Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Естественное вегетативное возобновление лещины обыкновенной и потенции к регенерации её изолированных структур

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "Естественное вегетативное возобновление лещины обыкновенной и потенции к регенерации её изолированных структур"

На правах^укописи

□03474975

АЛИХАНОВА Арипат Абдулкадировна

ЕСТЕСТВЕННОЕ ВЕГЕТАТИВНОЕ ВОЗОБНОВЛЕНИЕ ЛЕЩИНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ И ПОТЕНЦИИ К РЕГЕНЕРАЦИИ ЕЁ ИЗОЛИРОВАННЫХ СТРУКТУР

03.00.12 — Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 2009

003474975

Работа выполнена на кафедре физиологии растений и теории эволюции Дагестанского государственного университета

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: доктор биологических наук,

профессор Юсуфов Абдулмалик Гасамутдинович

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор биологических наук, профессор

кандидат сельскохозяйственных наук

Бахтенко Елена Юрьевна Акимова Светлана Владимировна

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

Горный ботанический сад Дагестанского научного центра РАН

Защита диссертации состоится 23 июня 2009 г. в 1&-00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.043.08 при ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К. А. Тимирязева». Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева»

Автореферат разослан 22 мая 2009 г. Автореферат размещён на сайте www.timacad.rii

Ученый секретарь .¿гв-«^.

диссертационного совета ^ —~———о Белопухов С.Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы исследования. Лещина обыкновенная (Corylus avellana L.) как модельный объект выбрана в связи с её сортовым разнообразием и произрастанием в природе и в культуре (Кравченко, 2001; Mehlenbacher, 1991, 2003, Yezhov, Smykov, Khokhlov et al, 2005). Лещина является кустарником (Erdogan, Mehlenbacher, 2000) в естественных условиях легко вегетативно возобновляется и размножается корневищами, отводками (Пятницкий и др., 1963), порослью и зелёными черенками (Аристов, 2000; Березко, 2006; Руднева, 2006; Olsen, Valley, 2002).

Особенности реализации процессов регенерации, восстановление органов, тканей, клеток и их компонентов, как при естественном их обновлении, так и при повреждении или удалении их частей (Кренке, 1950) имеет значение для выживания организма и используется в биотехнологии растений. Обязательным условием дедифференцировки тканей экспланта и превращения их в каллусные клетки, помимо повреждения является присутствие в них ауксинов и цитокининов (Егорова, 2003).

В настоящее время проводится изучение процессов регенерации и морфогенеза у изолированных тканей, клеток и протопластов растений in vitro. Лещина отличается крупным зародышем и мясистыми семядолями, покрытыми тонкой кожурой. Имеются сведения о микроразмножении лещины путём использования апекса, побега, а также эксплантов семядолей с БАГТ (0,1 мг/л) для оздоровления посадочного материала от вирусной инфекции (Thomson, Legersted, Mehlenbacher, 1996). Образование эмриоидов отмечали как на средах содержащих ауксины (2,4Д, НУК) и цигокинины (кинетин, БАП), так и на средах, дополненных только цитокининами (Яцына, 1997).

Изучение процессов регенерации имеет общебиологическое значение. Выяснение связи между особенностями естественного вегетативного размножения и реализацией процессов регенерации у черенков и различных изолированных структур in vitro имеет значение для познания происхождения процессов регенерации и механизмов их реализации в онтогенезе.

Цель и задачи работы. Цель работы заключалась в исследовании реализации процессов регенерации у различных структур лещины путём использования взаимодополняющих методов и подходов. В соответствии с этой целью были поставлены следующие задачи:

1) изучить особенности естественного вегетативного возобновления лещины в экосистемах с разными антропогенными воздействиями;

2) изучить способность к каллусо- и корнеобразованию у стеблевых черенков лещины;

3) изучить процессы регенерации у эксплантов различных структур и се-

мядолей лещины при изменении условий культивирования in vitro;

4) сравнить влияние условий культивирования на морфогенез и накопление сырой и сухой биомассы эксплантами семядолей;

5) изучить влияние дифференциации каллуса на морфогенез.

Научная новизна работы. Впервые показана связь процессов регенерации различных изолированных структур с особенностями проявления естественного вегетативного размножения и возобновления лещины, как модельного объекта. Полученные результаты важны для познания онто- и филогенетических механизмов и факторов реализации процессов регенерации у структур.

Практическая значимость исследований. Полученные данные вносят определённый вклад в выяснение закономерностей проявления способности и активности к регенерации структурами индивидуума. Материалы диссертации могут быть использованы при чтении лекций по физиологии растений для студентов высших учебных заведений биологического и сельскохозяйственного профиля.

Апробация работы. Основные положения работы были представлены та ежегодных научных конференциях Дагестанского государственного университета (2004-2008); Дагестанского отделения Российского ботанического общества (2006); Международных научных конференциях «Проблемы биологии, экологии и образования: история и современность» (СПб, 2006); «Физиология растений - фундаментальная основа современной фитобиотехнологии» (Ростов-на-Дону, 2006); «Современная физиология растений; от молекул до экосистем» VI съезде ОФР России (Сыктывкар, 2007); «Биология клеток растений in vitro и биотехнология » (Звенигород 2008); «Физико-химические основы структурно — функциональной организации растений» (Екатеринбург, 2008).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ, включая 3 статьи в рецензируемом журнале.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения. Текст изложен на 132 страницах, включает 32 таблицы и 30 рисунков. Список литературы содержит 210 наименований из них 72 на иностранных языках.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для изучения состояния естественного вегетативного возобновления лещины были обследованы предгорья южного Дагестана (село Гурик, Табасаранского района на высоте 1000-1200 м над у.м.). Сравнивали особенности реализации процессов регенерации у сортов (Римский, Футкурами) и форм (Перестройка, Кавказ, Президент, Д-28, Южнодагестанский местный) лещины.

Культивировали одревесневшие и зелёные трёхузловые стеблевые черенки в парниках с искусственным туманом. Верхний слой субстрата составлял белый кварцевый песок (5 см), нижний смесь дерновой земли с перегноем (15-17 см). Черенки обрабатывали 10 % спиртовым раствором ИМК (10 мг на 1 мл 50 % этилового спирта) в течение 3 секунд (опыт), контроль - без обработки.

Экспланты (бхЮ мм) различных структур (апексы, фрагменты междоузлий зелёных побегов, черешков и пластинок листа) после стерилизации в растворе сулемы (0,1 %) в течение 10 минут культивировали in vitro на среде Му-расиге-Скуга (MC). Сравнивали процессы регенерации эксплантов семядолей зрелых и развивающихся незрелых плодов. Из каждой семядоли вычленяли эксгшанты нижней с почечкой (А) и без неё (Б), верхней (В) и средней (Г) частей. Варианты опыта: контроль среда MC (I), MC с ИМК (II), MC с БАП (III), MC с ИМК и БАП в соотношениях (1:1) (IV) и (1:2) (V). Концентрация ИМК и БАП в среде 1 мг/л. Варианты освещения: естественное комнатное освещение (1), 7 суток в темноте и в последующем на естественном освещении (2), 7 суток естественное освещение и в последующем в темноте (3), постоянно в темноте (4). Количество в опыте 30-50 образцов в пяти биологических повторностях.

Определяли сырую и сухую биомассу эксплантов по общепринятой методике (Третьяков, 1982). Проводили фиксацию, промывку, парафинирование и окраску препаратов (Барыкина и др., 2004). Изучали строение семядолей лещины на микротомных препаратах (18 мкм) под световым микроскопом (при увеличении х40; хЮО). Для просмотра и регистрации срезов использовали аппаратно-программный комплекс МЕКОС-Ц1 со световым микроскопом MO-TIC, компьютерным программным обеспечением.

Статистический анализ проводили по достоверным данным с использованием компьютерной программы Microsoft Excel 2002.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЕ ВЕГЕТАТИВНОЕ ВОЗОБНОВЛЕНИЕ ЛЕЩИНЫ

В ЭКОСИСТЕМАХ ПРИ АНТРОПОГЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

Лещина является крупным кустарником или деревом до 6-8 м высотой. На молодых побегах корневой поросли лещины закладываются корневые зачатки, особенно в фазе активного роста побегов (Erdogan, Mehlenbacher, 2000).

В трёх естественных природных местообитаниях лещины (варианты I, II, III) было охарактеризовано влияние антропогенного воздействия на размеры кустов, количество многолетних стволов и поросли с той его стороны, где возобновление наиболее выражено (0,5-0,7 м).

В каждом из вариантов выбирали средне- и хорошо развитые кусты, от-

личающиеся меньшим и большим числом многолетних побегов. Наибольшее антропогенное влияние (вырубка, выпас скота) было характерно для варианта (I), а наименьшее для варианта (III). Соответствующие выборки 20-25 кустов были разбиты по классам развития побегов для оценки естественного состояния зарослей лещины в изучаемых местообитаниях (табл. 1).

С повышением антропогенного влияния отмечено уменьшение числа многолетних побегов на кусте и увеличение числа отпрысков, что приводит к образованию куртин с большим числом поросли. Эти величины очень изменчивы, о чём можно судить по показателям коэффициента вариации (CV).

Таблица 1. Характеристика состояния насаждений лещины в зависимости _от антропогенной нагрузки_

Варианты Классы побегов, шт Многолетние побеги Отпрыски

количество, шт CV, % количество, шт CV, %

I 0-4 1,5±0,4 65 18,0±2,7 52

5-9 6,5±0,4 17 4,8±1,0 63

10-16 11,8±1,1 21 6,2±0,9 31

II 0-3 2,1±0,4 60 6,4±1,6 73

4-7 6,0±0,4 18 3,8±1,2 76

8-13 10,0±0,7 18 6,6±1,1 45

III 0-6 4,2±0,4 32 3,5±0,6 64

7-14 10,7±1,0 23 3,5±1,0 69

15-26 19,5±2,4 25 3,5±2,2 27

Примечание: варианты опыта (I, II, III) - природные местообитания лещины

С уменьшением числа многолетних побегов усиливается вегетативное возобновление лещины, о чём свидетельствуют данные варианта (III) по разным классам. Антропогенное влияние (изъятие молодого подроста, выпас скота) усиливает вегетативное возобновление лещины. При этом кусты представлены в виде куртин с малым числом многолетних побегов (вариант I). Антропогенное воздействие ухудшает общее состояние кустов. Вегетативное возобновление характерно для лещины и при увеличении площади питания кустов.

Особенности формирование каллуса и корней у черенков лещины Одревесневшие и зелёные черенки лещины изучаемых сортов и форм культивировали в парниках с искусственным туманом. У черенков на 15-е сутки было отмечено массовое каллусообразование в варианте с ИМК и в контроле, а на 17-е сутки началось формирование придаточных корней. Характер развития корней на черенках представлен на рисунке 1.

О

Я

О

4

Я

Рис. 1. Характер ризогенеза у черенков: образовавшие только каллус (1), каллус и корни го него (2), корни только на побеге (3), корни на побеге без каллуса (4), корни одновременно на каллусе и побеге (5)

1

5

Проявление ризогенеза стеблевых черенков различалось в зависимости от сортовых и возрастных особенностей. В условиях искусственного тумана стеблевые черенки неодинаково укоренялись. Большую активность к укоренению проявляли зелёные черенки, которые хорошо развивали корни и без обработки ИМК (табл. 2).

Таблица 2. Каллусообразование и укореняемость зелёных черенков лещины

Сорта и формы Каллусогенез, % Ризогенез, %

контроль опыт контроль опыт

Римский 65±0,9 78±0,7 3±1,6 18±1,4

Футкурами 93±0,7 80±1,1 13±2,4 30±2,2

Перестройка 88±0,5 88 ±0,5 23±1,4 22±1,4

Кавказ 100±0 100±0 33±1,6 30±1,7

Президент 80±1,4 80±1,4 20±2,8 20±2,8

Д-28 50±2,2 80±1,4 10±3,0 30±2,6

Южнодагестанский 98±0,2 84±0,6 3±1,5 3б±1,3

Примечание: опыт - обработка ИМК, контроль - без обработки

Сравнение укореняемости черенков разных сортов и форм в парниках с искусственным туманом показало совпадение сроков массового каллусо-образования и развития пазушных почек. Каллус формировался у зелёных черенков в пределах 50-100 %. Активное развитие каллуса было отмечено у зелёных черенков формы Кавказ. После массового каллусообразования и начала корнеобразования у черенков развивались побеги с листьями. Побеги развивались из почек на черенках с каллусом. Укоренённые черенки к концу вегетации имели хорошо развшую корневую систему с корнями первого порядка 39±13 шт и длиной 16,б±2,б см. Хорошая приживаемость после обработки ИМК до 40 % отмечена у зелёных черенков формы Южнодагестан-

ский и 30 % у сорта Футкурами, форм Кавказ и Д-28.

ПРОЦЕССЫ РЕГЕНЕРАЦИИ ЭКСПЛАНТОВ СЕМЯДОЛЕЙ ЛЕЩИНЫ

Экспланты различались между собой по активности к каллусо - и ри-зогенезу in vitro. Рост отмечен у эксплантов фрагментов пластинок листа, каллусогенез у апексов и фрагментов междоузлий и побега. Экспланты семядолей незрелых плодов лещины отличались активностью к регенерации, вероятно это связано с их физиологическим состоянием.

Семядоли лещины в фазе активного роста и формирования плодов, отличались мелкими паренхимными клетками, которые очень плотно прилегали друг к другу. В этой фазе увеличивались размеры клеток к средней части семядоли, проводящие тяжи не просматривались (рис. 2). Разные части семядолей имели различия в размерах клеток. У основания семядоли видны контуры зачатка уже сформировавшейся почечки состоящей из меристема-тических клеток (рис. 2, А). Нижняя часть семядоли без почечки состоят из плотно прилегающих клеток паренхимной ткани (рис. 2, Б). В верхней части семядоли паренхимная ткань ближе к краю состоит из мелких, а к середине -из крупных клеток и сосудистых пучков (рис. 2, В). Средняя часть семядоли состоит из паренхимной ткани с крупными клетками и проводягцими пучками (рис. 2, Г).

Рис. 2. Микросрезы семядолей лещины (18 мкм) нижней с почечкой (А) и без неё (Б) (х40), верхней (В) и средней (Г) частей (*100)

Экспланты нижней, верхней и средней частей семядолей отличались между собой по активности роста и регенерации. Экспланты разных частей семядолей незрелых плодов лещины в начале культивирования увеличивались в размерах, затем на них появлялся каллус. На процессы регенерации неодинаково влияли и условия освещения. При естественном освещении у эксплантов семядолей нижней части с почечкой отмечен рост побега с зелёными листочками, а в темноте - этиолированных побегов и листьев. На свету чаще всего формировался жёлто-зелёный каллус, а в темноте рыхлый бело-молочный. Рост и морфогенез почечки эксплантов нижней части семядолей подавлял каллусогенез. Предварительное и постоянное культивирование эксплантов в темноте индуцировало деление клеток, формирование каллуса и адвентивных корней (табл. 3).

Таблица 3. Характеристика морфогенеза эксплантов семядолей

лещины in vitro (37 сутки)

Варианты Каллусогенез Ризогенез Формирование побега, см

% балл % корн и, шт % Х + т

Экспланты с почечкой

1 а 95 2 80 2 80 4,4±0,7

б 85 4 60 2 40 4,4±0,6

2 а 95 3 65 5 45 3,5±0,8

б 94 3 79 2 47 4,0±0,6

3 а 82 3 64 4 46 2,8±1,3

б 80 3 67 2 67 5,7±1,0

4 а 94 3 88 3 59 5,5±0,8

б 83 2 89 7 78 6,7±0,9

Экспланты без почечки

1 а 75 2 50 3 0 0

б 83 3 28 3 0 0

2 а 79 3 20 5 0 0

б 94 3 28 2 0 0

3 а 74 3 32 3 0 0

б 82 3 22 5 0 0

4 а 85 2 15 2 0 0

б 68 3 26 5 0 0

Примечание: варианты освещения: свет (1), 7 дней темнота, затем свет (2), 7 дней свет, затем темнота (3), темнота (4); а - среда МС (контроль), б - МС с ИМК и БАЛ в соотношении (1:1); Х - среднее арифметическое значение признака, т - ошибка средней арифметической

Каллус формировался на эксплантах разных частей семядолей. У эксплантов средней части семядолей на обеих раневых поверхностях формировался обширный каллус, что существенно меняло соотношение биомассы экспланта и каллуса. Прослеживается отрицательная связь между наличием почечки на эксплантах и образованием каллуса. При культивировании эксплантов семядолей на свету на каллусе формировались адвен-

тивные корни с положительным геотропизмом, а в темноте с отрицательным. Экспланты с почечкой развивали корневую систему с ветвлением и положительным геотропизмом (рис. 3).

Рис. 3. Экспланты основания семядолей с побегом и корнями (1) и с каллусом и корнями (2)

Морфогенез эксплантов семядолей в зависимости условий культивирования Введение в среду ИМК и БАП стимулирует ризогенез и морфогенез. Проявление активности к регенерации и морфогенезу у эксплантов нижней с почкой и без неё, верхней и средней и частей семядолей различалось по темпам их роста. На морфогенез влияют не только условия культивирования, но и уровень организации эксплантов.

Экспланты семядолей, заметно увеличивались в размерах, а на 7-е сутки формировали каллус и корни. Экспланты средней части семядолей значительно увеличивались в размерах и развивали каллус на верхней и нижней раневой поверхности. У эксплантов семядолей во всех вариантах in vitro был отмечен прирост сырой биомассы (табл. 4).

Таблица 4. Характеристика прироста биомассы эксплантов семядолей in vitro

Варианты Сырая биомасса, мг Сухая биомасса, мг

а б в г а б в г

Контроль 252 747 265 7 75 283 44 0,5

ИМК 247 849 875 35 64 93 99 6,0

БАП 259 1580 465 36 78 262 84 4,0

ИМК+БАП (1:1) 245 650 721 27 61 131 90 4,0

ИМК+БАП (1:2) 292 834 630 47 73 236 80 6,0

Примечание: контроль - среда МС, исходная биомасса эксплантов (а), величины прироста семядоли (б), каллуса (в) и корней (г) на 60-е сутки.

Наибольший прирост сырой биомассы отмечен для варианта с БАП -

1580 мг и с ИМК - 849 мг. Накопление сырой биомассы семядолями и корнями отмечено в варианте с БАП, а каллуса в варианте с ИМК. Дифференциация корней была лучше в вариантах с ИМК и БАП. Между ростом корней и содержанием ИМК и БАП в среде существует положительная связь. На прирост сырой биомассы каллуса влияет больше присутствие в среде ИМК, а семядоли БАП. Прирост сухой биомассы семядоли лучше в вариантах с ИМК и БАП. Высокий прирост сухой биомассы каллуса и корней отмечен с ИМК и БАП, чем в контроле (рис. 4).

А Б

I I ы V

Варианты

Рис. 4. Характеристика прироста сырой (А) и сухой (Б) биомассы эксплантов на 60-е сутки, варианты опыта: I - среда МС (контроль), II - МС с ИМК, III -МС с БАП, IV - МС с ИМК и БАП в соотношениях (1:1) и V - (1:2)

Биомасса эксплантов в зависимости от условий культивирования

Для определения влияния условий культивирования на накопление биомассы и реализацию процессов регенерации эксплантами семядолей по результатам опытных данных были проведены дисперсионный и корреляционный анализы. Сравнивали активность к регенерации и морфогенезу у эксплантов семядолей формы Южнодагестанский и сорта Римский. Накопление сырой биомассы адвентивными корнями у обоих вариантов на среде с ИМК иБАП в соотношениях (1:1) и (1:2) угнетается (табл. 7).

Сырая биомасса корней из-за ингибирования их дифференциации у формы Южнодагестанский и сорта Римский на среде с ИМК и БАП в соотношении (1:2) была низкой. Содержание ИМК и БАП в соотношении (1:2) достоверно стимулирует накопление сырой и сухой биомассы семядолей сорта Римский, а также сырой и сухой биомассы их каллуса и корней по сравнению с контролем. В варианте с ИМК у формы Южнодагестанский между сырой биомассой семядолей и каллуса отмечена высокая положительная (+0,67), а между сухой отрицательная корреляция. У сорта

11

*450 I зон

° 150

□ кс^ей

□ каллуса В семядоли

□ исходная

Римский между сухой биомассой семядолей и каллуса отрицательная корреляция.

Таблица 5г. Сырая биомасса (мг) эксплантов при культивировании

в разных условиях

Варианты форма Южнодагестанский сорт Римский

Х+т

дисперсия Х + т дисперсия

семядоля

I 1433±12,6 540370 1408±11,1 355303

II 1054±8,1 385124 1979±12,2 697495

III 1446±11,4 606317 1928±12,6 544640

IV 1259±9,6 446312 2134±13,8 673108

V 1300±9,0 434735 1782±12,5 777633

каллус

I 184±3,5 41677 185±2,7 21466

II 104±2,2 28530 346±4,5 93685

III 235±3,5 57369 375±4,8 77715

IV 206±2,6 32237 283±3,9 54756

V 265±3,9 80016 413±4,2 86951

корни

I 20±0,5 996 67±2,3 14759

II 15±0,4 913 52±1,1 5605

III 12±0,3 538 35±0,9 273

IV 11±0,3 366 31±0,6 1284

V 7±0,3 342 14±0,4 634

Примечание: варианты опыта: I - среда МС (контроль), II - МС с ИМК, III - МС с БАП, IV - МС с ИМК и БАП в соотношениях (1:1) и V - (1:2); Х- среднее арифметическое значение признака, т - ошибка средней арифметической

На среде с ИМК и БАП в соотношении (1:1) и (1:2) у формы Южнодагестанский положительная корреляция была выражена между сырой биомассой семядолей и корней, тогда как отрицательная между сухой биомассой семядолей и каллуса. У сорта Римский положительная корреляция отмечена между сырой биомассой семядолей и каллуса. На среде с БАП у формы Южнодагестанский положительная корреляция между сырой и сухой биомассой каллуса и корней, а в варианте с ИМК и БАП в соотношении (1:1) отрицательная. Соотношение биомассы (%) семядоли, каллуса и корней при культивировании с разным соотношением ИМК и БАП у формы Южнодагестанский и сорта Римский представлено на рисунке 5.

форма Южнодагестансий II III IV

сорт Римский

, -С , < ,, 1

Рис. 5. Соотношение биомассы (%) семядоли В. каллуса Я и корней П Варианты культивирования: I - среда МС (контроль), II - МС с ИМК, III - МС с БАП, IV - МС с ИМК и БАП в соотношениях (1:1) и V - (1:2)

ВЛИЯНИЕ СОСТОЯНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ КАЛЛУСА НА МОРФОГЕНЕЗ

В культуре каллусных тканей и их клеток могут быть экспериментально реализованы потенции к морфогенезу. При этом de novo возникают корни, побеги, листья и, даже цветы (Бутенко, 1999, Юсуфов и др., 2008).

Каллус и семядоли пассировали, на свежую среду МС (контроль) и МС с ИМК и БАП в соотношении (1:1) (опыт). При этом каллус и семядоли были разделены на две группы регенерировавшие корни и почки и без них. На основании проведённых исследований у пассированного каллуса и семядолей, образовавших исходно корни, процессы роста и ризогенеза реализуются активнее, чем у таковых без корней. Активность к росту и морфогенезу проявлялась у каллуса пассированного на среду МС с ИМК и БАП в соотношении (1:1). При этом каллус с корнями по срокам и темпам ризогенеза опережал каллус без корней. Каллус с корнями (А) проявлял большую активность к ризогенезу по сравнению с таковым без корней (Б). В этих вариантах отмечены неодинаковые темпы ризогенеза при изменении соотношений ИМК и БАП в среде (табл. 8).

Таблица 6. Характеристика влияния разного состояния предыдущей

дифференциации каллуса на морфогенез (60 сутки)

Рост Ризогенез

Варианты о/ /о балл интенсивность

Го балл

среда МС (контроль)

А 122 2,2 76 159 4,3

Б 100 1,8 20 100 2,7

В 167 3,0 50 100 2,7

Г 161 2,9 0 0 0

МС с ИМК и БАП (1:1)

А 90 2,7 45 50 2,7

Б 100 3,0 40 100 5,4

В 117 3,5 , 30 65 3,5

Г 127 3,8 20 24 1,3

Примечание-, каллус с корнями (А) и без них (Б) и семядоли с корнями (В) и без них (Г)

На среде МС (контроль) и при введении ИМК и БАП у пассированного каллуса и частей семядолей в вариантах с корнями и без них на 10-е сутки было отмечено образование корней. Рост каллуса активнее протекал в случае наличия в среде ИМК и БАП. Пассированный каллус с корнями и без корней не отличался между собой по росту и регенерации. При наличии в среде ИМК и БАП по накоплению биомассы каллус с корнями и без них превосходил контроль.

Следовательно, исходное состояние дифференциации каллуса и семядолей эксплантов влияет на процессы последующего морфогенеза при пассировании. Природа этого явления может быть объяснена наличием в них уже заложившихся зачатков корней или индуцирующих этот процесс веществ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведённых исследований дана характеристика специфике реализации потенций к регенерации у различных изолированных структур лещины, что позволяет оценить роль программного (наследственного) и индуцированного (онтогенетического) контроля в реализации потенций к регенерации у растений и познания её природы. Реализация процессов регенерации выражается в изменении их количественных («активность») и качественных («наследственная способность») параметров (Юсуфов, 1982, Юсуфов и др., 2008). В этом смысле в процессах регенерации у различных структур, преобладающими являются онтогенетические факторы, состояние роста и организации и условия культивирования. Активность естественного вегетативного возобновления свидетельствует о наличии потенций к образованию придаточных корней у побегов, что неодинаково реализуется в зависимости от антропогенных воздействий. Естественное вегетативное возоб-

14

новление лещины интенсивно реализуется у молодых и зелёных побегов (поросли) путём формирования придаточных корней. Всё ещё ограничены данные, свидетельствующие о различиях в регенерации у различных структур в пределах индивидуума (Уоринг, Филипс, 1984, Чуб и др., 1994). Различные структуры также отличаются оптимальными условиями культивирования. Наши результаты показывают роль специализации структур лещины в реализации ими потенций к росту и дифференциации у эксплантов фрагментов черешков, пластинок листа, междоузлий побега, почек и семядолей in vitro, а также укоренения зелёных и одревесневших стеблевых черенков. Реализация потенций к регенерации у различных структур определяется наследственной нормой реакции на условия культивирования.

ВЫВОДЫ

1. Лещина с естественным вегетативным возобновлением удобная модель для конкретизации роли наследственных и онтогенетических факторов в реализации процессов регенерации.

2. Реализация процессов регенерации зависит от возрастного состояния, организации и условий культивирования структур. Зелёные стеблевые черенки лещины хорошо укореняются и без ИМК в парниках с искусственным туманом.

3. Экспланты семядолей незрелых плодов обладают активностью к регене-рациии, росту, каллусо - и корнеобразованию. При культивировании эксплантов семядолей с почечкой развиваются побеги с корнями и зелёными листьями.

4. Биомасса семядолей, каллуса и корней обнаруживает сильную изменчивость, их показатели не всегда коррелируют между собой и зависят от условий культивирования. ИМК стимулирует образование каллуса и корней, а БАП накопление биомассы семядоли.

5. Состояние дифференциации каллуса и частей семядолей оказывает влияние на морфогенез при их пассировании.

6. Факторы эволюции генетических предпосылок развития процессов регенерации и онтогенетических механизмов их реализации нуждаются в дальнейшей конкретизации.

Рекомендации производству.

1. Результаты укоренения зелёных черенков можно использовать для получения посадочного материала.

2. Индукцию побегов у эксплантов можно использовать в селекционных

целях дня выявления наследственных различий, потомства соматиче-

. ских клонов.

3. Культивирование in vitro эксплантов семядолей с почечкой можно использовать для микроклонального размножения лещины.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Юсуфов А.Г., Алиханова A.A. Особенности морфогенеза изолированных семядолей лещины in vi tro//Изв. вузов. Сев. - Кавк. регион, ес-теств. науки. - 2005. - № 4. - С. 46-48

2. Юсуфов А.Г., Алиханова A.A. Специфика дифференциации каллусов и её влияние на морфогенез эксплантов//Вестн. ДНЦ РАН. - 2005. - № 21.-С. 65-67

3. Юсуфов А.Г., Алиханова A.A. Естественное возобновление лещины в аридных экосистемах при антропогенных воздействияхУ/Лесное хозяйство. - 2008.-№ 3. - С. 26-27

Публикации в других изданиях

4. Алиханова A.A. Вегетативное размножение лещины черенка-ми//ВестникДГУ. - Махачкала, 2005. - Вып. 1. С. 103-105

5. Алиханова A.A. Регенерационная активность у разных изолированных структур лещины/Депонированная рукопись. - М.: ВИНИТИ РАН, 2005.-№ 101В.-18 с.

6. Алиханова A.A. Дифференциация и рост изолированных структур лещины in vitro!ГТйз. докл. 57 науч. конф. - Махачкала: ДМА, 2005. - С. 90-91

7. Алиханова A.A. Регуляция морфогенеза эксплантов разных структур лещины in vitro!ÍYp. межд. науч. конф. «Проблемы биологии, экологии и образования: история и современность». - СПб.: ЛГУ, 2006. - С. 1921

8. Алиханова A.A. Специфика каллусо- и ризогенеза семядолей лещины (Corylus avellana L.) in vitro/ÍMar. I (IX) межд. конф. Молодых ботаников. - СПб.: ГЭТУ, 2006. - С. 202-203

9. Алиханова A.A. Сортовые и возрастные различия в укоренении стеблевых черенков легцины//Сб. тез. докл. конф. «Физиология растений -фундаментальная основа современной фитобиотехнологии». - М, Ростов-на-Дону, 2006. - С. 56

10. Алиханова A.A. Влияние состояния зрелости плода на рост и морфогенез изолированных семядолей in vitro/i'Tp. межд. науч. конф. - Ма-

хачкала, 2006. - С. 73-75

11. Алиханова A.A., Магомедова М.А. Реакция на ИМК и БАП семядолей лещины разной зрелости in vilro/ГТез. докл. межд. конф. VI съезда ОФР России «Современная физиология растений: от молекул до экосистем». - Сыктывкар, 2007. - С. 243-244

12. Юсуфов А.Г., Алиханова A.A. Влияние зрелости плодов лещины на рост и морфогенез семядолей in vitro/ÍYez. докл. межд. конф. VI съезда ОФР России «Современная физиология растений: от молекул до экосистем». - Сыктывкар, 2007. - С. 400-401

13. Алиханова A.A., Юсуфов А.Г. Использование семядолей для микро-клонального размножения лещины (Corylus avellana Ь.)//Тез. докл. IX межд. конф. «Биология клеток растений in vitro и биотехнология». -Звенигород: МИД ФБК-ПРЕСС, 2008. - С. 16-17

14. Алиханова A.A., Юсуфов А.Г. Влияние уровня организации и условий культивирования эксплантов семядолей лещины на их морфогенез in vitro/Пр. межд. науч. конф. «Физико-химические основы структурно -функциональной организации растений». - Екатеринбург, 2008. -С. 50-51

Подписано а печать 16.05.09 Бумага офсетная. Печать офсетная. Формат 60*84 1/16. Усл. печ.л- 1,5. Заказ №620. Тираж 100 экз.

Отпечатано в Типографии "Радуга-1" г. Махачкала, ул. Коркмасова 11 "а"

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Алиханова, Арипат Абдулкадировна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА СПОСОБОВ ВОЗОБНОВЛЕНИЯ И

ХОЗЯЙСТВЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛЕЩИНЫ.

1.1. Общие сведения о распространении, возобновлении и значении лещины.

1.2. Состояние изученности процессов регенерации у стеблевых черенков лещины.

1.3. Процессы регенерации эксплантов структур in vitro.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ГЛАВА 3. ЕСТЕСТВЕННОЕ ВОЗОБНОВЛЕНИЕ И СПОСОБНОСТЬ К

РЕГЕНЕРАЦИИ ИЗОЛИРОВАННЫХ СТРУКТУР ЛЕЩИНЫ

3.1. Естественное вегетативное возобновление и размножение лещины в аридных экосистемах с антропогенным воздействием.

3.2. Активность ризогенеза и топография формирования корней у одревесневших и зелёных стеблевых черенков.

3.3. Особенности ризогенеза у разных сортов стеблевых черенков.

3.4. Выживаемость укоренённых черенков разных сортов.

3.5. Процессы регенерации эксплантов различных структур лещины

ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ И РЕГЕНЕРАЦИИ

ЭКСПЛАНТОВ СЕМЯДОЛЕЙ IN VITRO.

4. 1. Специфика организации семядолей плодов лещины.

4. 2. Процессы регенерации эксплантов семядолей плодов разной зрелости.

4. 3. Связь процессов морфогенеза эксплантов семядолей с темпами их роста при разных условиях культивирования.

4. 4. Влияние условий культивирования на накопление сырой и сухой биомассы эксплантами.

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ИСХОДНОГО СОСТОЯНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ

КАЛЛУСА И СЕМЯДОЛЕЙ НА МОРФОГЕНЕЗ.

5.1. Влияние дифференциации каллуса на морфогенез.

5. 2. Влияние условий культивирования на морфогенез каллуса.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Естественное вегетативное возобновление лещины обыкновенной и потенции к регенерации её изолированных структур"

Актуальность исследований. Лещина обыкновенная (Corylns avellana L.) как модельный объект выбрана в связи с её сортовым разнообразием и произрастанием в природе и в культуре (Кравченко, 2001; Mehlenbacher, 1991, 2003, Yezhov, Smykov, Khokhlov et al, 2005). Лещина является кустарником (Erdogan, Mehlenbacher, 2000) в естественных условиях легко вегетативно возобновляется и размножается корневищами, отводками (Пятницкий и др., 1963), порослью и зелёными черенками (Аристов, 2000; Березко, 2006; Руднева, 2006; Olsen, Valley, 2002).

Способы размножения и возобновления растений разнообразны и являются одними из составляющих общей адаптивной стратегии видов и популяций. Вегетативное размножение деревьев и кустарников в природе может осуществляться за счёт специализированных или неспециализированных (неотде-лёнпые побеги и ветви или их отдельные части, поросль) органов (Иванова, 1982; Юсуфов, 1982, 1988, Юсуфов и др., 2008; Olsen, Valley, 2002, Mehlenbacher, 2003). Известно около 400 сортов лещины и много гибридных форм, она отличается генетическим разнообразием, что сопровождается различиями в химическом составе веществ, морфологии и биологии цветения (Mehlenbacher, 1991, 2003, Yezhov, Smykov, Khokhlov et al, 2005). Среди рода Corylus встречаются формы 2n=22 и 2n=18. Сравнением 29 генотипов из разных стран у 26 видов выявлены различия по генам ДНК и хлоропластов у древовидных и кустарниковых форм (Erdogan, Mehlenbacher, 2000).

Особенности реализации процессов регенерации, восстановление органов, тканей, клеток и их компонентов, как при естественном их обновлении, так и при повреждении или удалении их частей (Кренке, 1950) имеет значение для выживания организма и используется в биотехнологии растений. Обязательным условием дедифференцировки тканей экспланта и превращения их в каллусные клетки, помимо повреждения является присутствие в них ауксинов и цитоки-нинов (Бутенко, 1999; Егорова, 2003).

В настоящее время проводится изучение процессов регенерации и морфогенеза у изолированных тканей, клеток и протопластов растений in vitro. Лещина отличается крупным зародышем и мясистыми семядолями, покрытыми тонкой кожурой (Николаева, 1979). Имеются сведения о микроразмножении лещины путём использования апекса, побега, а также эксплантов семядолей с БАЛ (0,1 мг/л) для оздоровления посадочного материала от вирусной инфекции (Thomson, Legersted, Mehlenbacher, 1996). Образование эмриоидов отмечали как на средах содержащих ауксины (2,4Д, НУК) и цитокинины (кинетин, БАЛ), так и на средах, дополненных только цитокининами (Яцына, 1997).

В частности, не выяснен вопрос о влиянии состояния развития плодов на реализацию процессов регенерации. Изучение процессов регенерации имеет общебиологическое значение. Выяснение связи между особенностями естественного вегетативного размножения и реализацией процессов регенерации у черенков и различных изолированных структур in vitro имеет значение для познания происхождения процессов регенерации и механизмов их реализации в онтогенезе.

Дели и задачи исследования. Цель работы заключалась в исследовании активности реализации процессов регенерации у различных структур лещины путём использования взаимодополняющих методов и подходов. В соответствии с этой целью были поставлены следующие задачи:

1) изучить особенности естественного вегетативного возобновления лещины в экосистемах с разными антропогенными воздействиями;

2) изучить способность к каллусо- и корнеобразованию у стеблевых черенков лещины;

3) изучить процессы регенерации у эксплантов различных структур и семядолей лещины при изменении условий культивирования in vitro',

4) сравнить влияние условий культивирования на морфогенез, и накопление сырой и сухой биомассы эксплантами семядолей;

5)< изучить влияние дифференциации каллуса на морфогенез.

Научная новизна. Впервые показана связь процессов регенерации различных изолированных структур с особенностями проявления естественного вегетативного размножения и возобновления лещины, как модельного объекта. Полученные результаты важны для познания онто- и филогенетических механизмов и факторов реализации процессов регенерации у структур, их происхождения, природы и лабильности.

Положения диссертации; выносимые на;защиту.

1. Анализ соотношения программного (наследственной детерминации) и. индуцированного (онтогенетического) контроля в реализации-процессов регенерации.

2. Генетические предпосылки процессов регенерации у структур в пределах индивидуума регулируются и онтогенетическими факторами, что не всегда имеет адаптивный характер.

3. Проявление процессов регенерации у структур в изолированной^ культуре определяется состоянием их дифференциации и возраста.

4. Норма реагирования разных структур на условия определяет возможности реализации процессов регенерации в изолированной культуре.

Теоретическая и практическая значимость исследований. Результаты исследования расширяют представления о происхождении потенции к регенерации у растений и природе их лабильности в онто- и филогенезе. Проявление способности и активности к регенерации у структур лещины зависят, как от наследственных факторов, так и от состояния их дифференциации, организации и возраста. Полученные данные вносят определённый вклад в выяснение закономерностей проявления способности и активности к регенерации структурами^ лещины. Конкретизированы условия получения посадочного материала укоренением зелёных стеблевых черенков, разработана методика культивирования эксплантов семядолей in vitro для получения посадочного материала.

Материалы диссертации могут быть использованы при чтении лекций по физиологии растений для студентов высших учебных заведений биологического и сельскохозяйственного профиля. Разработанные методы могут использоваться в ботанических садах, при проведении практических занятий и выполнении курсовых и дипломных работ.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на ежегодных научных конференциях Дагестанского государственного университета (2004-2008); молодых учёных Дагестанской медицинской академии (2005); Дагестанского отделения Российского ботанического общества (2006); Международных научных конференциях «Проблемы биологии, экологии и образования: история и современность» (СПб, 2006); «Физиология растений — фундаментальная основа современной фитобиотехнологии» (Ростов-на-Дону, 2006); «Современная физиология растений: от молекул до экосистем» VI съезде ОФР'Рос-сии (Сыктывкар, 2007); «Биология клеток растений in vitro и биотехнология » (Звенигород, 2008); «Физико-химические основы структурно - функциональной организации растений» (Екатеринбург, 2008).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 печатных работ, включая 3 статьи в рецензируемом журнале.

Заключение Диссертация по теме "Физиология и биохимия растений", Алиханова, Арипат Абдулкадировна

выводы

1. Лещина с естественным вегетативным возобновлением удобная модель для конкретизации роли наследственных и онтогенетических факторов в реализации процессов регенерации.

2. Реализация процессов регенерации зависит от возрастного состояния, организации и условий культивирования структур. Зелёные стеблевые черенки лещины хорошо укореняются и без ИМК в парниках с искусственным туманом.

3. Экспланты семядолей незрелых плодов обладают активностью к регенераци-ии, росту, каллусо- и корнеобразованию. При культивировании эксплантов семядолей с почечкой развиваются побеги с корнями и зелёными листьями.

4. Биомасса семядолей, каллуса и корней обнаруживает сильную изменчивость, их показатели не всегда коррелируют между собой и зависят от условий культивирования. ИМК стимулирует образование каллуса и корней, а БАП накопление биомассы семядоли.

5. Состояние дифференциации каллуса и частей семядолей оказывает влияние на морфогенез при их пассировании.

6. Факторы эволюции генетических предпосылок развития процессов регенерации и онтогенетических механизмов их реализации нуждаются в дальнейшей конкретизации.

Рекомендации производству.

1. Результаты укоренения зелёных черенков можно использовать для получения посадочного материала.

2. Индукцию побегов у эксплантов молено использовать в селекционных целях для выявления наследственных различий потомства соматических клонов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе проведённых исследований, дана характеристика специфики реализации потенций; к регенерации .у лещины обыкновенной. Изучена связь

I . . между вегетативным: размножением и способностью к регенерации различных изолированных структур^ Такой сравнительный анализ на примере лещины активно вегетативно возобновляемой в природе и в культуре проведён впервые (Юсуфов и др., 2005), тогда как по травянистым и однолетним растениям имеются данные по исследованию процессов-регенерации (Бутенко, 19756, 1978; Юсуфов, 1988; Юсуфов, Алиева, 2002; Thomas, Davey, 1975).

Были обследованы три естественные природные местообитания лещины с разным антропогенным воздействием. В процессе антропогенного влияния (вырубка леса, выпас скота) уменьшается количество многолетних побегов - и ухудшается состояние кустов лещины; но активизируются , процессы -регенерации. Происходит интенсивное порослеобразование в-насаждениях лещины, но сос тояние экосистем не улучшается. Для познания природы и значения процессов регенерации у растений значимо изучение их проявления у структур с разными уровнями организации. Это лишь позволяет оценить сложность природы, механизмов и факторов регенерации. - ;

Одревесневшие и зелёные черенки обладают неодинаковой активностью к формированию корней.Потенции к регенерации лучше выражены у зелёных черенков (гл. 3.3, табл. 11), которые формируют корни и на;каллусе и без него на побеге. Это служит показателем высокой активности эндогенных ауксинов-в ' тканях черенков (Кефели, 1974; Турецкая и др. 1975), что подтверждается данными при экзогенном введении ИМК в ткани зелёных черенков. Топография и типы закладки корней у черенков характеризуют наследственные и возрастные различия объектов в реализации процессов регенерации (Анели, .1944; Иванова, 1982; Иванова, 1985-Priestley, Swingle, 1929);

Между процессами каллусогенеза и ризогенеза не наблюдается положительная связь, т. к. образование каллуса у черенков не всегда предшествует ри-зогенезу (гл. 3, табл. 9). У черенков ряда древесных отмечена отрицательная корреляция между интенсивным развитием каллуса и ризогенезом (Комиссаров, 1964; Дематрадзе, 1965; Тарасенко, 1967; Иванова, 1982). Положительной корреляции между ростом побегов и корнеобразованием у черенков и эксплантов различных структур не отмечено.

Активность и типы формирования каллуса у изолированных структур относятся к наследственным характеристикам одного из этапов последовательной-реализации сложного процесса регенерации (Бутенко, 1975в), что генетически обусловлено и реализуется специфическими генами (Козырева, 1980). Сложная генетическая природа процессов регенерации вытекает из их вариабельности в зависимости от разных факторов-(возраст, полярность ориентации, соотношение регуляторов роста в тканях, условий культивирования), оказывающих влияние на состояние* растений и его отдельных органов1 (Турецкая, 1961; Юсуфов, 1988), эксплантов изолированных структур и протопластов^кле-ток (Бутенко, 1975в; Wilson et al, 1984). На юге Дагестана с его знойным летом ранние сроки зелёного черенкования позволяют получить корнесобственные черенки (стандартные саженцы). При культивировании у черенков происходит формирование каллуса и корней и без предобработки ИМК, но активность этих процессов менее выражена. Регенерация зелёных черенков основана на процессе новообразования структурных элементов (придаточных корней и побегов) с помощью стимулирующей роли листьев. При культивировании в условиях искусственного тумана зелёные черенки завершают ризогенез в течение 30-50 су-s ток и дают хороший прирост побегов. К концу лета они достигают высоты 50

60 см и формируют дополнительные побеги (гл. 3, рис. 9). Экспланты семядолей из сухих плодов и при наличии зародышевой почечки отличаются от экс, плантов незрелых плодов низкой активностью роста и ризогенеза. Регенерация \ эксплантов семядолей зависит от состояния развития плодов (Юсуфов, Алиханова, 2005). Эти данные расширяют представления о процессах регенерации семядолей in vitro других растений (Dunvell, 1981; Wehner, Locy, 1981; Chandra et al, 1983; Upadhyay, Chandra, 1983; Philip, 1984), которые частично уже были обобщены (Юсуфов, 1988).

У пассированного каллуса и частей семядолей, образовавших исходно корни (гл. 5, табл. 29), процессы роста и ризогенеза реализуются более активно, чем у таковых без корней. Природа этого явления может быть объяснена предопределённостью клеток каллуса к морфогенезу или наличием в них регуляторов роста. Активность к росту и морфогенезу отмечена при культивировании каллуса и части семядоли на среде с ИМК и БАП в соотношениях (1:1) и (1:2). Данные опытов показывают, что пассированный каллус с корнями во всех вариантах по темпам ризогенеза опережает каллус без корней (гл. 5, рис. 25), что свидетельствует о наличии в них заложившихся зачатков корней. В наших опытах не отмечено формирование адвентивных почек на каллусе. Для регуляции морфогенеза почек на эксплантах семядолей лещины необходимо создать соответствующие условия.

В связи с активным естественным вегетативным размножением лещины, приведённые выше данные укоренения одревесневших и зелёных черенков не имеют самостоятельного значения, их следует рассматривать как развитие общей идеи исследования. К тому же результаты черенкования лещины пока очень ограничены и были получены в ранних публикациях (Вехов, Ильин, 1934; Турецкая, 1961; Павленко, 1962; Комиссаров, 1964; Тарасенко, 1967; Иванова, 1982).

Материалы исследования служат подтверждением идеи об онтогенетической лабильности процессов регенерации у растений. В связи с этим немыслим идеальный вид растения, у которого все структуры обладали бы одинаковой активностью реализации указанных процессов (Кренке, 1950). Это даёт основания для критики представлений о роли гипотетической архиплазмы в реализации или не реализации процессов регенерации (Miehe, 1926). Такому выводу проти 105". воречат данные о различиях в проявлении процессов деления и регенерации у изолированных протопластов и клеток с оболочкой (Бутенко, 1975в), а также разновозрастных стеблевых (Турецкая, 1961; Комиссаров; 1964; Иванова; 1982) и листовых (Дубровицкая,. 1961; Абдуллаева, 1969;: Гаджиева, 1972; Юсуфов, 1982, 1988; 1992) черенков. У черенков активность к регенерации определяется возрастом растений, побегов и листьев, условиями укоренения, включая и полярностью ориентации (Кренке, 1950; Турецкая, 1961):

Сложились представления о роли тотипотентности клеток растений в реализации процессов регенерации у различных структур (Бутенко; 1999). Признание тотипотентности клеток не исключает наличия факторов её ограничивающих. Примером этого служат различия в реализации процессов регенерации у различных структур растений"в пределах индивидуума. Реализация процессов регенерации меняется в зависимости от онтогенетических факторов. Это усложняет обсуждение, вопросов происхождения; эволюции и роли процессов регенерации растений, для их жизнедеятельности; чем: уже интересовались на примере животных (Воронцова, Лиознер, 1957; Хэй, 1969; Goss, 1973).

Высказано мнение об универсальном характере распространения? и проявления процессов регенерации в мире растений; что ранее? допускалось, и для животных (Юсуфов, 1982; Юсуфов, Алиева, 2001; Юсуфов, Магомедова, 2003). В связи с этим, говоря об эволюции указанных процессов, речь'может идти только о причинах проявления отдельных способов и форм у конкретных видов в пределах рода и семейства. Среди способов и форм их реализации встречаются, проявляющиеся только в благоприятных искусственных условиях в изолированной культуре (развитие корней и побегов на листьях, цветках и лепестках), редко или не реализующиеся в естественном состоянии.

Попытки найти связь процессов регенерации с положением видов, родов и семейств в филогенетических системах оказались безуспешными. Конечно; некоторую положительную информацию такого характера можно получить при сравнении между собой в целом голосеменных и покрытосеменных,, двудольных и однодольных растений. В тоже время в пределах каждой из этих групп виды и семейства заметно отличаются между собой по способам реализации потенций к регенерации, что теряет необходимость их филогенетических сравнений. При этом достаточно указать на различия в реализации процессов регенерации у черенков разных видов Begonia, Lycopersicum, Populus, Salix и др., чтобы убедиться в таком выводе. Такие различия обнаружены у сортов ряда растений.

Исследования на одном объекте не позволяют делать широкие обобщения. Однако из полученного материала в виде предположения можно высказать некоторые соображения в порядке постановки вопроса. На примере животных выяснена связь процессов регенерации с проявлением способности к их бесполому размножению (Воронцова, Лиознер, 1957; Иванова-Казас, 1977). У лещины с активным вегетативным размножением не все органы и структуры проявляют способность к регенерации. Черенки из развитых побегов с паренхимати-зацией тканей содержащих больше питательных и физиологически активных веществ, отличаются высокой активностью к придаточному корнеобразованию по сравнению с черенками из тонких и одревесневших побегов (Комиссаров, 1964; Иванова, 1982).

Одревесневшие черенки обладают низкой активностью к ризогенезу. Зелёные черенки развивают корни, когда они по состоянию паренхиматизации тканей близки к поросли. Поросль и корневые отпрыски лещины формируют придаточные корни, особенно легко в начальный период их роста, в зелёном состоянии. Несмотря на общность наследственной программы соматических клеток различных вегетативных органов и структур индивидуума, они проявляют существенные различия в активности к регенерации (гл. 3, табл. 11). Эти различия обусловлены направлением специализации в онтогенезе, т.е. изменением уровня одревеснения тканей и организации проводящей системы, темпов роста органов и структур. Отсюда и специфика регенерации одревесневших и

Известно, что травы формировались из древесных путём ярусной неотении их побегов с паренхимной организацией в виде конечного результата онтогенеза (Тахтаджян, 1964). Травы по своей организации и функциям ближе к па-ренхимному состоянияю побегов древесных. С другой стороны, травам, отличающимся большей паренхиматизацией тела, в целом характерна и высокая активность черенков к ризогенезу (Юсуфов, 1982), несмотря на наличие исключений среди древесных и травянистых форм. Отсюда активность к ризогенезу зелёных черенков лещины следует признать не результатом естественного вегетативного размножения, а реализацией потенций паренхимных клеток к делению. Такой вывод напрашивается и на основании данных по другим древесным растениям, у которых зелёные стеблевые черенки также хорошо укореняются, но в природе вегетативно не размножаются (Турецкая, 1961; Комиссаров, 1964; Тарасенко, 1967).

Экспланты семядолей плодов разной зрелости проявляют различия в регенерации в связи с их физиологическим состоянием, изменением соотношения регуляторов роста в тканях, а также в зависимости от условий освещения при культивировании. Следовательно, на примере эксплантов семядолей и пассированного каллуса реализация процессов регенерации определяется многими онтогенетическими факторами и при сходстве наследственных возможностей.

Экспланты разных частей семядолей отличались по активности формирования адвентивных корней и почек (гл. 4, табл. 19). На морфогенез эксплантов семядолей оказывало влияние введение в среду ИМК и БАП. В вариантах совместного введения в среду ИМК и БАП отмечено формирование адвентивных почек по сравнению с контролем и вариантом с ИМК. Морфологически нижние части семядолей с почечкой и без неё и на минимальной среде проявляли активность к ризогенезу и развитию почек. Корни формировались лучше у эксплантов с почечкой.

Происхождение процессов регенерации у растений приводит к необходимости изучения общих предпосылок на молекулярном и клеточном уровнях (Юсуфов, 1988). Из них вытекают другие различиям проявлении процессов,регенерации у видов и форм, их причины следует искать в экологических особенностях формирования растений, в структурно-функциональной организации их органов.

Семядоли лещины состоят из паренхимной ткани, которая часто даёт начало корневым зачаткам (гл. 4, рис. 10-13). При изучении препаратов продольных микросрезов плодов лещины было отмечено, что семядоли состоят из па-ренхимных клеток (гл. 4, рис. 10). Паренхимная ткань ближе к краю состоит из более мелких клеток, чем в середине. На препаратах микросрезов семядолей видны сосудистые пучки, которых больше в средней части, что значимо для протекания процессов регенерации и-морфогенеза (гл. 4, рис. 12-13).

Разные части эксплантов семядолей отличались по собственной?биомассе и по биомассе сформировавшихся на них каллуса и корней, что связано с различием в темпах деления и дифференциации клеток. Прирост биомассы самого экспланта был характерен для всех вариантов. Низкая величина биомассы каллуса и корней была в варианте контроля и в варианте с ИМК и БАИ в соотношении (1:1) (гл. 4, табл. 20). Варианты культивирования эксплантов нижней части семядолей с почечкой отличались активностью к ризогенезу и на минимальной среде (контроль). Культивирование эксплантов в темноте стимулировало деление клеток каллуса и образование на нём адвентивных корней. На каллусе развивались адвентивные корни чаще всего с отрицательной геотропической реакцией (гл. 4, рис. 22). Свет оказывает влияние на дифференциацию каллуса, задерживая деление его клеток (Бутенко, 1975а, 1977, 1999).

Культивирование стеблевых черенков, эксплантов различных структур и семядолей плодов разной зрелости- в зависимости от условий и введения в среду ИМК и БАП обнаруживают различия в реализации процессов роста и регенерации. Данных по регенерации различных структур одного объекта недостативе они не лишены интереса для развития сравнительных исследований в этом направлении. Любая интактная структура растений отличается динамичностью формирования (Sattler, 1992), что делает необходимым её изучение в связшс особенностями дифференциации, специализации, времени и места закладки структур (Fakharia, Evens, 1990; Chapman, 1995; Doman, Montenus, 1995; Gebhart, 1995; Rinald, Leva, 1995; Gillissen, Staveren, Hakkem, Smulders, 1996). Такие различия часто оказываются значимыми и для реализации потенций к регенерации у соматических клеток in vitro (Батыгина и др., 1978; Иванов, 1985, 1993; Бутенко, 1999; Батыгина, 1999). Для-познания природы процессов регенерации растений имеет значение изучение роли структурно-функциональной* дифференциации индивидуума. В связи с проявлением специфики реализации потенций к регенерации у разных видов и органов растений, а также их онтогенетической лабильностью возникает вопрос о происхождении и значимости указанных потенций (Юсуфов, Магомедова, 2003; Goss, 1973; Wills et al 2002). Или «нередки случаи, когда способность к регенерации не имеет никакого значения для выживания обладающих ею животных» (Хэй, 1969: 46).

Различные способы и формы реализации потенций к регенерации у растений сочетаются с универсальным характером их проявления. При постоянной подверженности повреждениям индивидуума, отдельных его органов и структур абиогенными и биогенными факторами (Кренке, 1950) понятны причины универсальной встречаемости проявления потенций к регенерации для восстановления целостности индивидуума, органов и структур в естественных условиях. В этом смысле большая часть способов и форм реализации потенций к регенерации в изолированной культуре не имеет приспособительного, экологического значения, как в случае изолированных листьев и лепестков у многих растений. В перспективе одной из задач является объяснение механизмов сохранения и проявления потенций к регенерации у структур, не реализуемых в ряду поколений. Изучение их природы имеет значение для развития теории регенерации растений.

Итоги работы значимы в практическом и в познавательном отношении. В первом случае важны результаты, характеризующие особенности ризогенеза и роста одревесневших и зелёных черенков лещины. Укореняемость зелёных черенков растений зависит как от факторов внешней среды, так и от биологических особенностей каждого вида и сорта. Зелёные черенки могут быть использованы для размножения в парниках с искусственным туманом при ограниченности маточников. Зелёное черенкование используется для ускоренного выращивания посадочного материала с высоким коэффициентом размножения при низкой затрате ручного труда. А также может быть использовано в селекционных целях при необходимости сохранения и увеличения посадочного материала в слабо развитых отобранных маточниках. Размножение черенками не исключается в познавательных целях, несмотря на активность естественного вегетативного возобновления лещины (гл. 3, табл. 1). Представляет определённый практический и познавательный интерес культивирование эксплантов разных частей семядолей незрелых плодов лещины in vitro.

Главное значение работы - это характеристика особенностей реализации потенций к регенерации различными изолированными структурами и эксплан-тами семядолей плодов лещины. Этот аспект делает её моделью для характеристики природы программной наследственной и индуцированной, онтогенетической реализации потенций к регенерации у растений. Реализация процессов регенерации выражается в изменении количественных (активность) и качественных (наследственная способность) параметров (Юсуфов, 1982). Об этом часто забывают при изучении процессов регенерации. При регуляции условий культивирования и предобработки изолированных структур регуляторами роста часто достигаются изменения в активности к регенерации. Наследственная способность отражает специфику реализации определённого типа морфогенеза, что проявляется в различиях типов и способов регенерации (каллуса, корней, почек, цветков). Наследственная способность к регенерации у растений контролируется онтогенетическими факторами, о чём свидетельствуют данные, о различиях в регенерации у черенков и эксплантов структур (гл. 3 и 4).

Наличие ИМК и БАП не стимулирует накопление сырой и сухой биомассы эксплантами семядолей. Для определения связи между процессами роста, морфогенеза и накопления биомассы семядолями, каллусом и корнями эксплантов были проведены дисперсионный и корреляционный анализы по достоверным данным (гл. 4, табл. 23-28). У сорта Римский положительная величина корреляции между биомассой семядолей и каллуса (+0,54), сухой биомассой семядолей и каллуса (+0,37) и отрицательная (-0,54) между биомассой семядолей и корней (гл. 4, табл. 27, 28).

Дисперсионный и корреляционный анализы были проведены и для определения влияния условий культивирования на накопление биомассы и реализацию процессов регенерации эксплантами семядолей формы Южнодагестанский и сорта Римский. По результатам исследований были сделаны следующие выводы.

Содержание в среде ИМК подавляет накопление сырой биомассы семядолей формы Южно дагестанский и достоверно (7,3 %) ограничивает размах изменчивости. БАП не влияет на накопление сырой биомассы эксплантами семядолей формы Южнодагестанский. В вариантах с ИМК и БАП в соотношениях (1:1) и (1:2) сырая биомасса эксплантов семядолей была ниже, чем в контроле.

Активный прирост биомассы семядолей и каллуса у эксплантов по сравнению с контролем был отмечен во всех вариантах у сорта Римский по сравнению с формой Южнодагестанский, особенно в варианте с ИМК и БАП в соотношении (1:1). Дисперсионным анализом было показано достоверное влияние регуляторов роста на накопление сырой биомассы каллуса у сорта Римский, особенно в вариантах с БАП и с ИМК и БАП в соотношении (1:2).

Накопление сырой биомассы адвентивных корней у формы Южнодагестанский и сорта Римский в среде с регуляторами роста, особенно в вариантах с ИМК и БАП в соотношениях (1:1) и (1:2) угнетается. В указанных вариантах отмечено достоверное снижение размаха изменчивости по данному признаку по сравнению с контролем. Сырая биомасса корней формы Южнодагестанский на среде с ИМК и БАП в соотношении (1:2) была низкой из-за ингибирования их дифференциации. У сорта Римский содержание ИМК и БАП в соотношении (1:2) достоверно стимулирует накопление сырой биомассы семядолей, что сопровождается повышением размаха её изменчивости и накоплением сухой биомассы семядолей, а также сырой и сухой биомассы каллуса и корней по сравнению с контролем.

У формы Южнодагестанский отмечена высокая положительная корреляция (+0,86) между сырой биомассой семядолей и каллуса и отрицательная между сырой биомассой семядолей и корней. У сорта Римский наоборот, высокая отрицательная корреляция (-0,99) между биомассой семядолей и каллуса, и положительная между биомассой семядолей и корней. У формы Южнодагестанский и сорта Римский между биомассой каллуса и корней отрицательная корреляция (-0,91) и (-0,40) соответственно. У формы Южно дагестанский между сухой биомассой семядолей и каллуса отмечена отрицательная, а между семядолями и корнями положительная корреляция. Всё это свидетельствует, что на накопление сырой и сухой биомассы экзогенное введение ИМК и БАП не оказывает существенного влияния. Возможно, это связано с эндогенным содержанием регуляторов роста.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Алиханова, Арипат Абдулкадировна, Москва

1. Абдуллаева Т.М. Органогенез изолированных листьев и возможности его регулирования: Автореф. дис. канд. биол. наук. - Махачкала, 1969. - 18 с.

2. Алиева З.М. Реакция отдельных органов растений на солевой стресс: Автореф. дис. канд. биол. наук. М., 2001. - 21 с.

3. Анели Н.А. Материалы о взаимосвязи между филогенией древесных двудольных и их регенерационной способностью//Сообщ. АН ГССР, Тбилиси. -1944.-№5.-С. 217-231

4. Анучин Н.П. Лесное хозяйство и охрана природы. М.: Лесная промышленность, 1979. - 272 с.

5. Аристов А.Н. Рост и плодоношение фундука в предгорной зоне Краснодарского края при разных схемах посадки//Тр. Кубан. гос. ун-т. 2000. - № 380. -С. 167-173

6. Артамонова Т.И., Ермаков Б.С. Вегетативное размножение сортовой лещины при использовании порослевых побегов//Биоэкол. оптимиз. лес. и аграр. ценозов. М.: Моск. с.-х. акад., 1991. - С. 68-75

7. Артюшенко З.Т., Фёдоров А.А. Атлас по описательной морфологии высших растений. Плод. Л.: Наука, 1986. - 392 с.

8. Артюшенко З.Т. Атлас по описательной морфологии высших растений. Семя. Л.: Наука, 1990. - 204 с.

9. Барыкина Р.П. и др. Справочник по ботанической микротехнике. Основы и методы. М.: МГУ, 2004. - 312 с.

10. Батыгин Н.Ф. Онтогенез высших растений. М.: Агропромиздат, 1986. - 100 с.

11. Батыгина Т.Б., Васильева В.Г., Манетьева Т.Б. Проблемы морфогенеза in vitro. Эмбриогенез у покрытосеменных растений//Бот. журн. 1978. - Т. 63. -№ 1.- С. 87-111

12. Батыгина Т.Б. Эмбриогенез и морфогенез половых и соматических кле-ток//Физиол. раст. 1999. - Т. 46. - № 6. - С. 884-898

13. Бейкер, Харри. Плодовые культуры: Пер. с англ./Под ред. Волкова Ф.А. -М.: Мир, 1986.- 198 с.

14. Беседина Т.Д., Козин В.К. Влияние почвенного покрова и рельефа Черноморского побережья Краснодарского края на продуктивность фундука/Садовод. и виноградар. 1999. - № 1. - С. 22-23

15. Березко В.А. Вегетативное размножение декоративно-лиственных кустарников в условиях Белоруси//Тез. докл. междун. конф. Молодых Ботаников -СПб.: ТЭТУ, 2006. С. 235

16. Биарсланов М.С. Республика Дагестан: люди, горы, лес. М.: Лесная новь, 1992. - 110 с.

17. Божко Н.В. Влияние различных систем содержания почвы в междурядьях на рост и урожайность фундука в условиях Шеки-Закатальской зоны Азербайджана: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Нальчик, 1975. - 32 с.

18. Бородина Н.А., Некрасов В.И, Некрасова Н.С. и др. Деревья и кустарники СССР. М.: Мысль, 1966. - 637 с.

19. Булатова А.Ш. Цветение и плодоношение перспективных сортов фундука в условиях сухой степи//Поволж. Экол. вестн. 2005. - № 11. - С. 386-389

20. Булыгин Н.Е, Ярмишко В.Т. Дендрология. М.: МГУЛ, 2002. - 528 с.

21. Бутенко Р.Г. Культура изолированных тканей и физиология морфогенеза растений. М.: Наука, 1964. - 272 с.

22. Бутенко Р.Г. От свободноживущей клетки к растению. М.: Колос, 1971. -95 с.

23. Бутенко Р.Г. Жизнь клетки вне организма. М.: Знание, 1975а. - 63 с.

24. Бутенко Р.Г. Экспериментальный морфогенез и дифференциация в культуре клеток растений. М.: Наука, 19756. - 51 с.

25. Бутенко Р.Г. Дифференцировка и морфогенез в культуре тканей, клеток и протопластов//Биология развития растений. М.: Наука, 1975в. - С. 48-65

26. Бутенко Р.Г. Рост и дифференциация в культуре клеток и тканей//Рост растений и природные регуляторы. М.: Наука, 1977. - 296 с.

27. Бутенко Р.Г. Физиология клеточных структур. Состояние и перспекти-вы//Физиол. раст., 1978. Т. 25. - № 5. С. 1009-1024

28. Бутенко Р.Г. Индукция морфогенеза в культуре тканей расте-ний//Гормональная регуляция онтогенеза растений. М.: Наука, 1984. - 240 с.

29. Бутенко Р.Г. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнологии на их основе. М.: ФБК-ПРЕСС, 1999. - 160 с.

30. Вадачкория Н., Гахокидзе Р. Сравнительные изменения химического состава фундука различных сортов в западной Грузии//Хим. ж. Грузии. 2006. - Т. 6. - № 5. - С. 580-582

31. Ваничева С.Г. Рекомендации по размножению фундука и лещины зелёным черенкованием. Ивантеевка: Гос. комитет СССР по лесу, 1989. - 40 с.

32. Вехов Н.К., Ильин М.П. Вегетативное размножение древесных растений летними черенками. Л.: Всесоюз. ин-т растениеводства, 1934. - 284 с.

33. Воронцова М.А., Лиознер Л.Д. Бесполое размножение и регенерация. М.: Советская наука, 1957. - 416 с.

34. Гаджиева И.Х. Полярность регенерации изолированных листьев. Автореф. дис. канд. биол. Наук: Махачкала, 1972. - 20 с.

35. Гамбург К.З., Рекославская Н.И., Швецов С.Г. Ауксины в культуре тканей и клеток растений. Новосибирск: Наука, 1990. - 243 с.

36. Гартман Х.Т., Кестер Д.Е. Размножение садовых растений. М.: Сельхозгиз, 1963.-471 с.

37. Глазков А.П., Кейсерухский Ш.Т. Ореховые сады. М.: Знание, 1968. -64 с.

38. Гроссгейм А.А. Флора Кавказа: Том III; АН Азербайджанской ССР, Баку. -1945.-321 с. ' /

39. Данович К.Н., Соболев A.M., Жданова Л1П. и др. Физиология семян. М.: . Наука, 1982.-317 с.

40. Дематрадзе Т.Я. Влияние стимуляторов, на корнеобразование у трудноуко-реняемых субтропических древесных пород//Субтропич. культуры, 1965. -№ 3.- С. 161-167

41. Демкив О.Т. Общие аспекты морфогенеза и; его специфика у растений различной сложности//В кн: Рост растений и дифференцировка. М.: Наука; 1981.-С. 206-225

42. Демьянов В;Д: Перспективы, создания промышленных плантаций фунду-ка//Сб. науч. тр. НИИ горн, лесовод: и экол. леса. 1996. - № 22. - С. 86-93

43. Дёрфлинг К. Гормоны растений. Системный подход. М.: Мир, 1985. - 299

44. Дорошенко 11.11. Биотехнологические методы ускоренного/размножения; и оздоровления, селекции бессемянных сортов и создания коллекций генофонда винограда: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Новочеркасск. - 1999; - 59 с. ; ,

45. Дубровицкая Н;И. Регенерация и возрастная изменчивость. М.: АН СССР, 1961.-230 с.

46. ЕгороваТ.А. Основы биотехнологии. М.: Академия^ 2003. - 208 с.

47. Еленевский А.Г. и др. Ботаника: Систематика высших, или наземных растений. М:: Академия, 2001. - 432 с.

48. Жуковский П.М. Культурные растения и их сородичи. М-Л.: Наука, 1971. -711с.

49. Жученко А;А. Адаптивный потенциал культурных растений. Кишинёв: Штиинца, 1998. - 766 с.

50. Иванов В.Б. Специфика клеточной организации роста разных органов рас-тений//Фитогормональная регуляция роста и; развития растений. Киев: Наук, думка, 1985. - С. 145-150

51. Иванова З.Я. Биологические основы и приёмы вегетативного размножения древесных растений стеблевыми черенками. Киев: Наук, думка, 1982. - 288 с.

52. Иванова-Казас О.М. Бесполое размножение животных. Л.: ЛГУ, lj977. -240 с.

53. Имс А.Д. Морфология цветковых растений. М.: Мир, 1964. - 498 с.

54. Каиров М.А. Оптимизация структуры кустов фундука при выращивании на пологих склонах Терского хребта: Автореф. дис. канд.с.-х. наук. Нальчик, 2006. - 19 с.

55. Калинин Ф.Л., Сарнацкая В.В., Полищук В.Е. Методы культуры тканей в физиологии и биохимии растений. Киев: Наук, думка, 1980. - 488 с.

56. Катаева Н.В., Аветисов В.А. Клональное размножение растений в культуре ткани//Культура клеток растений. М.: Наука, 1981. - С. 137-139

57. Кефели В.И. Природные ингибиторы роста и фитогормоны. М.: Наука, 1974. - 253 с.

58. Кефели В.И. Рост растений. М.: Колос, 1984. 175 с.

59. Кефели В.И. Природные ингибиторы как факторы регуляции рос-та//Фитогормональная регуляция роста и развития растений. Киев: Наук, думка, 1985.-С. 110-116

60. Кефели В.И., Прусакова Л.Д. Химические регуляторы растений. М.: Знание, 1985. -64 с.

61. Клейн P.M., Клейн Д.Т. Методы исследований растений. М.: Колос, 1974. -468 с.

62. Козырева О.Г. Генетика признаков каллусообразования и корнеобразования у изолированных органов томата и редиса: Автореф. дис. канд. биол. наук. Л., 1980. 19 с.

63. Комаров В.Л. Флора СССР. Том. V. М-Л.: АН СССР, 1936. - 762 с.•/-' ; . ■• ' ' • ■•' ' '/• . .Л' '■.";:■ ' 121

64. Тез. докл. междун. иауч.-иракт. конф. СПб., 2001. - С. 38-40

65. Кренке H.I I. Регенерация растений. М-Л.: АН СССР, 1950, - 675 с.

66. Круглова Н.Н., Батыгина Т.Б., Горбунова. В ЛО., Титова Г.Е., Сельдимирова С.А. Эмбриологические основы андроклинии пшеницы. (Атлас). М. - 2005.99с. .■:;■; .*,';. . Л- ;:■,;,".:'

67. Кунах В.'А.-. Геномная изменчивость соматическихклетою:растении!.3;.Калг' лусообразование in у//га//Биополимеры и клетка. 1997. - Т. 13. - №• 5. - С.362.371 \ ■ • .V; '.■';. ' ./'•.-,'

68. Кучеров Е.В. Влияние зи.мних морозов на развитие и плодоношение лещины обыкновенной в Башкиртостане//Региош и геогр::: Тез: докл. Междун. науч. конф. Пермь, 1995. - Ч. 4. - С. 78-80

69. Лакин Г.Ф: Биометрия. М.: Высшая школа; 1990i -352 с.

70. Легерстедт ГБ. Лещина (Орешник) в кн: Селекция-плодовых,растений/ Пер. с англ. Александровой,В.Г. идр. Mi: Колос, 1981. - 760-е:

71. Любинский Н.А. Физиологические основы вегетативного размножения* растений. Киев: АН УССР, 1957. - 223 с.

72. Мак-Милан Б.Ф. Размиожеиие растений/Пер. с англ. М.: Мир, 1992.-192 с. - х

73. Мартин X. Декоративные деревья шкустарникиШер. с нем; И.А. Забелиной. М.: Рипол Классик, 2002. - 192 с.

74. Махно В.Г. Современные приёмы- выращивания посадочного материала фундука в специализированных маточниках//Гл. агр. 2005. - № 7. - С. 50-52

75. Михайлов О.Ф. Регенерационные свойства и способность к соматическому эмбриогенезу семян покрытосемянных растений: Автореф. дис. д-ра. с.-х. наук. Днепропетровск, 1973. - 32 с.

76. Муратов В.А. Биохимическая характеристика орехов фундука и обоснование их применения при* получении пищевых продуктов и биологически активных добавок: Автореф. дис. канд. техн. наук. Краснодар, 2008. - 24 с.

77. Молиш Г. Физиология растений как теория садоводства. M-JL, 1933. - 343 с.

78. Москаленко Н. Приваба непримггно1 л1щини//Сад, виноград i вино Украши. -2000.-№2-3.-С. 22-23

79. Невский JI.M. Динамика содержания ауксинов в стеблях некоторых древесных растений//Ростовые вещества и рост растений. Сб. ст. Калинин, 1974. -84 с.

80. Николаева М.Г. Ускоренное проращивание покоящихся семян древесных растений. JL: Наука, 1979. - 80 с.

81. Николова М. Срокове и динамика на прорастване на приусадените пъепки от лешник//Растениевъд. науки. 1998. - Т. 35. - № 8. - С. 638-641

82. Омарова З.А. К вопросу о возможности оценки устойчивости растений к засолению по реакции изолированных семядолей//Труды молодых учёных. -Махачкала, 1996. С. 99-102

83. Омарова З.А Эколого-морфологические особенности и жизнеспособность семядолей тыквенных: Автореф. дис. канд. биол. наук. Махачкала , 2002. -24 с.

84. Павленко Ф.А. Фундук. Симферополь: Крымиздат, 1962. - 40 с.

85. Пастушенков JI.B., Пастушенков А.Л., Пастушенков B.JI. Лекарственные растения. Л.: Лениздат, 1990. - 384 с.

86. Полевой В.В., Саламатова Т.С. Физиология роста и развития растений. Л.: ЛГУ, 1991. -264 с.

87. Пчихачев Э.К. Особенности выращивания фундука в предгорьях Республики Адыгея: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Майкоп, 2001 .- 18 с.

88. Пятницкий С.С., Коваленко М.П., Лохматов Н.А., Туркевич И.В., Ступни-ков В.Г., Сущенко В.П., Чони Г.П. Вегетативный лес. М.: Изд-во с.-х. литры, 1963.-448 с.

89. Родин А.Р. Лесные культуры. М.: МГУЛ, 2002. - 268 с.

90. Ромуальдо П.Т. Укоренение зелёных черенков вишни и культурных сортов орешника под влиянием физиологических аналогов ауксина: Автореф. дис. канд. биол. наук. Вильнюс, 1992. - 44 с.

91. Руднева А.В. Факторы стеблевого черенкования растений//Тез. докл. Меж дун. конф. Молодых Ботаников СПб.: ТЭТУ, 2006. - С. 192

92. Румянцев Д.Е., Сидорко Н.М. Сопряжённость в динамике прироста дуба и лещины из заповедной дубравы ГБС РАН//Леса Евразии Восточные Карпаты: Тез. докл. 4 междун. конф. молод, уч. - М.: 2004. - С. 180-182

93. Серебряков И.Г. Морфология вегетативных органов высших растений. -М.: Советская наука, 1952. 390 с.

94. Ю1.Синнот Э.В. Морфогенез растений/Пер. с англ. Серебрякова И. Г. М.: Изд-во иностр. лит., 1963. - 603 с.

95. Тарасенко М.Т. Размножение растений зелёными черенками. М.: Колос, 1967.-252 с.

96. Тарасенко М.Т. Зелёное черенкование садовых и лесных культур. М.: Изд-во МСХА, 1991.-272 с.

97. Тахтаджян А.Л. Основы эволюционной морфологии покрытосеменных. МЛ., Наука, 1964. 236 с.

98. Терек О.И. Рост растений и физиологически активные вещества. Киев: УМК ВО, 1990.-52 с.

99. Юб.Ткаченко З.Н. Рост, плодоношение и регенерационная способность сортов фундука в Прикубанской зоне садоводства: Автореф. дис. канд.с.-х. наук. -Краснодар, 2002. 22 с.

100. Торба А.И. Особенности роста, плодоношения и размножения ореха грецкого и фундука в Донбассе: Автореф. дис. докт.с.-х. наук. М., 1999. - 30 с.

101. Третьяков Н.Н. Практикум по физиологии растений. М: Колос, 1982. -271 с.

102. Турецкая Р.Х. Некоторые признаки, характеризующие готовность побегов лесных культур к черенкованию//Тр. Ин-та физиол. растений им. Тимирязева АН СССР, 1951. - Т. VII. - Вып. 2. - С. 252-277

103. Турецкая Р.Х. Физиология корнеобразования у черенков и стимуляторы роста. М.: АН СССР, 1961.-280 с.

104. Турецкая Р.Х. Инструкция по применению стимуляторов роста при вегетативном размножении растений. М.: АН СССР, 1962. - 70 с.

105. Турецкая Р.Х. и др. Общее и специфическое в процессе ризогенеза стеблевых и листовых черенков фасоли обыкновенной//ДАН СССР, 1975. Т. 224. - № 3. - С. 733-736

106. Уоринг Ф., Филипс И. Рост растений и дифференцировка. М, 1984. - 512 с.

107. Халупа В. Тканевые культуры лесных древесных пород. Прага: Ин-т НТИ по сел. хоз-ву, 1976. - 105 с.

108. Хочачка П., Сомерсо Д. Биохимическая адаптация. М.: Мир, 1988. - 568 с.

109. Хусейнов Р.А., Карибов Ф.К. Перспективы развития промышленного фун-дуководства в Дагестане//Лес. х-во. 1992. - № 2-3. - С. 35

110. Хусейнов Р.А. Культура Фундука её возможности промышленного выращивания в условиях Дагестана: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. - Харьков, 1997.-24 с.

111. Хэй Э. Регенерация. М.: Мир, 1969. - 152 с.

112. Чайлахян М.Х., Подольный В.З., Баврина Т.В. Физиологические особенности ювенильных растений и регуляция ювенильного состояния//Успехи современной биологии. 1974. - Т. 77. - Вып. 1. - С. 106-116

113. Чуб В.В., Власова Т.А., Бутенко Р.Г. Каллусогенез и морфогенез в культуре генеративных органов весеннецветущих видов Crocus Ь.//Физиол. раст. -1994. Т. 41. - № 6. - С. 815-820

114. Чепурной B.C., Ткаченко З.Н. Рост и плодоношение разных сортов фундука в Прикубанской зоне садоводства//Тр. Кубан. гос. аграр. ун-т. 2000. -№380.-С. 181-187

115. Шепелёв В.А. Целебные свойства орехов. Ростов н/Д: Феникс, 2002. - 126 с.

116. Шиманюк А.П. Биология древесных и кустарниковых пород СССР. М.: Изд-во мин-ва просвещения РСФСР, 1957. - 434 с.

117. Шкутко Н.В., Антонюк Е.Д. Ускоренное размножение деревьев и кустарников. Минск: Наука и техника, 1988. - 64 с.

118. Шмидт В.М. Математические методы в ботанике. JL: ЛГУ, 1984. 288 с.

119. Эсау К. Анатомия семенных растений. Ч. 2. М.: Мир, 1980. - 558 с.

120. Юсуфов А.Г. Механизмы регенерации растений. Ростов н/Д: РГУ, 1982. -172 с.

121. Юсуфов А.Г. Процессы регенерации у растений//Изв. АН СССР, сер. биолог., 1985. № 5. - С. 652-665

122. Юсуфов А.Г. Культура изолированных листьев. М.: Наука, 1988. - 103 с.

123. Юсуфов А.Г. Биология старения цветковых растений. Махачкала: ДГУ, -1992.-201 с.

124. Юсуфов А.Г., Магомедова М.А. Регенерационная способность у соцветий и цветков//Бот. журн. 1998. - Т. 83. - № 4. - С. 103-113

125. Юсуфов А.Г., Алиева З.М. Жизнеспособность растений и изолированных органов при засолении среды NaClZ/Физиол. раст. 2002. - Т. 49. - № 4. - С. 553-557

126. Юсуфов А.Г., Магомедова М.А. История и методология биологии. М.: Высшая школа, 2003. - 238 с.

127. Юсуфов А.Г., Алиханова А.А. Специфика дифференциации каллусов и её влияние на морфогенез эксплантов//Вест. Даг. науч. центра РАН. 2005. -№21.-С. 65-67

128. Юсуфов А.Г. Специфичность регенерационной способности и ответ на солевой стресс у различных органов растений//Бот. журн. 2006. - Т. 91. - № 3. -С. 41-49

129. Юсуфов А.Г., Алиханова А.А. Естественное возобновление лещины в аридных экосистемах при антропогенных воздействиях//Лесное хозяйство. -2008.-№3.-С. 26-27

130. Яцына А.А. Соматический эмбриогенез в культуре зародышей лещи-ны//Тез. докл. VII межд. конф. Биология клеток растений in vitro, Биотехнология и сохранение генофонда. М., Россия. - 1997. - С. 191-192

131. Alasania N., Zarnadze N., Lomtatidze N., Dumbadze G., Japaridze Z. Effect of phytohormones on development of nut buds (Corylus avellana L.) culture//Proc. Georg. Acad. Sci. B. 2006. - V. 4. - № 1. - P. 81-83

132. Andersen A., Medan D. Corylus avellana L.: Morphologia, biologia floral у eficiencia reproductiva en la provincia de San Luis, Argentina//Rev. Fac. Agron. Univ. nac. La Plata. 1995. - V. 71. - № 1.-P. 21-29

133. Appelgren M. In vitro culture as a method for rejuvenation//Nor. Iandbruksforsk. 1992. - V. 6. - № 2. - P. 93-100

134. Barlow P.W., Carr D.J. Positional control in plant development. Cambridge Univ. Press., 1984. 502 p.

135. Ba§aran M:S., Adiguzef N. Флора плантаций.лещиньт в илах Болу^ Бартын и Зонгулдак//ВккгКогиша ЬиЬ 2001.;- V. 41'. - №1-2,-С. 39-66

136. Bassil N.V., Proebsting W.M., Moorcl W., Lightfoot D:A. Propagation; of hazelnut stem cuttings using Agrobacterium rhizogenes//Hort Sciencc. 1991. -V. 26.- № 8:- P. 1058-1060;

137. Bialobrzeska M., Staszkiewicz J: Zmiennosc lisci leszczyny pospolitej Corylus avellcma (Betulaceae)//Fragm. florist, et geobot. Ser. Pol. - 1997. - Suppl. - № 2.- -P. 15-25 • . ■ • .

138. Bonvehi J.S., Coll F.V. Caracteristiques physiques: des principales varietes de noisettes {Corylus' avellcma I,.) produites dans la province de Tarragone (Espagne)//Irid alim: et agr. 1992. - V. 109. - № 1-2: - P: 23-27

139. Borkowska B. Zmiennosc w kulturach in v/7ra//Wiad. Bot. 1995. - V. 39. - № 3-4. - P. 53-57 . .V

140. Celestino C., Hernandez I., Carneros E., Eopez-Vela D., T'oribio M. La embryogenesis somatica como elemento central de la biotecnologia forestal. Invest, agr. sist. у recurs, forest. 2005. - V. 14. - № 3. -C. 345-357 ' ,

141. Chandra: N., Upadhyay S., .lha K.K. Regeneration of plantlets from potato callus//l. Indian Potato Assos. 1983. - V. 10. -№ 1. - P. 29-33 ' .

142. Chapman G.P. Grasse in florescense and spikelet culture: An appaisol//Euphytica. 1995. - V. 88. - № 2. - P. 121-125

143. Dickmann D.I. Role of physiology in forest, tree improvement//Silva fenn. -1991. V. 25. - № 4. - p. 248-256

144. Doman E.M., Montenus O: In vitro rooting of micropropagated shoots from Juvenile and mature Pinus pinaster explants: Influence of activated charcool//Plant cell Tissue and Organ cult. 1995.-V. 40) - № 3. - P: 231-235

145. Doran W.L. The propogation of some trees and- shrybs by cuttings//Massachusetts Agric. Exp. Sta. Bull. 1941. - j\r« 382. - P. 1-56

146. Dunvell G.M. In< vitro regeneration; from excised! leaf disks' of three Brassica; sp.//J. Exp. Bot. 1981.-V. 32.-№ 129. - P. 789-790 i " ■

147. Erdogan V., Mehlenbacher S.A. Phylogenetic relationships of Corylus species (Betulaceae) based on nuclear ribosomal DNA ITS region and chloroplast matK gene sequences//Systematic Bot. 2000 - V. 25. - № 4. - P. 727-737

148. Fakharia F., Evens P.K. Morfogenetic potential of cultured floral explants of Crocus sativa L. for the in vitro production of saffron//Jour. Exp. Bot. 1990. - V. 41.-№2.-P. 47-57

149. Fox J. E. The Cytocinins//In: The physiology of plant growth and development. Ed. M. B. Wilkins. Mc. Graw-Hill. London, 1969. P. 85-128

150. Frenguelli G., Ferranti F., Fornaciari M., Romano B. Male flower development and pollination in hazel//15th Int. Bot. Congr. Abstr. Yokogama. 1993. - V. 3. -P. 446

151. Gebhardt K. In vitro Techniken zur Zuchtung und Erhaltung von Waldbaumarten//Holtzucht. - 1995. - Bd. 49. - № 4. - S. 24-27

152. G6nen9 S., Tanrivermi§ H., Biilbul M. Economic assessment of Hazelnut produccion and the importance of supply management approaches in Turkey//J. Agr. and Rur. Dev. Trop. and Subtrop. 2006. - 107. - № 1. - P. 19-32

153. Gonzalez A., Rodriguez R., Sanchez T.R. Histological and ultrastructural changes in hazel cotyledons during germination//Fyton. 1993. - 54. -№ 2. - P. 103-111

154. Gonzalez A., Sanchez T.R., Rodriguez R. Adventitious root differentiation in hazelnut (Corylus avellana L.) cotyledons//Fyton. 1993. - 54. - № 2. - P. 119126

155. Goss H.L. Principles of regeneration. NY., 1973. - 287 p.

156. Graham C.F., Wareing P.F. The developmental biology of plants and animals// London, Oxford, Blackwell Sci. Publ. 1976. - 393 p.

157. Gutmann M., Charpentier J.P., Doumas P., Jay-Allemand C. Histological investigation of walnut cotyledon ^fragments, for a better understanding of in vitro adventitious root initiation//Plant Cell Repts. 1996. - V. 15. - № 5. - P.

158. ВЙ51-ЗМ19А. Hormones and differentiation of plants// London, Oxford, Blackwell Sci. Publ. 1976.-P. 216-231

159. Haendler H. Niisse, ein uralter und wichtiger Bestandteil der Nahrung//ZSW:Zucker-und Susswaren Wirt. 1998. - Bd. 51. - № 6. - S. 240-242

160. Hitchcock A.E., Zimmerman P.W. Comparative activity of root inducing substances and methods for treating cuttings//Contrib. Boyce Thompson Inst. -1939. -№ 4. P. 461-481

161. Janick J., Moore J.N. Селекция плодовых растений/Пер. с англ. Александровой В.Г. и др. М.: Колос, 1981. 760 с.

162. Kakkar R.K. Rooting in stem cuttings-an unresolved enigma/Struct, and Funct. roots: 4 th Int. Symp., Stara lesna. Book Abstr. and Program//Bratislava, 1993. P. 54

163. Kohstall H., Beckmann C., Witte T. Autovegetative Vermehrung von Corylus avellana 'Contorta'//Dtsch. Baumsch. 1997. - V. 49. - № 8. - P. 428-429

164. Krstic-Pavlovie N. Proucavanje lekovitih sastojaka u samonikloj i nekim sortama leske//Jugosloven. vocar. 1990. - V. 24. - № 1-2. - P. 57-62

165. Lang A.//Encyclopedia of plant physiology. Berlin. - 1965. - P. 1380-1536

166. Machatschek M. Uber Haselgarten, Nussol und Wiinschelruten//Osterr. Forstztg. 2001. - Bd. 112. - № 10. - S. 44-45

167. Matyssek R. Baumphysiologische Auswirkungen von Wurzelschnitten und Verpflanzungen in jungen Holzpflazen.//Neue Landschaft. 1998. - № 4. - S. 288289

168. Mehlenbacher S.A. Hazelnut {Corylus). Genetic resources of temperate fruit and nut crops//Acta Hort. 1991. - V. 290. - P. 791-836

169. Mehlenbacher S.A. A Guide to Nut Tree Culture in North America//Fulbright D.W. Ed. Northern Nut Growers Association, Inc. 2003. - V. 1. - P. 183-215

170. Miehe H. Das Archiplasma Betrachtcungen iiber die organisation des pflanzenkorper. Jena, Gustew Fiseher, 1926. - 92 s.

171. Miletic R. Uporedna proucavanja plodova plemenitin sorti leske s plodovima sumske i mecje leske//Jugosloven. vocar. 1994. - V. 28. - № 1-2. - P. 21-25

172. Milic D., Prenkic R. Ekonomska efikasnost proizvodnje jezgrastog Voca// Jugosloven. vocar. 2001. - V. 35. - № 3-4. - P. 193-199

173. Mitrovic M. Stanje i proizvodnja leske u svetu i Jugoslaviji//Jugosloven. vocar. -2002.-V. 36.-№3-4.-P. 137-147

174. Mohr H. Photomorhogenesis//In: The physiology of plant growth and development. Ed. M. B. Wilkins. Mc. Graw-Hill. London. 1969. - P. 509-558

175. Moore T.C. Biochemistry and Physiology of Plant Hormones//N-J, Berlin, 1989. -330p.

176. Ninic-Todorovic J., Cerovic S., Korac M. Mirovanje semena mecje leske (iCorylus avellana L.)//Jugosloven. vocar. 1995. - V. 29. - № 3-4. - P. 33-36

177. Olsen J., Valley W. Growing Hazelnuts in the Pacific Northwest. Oregon state univ. 2002. - 45 p.

178. Oparnica C. Uticaj rezidbe na hemijski sastav plodova sorti leske//Vocrstvo. -2006.-V. 40.-№1.-P. 91-96

179. Oparnica C., Vulic T. Uticaj rezidbe na fizicke osobine plodova sorti leske/7Vocarstvo. 2006a. - V. 40. - № 1. - P. 83-90

180. Overbeek J., Cordon S.A., Gregory L.E. Anuanalysis of the function of the leaf in the process of root formation in cuttings//Amer. Jour Bot. 1946. - V. 33. - № 2.-P. 100-107

181. Philip V.J. In vitro organogenesis and plantlet formation in cashew (Anacardium occidentale L.)//Ann. Bot. 1984. - V. 54. - № 1. - p. 149-152

182. Priestley J.H., Swingle C. F. Vegetative propagation from the standpoint of plant anatomy//Techn. Bull. U. S. Department of Agriculture. Washington, 1929. V. 151.-P. 1-99

183. Rinald L.M.R., Leva A.R. In vitro organogenesis from diploid tissues of Cycas revoltuta ThunbJ/Plant Cell Tissue and Organ Cult. 1995. - V. 43. - № 1. - P. 3741

184. Sattler R. Process morphology: structural dynamics in development and evolution//Can. Jour. Bot. 1992. - V. 70. - № 4. - P. 708-714

185. Silva A.P., Rosa E., Haneklaus S.H. Influence of foliar bron application on fruit set and yield of hazelnut//J. Plant Nutr. 2003. - V. 26. - № 3. - P. 561-569

186. Street H.E., Cockburn W. Plant Metabolism//Oxford N.J. Toronto. Pergamon Press.-1972.-P. 247-302

187. Sung Z'., Okimoto R. Embryonic proteins in somatic of carrot//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1990. - V. 78. - P. 3683-3687

188. Taiz L., Zeiger E. End. Plant Rhysiology. 2-nd Edition, «Sinauner Associates, Inc., Publishers», Sunderland, 1998. 792 p.

189. Thimann K.V. The Auxins//The physiology of plant growth and development. Ed. M.B. Wilkins. Mc. Graw-Hill. London, 1969. P. 3-48

190. Thomas E., Davey M.R. From single cells to plants. L., 1975. 123 p.

191. Thompson M.M., Lagerstedt H.B., Mehlenbacher S.A. Hazelnuts//Fruit breeding. J. Janick J., Moore J.N. Nuts. Ch. 3. John Wiley and Sons Jns., New York, 1996.-P. 125-184

192. Upadhyay S., Chandra N. Shoot and plantlet formation in organ and callus, cultures of Albizzia lebbek Benth!fAnn. Bot. 1983. - V. 52. - № 3. - P. 421-424

193. Velickovie M., Jovanovic M., Krstic-Pavlovic N., Jelacic S., Oparnica C. Uticaj intenziteta rezidbe na prinos i kvalitet plodova u nekih sorti leske//Jugosloven. vocar. 1990. - V. 24. - № 1-2. - P. 63-66

194. Vuokko S. Vuoden puu nauttii valosta ja jammosta//Suomen luonto. 1998. - V. 57. -№4. - P. 18-20

195. Wehner T.C., Locy R.D. In vitro adventitious shoot and root formation of cultivars and lines of Cucumis sativus L.//Hort. Sci. 1981. - V. 16. - № 6. - Sect. l.-P. 759-760

196. Wilson J., Wilson P. Control of tissue patterns//Positional controls in plant development. Cambridge Univ. Press. 1984. - P. 226-280

197. Wills K.J., Mc Elwain J.C. The evolution of plants//Flovering plant origins. Oxford. Univ. press. 2002. - P. 156-193

198. Yezhov V.N., Smykov A.V., Smykov V.K., Khokhlov S.Y. et al. Genetic Resources of temperate and subtropical fruit and nut species at the Nikita Botanical gardens//Hort Science. 2005. - V. 40. - № 1. - P. 5-9