1583_Плошко Е

Название работы: « Введение в культуру invitro
Базилика огородного (Оcimum basilicum) сорта Рубин Каира»
Автор: Плошко Екатерина - ученица 8 “Б” класса
e-mail автора работы: me@katyshka.ru
e-mail образовательного учреждения:1583@edu.mos.ru
Образовательное учреждение: ГБОУ гимназия №1583 им. Керимова САО
г.Москвы
Научные руководители:
Чередниченко Михаил Юрьевич -доцент кафедры «Генетики,
биотехнологии, селекции и семеноводства» РГАУ(МСХА им. К.А,
Тимирязева), кандидат биологических наук,
Мартыненко Ольга Юрьевна- учитель биологии гимназии №1583,
заслуженный учитель РФ
Проект начат в марте 2014 года и продолжается до настоящего
времени.
Гипотеза: возможно ли вырастить растение Базилик огородный методом
клонального микроразмножения и будет ли он расти в нестерильной среде.
Цель: введение в культуру in vitro базилика огородного, сорта «Рубин Каира.»
Задачи исследования:
1. Изучение влияния режима стерилизации на частоту прорастания семян
базилика «Рубин Каира»;
2. Изучение влияния продолжительности стерилизации на динамику роста
проростков базилика «Рубин Каира»;
3. Оценить эффективность режима стерилизации семян;
4. Оценить эффективность стерилизующих агентов
5. Определить возможность адаптации стерильных растений к нестерильным
условиям произрастания;
6. Оценить возможность применения к этому растения метода клонального
микроразмножения.
Теоретическая часть
В нашей Гимназии проходила в прошлом году «Неделя высоких технологий» и
в рамках этого мероприятия доцент кафедры «Генетики и биотехнологии» РГАУ
( МСХА им. К,А,Тимирязева), кандидат биологических наук провела выездное
занятие для учащихся нашей Гимназии. На этом занятии она познакомила нас с
клонированием растений, мне стала интересна эта проблема и я стала посещать
биологический кружок при этой кафедре, где и стала проводить свою
исследовательскую работу.
Описание растения Базилика огородного.
1) Распространение.
В диком виде произрастает в Иране, Индии, Китае и некоторых других
странах; в одичавшем состоянии встречается на юге Азии, в Африке,
тропической зоне Америки, в России, Средней Азии и на Кавказе.
Предполагаемая родина — Африка. Базилик был завезён в Европу
вернувшимися из азиатских походов солдатами Александра Македонского.
2) Немного о названии и истории.
Название растения произошло от греческого «basilicos», что значит
«королевский». Созвучие названия растения с латинским «basilicus» (так
называли ящериц-василисков) сослужило базилику плохую службу.
Недобрые колдуны считали, что, растирая базилик между двумя камнями,
они способны плодить скорпионов. В индийском же фольклоре базилик
прославлялся как священное растение богов Кришны и Вишну и наделялся
защитными качествами. Представители некоторых индийских общин, желая
проникнуться божественным вдохновением, до начала религиозных
церемоний жуют листья базилика.
3)Ботаническая характеристика.
-Базилик душистый, или огородный (Ocimum basilicum L.),-однолетнее
травянистое растение семейства Яснотковые (Lami-паееае).
-Корень ветвящийся, расположен поверхностно.
- Стебель прямой, четырехгранный, сильноветвистый, высотой 50-70 см,
хорошо облиственный.
-Листья короткочерешковые, продолговато-яйцевидные, редко-зубчатые.
Стебель, листья и чашечки покрыты волосками.
-Цветки двугубые, белые, бледно-розовые, реже фиолетовые, собраны в ложные
мутовки.
- Плод состоит из четырех бурых орешков, которые после созревания
отделяются один от другого. Масса 1000 семян 0,5-0,8 г. Семена сохраняю
всхожесть четыре-пять лет.
4)Биологические особенности.
Требователен к теплу, свету, влаге и почве. Семена прорастают при температуре
почвы не ниже 10 °С, при температуре 20- 22 °С всходы появляются через 10-14
дней, при 30- 35 °С - через шесть-семь дней. Цветет в июне - августе, массовое
цветение наступает в середине июля. Плодоносит в августе - сентябре.
Нуждается во влаге, особенно в период прорастания семян и до начала
цветения. В средней полосе России его выращивают на участках с южной
экспозицией, защищенных от северных ветров.
5)Лекарственные свойства. Поднимает общий тонус, стимулирует
пищеварение, возбуждает аппетит.
Применение. Базилик душистый применяют в консервной
промышленности для ароматизации маринадов и томатных соусов, а также в
мясной промышленности. Он входит в состав пряных смесей, заменяющих
черный перец, а также в специальные ароматические композиции.
Эта культура - одна из древнейших пряностей национальных кухонь Закавказья
и Средней Азии, где его называют рейхан, реган, реан, райхон. В Узбекистане
наряду с огородным выращивают базилик зеленолистный (жамбил). Листья
базилика душистого используют в качестве самостоятельной закуски и как
приправу (свежие и сушеные). В Азербайджане употребляют и семена - ими
ароматизируют напитки, салаты, паштеты, супы (куриные, кисломолочные,
крупяные, овощные). Базилик добавляют в блюда из баранины, говядины,
субпродуктов, домашней птицы, а также в фарши.
В маринадах и соленьях базилик используют не только в Средней Азии и на
Кавказе, но и в средней полосе нашей страны. Его добавляют при солении
томатов, огурцов, патиссонов и белых грибов, при квашении капусты,
мариновании баклажанов и болгарского перца. В Азербайджане ароматной
пряностью приправляют десертные напитки, в Узбекистане - чай. Широко
применяют базилик в европейских странах и США.
Часто базилик употребляют в сочетании с другими пряностями. Смесь с
розмарином приобретает перечный запах, с чабером - усиливает остроту блюда.
Хорошо сочетается базилик с майораном, петрушкой, кориандром, мятой,
эстрагоном.
Норма закладки зелени на одну порцию (г): свежей-2-10, сушеной-0,3-0,8. В
супы, вареные, тушеные и жареные блюда базилик закладывают за 10-15 мин до
готовности, в фарши - во время приготовления.
Описание метода клонального микроразмножения.
Этот метод применен мною в работе.
Достижения в области культуры клеток и тканей привели к созданию
принципиально нового метода вегетативного размножения — клонального
микроразмножения (получение в условиях in vitro (в пробирке), неполовым
путем растений, генетически идентичных исходному экземпляру). В основе
метода лежит уникальная способность растительной клетки реализовывать
присущую ей тотипотентность, то есть под влиянием экзогенных воздействий
давать начало целому растительному организму. Этот метод, несомненно, имеет
ряд преимуществ перед существующими традиционными способами
размножения:








получение генетически однородного посадочного материала;
освобождение растений от вирусов за счет использования меристемной
культуры;
высокий коэффициент размножения (105—106 — для травянистых,
цветочных растений, 104—105 — для кустарниковых
древесных, 104 — для хвойных);
сокращение продолжительности селекционного процесса;
ускорение перехода растений от ювенильной к репродуктивной фазе
развития;
размножение растений, трудно размножаемых традиционными
способами;
возможность проведения работ в течение года и экономия площадей,
необходимых для выращивания посадочного материала;
Первые достижения в области клонального микроразмножения были получены
в конце 50-х годов XX столетия французским ученым Жоржем Морелем,
которому удалось получить первые растения-регенеранты орхидей.
В России работы по клональному микроразмножению были начаты в 60-х годах
в лаборатории культуры тканей и морфогенеза Института физиологии растений
им. К. А. Тимирязева РАН. Под руководством чл.-корр. РАН, академика РАСХН
Бутенко Р. Г. были изучены условия микроразмножения картофеля, сахарной
свеклы, гвоздики, герберы, фрезии и некоторых других растений и предложены
промышленные технологии.
Однако область применения микроразмножения разнообразна и имеет
тенденцию к постоянному расширению. Это в первую очередь относится к
размножению in vitro взрослых древесных пород, особенно хвойных, и
использование техники in vitro для сохранения редких и исчезающих видов
лекарственных растений. В настоящее время в этом направлении наметился
положительный сдвиг.
Практическая часть
Этапы исследования:
1. Введение в культуру in vitro семян базилика «Рубин Каира»:
1.1 Приготовление питательной среды.
1.2 Стерилизация семян базилика «Рубин Каира» и их посадка на
питательную среду Мурасиге-Скуга без добавления гормонов (МС
б/г);
1.3 Оценка эффективности прорастания семян на различных
вариантах продолжительности стерилизации;
1.4 Посадка проростков базилика в пробирки со средой МС б/г.
2. Введение в культуру in vitro проростков базилика «Рубин Каира»:
2.1 Пересадка молодых растений базилика в нестерильные условия;
2.2 Наблюдение за пересаженными растениями в течение летнего
периода.
1.1 Приготовление питательной среды:
Состав среды: а) -если мы готовим 1 литр среды, то нам понадобится:
добавить макро соли 25 мл/л
добавить микро соли 5 мл/л
добавить хелат железа 5 мл/л
добавить витамины 5 мл/л
добавить хлорид кальция 5 мл/л
б) - затем добавить сахара в дистилированную воду объемом 100-300 л 30 г/л и
размешать его и затем добавить в наш (ранее приготовленный раствор) раствор.
в) -добавить фитогармон БАП 5 мл/л и НУК 1 мл/л
-доливаем воды, что бы было ровно 1 литр.
-измеряем ph, он должен быть 5,6-5,8.
-разливаем на две колбы по 500 мл. и добавляем на 1 колбу 4 грамма агара.
1.2 и 1.3- ход эксперимента
Варианты опыта 1:
1) нестерильные условия - в чашки Петри на фильтровальную бумагу
положила 10 семян, 2 повторения (2 чашки Петри)
2) стерильные условия,, высаживание в чашки Петри на стерильную среду
МурасигеСкуга, 10 семян на чашку, 2 повторения (2 чашки Петри)
3)стерильные условия, обработка семян гипохлоритом натрия («Белизна») в
течение 10 минут, высаживание в чашки Петри на стерильную среду
МурасигеСкуга, 10 семян на чашку, 2 повторения (2 чашки Петри)
Выводы.Как видно из таблицы 1, всхожесть семян базилика была лучше в
нестерильных условиях, чем при обработке гипохлоритом натрия, так как она
составила 80% в нестерильных условиях, и 45% при обработке семян в течении
10 минут.
Варианты опыта 2:
1) нестерильные проростки обработали в течение 5 минут гипохлоритом натрия
(8 растений)
2) нестерильные проростки обработали с течение 10 минут гипохлоритом
натрия (8 растений)
Выводы. Данные в таблице 2 показывают, что обработка нестерильных
растений гипохлоритом натрия привела к их гибели, особенно при времени
стерилизации 10 минут. При стерилизации 5 минут выжило только 25%
проростков.При переносе стерильных растений на стерильную среду выжило
56% проростков.
2.1 и 2.2
-пересадка растений в нестерильные условия.
Пересадку растений базилика на почву осуществили в два этапа.
1 этап высадки растения-Четыре растения высадили 26 апреля 2014 года.
2 этап высадки растения -Три растения высадили 3 мая 2014 года.
Результаты:
1.Из четырех растений первого времени высадки на 3 мая 2014 года
выжило три растения.
2. Через 3 месяца, 20.09.2014, из трех растений первого
времени высадки выжило только одно растение! Оно и до сих пор растет в
земле! От него исходит чудесный запах!
Растение, которое высадили в нестерильные условия до сих пор живое и
растет в цветочном горшке, правда, осенью оно выглядело более «пышным» , а
сейчас вот так:
Общие выводы
1)Наиболее выгодные условия для стерилизации семян 5 мин
обработки
2) наиболее выгодные условия для выращивания invitro- стерильные
на стерильную среду
3) растения в природной среде сохраняют жизнеспособность- у тебя
на даче же росло и цвело это растение