Глава 9. ПОЛУЧЕНИЕ И ПОСЕВ СОБСТВЕНЫХ СЕМЯН
Одной из главных задач, природы, после обеспечения питания и роста растения, является обеспечение воспроизведения и продолжения вида. Предусмотрены различные способы рассеивания семян, т.е. доставки их от родительского растения на более открытую почву.
Разнообразие этих механизмов занимательно само по себе. Имеются растения, выстреливающие свои семена из стручка или коробочки, такие как оксалис. Другие имеют нежные и вкусные плоды, привлекающие птиц и животных, которые разносят их семена. Некоторые растения имеют неприятный метод прикрепления своих семян ко всем, кто подвернется. Утонченные формы разносимых ветром семян хорошо известны своими изящными зонтиками и парашютами.
Но не каждое семечко найдет условия для прорастания. Вырасти во взрослое растение, смогут лишь те счастливцы, которые попадут в подходящее место. Следовательно, растения, даже при наилучших условиях должны производить больше семян, чем вырастет из них растений.
Эпифитные орхидеи встречают специфические трудности при семенном размножении. Мало шансов за то, что семечко найдет затененную расщелину в коре дерева, где сможет прорасти, или что оно найдет сочетание условий воздуха, света, влажности и наличия минеральных компонентов. Если только одно семечко от каждого растения будет прорастать и достигать зрелости, продолжение вида будет достаточно надежным. Для гарантии этого - каждое растение производит сотни тысяч семян в год.
Формирование растением столь большого количества семян, сравнительно маленькими, означает, что семена должны быть совсем крошечными, что действительно справедливо для семян всех эпифитных орхидей. Семена Каттлей мелки, как пудра; в одной коробочке их около миллиона. Их маленькие размеры позволяют переносить их даже слабым воздушным потокам. Когда коробочка созревает и раскрывается, бледно-желтая пудра подхватывается движущимся воз духом и распыляется по ветвям. Часть семян уносится более сильным ветром, который встречается на пути восходящего потока воздуха над джунглями. Большинство семян, конечно, попадает на землю, где нет никакой возможности роста.
Из-за малых размеров семена почти не содержат, или совсем не содержат, запаса питательных веществ, для питания эмбриона при прорастании. Они должны находить готовые запасы там, где упадут. В процессе гниения вегетативных тканей, под разлагающим действием грибков и бактерий, вырабатываются нужные минералы и сахара. И, как мы узнаем чуть позднее, присутствие сахаров очень важно для прорастания семян.
Даже после успешного прорастания, сеянцы находятся под угрозой разрушения - перерастания грибов, солнечного ожога, (если нет достаточного затенения), или даже засыхания, если они не получают достаточно частого дождя.
Первые растениеводы, пытавшиеся прорастить семена орхидей, сталкивались с проблемами, мучившими их и их последователей три четверти века. Испытывались самые различные методы. Семена сеялись в листовую землю, гнилую кору, сфагнум и т.д. Часто, если непокорные семена и прорастали, многие из них погибали, заражаясь бактериями или грибам. Когда эти попытки закончились неудачей, растениеводы приступили к работе над теорией, утверждающей, что прорастание возбуждается при контакте семян с некоторым грибом, находящимся в симбиозе с родительским растением. Последующие эксперименты были сложными; они состояли в заражении семян изолированными нитями грибов, так называемый симбиотический метод. Эта работа имела достаточный успех и многие годы применялся этот метод. Но этой техникой могли пользоваться только опытные люди, но даже в их руках семена часто разрушались грибами.
В 1922 году доктор Леви Кнудсен открыл полностью управляемый, стандартизированный, простой метод проращивания семян орхидей. Он проделал работу, из которой вытекало, что сахара оказывают исключительное влияние на рост растений; это подсказало ему, что семена орхидей могут нуждаться в присутствии сахара для прорастания. Он объяснил успех с грибками не их действием на сами семена, а перевариванием грибами некоторых минералов, присутствующих в субстрате. Среди веществ, вырабатываемых в этом процессе, присутствуют сахара. Это оказалось правдой. Доктор Кнудсон обнаружил, что семена охотно прорастают на желе агара, к которому добавлены необходимые минеральные вещества и сахар. Он терпеливо работал над определением, какой сахар лучше использовать, и в какой концентрации, а также над определением пропорций между минеральными веществами. Колбы с питательной смесью стерилизовались, а семена дезинфицировались, чтобы убить посторонние организмы, которые могут попасть в колбу вместе с семенами. После посева колбы закупоривались, и оставлялись нетронутыми, пока сеянцы не разовьются, т.е. от 8 месяцев до года. Колбы являлись маленькими стеклянными домиками, защищающие крошечные растеньица от насекомых и инфекций, и создающие для них постоянно - влажную атмосферу, пока они не разовьются хорошо. Этот метод называется асимбиотическим.
Метод доктора Кнудсона произвел революцию в выращивании орхидей. Он положил конец догадкам, неудачам и дал растениеводам методику, легкую в употреблении и определенно ведущую к успехам. Достаточно легко отмерить ингредиенты для питательного желе, а сейчас можно даже купить готовую смесь, нуждающуюся только в добавлении воды.
В джунглях лишь отдельные семечки, из огромного количества, имеют шансы прорасти. Сейчас, в руках человека, почти каждое семечко может стать растением. Растениеводы, ранее усердно охранявшие каждый гибридный сеянец, теперь не знают, что делать со своей многотысячной продукцией. Один растениевод подсчитал, что у него сейчас 80 000 сеянцев в колбах. Это уравнивает орхидеи с другими оранжерейными культурами и делает орхидеи доступными для всех, кто желает купить.
Надо сказать, что метод Кнудсона дал мощный толчок для выращивания орхидей не только посредством увеличения числа растений, выращиваемых в коммерческих целях, но и за счет возможностей, открывшихся перед любителями, выращивания собственных сеянцев.
ОПЫЛЕНИЕ
Посредством простой манипуляции с пинцетом, в вашей оранжерее начинает развиваться стручок с семенами. Человеческая рука может в один момент выполнить функции опыления, в природе требующие тщательной подготовки. Немногие орхидеи способны к самоопылению. Большинство орхидей устроены так, что в природе самоопыление невозможно. Почти очевидно, что в долгой борьбе за существование, орхидеи, воспроизводящиеся перекрестным опылением, были более крепкими и выживали.
Орхидеи оборудованы удивительным механизмом, посредством которого насекомые практически вынуждаются разносить пыльцу от одного цветка к другому. Каждый механизм так хорошо сконструирован, что почти безотказен, но каждая отдельная орхидея живет в вечном соревновании. Ее механизм срабатывает только если насекомое правильных размеров и формы посетит портал, столь привлекательно раскрытый для его приема. Крошечные орхидеи, имеющие четверть дюймов диаметра, требуют очень маленьких насекомых, тогда как другие, у которых трубки с нектаром в форме шпоры 10-ти дюймов длиной, нуждаются в видах моли с 10-дюймовым хоботком. Цветок может посещаться десятками насекомых, но он может засохнуть и погибнуть прежде, чем его посетит единственный вид, который может служить носильщиком его пыльцы. Однако, если такой вид его посетит, он не сможет покинуть цветок без пыльцы, приклеившейся к его телу.
Крупинки пыльцы собраны вместе в, довольно большие, восковые комочки, называемые поллиниями, каждый из которых содержит достаточное количество пыльцы для удовлетворительного опыления другого цветка. Для того, чтобы произвести перекрестное опыление,орхидеи приклеивают поллинии к насекомому, когда оно покидает цветок.
Рис.15, А и В детально изображает репродуктивные части Каттлей. Колонка изображена в виде снизу (А) и в продольном разрезе (В). Пыльник (а), шляпка, прикрывающая поллинии, прикрепляется с помощью крошечного шарнира ( h ) к концу колонки. Из-под пыльника высовываются кончики 4-х каудикул (c), прикрепленных к поллиниям ( p ). Ростеллум (r), перегородка между камерой пыльника и рыльцем, имеет с нижней стороны железу, выделяющую клейкую жидкость. Рыльце, в действительности представляющее собой два рыльца, сросшихся в процессе эволюции, обозначено (s). Губа ( I ), прижимающаяся снизу к колонке, образует узкий проход, через который проходит насекомое, пробираясь к нектару (n ) в её основании. Рис. 15С показывает, как поллинии видны в камере пыльника, если его приподнять, и рис.15D показывает единственный поллиний с каудикулой.
Цветок опыляется довольно крупными пчелами. Когда пчела садится на губу, ее вес немного отжимает губу вниз и пчела может пройти к нектару. Покидая трубку, она наталкивается на ростеллум, разрывает железу и смазывается клейкой жидкостью. Усилия пчелы на преодоление ростеллума поднимают шляпку пыльника. Пыльник поворачивает поллинии так, что каудикулы выставляются наружу. Когда пчела проходит дальше, кауднкулы ловят клейкую жидкость на ее спине, и поллинии вытаскиваются.
Когда пчела, посещает следующую Каттлею, поллинии на ее спине входят в полость рыльца. Жидкость рыльца настолько липкая, что захватывает комок пыльцы и отрывает его от каудикул. После пиршества с нектаром, пчела покинет цветок лишь с обрывками каудикул, но в процессе возвращения она получит поллинии от этого цветка (если они уже не убраны) и перенесет их на следующий цветок. Вы можете это имитировать с шерстяной кисточкой вместо пчелы. Вставьте ее между колонкой и губой и, вытаскивая наблюдайте, как поллинии к ной прикрепятся. Затем, снова просуньте ее в цветок и посмотрите, как поллниии приклеятся к рыльцу. С помощью простой ловкости рук человек может заменить естественный процесс опыления. Но есть разница между вашим отношением к опылению и точкой зрения цветка. Цветок тщательно готовится к опылению и производству громадного количества семян, из которых, возможно, вырастет одно или два растения. Ваши приготовления состоят в максимально тщательном выборе родительских растений, чтобы бесчисленное количество выращенных вами сеянцев окупило затраты вашей энергии.
Если цветы, выбранные вами для скрещивания, примерно одного размера, а растения одинаково сильны, то безразлично, какое растение будет плодоносящим. Однако, если один цветок немного меньше другого, лучше взять пыльцу от большего и поместить на рыльце меньшего, по чисто механическим соображениям. Пыльца от маленького цветка может образовывать слишком короткие пыльцевые трубки, которые не достигнут яичника большого цветка, или, в лучшем случае, достигнут лишь верхушки яичника. Такое скрещивание не даст, или даст мало, жизнеспособных (т.е. имеющих зародыш) семян.
Рис.15 Репродуктивные части Каттлеи. А - показывает колонку с нижней стороны, с удлиненными лепестками. В - разрез колонки. Из этих рисунков ясно, что то, что кажется стеблем цветка, на самом деле является завязью. (а) пыльник: ( h ) пружинка, удерживающая пыльник на месте; ( р ) поллиний ( с ) каудикула, хвост поллиния; ( r ) ростеллум; ( s ) рыльце; (I ) губа; ( n ) нектарий; (о) завязь. С дает вид пыльника снизу, видны поллинии. D изображает поллиний с каудикулой.
Сеянцам, цветущим впервые, или делёнкам, имеющим две - три бульбы, нельзя давать плодоносить. Производство семян отнимет больше пищи, чем такое растение сможет себе позволить так, чтобы после этого образовать хороший рост. Такое растение должно служить донором пыльцы, а более сильное растение - развивать плод. Очень большие, крепкие растения могут развивать 2-3 стручка одновременно, или плодоносить несколько лет подряд. Если вы хотите скрестить одно растение с несколькими, используйте отдельные цветки для каждого сорта пыльцы. Никогда не помещайте два сорта пыльцы в один цветок.
Цветок должен успеть достичь наивысшего расцвета до опыления, т.е. быть открытым несколько дней. Уберите его собственные поллинии перед тем, как производить перекрестное опыление. Если у вас есть особенно красивый цветок и не с чем его скрестить в данный момент, можно сохранить его пыльцу для использования в будущем (см. ниже, о хранении семян и пыльцы). Нет необходимости использовать при опылении одного цветка все четыре поллиния. Действительно, один поллиний имеет достаточно пыльцы для завязывания стручка, полного семян. Другие три могут быть названы запасом надежности. Однако, обычно используют два поллиния, один на левую, другой на правую долю рыльца.
Чтобы извлечь поллиний, поместите чистый лист бумаги под верхушку колонки и слегка надавите снизу вверх на шляпку пыльника чистой зубочисткой или другим подходящим инструментом. Камера пыльника (обычно вся верхушка колонки) отделится и упадет на бумагу. Вытолкните поллиний из камеры тем же инструментом, соблюдая осторожность, чтобы не прикоснуться к ним пальцами. Проще всего предварительно прикоснуться инструментом к рыльцу, а затем притронуться к поллиниям; тогда поллинии приклеятся к инструменту. Опыление выполняется прижатием поллинии к жидкости рыльца, по одному на каждую сторону. Так как они покрылись вязкой субстанцией, они уже не отпадут.
Первая реакция цветка на опыление – увядание. Иногда увядание наступит через несколько часов и наверняка наступит через два дня. После увядания лепестки должны быть отрезаны у основания, во избежание загнивания и возможных заражений колонки. Колонка, конечно, остается нетронутой на время формирования стручка.
Развитие стручка
В течение недели после опыления колонка разбухает; кажется, что поллинии опустились глубоко в полость. Примерно в это же время завязь начинает увеличиваться. Эти признаки - просто первая реакция на присутствие пыльцы на рыльце. Это еще не значит, что уже произошло оплодотворение.
Каждая крупинка пыльцы, стимулированная действием выделений рыльца, выпускает длинную тонкую трубку. Эти трубки растут вниз через канал колонки, вдоль стенки завязи и, в конце концов, каждая трубка проникает в семяпочку.
Рис.16(А) изображает этот процесс, а рис.16(В) изображает проросшую крупинку пыльцы. Во время роста трубки, внутри нее образуются две семяклетки, одна из которых соединяется с ядром яйцеклетки. (Другая семяклетка соединяется с другими ядрами семяпочки, чтобы образовать эндосперм, - ткань, служащую пищей для зародыша). До завершения роста пыльцевых трубок и их проникновения в семяпочки, проходит 16-19 дней.
Каждое жизнеспособное семечко формируется в результате проникновения пыльцевой трубки в семяпочку. Получение 500 000 семян означает, что 500 000 пыльцевых трубок были способны найти свои пары. Как 500-тысячная трубка управляется, чтобы найти еще не оплодотворенную семяпочку - само по себе весьма удивительно. Тот факт, что часто наибольшая концентрация жизнеспособных семян оказывается в верхушке завязи, говорит о том, что многие пыльцевые трубки терпят неудачу.
Рис.16 Процесс оплодотворения. А - колонка и завязь через 6 дней после опыления. Трубки выросли из крупинок пыльцы в рыльце и проникли в завязь, которая к этому времени заметно увеличилась. За эти 6 дней семяпочки вызрели и готовы к приему семяклеток. В - крупинки пыльцы в различных стадиях: а - в начале, обычно в группах по 4; в - трубки начали прорастать; с - трубки удлинились и ядра находятся вблизи кончиков.
Часто возникает несовместимость между пыльцой и цветком, в который она помещается. Иногда несовместимость проявляется через некоторое время, в виде засыхания колонки. Та же пыльца, использованная в другом цветке, может, однако, вызвать успешное скрещивание. Иногда стручок, казавшийся развивающимся, желтеет и опадает после 2-3 месяцев. Семяпочки во время опыления являются незрелыми. Их вызревание и увеличение завязи происходит, когда пыльцевые трубки достигнут необходимой длины. Если по каким-либо причинам, пыльцевые трубки теряют способность к оплодотворению, развитие стручка прекращается.
Если скрещивание успешно, завязь увеличивается постоянно. Во время своего развития она покрывается тремя глубокими желобками, соответствующими трем бороздкам, заметным на завязи до опыления. Стручок полный, содержащий три широкие ленты (плаценты), к которым прикреплены семяпочки.
В шесть месяцев стручок имеет размер лимона и больше не увеличивается. Он созревает примерно в 9-10 месяцев, иногда позднее, и раскрывается, образуя трещины по желобкам. Срезать стручок нужно, как только показались трещина, до того, как она откроется достаточно широко для высыпания семян. Для предотвращения потери семян, нужно обвязать стручок папиросной бумагой. Эту операцию желательно проделать до того как стручок может открыться (несколько недель), и каждый день обследовать стручок. Когда придет время, отрежьте стебель, прикрепляющий стручок к бульбе, и положите стручок в стеклянный сосуд для подсыхания. Поставьте сосуд в сухое место, оставив его открытым. Не оставляйте его в оранжерее. Если у вас влажный климат, оберните стручок легкой папиросной бумагой и сушите в десикаторе, содержащий хлорид кальция. Когда стручок высох и полностью раскрылся, можно вытрясти семена в чистый контейнер. Они уже готовы к посеву, но излишек семян надо хранить надлежащим образом.
Хранение семян и пыльцы
Десикатором служит стеклянный контейнер с двумя камерами, одна из которых содержит хлорид кальция, поглощающий водяные пары, а другая - сохраняемый материал. Они имеются в продаже, но довольно дорогие. Самодельная сушилка функционирует так же хорошо. Возьмите широкогорлый сосуд и положите две столовые ложки хлорида кальция на дно. Соорудите полочку в центре сосуда и разделите его на два отделения, отделив хлорид кальция от верхней части. Слой бумаги поверх полочки даст дополнительное покрытие, не прекращая так же свободной циркуляции воздуха. Положите сохраняемый материал на верх секции и закройте герметичной крышкой. Высушивать стручок в десикаторе лучше при комнатной температуре - он высохнет быстрее, чем при охлаждении.
После того, как семена извлечены из стручка, они должны храниться при более низкой температуре. Отрежьте кусочки писчей бумаги (не вощеной) и в центре каждой напишите названия родительских растений так, чтобы метка была видна после того, как семена будут завернуты. Затем положите небольшое количество семян на каждую бумажку, осторожно заверните, скрепив концы складкой. Положите пакетики в десикатор, закройте крышку и поставьте его в холодильник.
Семена, хранимые таким способом, сохраняют всхожесть долго, иногда до шести лет. Однако, со временем, процент всхожести постепенно уменьшается так, что после долгого храпения всхожесть бывает от 20 до 40 процентов.
Пыльца не может так долго оставаться жизнеспособной, но и ее можно сохранять, по меньшей мере, в течение 6 месяцев. Она наиболее жизнеспособна во время первых недель. Чтобы сохранить пыльцу, поместите поллинии в маленькую стеклянную трубку, туго заткните ее пробками и запечатайте закрытые концы, а затем погрузите оба конца в парафин. Храните эту трубку в холодильнике. Иногда советуют добавить в трубку несколько гранул хлорида кальция (в этом случае поллинии нужно завернуть в папиросную бумагу во избежание контакта с хлоридом кальция), или сушить поллинии в десикаторе в течение двух дней перед помещением в трубку.
Проверка жизнеспособности семян и пыльцы
Скрещивания между близкими видами обычно дает жизнеспособные семена и пыльцу. Стерильность чаще возникает в сложных гибридах, особенно полученных от предельно различных цветов. Проверка жизнеспособности семян и пыльцы простая, хотя в 9 случаях из 10 с точки зрения любителя, нет необходимости с ней возиться. Для коммерческих растениеводов и тех, кто наметил серьезную программу селекции, она необходима. Своевременное обнаружение нежизнеспособности пыльцы дает растениеводу возможность выбрать другую пыльцу чтобы опылить намеченное растение. В противном случае нам придется ждать еще год, чтобы опылить это растение. Выгода проверки всхожести семян перед посевом в сотню и более раз - очевидна.
Для проверки пыльцы поместите небольшое количество ее в цветок, который вам не жалко испортить. Пыльцевые трубки начинают расти через 48 часов и могут быть видны в микроскоп. Возьмите немного жидкости рыльца кончиком булавки, смешайте с каплей воды на предметном стекле и накройте покрывным стеклом. Проросшую пыльцу можно увидеть неокрашенной, но если угодно, можно окрасить ее, добавив каплю раствора фиолетовых кристаллов к воде. Рис.16(В), упоминавшийся выше, показывает крупинки пыльцы с трубками на различных стадиях развития. Если у вас нет для этого лишнего цветка, вы можете проверить пыльцу в 0,2-х процентном растворе сахарозы (примерно 1 чайная ложка сахара на 30 чайных ложек воды) с добавлением агара, при 22°С.
В любой партии семян есть семена, не имеющие зародыша. Рис. 17(А) и 17(В) показывают семена Каттлеи с зародышем и без, как они видны под микроскопом, Чтобы осмотреть ваши семена, смешайте небольшое их количество с водой и положите на стекло, накрыв покрывным стеклом. Сосчитайте семена с зародышами и без них; оцените процент хороших семян. Хороший процент - 80-90%. Если все семена не имеют зародышей, их надо выбросить. Вы должны сами выработать суждение – нужно ли использовать семена имеющих низкий процент зародышей. Возможно, иногда это стоит сделать, - ради получения нескольких сеянцев от необычного скрещивания, или от скрещивания, редко дающего семена.
Дальнейшая проверка жизнеспособности семян состоит в посеве их в 1-2 колбы, и наблюдении за их прорастанием. Для этого приходится ждать три-четыре недели, пока семена разбухнут и позеленеют. Иногда (довольно редко) случается, что семена, кажущиеся хорошими под микроскопом, в действительности не жизнеспособны. Такая проверка имеет смысл для семян, хранившихся долгое время, или в плохих условиях.
Подготовка колб
Питательная среда может быть куплена в виде готовой смеси, так что начинающие могут не страшиться большого списка химикатов. Инструкция прилагается (требуется лишь добавление дистиллированной воды и нагревание) и, при тщательном ее соблюдении, результаты должны быть положительными. Смеси имеют правильную кислотность, так что начинающие не озабочены даже этим.
Обычно применяются колбы Эрленмейера емкостью 500 мл, но часто отдается предпочтение широкогорлым стеклянным флаконам. Последние могут иметь бакелитовую завинчивающуюся крышку или закупориваться резиновой пробкой. Они должны выдерживать стерилизацию и быть достаточно большими, чтобы площадь поверхности агара составляла несколько квадратных дюймов. Можно использовать большие пробирки, хотя в них помещается меньше сеянцев. Все должно быть тщательно вымыто и несколько раз прополоскано.
Резиновые пробки удобнее ватных. Их надо прокипятить в течение 15 минут перед употреблением. Пробка должна иметь отверстие в центре, в которое вставлен кусочек стеклянной трубки, изогнутой сверху, для вентиляции флакона или колбы. Отогнутый вниз конец трубки закупоривается ватой. Это устройство помогает предотвратить скрытое загрязнение флакона, которое бывает при использовании пробок из ваты. Кроме того, легче стерилизовать резиновые пробки и горло колбы во время посева семян и пересадки.
Когда питательная смесь приготовлена, она готова к разливу во флаконы или колбы. Они могут быть наклонены, или стоять прямо, в зависимости от желания. Если вы предпочитаете наклонные, соорудите специальную подставку. Многие предпочитают наклонные сосуды, т.к. они дают несколько большую площадь поверхности. Для разливания агара используйте воронку с длинной трубкой так, чтобы она проникла вглубь колбы и предотвращала попадание агара на стенки и, что более важно, на горло. Это существенно, т.к. иначе будут прилипать пробки и появятся дополнительные места, где может развиваться плесень. Глубина агара должна быть около 1,5 дюймов.
Флаконы и колбы должны быть закупорены перед стерилизацией. Навинчивающиеся крышки должны быть туго затянуты, а затем ослаблены на четверть оборота.
Работники лабораторий могут стерилизовать колбы в автоклавах, но и домашнее кухонное оборудование столь же хорошо; можно воспользоваться скороваркой или водяной баней, лучше первой. В любом случае вы должны быть уверены, что вода не попадет в колбу. В скороварке будет достаточно 20 минут. При использовании водяной бани, установите уровень воды на уровень агара в колбах, чтобы вода при кипении не замочила верх. Кипятите в закрытой кастрюле в течение часа. После кипячения, выньте еще горячие колбы, слейте воду из кастрюли или скороварки, быстро поставьте флаконы обратно и накройте чистой тканью. Это даст им возможность остывать без риска заражения. Если условия позволяют, держите их так вплоть до употребления. Они готовы к употреблению как только остынут и агар превратится в желе.
Посев семян
Этот процесс столь прост, что рассказ о нем занимает больше времени, чем он сам. Действительно, все процедуры не трудны и, если составлено детальное их описание, вам остается лишь проделать их шаг за шагом и убедиться, что это действительно легко. Когда вы проделаете это во второй раз, вы даже удивитесь, как вы могли подумать, что это сложно.
Посев семян состоит из 2-х главных шагов: (I) дезинфекция семян путем замачивания в растворе антисептика и (2) размещение семян, находящиеся во взвеси, понемногу в каждую колбу. Мы дадим вам несколько методов - выбирайте сами. В каждом методе чистота - важнейшее условие. Воздух наполнен спорами плесени. Вы собираетесь открыть ненадолго стерильную колбу, чтобы разместить в ней семена, следовательно, необходимо принять все меры предосторожности, чтобы не занести инфекции. Подождите, пока закончится дневная деятельность на кухне, чтобы воздух очистился и установился перед началом вашей работы. Хорошо повесить влажные посудные полотенца над рабочей поверхностью в качестве средства против пыли; эта защита действует лучше, если смочить их в 10% растворе хлорокса, за тем можно приступать к процессу проращивания семян, используя один из нижеприведенных методов.
МЕТОД 1. Оборудование, которое вам потребуется, включает в себя пузырек с пробкой, новую медицинскую пипетку, стакан или чашку, мензурку на 100 мл, две пустые бутылки, бумажный фильтр, стеклянную воронку, открытое пламя (газовую горелку или спиртовку) и нож.
На семенах могут быть споры плесени и, следовательно, они должны быть продезинфицированы. Для этой цели обычно применяют раствор гипохлорита кальция 1). Купите его в аптеке и храните плотно закупоренным в холодильнике. Для приготовления раствора положите 10 граммов твердого гипохлорита кальция в бутылку и добавьте 140 мл дистиллированной воды. Старательно встряхните и оставьте на час, встряхивая время от времени. Затем отфильтруйте в другую бутылку. Использовать раствор лучше сразу, пока он свежий.
Наполните маленький пузырек на 2/3 раствором и добавьте немного семян. Количество семян, умещающегося на кончике ножа хватает, чтобы засеять 10-12 флаконов. (Нож, естественно, должен быть стерилизован в пламени горелки, охлажден). Плотно закупорьте пузырек. Семена должны, как следует, намокнуть в растворе гипохлорита кальция, для чего необходимо постоянно встряхивать пузырек в течение, по меньшей мере, двадцати минут, чтобы разрушить мельчайшие пузырьки воздуха, окружающие семена.
Пока вы встряхиваете семена, налейте немного оставшегося раствора гипохлорита кальция в чашку и положите туда пипетку, наполнив ее раствором до конца стеклянного баллона. Нужно также подготовить все оборудование. Все должно быть собрано вместе, колбы, все еще находящиеся в своем закрытом контейнере, чашка с капельницей, а так же миска с 10%-м раствором хлорокса, для дезинфекции пробок, когда они вынуты на время посева.
1)Не путайте гипохлорит кальция (хлорную известь) с хлоридом кальция, применяющимся для сушки в десикаторе.
Когда семена продезинфицированы, вы готовы к посеву во флаконы. Вам будет легче, в первый раз, работать с помощником - для того, чтобы держать колбы, или опускать в них семена, но при необходимости вы сможете управиться и в одиночку. Последующие операции должны выполняться быстро, чтобы колбы оставались открытыми как можно меньшее время.
Возьмите одну колбу из закрытого контейнера, выньте пробку и положите её в миску с хлороксом.
Семена сейчас могут частично подняться на поверхность в пузырьке, а частично находиться на дне, поэтому не пытайтесь собрать все одной пипеткой. Они должны быть быстро перемешаны путем опускания пипетки на дно и выдавливания из нее воздуха. Пузырьки будут перемешивать жидкость и семена, и вы сможете набрать несколько капель для переноса в колбу. Держите пипетку в горле колбы так, чтобы капли не попадали на стенки сосуда. Нормальное количество - 4 капли на колбу; если вы будете слегка двигать капельницу по кругу, вы сможете разместить эти капли в разные места. Когда семена посеяны, возьмите пробку из миски, дайте стечь излишкам хлорокса, чтобы ничего не попало в колбу и закупорьте колбу.
Когда все колбы засеяны, покачайте каждую из них слегка, чтобы распределить семена по поверхности агара. Навинченные крышки или пробки должны быть обернуты, лучше всего фольгой, а затем обвязаны тесьмой. Проверьте, все ли колбы надписаны.
Одна-две колбы могут заразиться во время посева, и в них, через несколько дней, появится плесень. Надо надеяться, что это случится не со всеми. Если вы работаете очень аккуратно, можно попытаться отделаться от пятна плесени, когда оно еще маленькое. Протрите горлышко, ободок и пробку 10% хлороксом. Про стерилизуйте длинный инструмент, и, подготовив рабочее место как для посева, откройте колбу, вырежьте пятно вместе с агаром и осторожно извлеките его. Не прикасайтесь к стенкам колбы, иначе плесень появится снова. Закапайте несколько капель антидэмпа Вильсона и закупорьте колбу. Чем быстрее вы все это проделаете, тем меньше шансов повторного заражения. По мере приобретения вами опыта, заражение будет встречаться реже.
МЕТОД 2. Этот метод состоит в применении шприца для подкожных инъекций. Вместо изогнутой стеклянной трубки в резиновую пробку вставляется прямая, так же закупоренная ватой. Обработайте вату несколькими каплями 10% хлорокса. Взвесь с семенами набирается в стерильный шприц (необходима игла с крупным калибром отверстия). Затем игла окунается в 10% хлорокс и вставляется между ватой и стеклом в трубку и семена выдавливаются в колбу.
Р.Х. Хиггинс сообщает, что в случае прилипания семян к игле, полезно добавить в дезинфицирующий раствор в пузырьке немного теплого, 10% раствора агара. После посева пробка должна быть завернута в фольгу.
МЕТОД 3. Метод Мак-Звана. Этот метод детально будет описан позднее, там, где речь идет о пересадке в колбы. Это совершенно новый метод и если вы планируете большое количество посевов, вам стоит с ним ознакомиться.
МЕТОД 4. Собственно, процесс посева тот же, что в методе I, но опасность заражения уменьшается за счет использования "ручного бокса". Это ящик, оборудованный наклонной стеклянной крышкой и отверстиями впереди или с боков, в которые можно просунуть руки. Некоторые растениеводы прикрепляют к отверстиям нарукавники с резинками. Перед каждым использованием, внутренность ящика должна быть опрыскана 10% хлороксом, а на дно кладется ткань, смоченная в том же растворе.
Поставьте в ящике все необходимое перед тем, как вставлять руки: стерилизованные колбы, стерилизованную пипетку в чашке с раствором гипохлорида кальция, пузырек с дезинфицированными семенами, 10% хлорокс для обработки пробок и крышек, а также куски фольги или полиэтиленовой пленки для оборачивания пробок флаконов. Вы можете пожелать надеть резиновые перчатки на время работы. Не рекомендуется прикреплять их к нарукавникам, т.к. усилия, с которыми приходится их одевать, приводят к усиленному движении воздуха в ящике. Когда все подготовлено, наденьте перчатки, вымойте их раствором хлорокса, просуньте руки в нарукавники, вытрите перчатки тряпкой, смоченной в растворе хлорокса, помещенной в ящик для этой цели.
Уход за колбами
Семена Каттлей прорастают, и лучше всего растут при температуре между 21° и 24 °С. В теплую погоду температура может немного подниматься. В идеале и ночью должна быть температура 21° - 24° C, но если вы не можете её поддерживать, можно позволить ночной температуре опуститься до 18°С. Отклонение более чем на 5° в любую сторону вредно для развития сеянцев; оно вызывает замедление роста. Колбы можно держать на затененной полке в оранжерее, или дома в стеклянном ящике с повышенной влажностью, который необходим для предохранения колб от высыхания в сухом комнатном воздухе. Необходимая освещенность - всего 2000 люкс.
В случае крайнего высыхания, необходимо добавить в колбу немного стерильной дистиллированной воды. Эта рискованная процедура может повлечь заражение колбы, поэтому выполнять её надо аккуратно. Крышка или пробка, горлышко и обод колбы должны быть тщательно протерты перед открытием 10% хлороксом. Затем пробка или крышка приподнимаются лишь настолько, чтобы можно было просунуть стерилизованную пипетку, и быстро закрываются, как только вода добавлена. Если вы пользуетесь пробками с короткими прямыми трубками, как в методе 2, обработайте ватку несколькими каплями 10% раствора хлорокса и введите воду с помощью шприца. После этого закройте пробку свежей фольгой.
Во время развития сеянцев как можно меньше нарушайте покой колб. Толчки колб иногда влекут за собой падение спор плесени с горла или пробки в агар и заражение.
Развитие сеянцев
Примерно через 10-14 дней после посева семена начинают разбухать. В течение 6 недель семена зеленеют, развивая хлорофилл.
Рис. 17 показывает различные стадии развития сеянца. Зародыш продолжает увеличиваться в размере, пока не превратиться в маленький шарик около 2 мм в диаметре со сжатием на верхней поверхности.
Вскоре его поверхность покрывается всасывающими волосками. Через 2-3 месяца после посева из середины сжатия намечается 1-й лист, а сам шарик увеличивается и немного сплющивается. Эта дискообразная структура называется протокормом. Вскоре появляются 2-й и 3-й листья, стебель удлиняется и появляется первый корень. Через 6 месяцев сеянец уже хорошо развит. В последующие месяцы листья увеличиваются, могут появиться дополнительные корни. Через 9-12 месяцев после посева растения готовы к пересадке в плошки.
При посеве в колбы невозможно контролировать количество семян в колбе. Некоторые будут слишком загущенными, другие засе лены не столь плотно. Всегда имеется некоторая разница в скорости роста отдельных сеянцев. Некоторые не могут преодолеть стадию протокорма. Разница особенно заметна в загущенных колбах, где недостаток питательных веществ дает преимущества быстро растущим сеянцам. После шести месяцев рост вообще замедляется, возможно из-за накопления продуктов метаболизма в агаре, а также из-за истощения питательной среды.
В 6-ти месячном возрасте и даже немного раньше, большинство коммерческих растениеводов и многие честолюбивые любители пересаживают сеянцы в свежие колбы. Сеянцы получают при этом мощный толчок. Коммерсанты преследуют двойную цель: во-первых, произвести колбы с одинаковый числом растений; т.к. получателя не устроит получить 500 сеянцев в одной колбе и лишь 50 - во второй; во-вторых, при этом растения раньше достигают размеров, позволяющих пересадку в плошки. Любители побуждаются желанием как можно быстрее вырастить сеянцы как можно большего размера. Однако, пересадка в колбы - трудное дело и средний растениевод вообще в ней не нуждается. Процесс пересадки в колбы будет описан ниже в этой главе.
Формула Кнудсона “C”
После выращивания Сеянцев в готовой смеси вы можете пожелать составлять собственные смеси. Вам лучше начать со стандартной формулы с тем, чтобы позднее, при желании поэкспериментировать, попробовать добавки витаминов или других стимуляторов роста. Следует сказать, что до сих пор исследования не дали лучших формул, чем Кнудсоновские, поэтому формула Кнудсона "С" дается, как стандартная.
Рис. 17. Развитие сеянцев Каттлей. А, семечко с зародышем,
В - без зародыша, С - шарик развился; зародыш увеличивается в размере, пока не лопается оболочка семени, после чего увеличение продолжается. На поверхности развиваются всасывающие корешки. Д - протокорм, первый лист развился (2-3 месяца после посева); Е - удлинение стебля, появление следующих листьев; F - шестимесячный сеянец, с развивающимся от стебля первым корнем, виде 2-го листа.
ФОРМУЛА КНУДСОНА "С"
Химикат Символ Количество
Нитрат кальция Ca(NO3)2 x 4H2O 1,00 г
Однозамещенный
фосфорнокислый
калий KH2PO4 0,25 г
Сульфат магния МgSO4 x 7H2O 0,25 г _
Сульфат аммония (NH4)2SO4 0,50 г
Сахароза С12H22O11 - 20,00 г
Сульфат железа FeSO4 x 7H20 0,025 г
Сульфат марганца .MnSO4 x 4H2O 0,0075 г
Эти химикаты долины быть взвешены с предельной точностью. Любое отклонение, даже в количестве сахара, может оказаться бедственным для растений. Если у вас нет аптекарских весов, или вы не умеете ими пользоваться, лучше попросите вашего аптекаря вам помочь. (Кстати, он может помочь вам и с приобретением химикатов).
Растворите ингредиенты по очереди в 1 литре дистиллированной воды. Затем добавьте 15 г чистого агара и нагревайте, пока агар полностью не растворится.
После подготовки среды, перед стерилизацией, необходимо проверить рН (концентрации водородных ионов). Шкала рН градуирована от 0 до 14 и показывает степень кислотности или щелочности раствора; рН7 означает нейтральность. Ниже 7 - кислые растворы, причем чем меньше число, тем выше кислотность, а выше 7 - щелочные. Семена Каттлей и большинства орхидей лучше всего растут при рН 5,0 - 5,2. Такая кислотность необходима для усвоения ими минералов. Слишком большая кислотность убивает сеянцы, а щелочность истощает их, т.к. они плохо усваивают минералы. Оборудование для измерения рН имеется в продаже вместе с руководством по применению.
Для проверки рН, возьмите небольшое количество среды после её приготовления и определите значение рН. Если среда слишком щелочная, добавьте к ней одну-две капли 0,1-процентного, нормального раствора соляной кислоты, тщательно перемешайте и снова проверьте. Продолжайте, пока рН не достигнет пределов 5,0 - 5,2. Если среда оказалась слишком кислой, добавляйте тем же способом 0,1-нормальный раствор гидроокиси калия.
Использование проволочной петли для посева семян
Лица, имеющие опыт, предпочитают использовать вместо пипетки проволочную петлю.
Для начинающих работать с петлей немного труднее, так что пипетка предлагается для упрощения первых посевов. Преимущества петли в том, что семена извлекаются с очень незначительным количеством дезинфицирующего раствора и, при опытных руках, семена равномерно располагаются на агаре. Это особенно удобно для извлечения семян из пузырька, прилипших к стенкам, - например, семян Цимбидиума.
Конец чистой платиновой проволоки сворачивается в петлю около 5 мм в диаметре, а другой конец прикрепляется к длинной рукоятке. Когда петля погружается во взвесь семян, а затем вынимается, покрывающая ее пленка жидкости удерживает порядочное количество семян. Для всплывающих семян, петля погружается лишь в верхние слои жидкости. Когда семена погружаются на дно, можно слить раствор, оставив семена на дне пузырька.
Петля стерилизуется в пламени и полностью охлаждается перед прикосновением к семенам. Для гарантии охлаждения можно опустить ее в другой пузырек с дезинфицирующим раствором. Чтобы посеять семена, петля немного погружается в агар, точнее говоря не в сам агар, а во влагу, выделяющуюся на его поверхности.
Наклонные флаконы или колбы
Многие растениеводы предпочитают наклонную посуду, дающую несколько больше полезной площади. Кроме того, в наклонную посуду спорам плесени попасть труднее. Для этого можно изготовить простую подставку. Стерилизованные сосуды размещаются на ней до того, как агар превратится в желе и накрываются во избежание заражения. После посева сосуды ставятся на подставку.
Другие методы дезинфекции семян
Гипохлорид кальция долго был стандартным средством дезинфекции семян. Он эффективен и достаточно безвреден даже для таких чувствительных семян, как Ванда, Фаленопсис и Цимбудиум. Семена Каттлей могут оставаться в нем без вреда в течение нескольких часов, давая начинающим дополнительное время и позволяя сохранять семена в случае необходимости перерыва в работе. Некоторые растениеводы предпочитают 3% раствор перекиси водорода, а другие раствор одной таблетки хлорозена в двух унциях дистиллированной воды. С двумя последними, экономится время на приготовление раствора гипохлорида кальция, но семена надо высевать немедленно.
Для семян, нечувствительных к дезинфицирующим веществам, можно использовать хлорокс, но с предельной осторожностью. Раствор должен быть очень слабым и семена не должны оставаться в нем слишком долго. Мы рекомендуем одну часть хлорокса на 99 частей воды, хотя применяют и одну часть хлорокса. на 54 части воды. Встряхивайте семена в растворе ровно 10 минут, не больше, т.к. больший интервал времени может уменьшить всхожесть семян. Как можно большая часть раствора хлорокса должна быть заменена на стерильную, (кипяченую и охлажденную) дистиллированную воду. Если семена утонули и лежат на дне пузырька, осторожно втяните раствор стерильной пипеткой. Если семена плавают, погрузите пипетку ниже и втяните раствор. Замените его стерильной, дистиллированной водой и хорошенько встряхните. Этого может быть вполне достаточно, но можно и повторить процесс. Затем сразу начинайте посев.
Другой метод полоскания семян - отфильтровать раствор хлорокса. Поместить бумажный фильтр в маленькую стеклянную воронку и вылить в нее содержимое пузырька. Затем пролейте стерильной, дистиллированной водой и дайте ей стечь. Теперь нужно снова приготовить взвесь. Для этого вставьте конец воронки в стерильный пузырек, долейте в воронку стерильную, дистиллированную воду и стерильным инструментом быстро проделайте дыру на дне фильтра, так чтобы вода и семена стекли в пузырек.
Другие среды для проращивания семян
Продолжается поиск новых сред для проращивания - сред, ускоряющих рост сеянцев и уменьшающих время их пребывания в колбах. Такие исследования, труды и получение полезных общих результатов - процесс медленный и длительный. Субстанция, стимулирующая рост одного вида может приносить вред, или, в лучшем случае, не давать никакого положительного эффекта, для роста другого вида. Субстанция может быть выгодна для одних видов в одной концентрации, а для других - в другой. Таким образом, иногда сообщения кажутся противоречащими друг другу только из-за того, что были взяты семена различных особей, или чего-нибудь еще в этом роде. Подведение итогов работ по различным формулам, добавкам и заменам, например, добавлениям соков различных растений, различных сахаров, витаминов, стимуляторов роста и т.п., заняло бы слишком много места. Такое обсуждение можно найти у Карла Уитнера в главе "Физиология орхидей" его труда "Орхидеи", опубликованного в 1959 г.
Однако, среди различных проверявшихся растительных субстанций, две оказались полезными для проращивания семян. Это кокосовое молоко и томатный сок, которыми можно заменить некоторые соли, обычно добавляющиеся к агару. Не все рода хорошо реагируют на один томатный сок, но смесь кокосового молока и томатного сока представляется вполне удовлетворительной для большинства родов. Кокосовое молоко широко используется при проращивании семян. Оно содержит некоторые стимуляторы роста, но их точная природа еще не выяснена.
Macao Ямада, с Гавай, опубликовавший в прошлом формулы с использованием кокосового молока и томатного сока, любезно прислал мне письмо с пересмотренной формулой. Он подчеркивает, что наилучшие результаты получаются с применением молока от зеленых кокосов, мякоть которых только начинает уплотняться. В этой стадии молоко наиболее сладкое и в наибольшем количестве. Очевидно, его формула наиболее полезна в местах, где кокосы могут быть получены на правильной стадии развития.
ФОРМУЛА ЯМАДА
На один литр среды:
250 мл кокосового молока
750 мл дистиллированной воды
5 чайных ложек рафинированного сахара
1 чайная ложка пептона (порошок)
1/4 чайной ложки органического удобрения для орхидей; 3 столовые ложки взбитой томат-пасты; 15-20 г агара.
Томатная формула, сообщенная Мейером, очень проста и может быть полезной в некоторых случаях.
ТОМАТНАЯ ФОРМУЛА МЕЙЕРА -
250 мл свежего томатного сока
250 мл дистиллированной воды
7,5 г клейкого агара.
Если вы хотите попробовать новые среды или поэкспериментировать над своими собственными, желательно иметь большое количество семян из одного стручка. Вы можете тогда прорастить некоторое количество на стандартной среде для сравнения и страховки. Не рискуйте небольшим количеством драгоценных семян на средах, с которыми вы еще не знакомы.
Проращивание незрелых семян.
Семена Каттлей легко дезинфицируются и прорастают. Однако, некоторые рода чувствительны к дезинфекции, а другие неохотно прорастают. Были проведены исследования, по определению стадии, когда семена могут быть взяты из нераскрытого стручка и, следовательно, посеяны недозрелыми. Семена большинства родов прорастут, посеянные за месяц до раскрытия стручка. Семена Каттлей способны прорасти через 6 месяцев после опыления.
Посев семян из недозрелых стручков полезен по многим причинам. Семена внутри нераскрытого стручка абсолютно чисты и стерильны, полностью свободны от инфекций. Если стручок сорван перед раскрытием и тщательно промыт в дезинфецирующем растворе, семена могут сеяться в стерильных условиях, без дезинфекция. Это исключает опасность повреждения чувствительных семян, а также сокращает обычную процедуру. Некоторые, медленно прорастающие разновидности могут прорасти быстрее, если посеяны, когда оболочка семян не успела сильно уплотниться. Многие растениеводы испытывают трудности с Вандами, Фаленопсисами и Цимбидиумами, при этом посев недозрелых семян обычно дает более высокий процент всхожести. Пафиопедилюм - проблема сам по себе. Плохое прорастание обусловлено его генетической структурой, но часто явно жизнеспособные семена не могут прорасти. Считается, что оболочка их семян содержит вещества, мешающие прорастанию. Посев семян до того, как оболочка вполне разовьется, иногда увеличивается всхожесть.
Колбы, подготовленные обычным способом, держатся закрытыми вплоть до употребления. В скороварке или автоклаве стерилизуется следующее оборудование, завернутое в полотенце: маленький, стеклянный пузырек с пробкой для семян и глазная пипетка, острый нержавеющий, стальной нож и мелкая миска. В это же время стерилизуется колба с дистиллированной водой. Подготовьте ручной бокс, опрыснув его изнутри 10% раствором хлорокса и положив на дно полотенце, смоченное в этом растворе. Поставьте внутрь подготовленные колбы, сверток со стерильным оборудованием и колбу со стерильной дистиллированной водой. Положите также маленькое полотенце, смоченное в растворе хлорокса, для протирания рук.
Тщательно промойте стручок 10% хлороксом, осторожно протирая все мягкой щеткой, затем заверните его в кусок полотенца, также смоченное в растворе. Некоторые растениеводы очищ
|