УНИВЕРЗИТЕТ У БЕОГРАДУ
ШУМАРСКИ ФАКУЛТЕТ
МОДУЛ:
БИЉНА ПРОИЗВОДЊА И КОНЗЕРВАЦИЈА ШУМСКИХ
ГЕНЕТИЧКИХ РЕСУРСА
СЕМИНАРСКИ РАД:
„Биотехнологије у производњи јасена (Fraxinus spp.)”
Mентор: Кандидат:
Др Владан Иветић, ванр. проф. Ведрана Мачар, дипл. инг.
Београд, 2016
3
1.УВОД
1.1. Увођење биотехнологија у шумарству
Tree and Forestry Science and Biotechnology 2012
, Универзитет Wisconsin-
Madison, настоји да обезбеди потпуну анализу и разумевање аспеката науке и
биотехнологије дрвећа. Првенствено жели да испита :
1. In vitro пропагацију (микропропагација, соматска ембриогенеза, култура ткива,
производни биореактор система);
2. Микоризну симбиозу (и утицај на физиологију, продуктивност, репродукцију и
отпорност биљке);
3. Културну праксу (расадничка производња, биљке које се узгајају без садње у
земљу, аеропоник, органско ђубрење);
4. Физиологију, генетику, молекуларну биологију, структуралну ботанику
(интегрисану, јасну и примјењену);
5. Патологију;
6. Производњу секундарних метаболита, огранске и неорганске биохемије и
фитохемије;
7. Складиштење битног генетског материјала (ниске температуре складиштења или
криопрезервација);
8. Нове технике анализе (генетске, биохемијске, биофизиолошке);
9. Управљање шумама, економија и регулативе (укључујући решења за крчење
шума);
10. Шумарску политику која доприноси друштву, економији и најважније
генетичком диверзитету.
1.2. Опште карактеристике рода
Fraxinus
Род
Fraxinus
припада породици
Oleaceae
, укључује преко 65 врста пореклом из
умерених региона северне хемисфере (Miller, 1955). Неколико врста јасена су важне
врсте дрвећа због своје тежине, отпорности на ударе, правилне структуре, одлично дрво
засене за паркове и стамбена подручја (Dirr, 1998). Већина важних врста укључујући
амерички јасен (
F. americana
L.), пенсилванијски јасен (
F. pennsylvanica
Marsh.) у
САД-у и европски или бели (
F. excelsior
L.), црни јасен (
F. ornus
L.), и усколисни јасен
(пољски) (
F. augustifolia
Vahl.) у Европи и Малој Азији.
4
Већина јасена су листопадна дрвећа која развијају неупадљиве апеталне цетове
у терминалним и пазушним гроздовима у пролеће пре или у току листања (Dirr, 1998).
Плодови се развијају у отвореним влатима издужених, крилатих, већином
појединачних крилатих плодова који сазревају у касно лето и опадају. Зрели крилати
плодови се могу сушити на 7 до 10 % влаге и складиштити под хлађење у затворене
посуде више од 5 година са малим губитком виталности (Bonner, 1974).
Већина врста
јасена је изложена неком облику дормантности семена услед незрелости ембриона,
унутрашњих инхибитора раста, и/или непробојног омотача семена. Стандардни
третмани да би се превазишла дормантност семена укључују различите комбинације
сушења после зрења на 20 до 30ºC, 30 до 90 дана да ембриони сазре и/или
стратификацијом на 1 до 5ºC на више од 150 дана да би се превазишли унутрашњи
фактори.
2. ЦИЉЕВИ ИСТРАЖИВАЊА
Пропагација се врши обично сакупљањем опалог семена и непосредном сетвом
или вештачком стратификацијом на 90 до 120 дана пре сетве у пролеће. Ослањање на
пропагацију семена за конвенционални узгој је проблематично јер може да траје од 10
до 25 година да дрвеће постигне репродуктивну зрелост и онда се очекује обилан урод
семена сваких 3 до 5 година (Bonner, 1974). Иако не постоје поуздане методе за
коренове резнице меког дрвећа, култивари јасена могу се размножавати путем
пупољака, калемљењем и раслојавањем. (Развој корена на стаблу док стабљика још
увек везана за матичне биљку зове се раслојавање) (Hartmann et al., 1997).
In vitro
пропагација путем микропропагације аксиларних изданака, органогенезе
адвентативних изданака, или соматске ембриогенезе је обећавајућа за неколико врста
јасена. Циљ овог поглавља је да опише поступке које користимо и да их упоредимо са
неким од највише обећавајућих in vitro приступа користећи друга истраживања за
различите врсте јасена.
6
3.1.2. Вршни изданци и нодални сегменти
Већина ранијих покушаја in vitro пропагације јасена почиње са неизлисталим
изданцима узетих из садница или са грана одрезаних од одраслог дрвета, и третирањем
у лабораторији (Browne & Hicks, 1983; Chalupa, 1984; Preece et al., 1987; Arrillaga et al.,
1992a; Perez-Parron et al., 1994). Исечени вршни изданци или апикални пупољци се
најчешће површински дезификују потапањем у 70% етанола, онда у 0,3 до 1,6 % NaOCl
помешану са нетоксичним сурфикантом као што је Tween 20, од 5 до 10 минута, и на
крају вишеструко испирају стерилном дејонизованом водом.
Preece et al. (1987) је
пронашао да нови раст изданака на гранама одраслог дрвећа ефикаснији код
пенсилванијског јасена него код белог. Browne and Hicks (1983) извештавају да је
више од 60 % изданака америчког јасена узетих са грана у лабораторијама, било
ослобођено заразе после 2 до 4 седмице In vitro.
Perez-Parron et al. (1994) извештава да
је мање од 20 % заражених усколисних изданака узетих са грана у лабораторији после
4 седмице.
Нису пронађени извештаји који описују калемљење дормантних врхова грана
одраслог дрвећа на подлогама садница да би изнудили нови раст изданака као извор
експлантата за било коју врсту јасена. Овај приступ је успешно изведен на црном
ораху, врсти која ја неподобнија за in vitro од јасена (Van Sambeek et al.,1997).
Лабораторијска посматрања показују да ткива пореклом из одраслог дрвета јасена могу
прозводити фитотоксичне ескудате in vitro и као црни орах може у почетку захтевати
често премештање у нову средину него експлантати исклијали из семена (Compton &
Preece, 1988).
3.2.Микропропагација
3.2.1.Лабораторијски поступци
3.2.1.1.Основна средина
Велики број претходних in vitro култура јасена састоји се од тестирања
различитих средина и регулатора раста, да би се индентификовали услови који
обезбеђују успешно успостављање и брзу пролиферацију аксиларних изданака. Високо
слана, основна средина обично даје најбоље резултате засноване на провери са
различитим комбинацијама 9 различитих основних средина и 3 врсте јасена
(Chalupa,
1984; Navarrete et al., 1989; Perez-Parron et al., 1994).
За in vitro пропагацију америчког
или пенсилванијског јасена, користимо незнатно модификовану верзију МS средине
