ВОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ…………………………………… 5
1 КРАТКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ…... 11
1.1 Клональное микроразмножение древесных культур для интенсивного
лесоводства……………………………………………………………………. 11
1.2 Проблемы культивирования растений in vitro ………………………… 17
1.2.1 Загрязнение культур тканей растений………………………………… 19
1.2.2 Задержка субкультуры и сожженные всходы …………………….….. 21
1.2.3 Потемнение культур растительных тканей……………………...……. 22
1.2.4 Трудности с укоренением in vitro и последующей акклиматизацией 23
1.2.5 Сомаклональные вариации…………………………………………….. 27
1.3 Наночастицы при культивировании растений in vitro…………………. 29
1.3.1 Наночастицы для стерилизации эксплантов………………………….. 30
1.3.2 Наночастицы для индукции каллуса, органогенеза, роста побегов и
укоренения………………………...…………………………………………... 34
1.3.3 Влияние наноматериалов на сомаклональную изменчивость……….. 39
1.4 Береза пушистая…………………………………………………………... 41
1.4.1 Ботаническое описание………………………………………………… 41
1.4.2 Хозяйственное значение………………………………………………... 43
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ………………………...... 45
2.1 Синтез и характеризация наночастиц CuO……………………………… 45
2.2 Получение и исследование питательных сред, содержащих
наночастицы CuO……………………………………………………………... 45
2.3 Методика оценки антифугальной активности наночастиц CuO………. 47
2.4 Исследование эффектов наночастиц CuO в технологии клонального
микроразмножения березы пушистой………………………………………. 48
2.4.1 Получение эксплантов……………..…………………………………... 48
2.4.2 Этап введения в культуру in vitro...…………………………………… 49
3
2.4.3 Мультипликация (размножение)...……………………………….……. 51
2.4.4 Укоренение……………………………………………………………… 51
2.4.5 Адаптация (пересадка в субстрат)…………………………………….. 52
2.5 Исследование гистоморфологических и биохимических параметров
проростков в условиях in vitro………………………………………………..
53
2.5.1 Анализ гистоморфологических показателей проростков……………. 53
2.5.2 Анализ биохимических показателей проростков…………………….. 53
2.6 Анализ маркеров устойчивости растений березы к неблагоприятным
условиям окружающей среды и фитопатогенам…………………………… 55
2.6.1 Постановка эксперимента по воздействию засоления……………….. 55
2.6.2 Постановка эксперимента по воздействию фитопатогена...…………. 56
2.6.3 Выделение РНК…………………………………………………………. 56
2.6.4 Качественное и количественное исследования РНК…………………. 58
2.6.5 Постановка обратной транскрипции…………………………………... 58
2.6.6 Подбор праймеров к генам устойчивости березы……………………. 58
2.6.7 Проведение ПЦР в реальном времени………………………………… 59
2.7 Оценка бионакопления наночастиц CuO в тканях
растений……………………………………………………………………….. 60
2.8 Оценка экономической эффективности………………………………… 60
3 ХАРАКТЕРИЗАЦИЯ ПОЛУЧЕННЫХ НАНОЧАСТИЦ CuO,
СУСПЕНЗИЙ И КУЛЬТИВАЦИОННЫХ СРЕД С НАНОЧАСТИЦАМИ 63
3.1 Характеризация наночастиц и суспензии CuO…………………………. 63
3.2 Исследование питательных сред, содержащих наночастицы
CuO…………………………………………………………………………….. 65
4 АНТИФУГАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ НАНОЧАСТИЦ
CuO…………………………………………………………………………… 69
5 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТОВ НАНОЧАСТИЦ CuO В
ТЕХНОЛОГИИ КЛОНАЛЬНОГО МИКРОРАЗМНОЖЕНИЯ БЕРЕЗЫ
ПУШИСТОЙ……………………………………………………………..…… 71
5.1 Влияние наночастиц CuO на экспланты березы на стадии введения в
культуру in vitro…………………………………………………………….. 71
4
5.2 Влияние наночастиц CuO на этапе мультипликации………………… 74
5.3 Влияние наночастиц CuO на этапе укоренения………………………. 76
5.4 Оценка приживаемости микроклонов березы при переводе в условия
закрытого грунта…………………………………………………… 79
6 ГИСТОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
ПРОРОСТКОВ В УСЛОВИЯХ IN
VITRO……………………………………………………………………….. 84
6.1 Гистоморфологическое исследование………………………………… 84
6.2 Биохимическое исследование………………………………………….. 86
7 АНАЛИЗ МАРКЕРОВ УСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ БЕРЕЗЫ К
НЕБЛАГОПРИЯТНЫМ УСЛОВИЯМ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И
ФИТОПАТОГЕНАМ………………………………………………….……… 89
8 ОЦЕНКА БИОНАКОПЛЕНИЯ НАНОЧАСТИЦ CuO В ТКАНЯХ
РАСТЕНИЙ…..……………………………………………………………… 94
9 ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МОДИФИКАЦИИ
МЕТОДИКИ КЛОНАЛЬНОГО МИКРОРАЗМНОЖЕНИЯ БЕРЕЗЫ
ПУШИСТОЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАНОЧАСТИЦ ОКСИДА МЕДИ
И ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ
МЕТОДИКИ……………………………………………………………..……. 97
9.1 Практические рекомендации по модификации методики клонального
микроразмножения березы пушистой с использованием наночастиц
оксида меди………………………………………………………………….. 97
9.2 Экономическое обоснование применения методики…………………. 103
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ……………………………………………………… 117
СПИСОК АББРЕВИАТУР И ОБОЗНАЧЕНИЙ……………………………. 120
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………. 123
