Применение салициловой кислоты на этапе ввода в культуру in vitro подвойных сортов винограда

Применение салициловой кислоты на этапе ввода в культуру in vitro подвойных сортов винограда

УДК 634.8 037:581.143 6

ГНУ «Всероссийский научно — исследовательский институт виноградарства и виноделия им. Я.И. Потапенко» Россельхозакадемии, г. Новочеркасск

На этапе ввода подвойных сортов винограда Гравесак, SO4 Феркаль, 5С, Кобер 5ББ, RCB в культуру in vitro исследовали добавление в питательную среду Мурасиге и Скуга салициловой кислоты. Выявлено, что салициловая кислота в составе питательной среды способствует лучшей приживаемости меристем, улучшает новообразование узлов и побегов. Оптимальная концентрация — 1,4 мг/л.

Биотехнологические методы применяются в виноградарстве для клонального микроразмножения новых селекционных и интродуцированных сортов, оздоровления их от вирусной инфекции, интенсификации селекционного процесса, сохранения банка сортов в культуре in vitro.

При помощи культуры апикальных меристем разработана технология получения корнесобственного посадочного материала высшей категории качества (класс А). Для получения привитого посадочного материала этой категории необходимо оздоровление подвойных сортов. С этой целью при оздоровлении подвоев исследовано применение салициловой кислоты. Салициловая кислота (СК), которую некоторые авторы относят к новому классу фитогормонов, способна индуцировать у растений цветение и термогинез, а также играть роль сигнальной молекулы при патогенезах, что делает перспективным использование СК на зерновых культурах в периоды, когда вероятность инфицирования патогенами высока. М. Безрукова и др.[1 ] отмечают антиоксидантные свойства СК и её способность поддерживать целостность мембранных структур клеток при воздействии стрессовых факторов. И.П. Воловник и др. обнаружили уменьшение проницаемости мембран под влиянием 100 мкМ СК, что сопровождалось повышением морозоустойчивости проростков озимой пшеницы на 30 % [2].
В результате исследований Т.Ф. Сосновской и др. [3] показано, что экзогенная СК, проникая в клетки, активирует весь комплекс протеиназно-ингибиторной системы растений, что может способствовать усилению адаптационного ответа на неблагоприятные факторы внешней среды, то есть может быть использована при разработке экологически безопасных способов повышения иммунитета сельскохозяйственных растений.
О.А.Тимофеева, Т.В. Трифонова, Н.А. Шадрина [4] установили, что салициловая кислота может выступать в качестве индуктора системной приобретенной устойчивости не только к инфекции, но и к действию низких температур.
Ученые из ИФР им. К.А. Тимирязева и кафедры вирусологии МГУ [5] выявили, что в присутствии салициловой кислоты происходит ингибирование распространения вируса ВТМ, одной из причин которого они считают снижение проводимости плазмодесм и межклеточного транспорта вируса, что делает особо привлекательным применение салициловой кислоты при оздоровлении и клональном микроразмножении в культуре изолированных тканей и органов.
В то же время, в известной нам научной литературе данные об использовании салициловой кислоты in vitro немногочисленны. К ним можно отнести работы М.Т. Упадышева, А.Д. Петровой [6, 7], которые в процессе хемотерапии выявили наибольшую антивирусную активность салициловой кислоты в отношении вирусов различной природы у ягодных и плодовых культур.
Установлено положительное действие салициловой кислоты на укоренение микропобегов трудноукореняемых сортов роз. Акклиматизированные в открытом грунте растения проявляли высокую зимостойкость и высокую, в течение периода вегетации, экорезистентность на протяжении 10 лет [8].
Все вышеизложенное послужило основанием для включения салициловой кислоты в программу исследований на этапе ввода растений винограда в культуру in vitro с целью улучшения адаптации меристем к условиям культивирования и повышения устойчивости их к вирусной инфекции.
Для оздоровления из вызревших глазков в начале февраля выделяли меристематические экспланты размером 0.1-0,2 мм. Ввод в культуру был разделен на два этапа с чередованием твердой и жидкой питательных сред. Салициловая кислота вводилась в состав питательной среды Мурасиге — Скуга в концентрациях 0,14; 1,4; 14,0 мг/л.
Результаты исследования показали, что у всех изучаемых сортов в контроле (без добавления салициловой кислоты) произошла полная гибель меристем — частично от инфекции, но в основном из-за отсутствия развития и последующего некроза тканей. При применении салициловой кислоты сорта различались между собой по интенсивности репаративной регенерации меристем. По степени её возрастания их можно разместить следующим образом: Гравесак, S04, Феркаль, 5С, Кобер 5ББ, RCB.
Самая высокая приживаемость меристем у всех сортов отмечена при концентрации салициловой кислоты 1,4 мг/л. Так, у сорта Гравесак она составила 35, %; сортов S04 и Феркаль — 57,1%; 5 С и Кобер 5ББ — 64,2 %, RCB — 71,4 %.При увеличении концентрации салициловой кислоты до 14,0 мг/л регенерация меристем резко ухудшалась. Особенно четко это проявилось у сортов Гравесак, Феркаль, RCB. Более устойчивыми к высокой концентрации салициловой кислоты оказались сорта SO4, 5С и Кобер 5ББ.
Введение салициловой кислоты в состав питательной среды оказало влияние на продуктивную регенерацию (новообразование побегов) в ходе следующего этапа собственно микроразмножения, причем это влияние также зависело от сортовых особенностей.
Очень поздно началась пролиферация у сорта S04 и была слабой. Образовались лишь единичные побеги, но, тем не менее, видно четкое положительное влияние применения салициловой кислоты в концентрации 1,4 мг/л — 70,5 % побегов образовалось в этом варианте.
У сорта Кобер 5ББ пролиферация началась раньше, но также была слабой и растянутой. Салициловая кислота оказала положительное влияние на новообразование побегов как при концентрации 1,4, так и при концентрации 14,0 мг/л.
Образование побегов у сорта Гравесак началось на 83 день культивирования, было непродолжительным, все побеги (42 шт.) образовались в варианте с 1,4 мг/л салициловой кислоты.
Более продолжительная пролиферация отмечалась у сорта Феркаль. Основное количество побегов образоватось в варианте с концентрацией салициловой кислоты 1,4 мг/л, но и при концентрации 0,14 мг/л образовалось 24,6 % побегов.
Пролиферация у сорта 5С началась достаточно рано — на 83 день культивирования, была продолжительной. Следует отметить, что развитие меристем происходило настолько интенсивно, что некоторые из них были сразу пересажены в колбы для пролиферации, минуя второй этап ввода.
Наиболее пластичным при вводе в культуру тканей оказался сорт RCB. Уже на 70 день культивирования 7 меристем были пересажены в колбы, а через последующие 30 дней были срезаны первые побеги. Салициловая кислота оказала положительное влияние на образование побегов: лучший результат получен при концентрации 1,4 мг/л, хороший при концентрации 0,14 мг/л, в концентрации 14,0 мг/л она ингибировала образование побегов.
В таблице приведены данные по всем изучаемым сортам, из которых четко видно положительное влияние салициловой кислоты на новообразование узлов и побегов на этапе собственно микроразмножения. Наибольшее количество побегов в опыте образовалось и срезано при концентрации салициловой кислоты 1,4 мг/л -78,4 %.

Таблица
Влияние салициловой кислоты на срезку побегов в ходе пролиферации подвоев винограда, 2007 — 2008 гг.

Применение методов культуры тканей и органов in vitro для размножения исходного клонового материала винограда

Применение методов культуры тканей и органов in vitro для размножения исходного клонового материала винограда.

Статья по теме:   Темпранилло (Tempranillo) - сорт винограда - виноград

Экономическая эффективность и ста­бильность виноградарства в значи­тельной степени определяется качеством посадочного материала, которое зависит от биометрических показателей саженцев, гене­тического потенциала сорта, клона, их про­дуктивности и качества.

Виноградарские страны мира перешли на производство и закладку промышленных виноградников только сертифицированным посадочным материалом, который обеспечивает высокую приживаемость саженцев, в дальнейшем — выравненность кустов по силе роста, развитию, вступлению в плодоношение, урожайности и долговечности.

Посадочный материал винограда большин­ства европейских стран, в том числе и Украины, подразделяют на три категории: исход­ный, базовый и сертифицированный. Исходный материал является результатом на­чального размножения клонов, используется для создания базовых маточных насаждений подвойных и привойных лоз. Саженцы категории «исходные клоновые» могут быть корнесобственными. Это связано, в первую очередь, с ограничением поражения данного материала вредоносной инфекцией, которая может быть занесена вторым компонентом прививки — подвоем. Базовый посадочный материал происходит от исходного клонового и представляет собой этап промежуточного (на­копительного) размножения. Его используют для создания сертифицированных маточных насаждений подвойных и привойных лоз. Сертифицированный посадочный матери­ал получают при размножении базового и используют для закладки промышленных насаждений винограда. Саженцы категорий «базовые» и «сертифицированные» должны быть только привитыми.

Посадочный материал категории «исход­ный клоновый» выращивают, как правило, в научно-исследовательских учреждениях. Он имеет самые высокие селекционные показатели и представлен небольшим количеством растений. В связи с этим для его получения используют все известные методы ускорен­ного размножения, и в первую очередь, метод культуры тканей и органов in vitro. Он по­зволяет в короткие сроки размножить и полу­чить генетически однородный исходный по­садочный материал, свободный от вирусной и бактериальной инфекции.

Сегодня общая технология размножения винограда in vitro известна и включает следующие этапы: отбор и стерилизацию первичных эксплантов; введение эксплантов в культуру in vitro; пролиферацию почек и индукцию раз­вития побегов; укоренение микрочеренков на питательных средах и субстратах; адаптацию микрорастений из условий in vitro к условиям in vivo; доращивание саженцев до стандарта. Но, к сожалению, эта технология без применения дорогостоящих климатических камер, современных теплиц с регулируемым гидротермическим режимом обеспечивает невысокий выход стандартных саженцев со школки, который со­ставляет в среднем 30-40 %. Поэтому исследо­вания, направленные на оптимизацию приемов размножения винограда in vitro, являются ак­туальными в виноградном питомниководстве Украины, в частности, для производства исход­ного клонового материала винограда.

В Национальном научном центре «Институт виноградарства и виноделия им. В.Е. Таирова» разработана современная целостная система размножения винограда in vitro, которая пред­полагает: применение более эффективной си­стемы стерилизации инициальных эксплантов винограда, усовершенствование этапа их уко­ренения, использование заменителей агара и ионообменного субстрата «Биона», усовершенствование адаптации микроклонов винограда к условиям in vivo. Физические параметры культивирования микрорастений в культуральном помещении — общепринятые для культуры винограда.

Для введения материала винограда в куль­туру in vitro можно использовать зеленые побеги кустов, которые растут в полевых усло­виях и условиях защищенного грунта, а так­же те, которые получают при проращивании вызревшей однолетней лозы в осенне-зимний период. Для введения винограда в культуру тканей in vitro целесообразно использовать инициальные экспланты (верхушки побегов и одноглазковые черенки), взятые с 3 и 4 узла молодого побега, размером 0,8-1,0 см.

Обязательным условием введения исходно­го материала в культуру in vitro является его стерилизация. Растительные экспланты, как правило, стерилизуют растворами веществ, содержащими активный хлор (хлорамином, гипохлоритом Са и Na, сулемой); перманганат калия, перекись водорода, спирт, нитрат сере­бра, диацид, антибиотики, хинозол. Со­гласно нашим исследованиям и полученным результатам, мы рекомендуем использовать ступенчатую стерилизацию инициальных экс­плантов винограда, в которой в качестве де­зинфицирующих веществ используют новые вещества — Дезефект и Дезавит, а также этанол и гипохлорит натрия. Схема стерилизации сле­дующая. Отобранные инициальные экспланты тщательно очищают от покровных тканей, чешуек, промывают в мыльном растворе и чистой водопроводной воде, 20 мин. стерилизу­ют в растворах Дезавита (5,0 % концентрации) или Дезефекта (3,8 % концентрации). Затем их 5-7 минут выдерживают в растворе «Белизны», разведенной с дистиллированной водой (1:5), 10-30 сек. в 70 % этиловом спирте. После этого проводят трехразовое промывание материала автоклавированной дистиллированной водой. Применение такого способа стерилизации по­зволяет уменьшить количество инфицирован­ных инициальных эксплантов до 6-8 %.

На первом этапе культивирования вино­града in vitro для стимуляции процессов пролиферации пазушных почек и апикальных меристем используют модифицированную питательную среду Мурасиге и Скуга (МС) с добавлением 0,2-0,3 мг/л цитокинина 6-БАП.

Важным этапом в технологии размноже­ния растений in vitro является укоренение микрочеренков. Успех укоренения за­висит от многих факторов: сортовых осо­бенностей, числа пассажей, концентраций фитогормонов и способов их применения. Сегодня для индукции ризогенеза экс­плантов используют фитогормоны ауксиновой природы — ИМК (индолил-3-масляная кислота), ИУК ф-индолилуксусная кислота), НУК (а-нафтилуксусная кислота), которые в определенных количествах вводят в пита­тельные среды. Но некоторые исследователи отмечали их положительное влияние только на первых этапах ризогенеза, а в дальнейшем их присутствие в среде для развития корневой системы не только бесполезно, но и нежелательно и должно быть ограничено во времени. В связи с этим для успешно­го укоренения микрочеренков винограда мы предлагаем использовать безгормональную среду МС, с применением ауксинсодержащей тальковой пудры. Суть способа заключается в следующем: сформированные микроклоны винограда разрезают на одноглазковые черенки и каждый черенок высаживают на све­жую питательную среду. Перед посадкой одноглазковых черенков на питательную среду их базальную часть увлажняют стерильной водой, с помощью фильтровальной бумаги слегка просушивают, окунают в изготовленную пудру и высаживают на безгормональную питательную среду. В процессе проведения таких исследований была установлена бо­лее высокая эффективность применения приема опудривания микрочеренков, с по­следующим их культивированием на безгормональной среде МС, чем их культиви­рование на среде, в состав которой входила ИУК (контроль). Через 30 дней культиви­рования в опытных вариантах практически все экспланты (90-100 %) образовывали корни, а в контроле — только 80 %. Микро­растения в опытных и контрольных вариан­тах различались по количеству корней и их длине. Так, например, у каждого экспланта подвойного сорта РхР 101-14 в контроль­ном варианте образовывалось в среднем по 3,0 корня, у микрорастений, которые перед посадкой на безгормональные питательные среды опудривали пудрой с содержанием ИУК- 6,0 корней. Положительные результаты по укоренению эксплантов винограда в культуре in vitro были получены также на питательной среде МС с по­ловинным содержанием макросолей (50 мл/л питательной среды) и хелата железа (5 мл/л пи­тательной среды). Например, через 45 дней куль­тивирования эксплантов на таких питательных средах мы отмечали формирование растений высотой 5,6 см (МС с половинным содержани­ем макросолей) и 6,0 см (МС с половинным со­держанием хелата железа), которые имели по 5 корней. После культивирования микроклонов на питательной среде МС эти показатели составля­ли 7,5 см (высота растений) и 3,0 шт. (количество корней). На этом же этапе для повышения рен­табельности производства, в качестве желирующего агента мы рекомендуем использовать пи­щевые крахмалы — кукурузный, картофельный в количестве 70 г/л питательной среды.

Известно, что в технологии размножения винограда in vitro наиболее ответственным этапом является адаптация микрорастений к условиям in vivo. Низкий уровень приживаемости микрорастений винограда связан с на­рушением деятельности устьичного аппара­та листьев, отсутствием кутикулярного слоя, корневых волосков и другими причинами. И, как следствие, часть микрорастений в процессе адаптации погибает. Поэтому уже на этапе раз­множения необходимо создавать оптимальные условия для формирования хорошо развитой, полноценно функционирующей корневой си­стемы. Как показывают результаты наших ис­следований, этому способствует применение двухслойной питательной среды. Ее готовят на основе среды МС с содержанием агара 6,0-7,0 г/л путем добавления в культуральные емкости агроперлита при условии, что его слой будет не более чем 0,4 см. На такой питательной среде через 25 дней культивирования приживались 95 % инициальных эксплантов винограда. Про­ведение учета биометрических показателей роста и развития микрорастений через 60 дней культивирования показало, что высота стебля растений составляла 12,9-14,1 см, количество листьев 10-12 шт., в контроле (стандартная сре­да МС) высота стебля растений составляла 12,5 см, количество листьев 8,0 шт. Следу­ет отметить, что на модифицированной среде корни формировались активнее, их количество составляло 11,5-15,3 шт. со средней длиной 9,0-11,6 см, что на 50 % больше по сравнению с культивированием на стандартной среде МС.

Статья по теме:   Маточник подвойных лоз - Выращивание привитых саженцев винограда

Нашими исследованиями установлено, что на этапе адаптации микрорастений винограда к нестерильным условиям целесообразно при­менять препараты группы антитранспирантов, гидроабсорбентов и влагоудерживающие суб­страты на основе кокосовой стружки. По это­му способу, для адаптации отбирают микро­растения винограда высотой 4-5 см, которые имеют по 3-5 листовых пластинок и хорошо развитую корневую систему. Первый этап адаптации проводят в условиях культурального бокса на протяжении 5-7 дней. Адаптируют микрорастения к условиям сниженной влаж­ности воздуха путем ежедневного открыва­ния крышек емкостей на 5-10 мин, с каждым днем увеличивая экспозицию. Перед первым открыванием крышек проводят опрыскива­ние вегетативной массы растений растворами антитранспирантов — Vapor Gard (0,3 % концентрации) или ЭПАА (экзополисахаридакриламид) (0,4 % концентрации), поверхность пита­тельной среды увлажняют дистиллированной автоклавированной водой. На втором этапе адаптации микрорастения винограда переносят в адаптационные помещения и пересаживают на питательные субстраты. В своей работе мы изучали несколько типов питательных субстра­тов: кокосовый субстрат чистый, кокосовый субстрат + вермикулит (1:1) + теравет (3:1), кокосовый субстрат + агроперлит (1:1) + теравет (3:1), торф сфагнум + агроперлит (1:1), торф сфагнум + вермикулит (1:1).

После пересадки в емкости на вышеуказан­ные влагоудерживающие субстраты микро­растения винограда повторно опрыскивали растворами антитранспирантов — Vapor Gard или ЭПАА и культивировали в адаптацион­ной комнате еще 20-25 дней, после чего высаживали в школку защищенного грунта на минеральный цеолитовый субстрат. Проведе­ние учета приживаемости растений в школке показало, что после применения смеси коко­сового субстрата с вермикулитом, агроперлитом, тераветом и смеси сфагнового торфа с вермикулитом количество прижившихся рас­тений увеличивалось до 97%. В конце периода вегетации саженцы этих вариантов характеризовались и лучшими биометрическими показателями развития. Так, средняя длина побегов у растений составляла 224,8-245,5 см, диаметр побегов — 0,55-0,58 см. По ГОСТу 4390:2005 «Саженцы винограда и черенки виноградной лозы», длина побегов корнесобственных саженцев, полученных через культуру in vitro, должна составлять не менее 40 см, а диаметр на этой высоте — 0,3 см. Выход стандартных саженцев со школки составлял в среднем 80-87 %.

Таким образом, представленная техно­логия производства посадочного материала винограда категории исходный клоновый обеспечивает высокий выход стандартных саженцев со школки. Качество полученного посадочного материала полностью соответ­ствует параметрам ГОСТа 4390:2005 «Сажен­цы винограда и черенки виноградной лозы. Технические условия».

Источник: Мулюкина Н. А., Зеленянская Н. Н., Джабурия Л. В. Применение методов культуры тканей и органов in vitro для размножения исходного клонового материала винограда. / Садоводство и виноградарство. 2013, №2, с.36-40.

Материал на сайт подготовил Севастьянов В.Н.

СОЗДАНИЕ И ХРАНЕНИЕ КОЛЛЕКЦИИ ВИНОГРАДА IN VITRO

Транскрипт

1 УДК : СОЗДАНИЕ И ХРАНЕНИЕ КОЛЛЕКЦИИ ВИНОГРАДА IN VITRO CREATING AND STORING OF GRAPE COLLECTION IN VITRO Н.П. Дорошенко, Т.В. Жукова ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт имени Я.И. Потапенко, г. Новочеркасск, Россия, е-mail: Аннотация. В статье приведены результаты исследований по депонированию винограда in vitro. Показаны способы подготовки к депонированию для оздоровления растений от вирусной и микоплазменной инфекции. Выявлены факторы, способствующие замедлению ростовых процессов, обеспечивающие продолжительное беспересадочное хранение. Создана и поддерживается коллекция из межвидовых сортов винограда селекции института, аборигенных, классических и подвойных сортов винограда. Ключевые слова: виноград, коллекция in vitro, ввод в культуру, способы замедления ростовых процессов, мелафен, салициловая кислота, цефотаксим. N.P. Doroshenko, T.V. Gukowa All-Russian Research Ya.I. Potapenko Institute for Viticulture and Winemaking, Novocherkassk, Russia, е-mail: Summary. The article presents the results of studies on the deposition of grapes in vitro. The methods of preparation for deposition for sanitation of plants from the virus and mycoplasma infection are shown. The factors were revealed, which facilitate growth processes, and ensure prolonged storage without replanting. We created and support the collection of interspecies grape varieties of institute s selection, aboriginal, classical and rootstock types of grapes. Keywords: grapes, collection in vitro, introduction into the culture, the methods of retarding of growth processes, melafen, salycilic acid, tsefotaksim. В условиях глобального экологического неблагополучия проблема сохранения генофонда растений приобретает особое значение. Традиционных средств сохранения биологического разнообразия растений уже недостаточно. Методы культивирования in vitro позволяют создать биотехнологию поддержания и хранения генофонда при замедленном росте этих объектов. Это актуально и для виноградарства. Насущной необходимостью является обеспечение коллекций материалом, находящимся под угрозой исчезновения. При хранении коллекций in vitro в оптимальных условиях роста растений (t =20 23ºC), возникает необходимость частого переноса

2 микрорастений на свежую питательную среду, что повышает стоимость хранения образца и увеличивает риск его инфицирования различными микроорганизмами. Кроме того, частое пассирование микропобегов стимулирует активное деление клеток, что может способствовать возникновению сомаклональных вариантов. Для увеличения интервала между пассажами используют различные методы и приемы, основанные на замедлении роста пробирочных растений. Цель исследований для создания генетического банка стерильных культур разработать способы среднесрочного хранения in vitro редких и ценных сортов винограда с учетом сортовых особенностей, состояния маточных растений и морфогенетических процессов, происходящих при этом. Исследования проводились в стационарных условиях лаборатории биотехнологии ВНИИВиВ по общепринятым в биотехнологии методикам [Уайт Ф.Р., 1949, Бутенко Р.Г., 1964; Голодрига П.Я. и др., 1986, Дорошенко Н.П., 1992] по трем направлениям: 1) ввод в культуру in vitro новых сортов: апикальные меристемы + хемотерапия; 2) исследование приемов замедления роста для среднесрочного хранения; 3) осуществление контроля над состоянием растений в процессе хранения и проведение перезакладки коллекции. Коллекции in vitro формируются из меристемных клонов, свободных от патогенов, и сохраняются в контролируемых условиях среды. Наиболее вредоносными патогенами как полевых, так и коллекций in vitro являются бактерии, вирусы и микоплазмы. Для оздоровления от вирусной инфекции оптимизирован способ введения в культуру апикальных меристем размером 0,3 0,2 мм (меристема с одной парой листовых зачатков); хемотерапии, проводимой салициловой кислотой, и антибактериальной хемотерапии, основанной на применении антибиотика цефотаксим. Введение в состав питательной среды антибиотика цефотаксим оказало положительное влияние на регенерацию меристем на этапе ввода (рис.1) и последующих этапах пролиферации и ризогенеза, способствуя оздоровлению растений. Выяснено, что салициловая кислота, также дополняет оздоровление апикальных меристем, улучшая качественные характеристики регенерированных растений, у которых уменьшается число растений со скрученными, шиповатыми листьями и число растений с тонкими корнями. Исследована возможность применения в составе питательной среды на этапе ввода в культуру in vitro нового перспективного препарата мелафен, который обладает высокой полифункциональной физиологической активностью в низких концентрациях и рекомендован в качестве регулятора роста растений, отвечающего современным

Статья по теме:   Сорт винограда Дойна

3 требованиям технологий для испытания на ведущих сельскохозяйственных культурах [1]. А B C Рис. 1. Развитие меристем под действием салициловой кислоты (В) и цефотаксима (С), А контроль. В таблице 1 показано влияние антибиотика цефотаксим и регулятора роста мелафен на регенерацию меристем сорта Саперави северный. Технология создания коллекции генофонда винограда in vitro, основывалась на минимализации роста пробирочных растений при помощи пониженной температуры и освещенности, модификации состава питательной среды, применении повышенных концентраций сахарозы (4 5%), добавления в питательную среду ростовых и осмотических ингибиторов. Перед постановкой на хранение осуществлялось микроразмножение оздоровленных мериклонов, отбор растений и исследование факторов, способствующих замедлению ростовых процессов. Таблица 1 Результаты ввода в культуру меристем сорта Саперави северный, гг. Вариант, цефотак сим, мелафен гибе ль Характеристика состояния меристем, штук мелк. средн. крупн. слабый розетка до 1-3 мм более линейн, листьев 1 мм 3 мм рост Продо лжение ввода, шт. На про лиферац ию, шт. Контроль ЦФ Цф Цф Мф Мф Впервые осуществлено применение природных ингибиторов для депонирования растений винограда. Добавление в питательную среду семян винограда в повышенных концентрациях (1,0 %-ный порошок тонкоразмолотых семян или 20%-ная вытяжка) создает в ней такой уровень естественных ингибиторов, при котором наблюдается снижение ростовых процессов и возможно в 4 5 раз увеличить промежутки времени между пересадками растений на свежую питательную среду [2].

4 Предложены новые условия продолжительного хранения генофонда винограда: до месяцев и более без пересадок за счет использования питательной среды Мурасиге и Скуга, модифицированной для хранения, температуры 4 о С и освещенности 0,3 0,5 тыс. люкс. Выявлена возможность сохранения растений без пересадки в течение дней, используя питательную среду для длительного хранения и понизив освещённость до лк, не изменяя при этом параметры температурного режима [3]. Применение препарата мелафен способствует улучшению морфогенеза растений в культуре in vitro и качественных характеристик растений, регенерированных из меристем, при их микроразмножении [4, 5]. Кроме этого, выявлена возможность хранения растений в культуре in vitro на питательной среде с мелафеном в течение 10 месяцев. Доказана возможность беспересадочного культивирования пробирочных растений винограда в коллекции in vitro в течение 490 дней при введении в состав питательной среды нитрата кальция преимущественно в концентрациях 3,0, 1,5 и 7,5 мм. При повышенных концентрациях сахарозы (70 90 г/л) на начальном этапе культивирования четко проявляется снижение интенсивности ростовых процессов, которое выражается, в первую очередь, в замедлении роста растений. Однако при депонировании в течение 8 10 месяцев в этих вариантах наблюдается более интенсивное высыхание растений и снижение их жизнеспособности. Проведена сравнительная оценка всех изучаемых для депонирования препаратов. Отмечена высокая приживаемость микрочеренков и сохранность растений в течение 110 дней культивирования. При хранении в течение 270 дней также отмечена высокая сохранность растений, особенно, при добавлении в питательную среду препарата мелафен (табл. 2). Таблица 2 Состояние растений через 270 дней хранения в коллекции на питательных средах с различными препаратами, Баклановский, гг. Вариант Сохрани лось Высота, см Число листьев, шт. Коэфф. жизне Оставле но на препарат концентрация шт.% зеленых подсох ших способно сти хранени и, шт. Мелафен / 42,8 16,5 6,6 6,7 1,5 19 Гентамицин 0,05 21/37,5 10,0 6,7 7,2 0,8 15 Цефотаксим /33,9 18,5 6,7 7,6 1,1 15 Са(NО 3) 2 3,5 20/35,7 15,8 7,1 8,6 1,5 16 Салицил. к-та 0,14 19/33,9 16,8 8,3 8,5 1,6 16 Салицил. к-та 1,4 9/16,0 18,0 7,9 10,8 1,4 8

5 Положительным является тот факт, что у растений был определен высокий коэффициент жизнеспособности в вариантах с мелафеном, Са(NО3) 2 и салициловой кислотой в концентрации 0,14 мг/л, что позволило продлить депонирование этих растений. Наблюдение было продолжено (табл. 3). Выявлена хорошая сохранность растений при беспересадочном культивировании в течение 270 и 450 дней, установлена возможность хранения отдельных растений в течение 540 и 630 дней. Лучшая продолжительность беспересадочного хранения отмечена в вариантах с применением в составе питательной среды препаратов мелафен, Са(NО3)2 и цефотаксим. Таким образом, в процессе исследований разработан цикл «введение в культуру in vitro микроразмножение» с учетом сортовых особенностей и состояния маточных растений. Определены факторы, обуславливающие в культуре in vitro замедление ростовых процессов мериклонов. Осуществлена сравнительная оценка различных факторов (свет, температура, состав питательной среды, регуляторы и ингибиторы роста, осмотики, антибиотики и т.д.) и параметров их применения для продолжительного хранения растений винограда в культуре in vitro. Таблица 3 Сохранность растений на питательных средах с различными препаратами, Баклановский, гг. Вариант Сохранилось растений, шт. при продолжительности хранения, дней препарат концентрация, мг/л Мелафен Гентамицин 0, Цефотаксим Са(NО 3) 2 3, Салициловая кислота 0, Салициловая — 1, кислота Создана коллекция из аборигенных сортов винограда: Варюшкин, Кабашный, Косоротовский, Красностоп золотовский, Крестовский, Кукановский, Кумшацкий, Пухляковский, Сибирьковый, Сыпун черный, Цимладар, Цимлянский белый, двух клонов сорта Цимлянский черный и ; сортов селекции института межвидового происхождения: Августа, Баклановский, Золотинка, Илья, Кармакод, Памяти Кострикина, Преображение, Фиолетовый ранний, Саперави северный, классических сортов: Каберне Совиньон, Мерло, Пино нуар,

6 Мускат масандра; подвойных сортов винограда: Гравесак, Кобер 5ББ, SO4, Рупестрис дю Ло, Феркаль и др. Всего в коллекции находятся 42 сорта винограда. Общее число растений Литература 1.Фаттахов, С.Г. Мелафен перспективный регулятор роста растений для сельского хозяйства и биотехнологии / С.Г. Фаттахов, В.С. Резник, А.И. Коновалов // Состояние исследований и перспективы применения регулятора роста нового поколении Мелафен в сельском хозяйстве и биотехнологии: материалы Всероссийского семинара совещания. Казань, С Дорошенко, Н.П. Применение растительной добавки для оптимизации клонального микроразмножения и длительного хранения винограда in vitro / Н..П. Дорошенко, Б.А. Музыченко // Регуляторы роста и развития растений. М., 1997, 290 с. 3. Дорошенко, Н.П. Хранение коллекции винограда in vitro при пониженной температуре / Н.П. Дорошенко, М.А. Козлова, О.Н. Высоцкая и др. // Виноград и вино России С Дорошенко, Н.П. Результаты исследования препарата «Мелафен» в культуре винограда in vitro / Н.П. Дорошенко // Мелафен: механизм действия и области применения / под ред. С.Г. Фаттахова. Казань: Печать Сервис ХХI век, 2014 С Дорошенко, Н.П. Препарат мелафен в культуре винограда in vitro / Н.П. Дорошенко, Т.В. Жукова // Научное наследие Я.И. Потапенко основа современной науки о винограде и вине: материалы международной научно-практической конференции, посвященной 110-летию со дня рождения Я.И. Потапенко. Новочеркасск, С

Источники:

http://vinograd.info/stati/stati/primenenie-salicilovoy-kisloty-na-etape-vvoda-v-kulturu-in-vitro-podvoynyh-sortov-vinograda.html
http://mcx-consult.ru/primenenie-metodov-kultury-tkaney-i
http://docplayer.ru/28893679-Sozdanie-i-hranenie-kollekcii-vinograda-in-vitro.html

Ссылка на основную публикацию

Adblock
detector
×
×
×
×