Такие прививки на некоторое время переводят в режим покоя для повышения содержания легко доступных Сахаров и других углеводов в цитоплазме клеток и увеличения вязкости клеточного сока с целью снижения градиента передвижения гормонов (в частности — ауксинов). Далее:
— обрезают запасающую ткань подвоя и, частично, привоя в месте, планируемом для отторжения, но не затрагивают проводящую ткань и дают срезу подсохнуть, огрубеть и налиться. На это требуется срок от двух до четырех недель в зависимости от состояния подвоя;
— затем начинают травмировать стелу. Подрезав около 3/4 камбиального кольца, прививке дают «отдохнуть» 7 — 10 дней. В результате подрезания центрального цилиндра добиваются ограничения поступления питательных веществ в привитое растение. Стремясь пополнить недостаток питания, кактус либо увеличивает массу проводящих тканей ксилемы, либо образует придаточные корни, т.к. отток ауксинов из апекса в корень затруднен. Причем ввиду того, что ауксины транспортируются из апекса по теневой стороне стебля, одностороннее освещение прививки и расположение ее так, чтобы ауксины задерживались в травмированном месте стелы, приведет к более быстрому закладыванию зачатков корней.
* ярким доказательством этого факта является плохая укореняемость кактусов, выращенных в привитом состоянии на перескиопсисах.
** в современных системах семейства Cactaceae эти три рода объединены в один род — Ariocarpus
Чаще всего процессы разрастания сегмента стелы и образования придаточных корней проходят параллельно, и кактусоводу остается только окончательно отделить привой, подсушив срез, посадить его в легкий субстрат и поместить в мягкие условия содержания для адаптации к новой среде культивирования.
Привитые пародии и маммиллярии неплохо укореняются, если наложить тугой резиновый жгут на место будущего среза, обязательно на стебле привоя. Примерно раз в неделю жгут разматывают и наматывают снова с большим усилием. При этом клетки запасающей ткани вначале сжимаются до стелы, в дальнейшем сжимаются и травмируются ткани центрального цилиндра. Площадь среза у подготовленного таким образом к снятию с прививки кактуса будет минимальной.
Образование придаточных корней и при способе «механического травмирования центрального цилиндра» и при способе «перетягивания стебля» пойдет успешнее, если кактусовод «поднесет» субстрат к месту корнеобразования. Наиболее просто это сделать, обмотав стебель куском алюминиевой фольги и обжав ее нижнюю часть. В образовавшуюся полость засыпают субстрат, который периодически увлажняют. Подвой же не поливают.
Лучше переносят снятие с подвоя молодые растения. Укоренение и последующее содержание взрослых кактусов требует повышенного внимания. Субстрат для вновь укорененных растений следует составлять очень легким. Плодородный слой помещают в нижнюю часть горшка или плошки, а вновь образованные корни располагают в крупном песке. Полив целесообразнее производить снизу, что стимулирует рост корней в сторону плодородного слоя.
Микроразмножение
Микроразмножение кактусов — сравнительно новый способ их вегетативного размножения, хотя в растениеводческой практике размножение растительных клеток in vitro (в стекле) довольно широко применяется. Для обозначения этого метода в зарубежной и отчасти в отечественной литературе используется термин «микропропагация» (micropropagation), что полностью соответствует «микроразмножению», а иногда и термин «клонирование».
Для любопытного читателя нелишним будет небольшой исторический экскурс.
В конце девятнадцатого века немецкие ботаники Фехтинг и Рехингер проводили опыты по выращиванию небольших кусочков растительных тканей. Однако уровень знаний физиологии растительной клетки в те времена был довольно низок, и их опыты окончились неудачей. То же можно сказать и об экспериментах Габерландта в 1902 году.
Далее в истории микроразмножения наступает почти тридцатилетний перерыв, связанный с поиском объектов, искусственных сред и условий для роста изолированных тканей и клеток.
В 1932 — 1934 годах французскому физиологу Роже Готре и американскому — Филиппу Уайту удалось добиться эффективного роста и развития клеток, взятых из корневой меристемы, камбия древесных растений, а затем клеток из запасающей паренхимы моркови и петрушки. Именно оттуда тянется узенькая тропиночка к современному клонированию суккулснтных растений.
Разработка и совершенствование искусственных питательных сред, использование в качестве доноров для изолированных клеток и тканей все большего количества видов, разработка условий консервирования и длительного хранения изолированных тканевых и клеточных культур — основные вехи экспериментаторской работы ученых в 40 — 50-х годах. Сегодня насчитывается более 400 видов растений, с которыми были проведены подобные опыты.
В настоящее время разработаны методики по выращиванию in vitro культуры тканей на агаровой среде в виде каллюсной массы или в жидкой среде в виде взвеси из одиночных клеток или кусочков ткани.
Культура изолированных органов, тканей и клеток для клонального размножения растений, оздоровления растительного материала от вирусной инфекции, регенерация растений из каллюсных культур имеют широкое практическое применение. В декоративном растениеводстве огромная масса работ проведена по микроразмножению орхидей, сенполий, глоксиний, немало удачных экспериментов проведено над суккулентными растениями и над кактусами, в частности.
Цель этой главы — не только познакомить читателя с методиками клонирования, но и дать рекомендации по культуре изолированных тканей кактусов на агаровой среде применительно к осуществлению этого метода в домашних условиях. При изложении материала автор будет опираться как на результаты своих опытов, так и на работы Р.Г.Бутенко, Н.В.Катаевой, З.Б.Шаминой, В.В.Уманцевой, J.L.Johnson, E.R.Emio, R.Starling, J.R.Ault, W.J.Blackmon, P.W.Clayton, J.F. Hubstenberger, G.C.Phillips и других. С позволения редакции журнала Bradleya автор приводит фотографии из работы W.Stuppy & W.Nagl «Regeneration and propagation of'Ariocarpus retusus Sclieidw. (Cactaceae) via somatic embryogenesis», а также фотографии, предоставленные голландским физиологом R.Wellens специально для иллюстрации этой главы.
В главе, посвященной прививке кактусов, говорилось, что при срастании частей прививки основную роль играет камбий — вторичная меристема. Клетки запасающей и сердцевинной тканей не срастаются, а скорее, склеиваются. В большинстве случаев это так. Однако нельзя не отметить, что открытые участки запасающей ткани, неизбежно образующиеся при прививке, как правило, не высыхают*. На травмированной поверхности вырастает тонкий слой мелких клеток, способных к активному делению, т.е. меристематических, закрывающих собой раневую поверхность и способствующих регенерации поврежденных тканей. Таким образом, хотя и с разной степенью
* ес.'щ подвой и.'ш привой во время свития находится в состоянии стагнации - - не исключено высыхание, пирон па чо.гынгю г.п'онну, паренхимных тканей и даж:е полное высыхание одной U't частей прививки и:ш всего комплекса.
интенсивности, каллюсная меристема образуется из любой ткани. Исключением являются разве что ткани колючек, опушения и механические ткани в чистом виде — т.е. те ткани, клетки которых в достаточной степени лигнифицированы и не способны к делению.
Каллюсные культуры получают из разных органов и тканей: стеблей, корней, цветоносов, частей цветка, зародышей и его частей, у имеющих листья растений — из листьев .
Применительно к клонированию кактусов in vitro в домашних условиях мы будем говорить лишь о методах культуры тканей для клонального размножения растений.
Результативность этих методов необычайна. Так при посеве кактусов семенами даже при 100%-й всхожести можно ожидать не более 2% «двоен». При вегетативном размножении от маточного растения теоретически можно получить число боковых побегов, соответствующее количеству ареол — практически же — гораздо меньше. При микроразмножении от одного кусочка каллюсной меристемы, содержащей даже 10 — 100 клеток, можно получить неограниченное количество растений. Например от одного зародыша (Parodia elegans) автору удалось получить 38 растений. Естественно, что генный набор у подобных растений идентичен, и генеративное размножение их путем перекрестного опыления между одноклоновыми экземплярами представляется сомнительным, но имеется неоспоримая возможность сохранения неординарных фенотипических признаков какой-либо высокодекоративной формы.
