Оздоровлення посадкового матеріалу від вірусів методами хіміотерапії і термотерапії

Основна перевага клонального мікророзмноження – одержання генетично однорідного, безвірусного посадкового матеріалу. Припущення про можливість відсутності вірусів в меристематичних тканинах хворих рослин вперше було висловлено у 1936 році Чунгом, а пізніше, у 1943 році, і Уайтом. В 1949 році цей факт був підтверджений експериментально. У 1952 році Морелю і Мартену з Національного агрономічного інституту (Франція) вдалося одержат и безвірусні жоржини із уражених рослин.

Структурною основою явища, яке використовується на практиці, служить специфіка побудови точки росту рослин: дистальна її частина, представлена апікальною меристемою, у різних рослин має середній діаметр 200 мкм і висоту від 20 до 150 мкм. В нижніх шарах клітини меристеми, які диференціюються, утворюють прокамбій, що дає початок пучкам провідної системи.

Відомо, що успіх клонального мікророзмноження залежить від меристематичного експланту. При цьому відмічається закономірність: чим більше листкових зачатків і тканин, тим легше проходять процеси морфогенезу, які закінчуються утворенням цілої рослини. Разом з тим, при такому розвитку конусу наростання збільшується ризик швидкого транспортування вірусу по провідній системі. Крім того, навіть невеликий меристематичний експлант може містити віруси, які проникли в клітини в результаті повільного поширення через плазмодесми.

У цілому, ефективність застосування апікальної меристеми в якості методу оздоровлення вражених вірусами рослин може виявитися досить низькою. Знизити ризик попадання вірусів в здорові тканини можна шляхом застосування попередньої термо- або хіміотерапії вихідних рослин.

Метод термотерапії застосовується як в умовах in vivo, так і in vitro і передбачає використання гарячого сухого повітря. Для пояснення механізму звільнення рослин від вірусів в процесі термотерапії існують різні гіпотези. Згідно з однією з них при високих температурах руйнується білкова оболонка і нуклеїнова кислота вірусу. Друга гіпотеза припускає дію високих температур на віруси через метаболізм рослин. При такій температурі починає переважати деградація вірусних частинок, а їх синтез, навпаки, зменшується. Рослини, які піддаються термотерапії, поміщають в термокамери, де температура протягом першого тижня підвищується з 25 до 37°С шляхом щоденного збільшення температури на 2 градуси. Всі інші режими обов’язково підтримуються в оптимальному стані: освітленість, висока відносна вологість повітря, певний фотоперіод. Тривалість перебування у термостаті залежить від складу вірусів та їх термостійкості. Якщо для гвоздики досить 10 – 12 –тижневої дії теплом, то для хризантеми цей період перевищує 12 тижнів.

Крім позитивної дії високих температур на звільнення від вірусів, виявлено аналогічний вплив їх на точку росту і процеси морфогенезу деяких цвіткових культур (гвоздики, фрезії) в умовах in vitro. Високі температури збільшують коефіцієнт розмноження на 50 – 60 %, підвищують адаптацію пробірочних рослин до грунтових умов і дозволяють одержати більше безвірусних маточних рослин.

Другий спосіб оздоровлення – хіміотерапія. В поживне середовище, на якому культивують апікальні меристеми, додають препарат вірозолу і концентрації 20 – 50 мг/л. Це противірусний препарат широкого спектру дії. Застосування його дозволяє збільшити кількість безвірусних рослин із 40 % до 80 – 100 %.