Длительное хранение растений земляники in vitro и его влияние на характер плодоношения

Стабильность растений земляники садовой (Fragaria ananassa Duch.) после длительного хранения in vitro тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.07, кандидат сельскохозяйственных наук Рыжкова, Надежда Сергеевна

• Специальность ВАК РФ 06.01.07
• Количество страниц 135

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Рыжкова, Надежда Сергеевна

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Коллекции растительных объектов in vitro.

1.1.1. Пересадочные коллекции.

1.1.2. Депонированные коллекции.

1.1.3. Использование методов криоконсервации для сохранения генетических ресурсов.

1.1.3.1. Использование низкотемпературных криобанков для длительного хранения генетической информации.

1.1.4. Нерешенные проблемы, связанные с хранением растительных объектов в условиях in vitro.

1.2. Генетическая стабильность растений при использовании культуры in vitro.

1.2.1. Сомаклональная изменчивость в культуре клеток, возможные причины ее возникновения.

1.2.1.1. Генные мутации.

1.2.1.2. Хромосомные аберрации.

1.2.1.3. Изменения числа хромосом.

1.2.1.4. Нарушение коррелятивных связей при изолировании тканей от растения.

1.2.1.5. Особенности исходного материала.

1.2.1.6. Условия культивирования.

1.2.1.7. Длительность субкультивирования.

1.2.2. Использование сомаклональной изменчивости в селекции.

1.2.3. Появление уклоняющихся форм в процессе микроклонального размножения земляники.

1.3. Цель и задачи исследований.

2. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

3. МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ.

3.1. Состав и приготовление питательных сред.

3.2. Соблюдение стерильных условий при операциях посадок и пересадок.

3.3. Условия культивирования.

3.4. Перевод микроразмноженных растений в нестерильные условия.

3.5. Изучение фертильности пыльцы растений земляники.

3.6. Учеты и наблюдения.

3.7. Обработка результатов.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ.

4.1. Влияние длительного хранения in vitro на пролиферирующую способность растений земляники.

4.2. Поведение эксплантов земляники, прошедших этап длительного депонирования in vitro, на этапе укоренения.

4.3. Влияние длительного хранения in vitro на приживаемость и частоту появления аномалий у растений-регенерантов земляники на этапе адаптации.

4.4. Поведение растений земляники различных сортов после длительного культивирования in vitro в полевых условиях.^

4.4.1. Вегетативная продуктивность растений в первый год высадки.

4.4.2. Поведение растений во второй сезон вегетации.

4.4.2.1. Учет генеративной продуктивности, определение сроков цветения и созревания плодов.

4.4.2.2. Изучение фертильности пыльцы.

4.4.2.3. Изучение урожайности.

4.4.2.4. Изучение вегетативной продуктивности.

4.4.2.5. Уклоняющиеся формы у растений земляники в полевых условиях, пестролистность и поражаемость грибными болезнями. о j

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СОДЕРЖАНИЯ КОЛЛЕКЦИЙ ЗЕМЛЯНИКИ IN VITRO.1Ю

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВ АНЫХ ИСТОЧНИКОВ.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Плодоводство, виноградарство», 06.01.07 шифр ВАК

Адаптация пробирочных растений ягодных культур и последействие криосохранения 2001 год, кандидат сельскохозяйственных наук Карпова, Ольга Викторовна

Биотехнологические методы в системе производства оздоровленного посадочного материала и селекции плодовых и ягодных растений 1998 год, доктор сельскохозяйственных наук Высоцкий, Валерий Александрович

Факторы культивирования in vitro и их влияние на рост и развитие растений земляники in vitro и in vivo 2012 год, кандидат сельскохозяйственных наук Баулина, Любовь Владимировна

Биотехнологические методы ускоренного размножения и оздоровления, селекции бессемянных сортов и создания коллекций генофонда винограда 1999 год, доктор сельскохозяйственных наук Дорошенко, Наталья Петровна

Факторы оптимизации репродуцирования in vitro различных представителей рода Rosa L. 1998 год, кандидат биологических наук Красильникова, Татьяна Анатольевна

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Стабильность растений земляники садовой (Fragaria ananassa Duch.) после длительного хранения in vitro»

Актуальность темы. В настоящее время биотехнология – важнейший инструмент внедрения научных достижений в производство. Исследование процессов жизнедеятельности на клеточном и молекулярном уровнях позволили создать необходимые предпосылки возникновения и быстрого развития современной биотехнологии и ее важнейших направлений -генетической и клеточной инженерии (B.C. Шевелуха, 2000).

Современная биотехнология охватывает широкий круг методов, отраслей и задач, объединенных в несколько крупнейших блоков. В частности, в растениеводстве можно выделить следующие направления: 1) микроклональ-ное размножение и освобождение от вирусов (P. Boxus et al., 1984; R.A. Drew et al., 1986; B. Borkowska, 2001; Е.Д. Бондаренко, Н.И. Киссель, 2002); 2) создание новых форм растений с помощью методов генной инженерии (G.S. Warren, 1992; А.В. Поляков, 2002); 3) клеточная селекция с использованием сома-клональной изменчивости в культуре in vitro (В.М. Тюленев, 2000; JI.JI. Бун-цевич, В.В. Захарченко, 2002; Е.А. Гладков и др., 2003); 4) сохранение генетических ресурсов культурных и дикорастущих видов и форм растений (К.К. Kartha, 1984; L.A. Withers, 1995).

Использование методов клеточной и генной инженерии открывает большие возможности для генетической реконструкции организмов в желаемых для исследователей направлениях (А. Атанасов, 1993). Но гены, необходимые для таких инженерных манипуляций должны быть надёжно сохранены в виде банка генов. В связи с этим в практической селекции особое значение имеет сохранение генетически ценных образцов.

С другой стороны, для широкой селекционной работы по выведению новых сортов необходимо сохранение разнообразия видов, подвидов, рас и сортов культурных растений и их ближайших диких сородичей, которые могли быть использованы в качестве доноров ценных признаков (морозоустойчивости, зимостойкости, повышенной устойчивости к патогенам и другим неблагоприятным факторам).

Однако в результате хозяйственной деятельности человека происходит постоянное сокращение естественных ареалов дикорастущих форм и видов растений, что приводит к их гибели. Из-за чего человечество рискует не только потерей ценного генофонда растений, но и нарушением экологического равновесия в целом на планете. По данным, опубликованным в научной литературе (Н.Д. Тарасенко, 2000), в результате иррациональной деятельности человека, ежегодно мировое сообщество теряет 400 – 450 видов растений.

Для сохранения разнообразия растительного мира существуют заповедники, ботанические сады и постоянно возобновляемые коллекции живых растений (Н.М. Иркаева и др., 1993; А.Т. Мокроносов и др., 1994; Э.В. Трускинов, Е.В. Рогозина, 1997; Е.И. Назарова, 2002; Т.Г. Яненко, 2002) и семян (банки семян). К сожалению, заповедники, в которых поддерживаются типичные биогеоценозы, не дают полной гарантии сохранения всех видов растений, произрастающих на их территории. В ботанических садах обычно сохраняются только узкие группы растений или отдельные представители (В.Д. Мануильский, А.Д. Шалин, 1992). Кроме того, для создания таких коллекций требуются значительные земельные ресурсы, а также в полевых условиях возрастает риск самоопыления в популяциях и гибридизации с родственными видами, что может привести к генной эрозии или даже к утере специфичности генотипа (И.Р. Рахимбаев, Ю.И. Ковальчук, 1999).

Дальнейшие возможности открывает банк семян (S.D. Stoyanova, 2001). Однако, для вегетативно размножаемых растений, к которым относится подавляющее большинство плодовых и ягодных растений, банки семян неприемлемы.

Ещё большие трудности возникают при необходимости иметь коллекции оздоровленных экземпляров (репозитории), в которых необходимо предусмотреть меры защиты от возможного повторного заражения (В. А. Высоцкий, 2000).

В последнее время для создания и хранения коллекций все шире привлекаются методы биотехнологии (L.A. Withers, 1995; L. Guarino et al., 2001; P.K. Байбурина и др., 2002; C.D. Le et al., 2002; G. Casazza et al., 2002). В основу этих методов положена возможность поддержания жизнеспособности пробирочных растений или их отдельных органов в течение длительного времени. Преимущество данного способа состоит в том, что позволяет значительно снизить затраты на оздоровление вегетативно размножаемых растений, обеспечить сохранность их ценных форм, сортов и видов, для создания коллекции не нужно большого количества посадочного материала, площади, она не подвержена действию биотических и абиотических факторов.

Для некоторых видов культура ткани является единственно возможным способом сохранения генетического разнообразия. Однако, здесь также имеются некоторые трудности. Во-первых, время хранения таких растений ограничено, и поэтому правильнее рассматривать коллекции in vitro как дополнение к полевым насаждениям. Кроме того, существует риск потери исходных генотипов из-за генетической нестабильности материала в культуре ткани, возникающей в результате сомаклональных вариаций.

Для решения первой проблемы в настоящее время активно ведется разработка методов длительного хранения пробирочных растений. Большое внимание уделяется поиску оптимального состава питательных сред, температурного режима, освещенности, что позволяет добиться удлинения срока хранения материала. Помимо этого, быстрое развитие в области криоконсервации даёт возможность сохранять растительный материал в течение неограниченно длительного периода, несмотря на сложность этого процесса. Тогда как вопрос о влиянии хранения в условиях in vitro на генетическую стабильность сохраняемых образцов растений остается практически незатронутым.

В связи с этим актуальной задачей является наиболее полное изучение влияния хранения in vitro на стабильность проявляемых признаков, как у пробирочных растений, так и у полученных из них растений-регенерантов в полевых условиях.

Научная новизна исследований. Впервые было изучено последействие длительного хранения (более 12 лет) растений земляники в условиях in vitro при низких положительных температурах. Изучена пролиферирующая способность на этапе размножения пробирочных растений. Определены способность к образованию корней и параметры развития корневой системы при перемещении эксплантов на среду укоренения. Установлены процент выживаемости при пересадке растений в нестерильные условия, а также основные типы и частота отклонений, возникающих на этапе адаптации.

Изучено поведение растений-регенерантов в полевых условиях. Проведена оценка их вегетативной и генеративной продуктивности. Установлено влияние длительного хранения in vitro на сроки прохождения фенологических фаз (цветения и созревания плодов). Определены качество пыльцы, величина плодов и биологическая урожайность растений. Выявлены основные типы отклонений, а также степень поражения различными болезнями.

Практическая значимость результатов исследований. Наблюдения за растениями, прошедшими этап длительного хранения в условиях пониженных температур, показали относительно высокую стабильность признаков, присущих исходным растениям. Не было обнаружено серьезных нарушений в процессах пролиферации, ризогенеза, адаптации растений к нестерильным условиям, а также значительных отличий между растениями после хранения и недавно введенными в культуру ткани при изучении их поведения в полевых условиях. Замеченные отклонения встречались как в опыте, так и в контроле и примерно с той же частотой. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о возможности включения процесса длительного депонирования in vitro в систему хранения ценных форм, методика регистрации и оценки стабильности проявления признаков может быть рекомендована для аналогичных исследований.

Полученным в результате работы материалом заложены маточные насаждения земляники на лабораторном участке ВСТИСП отделения «Измайлово», а также в СХПК «Племзавод Майский» (Вологодская область).

Результаты работы были доложены на VIII международной конференции «Биология клеток растений in vitro и биотехнология» (9-13 сентября, 2003, Саратов), на Всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности садоводства в современных условиях» (22 – 24 декабря 2003, Мичуринск), на международной научно-практической конференции «Ягодоводство на современном этапе» (13 – 15 июля 2004 г., Институт плодоводства Национальной академии наук Беларуси), на международной научно-практической конференции «Мобилизация адаптационного потенциала садовых растений в динамичных условиях внешней среды» (24 – 26 августа 2004 г., ВСТИСП, Москва), заседаниях учёного совета ВСТИСП, секции ягодных культур учёного совета ВСТИСП. По результатам исследования опубликовано 5 печатных работ.

Длительное хранение растений земляники in vitro и его влияние на характер плодоношения

Устинов Анатолий Иванович

председатель ревизионной комиссии АППЯПМ, генеральный директор ООО «Плава»

ДОРОХОВА ЕЛЕНА ВЛАДИМИРОВНА

СПЕЦИАЛИСТ АППЯПМ ПО АПРОБАЦИИ И СЕРТИФИКАЦИИ ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА ПЛОДОВЫХ И ЯГОДНЫХ КУЛЬТУР

ТЕЛ.: 8-953-707-74-49; 8-920-234-05-61; asprus@mail.ru

ОПИСАНИЕ СОРТОВ МАЛИНЫ ТРАДИЦИОННОГО ТИПА ПЛОДОНОШЕНИЯ

СОВРЕМЕННЫЙ СОРТИМЕНТ СМОРОДИНЫ ЧЕРНОЙ

Алексеенко Л.В., Высоцкая О.Н. Влияние условий культивирования in vitro на рост и развитие растений земляники садовой (Fragaria ananassa duch.) in vivo// Повышение эффективности садоводства в современных условиях.Т. 1: Материалы Всерос. науч. практич. Конф. 22-24 декабря 2003 г./Под ред. А. И. Завражнова, Мичуринск, 2003.-С. 159-162.

Л.В. Алексеенко — кандидат с.-х. наук, Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства;

О.Н. Высоцкая — кандидат биологических наук, Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН.

Влияние условий культивирования in vitro на рост и развитие растений земляники садовой

Условия культивирования могут существенно влиять не только на габитус растений, но и некоторые особенности их роста и развития, причем это влияние может сохраняться длительный период, то есть может обладать эффектом последействия даже при изменении условий. Подобное явление имеет место при перенесении в условия in vivo растений земляники, размноженных in vitro на искусственных питательных средах. Растительный материал, происходящий из одной меристемы, то есть принадлежащий к одному мери-клону, но культивированный ранее in vitro на разных питательных средах, в разных условиях, может быть охарактеризован, с первого взгляда, как не обладающий однородным набором признаков, присущих тому сорту, на принадлежность к которому претендует. Иногда такие растения могут существенно различаться и по морфологическим признакам, и по особенностям роста и развития, в частности, по срокам цветения и плодоношения, размеру плодов и урожайности.

Промышленное размножение растений земляники, в том числе и с использованием методов культивирования растений in vitro, предполагает строгий контроль сортовой чистоты размножаемого материала. Именно поэтому исследования последействия условий культивирования растений in vitro на их рост и развитие, особенно цветение и плодоношение, не только в теплицах, но и на промышленных плантациях, имеет как научное, так и практическое значение.

С целью изучения последействия условий культивирования in vitro на рост и развитие растений in vivo были использованы растения земляники садовой (Fragaria ananassa Duck) сорта Роксана из коллекции Института физиологии растений РАН. Растения, принадлежащие к одному мери-клону, были размножены на модифицированной питательной среде Мурасиге и Скуга, дополненной витаминами, 1 мг/л 6-бензиламинопурина, 3 % сахарозой и 8 % агар-агаром. Полученный на этапе размножения растительный материал разделяли на отдельные побеги и помещали на питательные среды разного состава, согласно вариантам опыта, для подготовки к переводу в нестерильные условия.

На экспериментальных питательных средах (среда 1-контроль и среда 2) растения земляники сохраняли в темноте при 4°С шесть недель. После этого укорененные растеньица были перенесены в почвенную смесь и адаптированы к нестерильным условиям в зимней теплице. Из теплицы растительный материал был перенесен в полевые условия.

Биометрические измерения проводили в течение всего вегетационного сезона. Регистрировали на каждом растении: количество листьев, усов, длину усов и число розеток на каждом усе, количество цветоносов, генеративных образований на каждом цветоносе.

Начало цветения у растений земляники со среды 2 наступило (в зимней теплице) на 7-10 дней раньше, чем у растений из контрольного варианта (среда 1). В начале вегетации существенных отличий между растениями, принадлежащими к разным вариантам опыта, по количеству листьев и усов в расчете на одно растение не наблюдали. Однако у растений контрольной группы было отмечено более интенсивное образование усов, а среди растений со среды 2 было вдвое больше экземпляров, образовавших цветоносы (62,5%), чем в контрольной группе (30%). Начиная со второй половины лета, когда вегетативная масса всех экспериментальных растений значительно увеличилась, наблюдали существенное превосходство растений со среды 2 над растениями контрольного варианта по количеству листьев, усов и образованных за этот период розеток (табл.1).

Влияние состава питательной среды на эффективность размножения земляники садовой in vitro Текст научной статьи по специальности «Агробиотехнологии»

Аннотация научной статьи по агробиотехнологии, автор научной работы — Сковородников Д. Н., Леонова Н. В., Андронова Н. В.

Из трех исследованных сортов земляники садовой , сорта Русич и Студенческая отличались более интенсивным ростом в культуре in vitro, чем сорт Альфа. Разбавление среды МС вдвое не существенно влияло на коэффициент размножения и высоту растений, тогда как введение в состав питательной среды витаминно-минерального комплекса Компливит в концентрации 2 г/л вызывало увеличение высоты и коэффициента размножения.

Похожие темы научных работ по агробиотехнологии , автор научной работы — Сковородников Д. Н., Леонова Н. В., Андронова Н. В.

Текст научной работы на тему «Влияние состава питательной среды на эффективность размножения земляники садовой in vitro»

Д.Н. Сковородников*, Н.В. Леонова, кандидаты сельскохозяйственных наук ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия» Н.В. Андронова, кандидат сельскохозяйственных наук Кокинский опорный пункт ВСТИСП * +7 (920) 605-26-37, skovorodnikov_d@mail.ru

ВЛИЯНИЕ СОСТАВА ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗМНОЖЕНИЯ

ЗЕМЛЯНИКИ САДОВОЙ IN VITRO

Из трех исследованных сортов земляники садовой, сорта Русич и Студенческая отличались более интенсивным ростом в культуре in vitro, чем сорт Альфа. Разбавление среды МС вдвое не существенно влияло на коэффициент размножения и высоту растений, тогда как введение в состав питательной среды витаминно-минерального комплекса Компливит в концентрации 2 г/л вызывало увеличение высоты и коэффициента размножения.

Varieties of strawberry Rusich and Sudencheskaya differed more intensive growth in culture in vitro, what variety Alpha. Dilution medium MS twice not significantly affect the rate of multiplication and plant height, whereas the introduction of the nutrient vitamin and mineral complex Komplivit a concentration of 2 g/l is increased height and the multiplication factor.

Ягодные культуры, земляника садовая, клональное микроразмножение, питательная среда. KEY WORDS

Berry crops, strawberry, clonal micropropagation, growing medium, nutrient media.

В последнее время наблюдается распространение болезней и вредителей земляники садовой, что приводит к угнетению роста и снижению урожайности этой культуры. В связи с этим рассада, полученная с помощью традиционного вегетативного размножения, не всегда удовлетворяет современным требованиям, предъявляемым к посадочному материалу. Главный недостаток этого способа размножения – невозможность получения оздоровленного посадочного материала, а также сравнительно низкий коэффициент размножения.

В настоящее время существует система размножения in vitro, имеющая следующие существенные преимущества по сравнению с традиционным способом размножения: более высокий коэффициент размножения; генетическая однородность получаемого посадочного материала; высокая жизнеспособность регенерантов и, как следствие, возможность получения большего количества усов и увеличения урожайности; выполнение работ независимо от сезона и погодных условий, что позволяет получить нужное количество посадочного материала к определенному сроку; возможность длительного хранения растений в пробирках при относительно низких затратах и создания генофонда ценных сортов и видов in vitro.

В мировой практике клональное микроразмножение земляники садовой повсеместно применяется для быстрого и эффективного размножения отдельных сортов и уникальных форм из минимального количества исходного материала, отбора in vitro на ранних стадиях по интересующим исследователя признакам, обмена растительным материалом без риска переноса карантинных инфекций и вредителей, а также для оздоровления от вирусных болезней [1, 2].

Исследования проводились в 2011-2012 гг. в лаборатории биотехнологии Брянской ГСХА. Объектом исследования являлись 3 сорта земляники селекции Кокинского опорного пункта ВСТИСП – Русич, Студенческая и Альфа. Введение в культуру in vitro проводили в сентябре. Стерилизацию эксплантов осуществляли в 0,1% растворе мертиолята и 0,3% SDS (додецилсульфат натрия) в качестве поверхностно-активного вещества в течение 3 минут на шейкере, с последующей пятикратной промывкой в стерильной дистиллированной воде.

На этапе введения в питательную среду вводили 6-БАП – регулятор роста цитокининовой природы в концентрации 0,5 мг/л. на этапе собственно размножения сравнивали особенности

культивирования земляники на средах Мурасиге-Скуга (МС), 1/2 МС, 1/2 МС в сочетании с 2 г/л витаминно-минерального комплекса «Компливит». В качестве источника цитокинина в среду вводили 6-БАП в концентрации 1 мг/л. Учитывали количество образовавшихся дополнительных побегов и высоту растений. На этапе укоренения полученные растения размером 1-3 см помещали на безгормональную среду с уменьшенным в два раза содержанием макро – и микросолей. Учитывали процент укорененных растений и количество корней.

Для высадки использовали растения, имеющие корневую систему из 3-4 корней длиной не менее 2 см, 4-5 листьев и более. Растения пинцетом вынимали из пробирок, помещали в чашки Петри, омывали корни от остатков питательной среды в проточной воде и переносили в питательный торфяной субстрат, который затем проливали разбавленным в 10 раз раствором минеральной среды МС. Стаканчики с растениями помещали в ящики и накрывали сверху полиэтиленовой пленкой для поддержания повышенной влажности воздуха. Через 2 недели после посадки влажность снижали до 50-60%. Для активного роста и развития 1 раз в неделю их подкармливали разбавленным в 2-3 раза раствором МС. Через 2 месяца адаптации растения перемещали в теплицу для доращивания, после чего саженцы высаживали на постоянное место.

Частота контаминации изолированных эксплантов земляники составила 57,1, 63,6 и 79,3 процентов соответственно для сортов Русич, Альфа и Студенческая. Сильное микробиологическое загрязнение исходных эксплантов при введении в культуру in vitro в осенне-зимний период земляники согласуется с литературными данными. Так в исследованиях, проведенных Семенас [3], лучшие результаты были достигнуты при инициации культуры весной (апрель-май), тогда как при введении в культуру растений осенью и зимой наблюдался повышенный уровень инфицированных эксплантов.

Для выращивания в условиях in vitro плодовых, ягодных, декоративных и других культур применяются питательные среды различного состава. При введении в культуру нового вида растения, или даже разных органов и тканей одного и того же вида, требуются различные питательные среды. Часто одна среда подходит для одного сорта и совершенно не годится для другого, поэтому исследователи модифицируют питательные среды, подбирая оптимальный состав для тех культур, с которыми они работают. Питательная среда является определяющим фактором успеха при выращивании клеток, тканей и органов растений [4].

на этапе размножения необходимо добиться получения максимального количества мериклонов, учитывая при этом, что с увеличением субкультивирований увеличивается число растений-регенерантов с ненормальной морфологией и возможно наблюдать появление сомаклональных вариантов.

Для размножения земляники садовой в культуре in vitro чаще используют питательную среду МС или среды с иным минеральным составом [5].

В исследованиях, проведенных лабораторией биотехнологии Брянской ГСХА на малине и смородине черной, было установлено, что введение в состав питательной среды МС витаминно-минерального комплекса «компливит» в концентрации 2 г/л вызывало увеличение коэффициента размножения и высоты культивируемых in vitro растений [6].

Через месяц после начала культивирования нами было отмечено, что у всех изучаемых сортов земляники садовой коэффициент размножения в варианте с компливитом превышал варианты с использованием полной и разбавленной вдвое среды МС.

Таблица 1 – Влияние состава питательной среды на эффективность размножения земляники садовой in vitro

(1 месяц культивирования)

Сорт Состав питательной среды Коэффициент размножения Высота растений, мм Доля укорененных растений, %

Студенческая МС 5,0 ± 3,6 6,7 ± 2,7 19,9 ± 6,6

1/2МС 2,9 ± 1,8 7,4 ± 2,9 32,4 ± 26,5

1/2МС + Компливит 6,0 ± 2,8 15,6 ± 7,3 81,9 ± 7,0

Альфа МС 3,0 ± 2,6 5,1 ± 0,9 13,3 ± 5,8

1/2МС 3,9 ± 2,2 7,6 ± 2,2 3,3 ± 5,8

1/2МС + Компливит 6,5 ± 2,8 6,7 ± 2,5 7,5 ± 5,0

Русич МС 2,0 ± 1,0 7,4 ± 2,7 5,0 ± 10,0

1/2МС 3,6 ± 1,7 9,7 ± 3,7 35,0 ± 12,9

1/2МС + Компливит 10,0 ± 6,7 18,3 ± 7,0 80,0 ± 16,3

По этому показателю максимальное значение было получено на сорте Русич (10,0), в сравнении с сортами Студенческая (6,0) и Альфа (6,5). Уменьшение вдвое минеральной компоненты оказало положительное влияние лишь у сортов Альфа и Русич (табл. 1).

Максимальные значения по высоте растений были получены в варианте с добавкой препарата Компливит на сортах Студенческая и Русич, тогда как у сорта Альфа этот показатель существенно не отличался в трех исследуемых вариантах. Маленькие размеры побегов у растений сорта Альфа впоследствии негативно сказывалось на эффективности их укоренения.

Несмотря на присутствие в питательной среде регулятора роста цитокининовой природы 6-БАП у земляники происходило спонтанное образование корней на среде размножения.

Причем ризогенез интенсивнее шел у более крупных растений (рис. 1, 2, 3). Так растения, сформировавшие большие побеги у сортов Студенческая и Русич на среде с Компливитом, доля укоренившихся существенно превышала другие варианты

Рисунок 1 – Пролиферация побегов земляники сорта Русич (питательная среда У МС + Компливит)

Рисунок 2 – Пролиферация побегов земляники сорта Русич (питательная среда У МС)

Рисунок 3 – Пролиферация побегов земляники сорта Русич (питательная среда МС)

Хорошие результаты по укоренению микропобегов были получены при использовании среды Мурасиге и Скуга с разбавленной концентрацией макросолей.

Растения земляники в культуре in vitro характеризуются высокой способностью к ризогенезу, и даже в присутствии в среде цитокининов происходит спонтанное образование корней. Поэтому в наших исследованиях размноженные растения мы культивировали на безгормональной среде.

Как правило, растения, сформировавшие мощную корневую систему в условиях in vitro, характеризуются хорошими ростовыми свойствами и быстро начинают отрастать на следующем этапе – адаптации к нестерильным условиям. Оценить качество корневой системы можно по количеству образовавшихся корней на растении.

Максимальным количеством корней характеризовались сорта Студенческая (7,5) и Русич (6,4). У сорта Альфа этот показатель был несколько ниже и составил 4,3.

По высоте растений выделялись сорта Русич (27,5 мм) и Студенческая (23,9). Наименьшей высотой растений характеризовался сорт Альфа (13,8 мм).

Пересадка укорененных растений в субстрат является ответственным этапом, завершающим процесс клонального микроразмножения.

При соблюдении таких условий культивирования как использование про стерилизованного субстрата, оттитрованного до уровня pH 6,0-7,0, создание высокой влажности воздуха в первые недели культивирования, оптимальный температурный режим и своевременный полив и подкормка растений разбавленным раствором МС, можно обеспечить высокую приживаемость и дальнейшее развитие растений земляники на этапе адаптации к нестерильным условия.

1) При клональном микроразмножении землянки садовой, сорта Русич и Студенческая отличались более интенсивным ростом, чем сорт Альфа;

2) Введение в состав питательной среды витаминно-минерального комплекса Компливит в концентрации 2 г/л вызывает увеличение побегов и коэффициента размножения земляники;

3) укоренение растений на этапе собственно размножения происходит преимущественно у более крупных растений.

1. Наделюев А. Л. Совершенствование технологии производства оздоровленного посадочного материала земляники в Ленинградской области: автореф. дис. . канд. с.-х. наук. СПб, 2002. 16 с.

2. Семенас С. Э., Кухарчик Н. В. Методика микроклонального размножения сортов земляники садовой. // Плодоводство / Белорус. НИИ плодоводства, 2000. Т. 13. С. 138-145.

3. Джигадло Е. Н. Методические рекомендации по использованию биотехнологических методов в работе с плодовыми, ягодными и декоративными культурами. Орел: ГНУ ВНИИСПК, 2005. 51 с.

4. Алексеенко Л. В. Особенности размножения нейтральнодневных и ремонтантных сортов земляники in vitro: автореф. дис. . канд. с.-х. наук. М., 1998. 20 с.

5. Сковородников Д. Н., Озеровский А. В., Челяев Д. Н. Влияние витаминно-минерального комплекса «Компливит» на растения малины in vitro // Вестник Брянского государственного университета. 2011. № 4. С. 279-281.

Источники:

http://www.dissercat.com/content/stabilnost-rastenii-zemlyaniki-sadovoi-fragaria-ananassa-duch-posle-dlitelnogo-khraneniya-vi
http://asprus.ru/blog/vliyanie-uslovij-kultivirovaniya-in-vitro-na-rost-i-razvitie-rastenij-zemlyaniki-sadovoj-fragaria-ananassa-duch-in-vivo/
http://cyberleninka.ru/article/n/14076470