisko (piem., eļļas palmai Elaeis guineensis Jacq.) embriju vai
zigotisko (kafija, kokosa palma, eļļas palma) embriju, vai
izžāvētu sēklu (kafija), kauleņu (eļļas palma)
pirmreizējā sasaldēšana.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Liela nozīme ir osmotiskā aģenta izvēlei un koncentrācijai.
Parasti kā osmotiķi lieto saharozi. Nobeigumā izmanto pilienu sasaldēšanas metodi. Tas pieder pie ātrās sasaldēšanas
metodikas, ko vairāk lieto pēdējos gados un kas ietver materiāla iegremdēšanu šķidrajā
slāpeklī. Sākumā izmantoja lēno iekonservēšanu, lietojot
krioprotektoru. Šī metode ir vairāk noderīga šūnu kultūrām (Engelmann, Takagi, 2000).
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Dažādu metodisko pētījumu mērķis ir
kontrolēt atūdeņošanu un ledus veidošanos,
sasniegt vitrifikācijas fāzi un novērst kristālu veidošanos
atkausēšanas laikā, pasargāt šūnas no termiskiem
šokiem.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Izmantojot sēklas, šo metodi var lietot kā in situ, tā ex situ. Pēdējā ietver:
sēklu normālu uzglabāšanu, in vitro uzglabāšanu,
DNS uzglabāšanu, putekšņu uzglabāšanu,
uzglabāšanu laukā.Ex situ metode vairāk der tiem augiem, ko
var pavairot veģetatīvi (Engelmann, Takagi, 2000).
2005.gada 17.martā
7.lekcija
7.4. Atveseļošana
No baktērijām un sēnēm var atbrīvoties normālā audu in vitro kultivēšanas procesā.
Lai atbrīvotos no vīrusiem un viroīdiem, jālieto speciāla tehnoloģija.
V.Hanke, Ch. Fischer un B. Wolfram (1988), darbojoties ar augļkokiem,
secinājuši, ka ticamu vīrusu elimināciju nodrošina 2 paņēmienu kombinācija:
1) siltuma terapija un 2) meristēmu kultūra.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Ar siltuma terapiju var būt sarežģījumi, jo paaugstinātā temperatūrā var sākties
priekšlaicīga koku atmiršana. Ja temperatūra sasniedz 35-40 C, vīrusi vairs
nav spējīgi reduplicēties: tajās augu daļās, kas veidojas in vitro
termoapstrādes laikā, nav vīrusu.
Tad no šādiem augiem ņem apikālo meristēmu. Teorētiski būtu jāņem 0,1-0,3 mm,
bet praktiski ņem augšanas konusu ar 2-3 pāriem lapu aizmetņu un nelielu subapikālo audu slāni.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Kauleņu un sēkliņaugļu kokiem iespējams veikt termoapstrādi mēģenēsmēģenēs (C. Richter, A.
Eckhard, 1984), nodrošinot temperatūru dienā 38 1 C, bet naktī – 25-30 C, ja ir 16 stundu diena un apgaismojums 2000 lux.
Šādai temperatūras apstrādei ir piemēroti apsakņoti reģeneranti, kā arī in vitro augi
proliferācijas momentā ar 3-5 blakusdzinumiem. Blakusdzinumu
veidošanai lietderīgi centrālā dzinuma galotni dekapitēt.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Temperatūras apstrādei jāilgst minimāli 6 nedēļas. Pēc tam no blakusdzinumiem
noņem galotnes – 0,5-0,8 mm lielumā sēklaugļiem un
1,0 mm kauleņiem, tad liek uz šķidrās barotnes ar Zimmermann
sāļiem. Pēc tam in vitro fāzē izdara seroloģisko testēšanu.
Tiek konstatēti vīrusi, ko nevar izdarīt ar ELISA testu.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Apsakņoto atsevišķo reģenerantu temperatūras apstrāde ābelēm un skābajiem
ķiršiem ir iespējama, bet saldo ķiršu un plūmju reģeneranti
lielos daudzumos iet bojā. Ābelēm var mēģināt termoapstrādi dot
½ gadu, bet skābajiem ķiršiem un plūmēm – 4 mēnešus. Ņemot tik mazas galotnes kā
aprakstīts, milzīga daļa meristēmu iet bojā, tādēļ praksē termoapstrādi var paildzināt un
ņemt 5-8 mm galotnes.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
7.5. SAKŅU KULTŪRAS
Šajā sadaļā izmantota grāmata A.M. Смирнов “Рост и метаболизм
изолированных корней в стерильной культуре.” (Mосква:Hayka.-1970.-456 c.)
Sakņu kā atsevišķu orgānu kultūru izmanto vai nu tīri fizioloģiskiem eksperimentiem, vai arī dažādu
metabolītu ražošanai.
2005.gada 17.martā
7.lekcijaJa audu kultūrās audzē tikai saknes bez dzinuma, tad izdevīgākas ir šķidrās barotnes. Pie
tam jāņem vērā, ka pārstādīšana izdarāma ik pēc 7-14 dienām,
barotnes tilpumam jābūt ne mazāk kā 25 ml;
ja barotnes tilpums pārsniedz 50 ml, tad ir jādomā par barotnes aerāciju.
Aerācija kļūst labāka, ja kolbu ar kultūru kratakrata. Pupiņām tas sekmēja sakņu garuma
palielināšanos, bet kviešiem ieguva diametrāli pretēju efektu. Acīmredzot tas būs atkarīgs no
taksona.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Jālieto ūdens didestilāts.
Ir veikti speciāli izmēģinājumi, lai noskaidrotu ūdens ietekmi: vienā variantā
parastais destilētais ūdens, otrā – divas reizes destilēts ar stikla aparatūru. Rezultāti
destilētā ūdenī bijuši sliktāki: saknes tievākas,
sānsaknes divas reizes īsākas.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Osmotiskais spiediens Ja apskatam sakņu kultūru, tad ir
jāapskata arī simbioze un osmotiskais spiediens. Interesanti ir tas, ka daži autori uzskata, ka viens no simbiozes mērķiem ir
radīt saimniekaugā augstu osmotisko spiedienu, kas nodrošina augu attīstības
atsevišķo fāžu iziešanu. Arī orhideju dīgšanai izmanto augstas koncentrācijas
osmotiskos šķīdumus.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Parastos apstākļos augi sevi apgādā ar ūdeni, pateicoties osmotiskam spiedienam – 5-10 atm. šūnās, bet sāļainās tuksneša augsnēs tas var būt
vairāki 10 atm. Ja šiem augiem palielina osmotisko spiedienu ar relatīvi toksiskām
vielām, kā NaCl vai Na2SO4, tad tie aug labāk.
Katrā ziņā interesanti bijis tas, ka normālu attīstību augiem, kam nepieciešama simbioze,
iespējams panākt, aizvietojot simbiotiskās sēnes darbību ar vienu vienīgu parametru –
barotnes osmotiskā spiediena paaugstināšanu.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Bijis izdarīts eksperiments ar kukurūzas dīgli 1-2 nedēļas pēc
apputeksnēšanas, ko izdevās audzēt vienkāršā White barotnē, kam
pievienota vai nu augstas koncentrācijas saharoze vai 0,7% NaCl,
bet pēdējais izrādījies labāks. Katram augam nepieciešams savs
osmotiķis.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Ir augi, kam būtiski mainās sakņu rādītāji, ja saharozi nomaina ar mannītu.
Piemēram: lucernai (7,2 atm. šūnās) ar saharozi galvenās saknes garums ir bijis 146 mm,
kopējais sānsakņu garums – 27 mm, sānsakņu skaits – 1.
Turpretī ar mannītu mannītu galvenās saknes garums ir bijis 203 mm, kopējais sānsakņu garums – 150 mm,
sānsakņu skaits – 5.
2005.gada 17.martā
7.lekcijaAugstas koncentrācijas saharozes darbību var izskaidrot ar tās tiešo līdzdalību sakņu
metabolismā, kas skar šūnu caurlaidības šūnu caurlaidības procesusprocesus, kur osmotiskajam spiedienam,
acīmredzot, ir sekundāra loma. Var būt arī tā, ka, lietojot augstas koncentrācijas
cukurus, paaugstinās arī to piemaisījumu daudzums, kam var būt toksiska ietekme.Kā osmotiķi lietoja arī 0,1% Ca(NO3)2.
Apskatīsim vēl vienu būtiski svarīgu faktoru sakņu augšanai un attīstībai.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Temperatūra Sakņu augšana tomātiem apstājas, ja
temperatūra kļūst zemāka par 10 C un augstāka par 40 C. 15 C un 30 C saknes auga lēni, bet optimāla augšana konstatēta
robežās no 28-30 C. Citi par optimālu uzskata 25 C temperatūru. Tas ir atkarīgs no taksona, bet vidēji optimums svārstās
robežās no 25-27 C. Ir kultūras, kam nepieciešamas temperatūras maiņas.
2005.gada 17.martā
7.lekcijaVitamīni Izolētas saknes, kas aug audu kultūrās, ir
heterotrofas pret B grupas vitamīniem (visbiežāk pret B1, B6, PP). Izolētos orgānos
vitamīni darbojas kā aktīvi metabolīti un augšanas pamatfaktori, un , ja to trūkst, tad
pilnībā pārtraucās augšana. Sākotnēji, saknes audzējot, lika klāt raugu ekstraktu. Vēlāk noskaidrojās, ka to var
aizstāt ar nedaudziem vitamīniem un aminoskābju maisījumu.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Vienu augu saknēm (piem., linu) vajag tikai tiamīnu (B1), citu (burkānu) – B1 un B6, vēl citu
(saulespuķu)– B1, B6, PP. Tas liecina par dažādu
to sintēzes līmeni saknēs. Izmēģinājumos ar zirņiem konstatēts, ka
tiamīnstiamīns nodrošina normālu šūnu dalīšanos procesu meristēmā un sakņu augšanas
intensitāti. Saknes, kas nodalītas atsevišķi, var augt vai nu uz tiamīna rezerves rēķina, kas bija saņemts no dīgļlapām, vai, protams, no barotnei
pievienotā tiamīna.
2005.gada 17.martā
7.lekcijaNikotīnskābe (PP) arī ņem dalību šūnu dalīšanās procesā meristēmās.
Piridoksīns (B6) piedalās nitrātu atjaunošanā
daudzos pāraminēšanas procesos un aminoskābju apmaiņā. Piridoksīnam konstatēti arī aizvietotāji, kā piridoksāls, piridoksamīns,
etanolamīns.Līdztekus tam, kā minētie vitamīni darbojas
šūnu dalīšanās procesos sakņu meristēmās, kā arī pāraminēšanas procesos, tiem ir nozīmīga loma arī elpošanā. Īpaši tas attiecas uz tiamīnu. Par
pārējo vitamīnu nepieciešamību dati ir pretrunīgi.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Aminoskābes Daudzu divdīgļlapju saknes
sekmīgi aug barotnēs bez aminoskābēm, bet savukārt daudzi viendīgļlapji bez tiem nav spējīgi
sasniegt nepārtrauktu augšanu. Visbiežāk ir nepieciešams
triptofāns.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Auksīni Liela nozīme ir endogēno (dabīgo) auksīnu
attiecībām saknēs un nevis absolūtam auksīnu daudzumam.
Saknes pret auksīna iedarbību ir vairāk jutīgas nekā citi orgāni, un tad auksīnus
pielieto ļoti niecīgās koncentrācijās, daļai divdīgļlapju tie pat nebija nepieciešami
barotnē.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Daži piemēri, kā auksīni ietekmē šūnu augšanu:
sekmē cukura uzņemšanu un šūnas ogļūdeņu komponentu sintēzi, iedarbojas uz šūnu dalīšanos un
stiepšanos, veidojot sānsaknes un spurgaliņas, iedarbojas uz vadaudu diferenciāciju un
veidošanos, u.c.Meristēmu novecošanās procesu var aizkavēt saknēs, ja barotnei pievieno NES – kā izolētās
saknēs, tā arī visā audziņā in vitro.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Fenoli Tādi fenoli kā vanilīns, koniferīns, ferulskābe u.c. ir lignīna aromātiskie
priekšteči, stimulē sakņu augšanu. Vanilīns stimulēja sakņu augšanu
koncentrācijā 0,00001 mg.L-1. Ferulskābes optimālā deva lucernai – 0,10-0,15 mg.L-1. Bet ja lietoja IES + ferulskābi, abas tajās koncentrācijās, kas, atsevišķi ņemot, bija
labākā, tad pilnībā apstājās sakņu augšana.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Citokinīni Normāli citokinīnus nepielieto apsakņošanās procesiem. Bet ir
atsevišķas ziņas par to nepieciešamību.
KinetīnsKinetīns (6-furfuriladenīns) ir izdalīts no DNS hidrolīzes produktiem. Tas
aktivē aminoskābju ieslēgšanos polipeptīdu ķēdēs, pastiprinot
olbaltumvielu biosintēzi.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
KinetīnsKinetīns 0,001 mg.L-1 koncentrācijā stimulēja sakņu augšanu kā normāliem, tā
pundurformas tomātiem. 0,1 un 0,122 mg.L-1
tas izraisīja stumbra aizmetņu rašanos uz saknēm. Eksperimentos ar tomātu saknēm
izmantoja kinetīnu 0,0125-0,00625 mg.L-1, kā arī saharozi 0,75-3%. Augstās saharozes
koncentrācijās kinetīns stimulēja, bet zemās – kavēja sakņu augšanu.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Augu ekstrakti u.c. piedevas
Kokosriekstu pieniņš.Ir augu audi, kuru augšanai tas ir
neaizvietojams, bet saknēm to gandrīz nelieto (tā sastāvā ir citokinīns zeatīns). Izņēmums bijušas eikaliptu saknes, kas bez kokosriekstu pieniņa (14%) vispār
neauga.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Humāti. Tos iegūst no kūdras, brūnoglēm. Humāti ir augstmolekulāru organisko vielu maisījums, kas rodas
augsnē mikroorganismu sadalīšanas un sintēzes rezultātā, kā arī organisko vielu
sadalīšanās rezultātā. Humāti ietver aromātisko savienojumu molekulas –
polifenolus, aminoskābes, polipeptīdus. Tie stimulē augu augšanu pat uz labvēlīga mēslojuma fona arī ex vitro augiem.
2005.gada 17.martā
7.lekcija
Kazeīna hidrolizāts. Tas ir sabalansēts aminoskābju maisījums.
Raugu ekstrakts.Tas ļoti pozitīvi ietekmē sakņu augšanu.
Domājams, ka tas ir galvenokārt dēļ tiamīna, ko tas satur.
Vēl sakņu kultūrās lieto arī peptonu, iesala ekstraktu, u.c.