ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
69

БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ
2010. Вып. 4

УДК 502.7+558.085

Е.М. Маркова, Л.И. Конькова

РАЗВИТИЕ ОСОБЕЙ ДВУХ ВИДОВ РОДА IRIS L. В КУЛЬТУРЕ IN VITRO

Представлены результаты наблюдений за начальными этапами развития растений рода Iris в культуре in vitro, 
выявлены условия прорастания и развития растений.

Ключевые слова: прорастание семян, тип экспланта, развитие растений in vitro, род ирис.

На территории Удмуртии в диком виде встречается два представителя рода Iris L. – ирис сибир-

ский (Iris sibirica L.) и и. ложноаировидный (I. pseudacorus L.). В своем распространении виды при-
урочены преимущественно к поймам крупных рек, чаще встречаются в южных районах Удмуртии
[1]. Оба вида внесены в Красную книгу Удмуртской Республики с категорией редкости 3 [2]. Наши 
исследования природных ценопопуляций показали, что в основном особи этих видов встречаются 
небольшими по численности группами, хотя имеются ценопопуляции, занимающие обширные терри-
тории, например таковые обнаружены для ириса сибирского в окрестностях д. Крымская Слудка 
Кизнерского района и в окрестностях биостанции «Сива» в Воткинском районе. Так как данные виды 
являются редкими, то они были включены в программу исследований по интродукции редких видов в 
Ботаническом саду Удмуртского университета. На первом этапе сотрудниками Ботанического сада 
проведено исследование особенностей размножения и развития растений в условиях открытого грун-
та [3]. При интродукции видов был отмечен ряд трудностей при семенном размножении растений, 
хотя это могло компенсироваться вегетативным размножением, за счет искусственного деления кор-
невищ. Интродукция растений подразумевает не только сохранение вида на территории ботаническо-
го сада, но и возможность в дальнейшем возвратить вид в его естественное местообитание. В связи с 
этим весьма важным становится вопрос генетического полиморфизма создаваемой популяции, уро-
вень которого резко снижается в случае использования только вегетативно размноженных особей, 
что негативно может сказаться на ее существовании. Поэтому целью нашей работы стало изучение 
растений рода Iris в культуре in vitro, а также поиск путей, обеспечивающих возможность развития 
растений из семян. 

Материалы и методика исследований

Для эксперимента были взяты семена двух видов рода ирис. Они были собраны с интродуциро-

ванных особей в Ботаническом саду УдГУ на стадии биологической спелости. Семена Iris sibirica
были собраны во второй половине августа, семена Iris pseudаcorus – во второй половине сентября
2009 года. Эксперимент заложен в январе 2010 г. в лаборатории микроклонального размножения рас-
тений кафедры ботаники и экологии растений Удмуртского государственного университета. 

В качестве эксплантов нами использованы семена с разным уровнем повреждения структуры. 

Для семян ирисов характерно ороговение эндосперма к моменту созревания плодов, он становится 
плотным, стекловидным на срезе, такое состояние эндосперма существенно снижает возможность 
проникновения воды и растворенных в ней веществ к зародышу, кроме того, семена имеют плотную 
семенную оболочку. Сам зародыш имеет торпедовидную форму: вытянутый, продолговатый с невы-
раженными семядолями – они в виде бугорков, его размеры колеблются в пределах 2–5 мм. Перед на-
ми стояла задача преодолеть покой семян, обусловленный особенностями его строения. Поэтому мы 
использовали следующие формы экспланта: цельные семена ирисов в качестве контроля, надрезанные 
семена без повреждения зародыша и изолированные из семян зародыши. Кроме того, нами проведена 
предварительная 30-дневная стратификация половины использованных в эксперименте семян для вы-
явления необходимости температурного воздействия для преодоления покоя.

Семена перед началом работы промывали в течение 2 часов в проточной воде. Стерилизацию 

семян проводили по схеме: 1) обработка 70%-м этиловым спиртом – 1 мин; 2) промывание в стериль-
ной дистиллированной воде – 10 мин; 3) обработка 0,2%-м раствором AgNO3 – 10 мин; 4) промыва-
ние семян в стерильной дистиллированной воде три раза по 10 мин.

Приготовление и стерилизация питательных сред проводилась по общепринятым методикам

[4; 5]. В работе использовали питательную среду, приготовленную по прописи Мурасиге и Скуга 

Е.М. Маркова, Л.И. Конькова

2010. Вып. 4
БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ

(МС), рН питательных сред до автоклавирования доводили до 5,6–5,8. Учитывая условия обитания 
видов в природе и рекомендации М.М. Ишмуратовой [6], мы использовали полужидкую питательную 
среду, содержащую 0,5% агара.

В эксперименте исследовали варианты питательной среды МС, использованные для ирисов 

М.М. Ишмуратовой [6]:

1) МС без гормональных добавок (контрольная среда);
2) МС + 1мг/л 6-бензиламинопурин (БАП) + 1 мг/л Кинетин;
3) МС + 0,2мг/л БАП + 0,1 мг/л индолил-3-уксусную кислоту (ИУК);
4) МС + 1мг/л индолилмасляную кислоту (ИМК) + 0,5 мг/л Кинетин.

Результаты и их обсуждение

Для успешного введения в культуру in vitro семенного материала требуется предварительное 

выявление физических условий прорастания семян. На первом этапе работы нами были заложены 
соответствующие опыты [7]. Прорастание семян и их дальнейшее развитие происходит при освеще-
нии и при комнатной температуре, то есть семена являются светочувствительными и могут разви-
ваться при постоянных показателях температурного режима. В качестве эксплантов лучше использо-
вать надрезанные семена и изолированные зародыши. В ходе эксперимента нами фиксировалась про-
должительность периода от посева экспланта до начала его прорастания, полученные результаты 
представлены в табл. 1. Процесс прорастания семян растянут во времени. Семена исследуемых видов 
прорастают в течение 5-28 дней в случае использования в качестве экспланта надрезанных семян, 
применение изолированных зародышей сдвигает время начала прорастания в сторону ускорения для
Iris sibirica, но замедляет начало прорастания для Iris pseudacorus. Для каждого вида растений и типа 
экспланта нами отмечены сроки массового прорастания. Сроки совпадают для видов в случае исполь-
зования в качестве экспланта надрезанных семян и составляют 6-7 и 14-15 дней с момента закладки 
опыта. В случае использования в качестве эксплантов изолированных зародышей имеются различия, 
зародыши Iris pseudacorus прорастают в те же сроки, что и семена, а зародыши Iris sibirica прораста-
ют через месяц после закладки эксперимента. Мы выявили, что числовое и процентное соотношение 
проросших эксплантов семена/зародыши склоняется в сторону семян, то есть наличие даже части се-
мени (эндосперма) обеспечивает лучшую всхожесть. Значит, уровень развития зародыша даже при 
биологической спелости семян таков, что требуется дополнительное внешнее воздействие.

Таблица 1

Темпы прорастания видов рода Iris в зависимости от типа экспланта

Тип экспланта

Iris sibirica
Iris pseudacorus

Надрезанное семя
Изолированный зародыш
Надрезанное семя 
Изолированный зародыш

Длитель-
ность, 
кол-во 
дней
шт.
%
шт.
%
шт.
%
шт.
%

4
-
-
1
2,5
-
-
-
-

5
2
5,0
-
-
3
7,5
-
-

6
3
7,5
-
-
5
12,5
2
5,0

7
9
22,5
1
2,5
7
7,5
7
17,5

12
1
2,5
3
7,5
-
-
-
-

13
2
5,0
2
5,0
1
2,5
-
-

14
4
10,0
-
-
8
20,0
3
7,5

15
3
7,5
-
-
3
7,5
6
15,0

18
1
2,5
-
-
1
2,5
-
-

28
3
7,5
4
10,0
1
2,5
1
2,5

Кол-во 
пророс.
семян

28
70,0
11
27,5
29
62,5
19
47,5

Поэтому нами проведено исследование влияния гормонального состава питательной среды на 

процесс прорастания семян. Результаты исследования представлены в табл. 2. Для Iris sibirica выяв-