Рентабельность клонального микроразмножения винограда и ягодных кустарников

Рентабельность клонального микроразмножения винограда и ягодных кустарников

УДК 338.45:634.8+634.7
РЕНТАБЕЛЬНОСТЬ КЛОНАЛЬНОГО МИКРОРАЗМНОЖЕНИЯ ВИНОГРАДА И ЯГОДНЫХ КУСТАРНИКОВ
И. М. Куликов, В.А. Высоцкий
Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства, г. Москва,
А. А. Шипунова Научно-производственный центр «Фитогенетика», г. Тула

На основе опыта работы промышленной лаборатории клонального микроразмножения проведен расчет экономической эффективности использования биотехнологических приемов в производстве посадочного материала винограда и ягодных кустарников. Продемонстрирована высокая рентабельность клонального микроразмножения по общепринятой технологии и показаны резервы повышения рентабельности при использовании модернизированных технологий.

Как известно, главное предназначение системы производства посадочного материала – создание долголетних, ежегодно плодоносящих, удобных в эксплуатации, быстро окупающихся и стабильно
приносящих прибыль, адаптированных к местным природно- климатическим и рыночным условиям насаждений плодовых и ягодных культур. Потребность садоводства России в посадочном материале, отвечающем современным стандартам, в последние 10-15 лет не удовлетворяется, что объясняется не только неблагоприятными экологическими факторами среды, но и жестким прессингом со стороны экономических реформ. Кроме того, в последнее время возросла потребность в оздоровленном посадочном материале, что связано с широким распространением вирусных, фитоплазменных и грибных заболеваний. Однако в полевых условиях не существует эффективных приемов массового оздоровления многолетних растений. Это ставит задачи получения оздоровленного посадочного материала плодовых и ягодных культур в достаточном количестве, что неизбежно связано с высокими технологиями оздоровления и тестирования.
В настоящее время в ряде стран Европы и Америки уже невозможно представить систему производства оздоровленного посадочного материала без широкого использования методов культуры изолированных тканей. Применение биотехнологических приемов позволяет:

1. получить посадочный материал, свободный от грибных, фитоплазменных и вирусных заболеваний, за короткое время и в достаточном количестве;
2. быстро размножить ценный клон растения (сорт);
3. получить в большом количестве вегетативное потомство трудно размножаемых в обычных условиях сортов и форм растений;
4. работать в лабораторных условиях круглый год и планировать выпуск растений к определенному сроку;
5. длительно сохранять растительный материал в условиях in vitro, а также обменивать его в международном масштабе без риска заражения карантинными вредителями и болезнями;
6. получать растения с измененной плоидностью и трансгенные растения.

Сейчас технологии клонального микроразмножения in vitro на лабораторном уровне разработаны более чем для 2400 видов растений. Однако коммерческих лабораторий, использующих эти приемы, относительно немного. Это объясняется отчасти тем, что не все разработанные в сугубо лабораторных условиях методики применимы непосредственно в производстве. Часто требуется решение отдельных узловых моментов для конкретных видов растений. Немаловажным является и вопрос экономической эффективности.
Практическое использование биотехнологических методов подразумевает создание специализированных лабораторий с соответствующим оборудованием, высококвалифицированного штата сотрудников, тщательного отбора исходных форм но всем показателям, так как примесь и зараженные рядом патогенов экземпляры не могут быть удалены до высадки растений в нестерильные условия. К недостаткам метода можно также отнести и то, что в процессе операций in vitro получается материал, плохо подготовленный для выращивания в нестерильных условиях, требующий дополнительных затрат для достижения растениями стандартных показателей.
Тем не менее, культура изолированных апексов, используемая в качестве инструмента оздоровления самостоятельно или в сочетании с термотерапией или хемотерапией, в ряде случаев может стать единственным способом получения оздоровленного посадочного материала.
Что касается собственно клонального микроразмножения растений, то его экономическая целесообразность должна быть оценена в каждом конкретном случае. Так, при размножении единичных оздоровленных и тестированных экземпляров для получения большого количества исходных растений эти методы вполне оправданы и рентабельны, поскольку высокий коэффициент размножения и возможность в течение короткого времени получить большое количество материала позволяют существенно сократить время внедрения его в производство и затраты на тестирование.
Существенную долю в себестоимости занимают амортизационные отчисления на лабораторное оборудование, поэтому снижение этого показателя может быть достигнуто за счет увеличения ежегодной продукции.
На сегодняшний день область использования методов клонального микроразмножения ограничивается, в основном, размножением особо ценных форм и, в первую очередь, исходных оздоровленных тестированных растений, что и обуславливает высокую рентабельность использования этих приемов.
Большой экономический эффект дает также прием хранения оздоровленных экземпляров в условиях минимального роста, позволяющий избежать затрат на ежегодное оздоровление и тестирование скороплодных видов растений, таких как, например, земляника.
В нашей работе мы определяли затраты на производство посадочного материала винограда и ягодных кустарников, рассчитывали себестоимость получаемых растений и обсуждали пути ее снижения, определяли рентабельность производства. В отличие от многих работ, в которых процесс рассматривается на основе моделирования или других теоретических изысканий, мы использовали реальные данные по производству посадочного материала в модульных лабораториях клонального микроразмножения фирмы «HORTIMIC» НПЦ «Фитогенетика». Условно весь цикл производства посадочного материала мы разделили на два этапа. Первый охватывал период от введения в культуру до получения укорененных растений in vitro. Второй охватывал операции с момента высадки растений на адаптацию вплоть до получения стандартных однолетних саженцев в условиях зимних теплиц. Весь технологический цикл занимал 1,5 года.
На первом этапе выход укорененных пробирочных растений зависел от коэффициента размножения и процента укоренения микропобегов. Мы использовали метод сравнения общепринятой технологии клонального микроразмножения образца 2000 года и новой адаптированной к конкретным производственным условиям технологии, основанной на предлагаемом нами принципе чередования минеральных составов сред, усовершенствованных способах укоренения и адаптации пробирочных растений (технологии образца 2002 года).
На втором этапе выход стандартных саженцев зависел от успеха адаптации пробирочных растений к нестерильным условиям и качества ухода за растениями до момента их реализации. В расчетах учитывали затраты на адаптацию и выращивание растений в теплицах, в ценах 2002 года. Сравнивали технологии адаптации 2000 года и 2002 года.

Увеличению процента успешно прошедших адаптацию и дальнейшую пересадку растений способствовало повышение жизнеспособности растений в результате более гармоничного развития растений in vitro по предлагаемой технологии.
При составлении сметы расходов использовали средние данные для одного самостоятельного структурного модуля лаборатории. Так, количество операторов принимали равным трем, среднемесячную зарплату – 2500 руб. Затраты на электроэнергию рассчитывали, исходя их потребляемой мощности световой комнаты, автоклава, сушильного шкафа, дистиллятора, ламинар-бокса, ультрафиолетовых ламп и общего освещения лаборатории. Стоимость 1 кВт/часа в ценах 2002 года – 0,80 руб. Все затраты – в ценах 2002 года. Результаты расчетов представлены в таблице 1.

Таблица 1
Смета расходов на один модуль лаборатории в год

Клональное микроразмножение растений

В природе существует два способа размножения растений: половой (семенной) и вегетативный. Эти способы имеют свои преимущества и недостатки. К недостаткам семенного размножения следует отнести генетическую пестроту получаемого посадочного материала и длительность ювенильного периода. При вегетативном размножении сохраняется генотип материнского растения и сокращается продолжительность ювенильного периода. Однако для большинства видов (в первую очередь для древесных пород) проблема вегетативного размножения остается до конца не решенной.

Это обусловлено следующими причинами:
1) не все породы, даже на ювенильной стадии, могут размножаться вегетативным способом с требуемой эффективностью (дуб, сосна, ель, орехоплодные и др.);

2) практически невозможно с помощью черенкования размножать многие виды древесных пород в возрасте старше 10-15 лет;

3) не всегда удается получать стандартный посадочный материал (существует возможность накопления и передачи инфекции);

4) операции при размножении взрослых (древесных) растений с помощью прививок отличаются трудоемкостью и сложностью;

5) разработанные технологии не эффективны для получения достаточного количества генетически однородного материала в течение года.

Достижения в области культуры клеток и тканей привели к созданию принципиально нового метода вегетативного размножения – клонального микроразмножения (получение в условиях in vitro (в пробирке) неполовым путем растений, генетически идентичных исходному экземпляру). В основе метода лежит уникальная способность растительной клетки реализовывать присущую ей тотипотентность, т.е. под влиянием экзогенных воздействий давать начало целому растительному организму.

Для обозначения растений, полученных бесполым размножением, в 1903 г. Уэббер из Министерства сельского хозяйства США ввел термин клон от греч. clon – черенок (побег), пригодный для размножения.

Клон – популяция клеток, возникших из одной клетки посредством митоза, или группа растений, развившихся вегетативным или бесполым путем, все члены которой произошли из одной повторно культивируемой клетки.
Клональное микроразмножение – получение in vitro неполовым путем растений, генетически идентичных исходному.

Этапы и методы клонального микроразмножения растений

Процесс клонального микроразмножения можно разделить на четыре этапа: 1 – выбор растения-донора (донор – растение, часть которого вводится в культуру), изолирование эксплантов (эксплант – ткань, взятая из своего оригинального места и перенесенная в искусственную среду для роста и поддержания жизнедеятельности) и получение хорошо растущей стерильной культуры; 2 – собственно микроразмножение, когда достигается получение максимального количества мериклонов (микропобегов); 3 – укоренение размноженных побегов с последующей адаптацией их к почвенным условиям, а при необходимости депонирование растений-регенерантов при пониженной температуре (2-10 С); 4 – выращивание растений в условиях теплицы и подготовка их к реализации или посадке в поле (рис. 4.1).

Существует много методов клонального микроразмножения. Различные авторы, проводя индивидуальные исследования по влиянию условий культивирования эксплантов на процессы морфогенеза, наблюдали разные ответные морфогенетические реакции на изменение условий выращивания, что, в свою очередь, способствовало созданию новых классификаций методов клонального микроразмножения.

В литературе предложены следующие методы микроразмножения растений: активация развития уже существующих в растении меристем (апекс стебля, пазушные и спящие почки стебля); индукция возникновения адвентивных почек непосредственно тканями экспланта; индукция соматического эмбриогенеза; дифференциация адвентивных почек в первичной и пересадочной каллусной ткани.

Первый метод, используемый при клональном микроразмножении растений, – это активация развития уже существующих в растении меристем, основывающийся на снятии апикального доминирования. Это может быть достигнуто двумя путями:

1. Удаление верхушечной меристемы стебля (снятие апикального доминирования) и последующее микрочеренкование побега in vitro на безгормональной среде. Апикальное доминирование – подавление роста боковых почек растительного побега или наличие терминальной почки.

2. Добавление в питательную среду веществ цитокининового типа действия, индуцирующих развитие многочисленных пазушных побегов. Как правило, в качестве цитокининов используют 6-бензиламинопурин (БАП) или 6-фурфуриламинопурин (кинетин), а также 2-изопентениладенин (2-iр) и зеатин. Полученные таким образом побеги отделяют от первичного материнского экспланта (инокулюм (трансплант) – часть суспензионной или каллусной культуры, переносимой в свежую питательную среду) и вновь самостоятельно культивируют на свежеприготовленной питательной среде, стимулирующей пролиферацию пазушных меристем и возникновение побегов более высоких порядков (рис. 4.2).

В настоящее время этот метод широко используется в производстве безвирусного посадочного материала сельскохозяйственных культур, таких как технические (сахарная свекла, хмель, табак, топинамбур, стахис) и овощные (томаты, картофель, огурец, перец, тыква, спаржа и др.), а также для размножения культур промышленного цветоводства (гвоздика, хризантема, роза, гербера), тропических и субтропических растений (рододендрон, азалия, камелия, чай и др.), плодовых и ягодных культур (яблоня, слива, вишня, груша, виноград, малина, смородина, крыжовник и др.) и древесных растений (тополь, ива, ольха, береза, рябина, секвойя, туя, можжевельник и др.).

Для некоторых сельскохозяйственных культур, таких как картофель, технология клонального микроразмножения поставлена на промышленную основу (рис. 4.3). Применение метода активации развития существующих в растении меристем позволяет получать из одной меристемы картофеля более 105 растений в год, причем технология предусматривает получение в пробирках микроклубней – ценного безвирусного семенного материала.
Формирование растения капусты из пазушной почки показано на рис 4.4.

Второй метод – это индукция возникновения адвентивных почек непосредственно на тканях экспланта. (Адвентивный – добавочный побег. Развитие растений из необычных точек происхождения, например, почечные или корневые ткани, возникающие из каллуса, или зародыши, развивающиеся из других источников, а не из зигот.

Этот термин также может быть использован для описания агентов, загрязняющих клеточные культуры). Он основан на способности изолированных частей растения при благоприятных условиях питательной среды восстанавливать недостающие органы и таким образом регенерировать целые растения.

Образования адвентивных почек можно добиться почти из любых органов и тканей растения (изолированного зародыша, листа, стебля, семядолей, чешуек и донца луковицы, сегментов корней и зачатков соцветий), если их удается получить свободными от инфекции. Этот процесс, как правило, происходит на питательных средах, содержащих один цитокинин или в сочетании с ауксином, находящихся в соотношении 10:1 или 100:1. В качестве ауксина в этом случае наиболее часто используют в -индолил-3-уксусную кислоту (ИУК) или а-нафтилуксусную кислоту (НУК).

Это наиболее распространенный метод микроразмножения высших растений, которым были размножены многие луковичные цветочные растения (нарциссы, лилии, гиацинты, гладиолусы, тюльпаны) из луковичных чешуи, сегментов базальной части донца луковиц, эксплантов листьев; представители рода Бразика (капуста цветная, кочанная, брюссельская, листовая, брокколи) – из сегментов гипокотиля, котиледона, листьев; лук, чеснок – из верхушечной меристемы, ткани донца луковиц; томаты – из апикальных или пазушных меристем; салат цикорный – из сегментов листовых пластинок; петуния – из сегментов корней; глоксиния, сенполия, стрептокарпус, эшинапсус – из сегментов листовых пластинок, а также некоторые представители древесных растений – из изолированных зрелых и незрелых зародышей.

Несомненный интерес вызывает вопрос, связанный с происхождением адвентивных почек, в частности, какие клеточные слои участвуют в дифференциации меристем. Единого мнения по этому вопросу пока нет. Так, Тран Тан Ван в своих работах с тканями табака установила, что именно эпидермис является наиболее активной тканью, способной образовывать почки, каллус или корни в зависимости от гормонального баланса питательной среды.

Цитологические исследования, проведенные на сегментах базальной части донца луковиц тюльпанов и нарциссов, показали, что адвентивные побеги формируются из поверхностных слоев меристематических клеток, прилегающих к донцу, а для растений глоксинии, сенполии и стрептокарпуса процесс формирования адвентивных почек, как правило, происходит в субэпидермальных клеточных слоях листовых пластинок.

Единого мнения по этому вопросу также нет и среди исследователей, работающих с древесными растениями. Так, Арнольд и Эрихсон, Джонсон и Борнмап считают, что образование почек на изолированной хвое ели обыкновенной под действием БАП и 2ip происходит в эпидермальном слое культивируемого экспланта, по мнению Чин и Ченга, для псевдотсуги – в субэпидермальных слоях; а Вилалобос и другие утверждают, что при культивировании семядолей сосны замечательной на среде, содержащей один цитокинин, этот процесс происходит одновременно в эпидермальном и субэпидермальном слоях. Для сосны обыкновенной также было отмечено образование адвентивных почек в эпидермальном и субэпидермальном слоях семядолей зародыша. Этот процесс для сосны не зависит от применяемых цитокининов.

Третий метод, практикуемый при клональном микроразмножении, основывается на дифференциации из соматических клеток зародышеподобных структур, которые по своему внешнему виду напоминают зиготические зародыши. Этот метод получил название соматический эмбриогенез (рис. 4.5).

Основное отличие образования зародышей in vitro и in vivo (в естественных условиях) заключается в том, что соматические зародыши развиваются асексуально вне зародышевого мешка и по своему внешнему виду напоминают биполярные структуры, у которых одновременно наблюдается развитие апикальных меристем стебля и корня. Согласно Стеварду, соматические зародыши проходят три стадии развития: глобулярную, сердцевидную, торпедо-видную и в конечном счете имеют тенденцию к развитию в проросток.

Это явление впервые было отмечено в культуре клеток моркови еще в середине 50-х гг., а в настоящее время используется для размножения большинства растений из семейства Orchidaceae и Rutaceae, а также для некоторых представителей злаковых (пшеница, ячмень), люцерны, редиса, винограда и некоторых видов древесных пород (осина, эвкалипт, дуб, ель обыкновенная).

Формирование эмбриоидов в культуре тканей происходит в два этапа. На первом этапе клетки экспланта дифференцируются за счет добавления в питательную среду ауксинов, как правило, 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д) и превращаются в эмбриональные. Для формирования эмбриоидов необходимо уменьшать концентрацию ауксина или полностью его исключать из состава питательной среды.

Соматический эмбриогенез возможно наблюдать непосредственно в тканях первичного экспланта, а также в каллусной культуре. Причем последний способ менее пригоден при клональном микроразмножении, так как посадочный материал, полученный таким методом, будет генетически нестабилен по отношению к растению-донору. Как правило, соматический эмбриогенез происходит при культивировании каллусных клеток в жидкой питательной среде (суспензии) и является наиболее трудоемкой операцией.

Однако этот метод размножения имеет свои преимущества, связанные с сокращением последнего (третьего) этапа клонального микроразмножения, не требующего подбора специальных условий укоренения и адаптации пробирочных растений, потому что соматические зародыши представляют собой полностью сформированные растеньица. При использовании соответствующей техники их капсулирования из этих эмбриоидов возможно получать искусственные семена.

Четвертый метод клонального микроразмножения – дифференциация адвентивных почек в первичной и пересадочной каллусной ткани. Каллус – неорганизованная, пролиферирующая масса дифференцированных растительных клеток. Дедифференциация – переход специализированных, неделящихся клеток к пролиферации. Практически он мало используется в целях получения посадочного материала in vitro.

Это связано с тем, что при периодическом пересаживании каллусной ткани на свежую питательную среду часто наблюдаются явления, нежелательные при микроразмножении: изменение плоидности культивируемых клеток, структурные перестройки хромосом и накопление генных мутаций, потеря морфогенетического потенциала культивируемыми клетками.

Наряду с генетическими изменениями наблюдаются изменения растений и по морфологии: низкорослость, неправильное жилкование листьев и их расположение по стеблю, образование укороченных, утолщенных междоузлий, уродливость, пониженная устойчивость к болезням и вредителям. Причем длительное культивирование каллусных клеток усугубляет эти изменения, поэтому период неорганизованного роста при микроразмножении должен быть сведен к минимуму.

Однако несмотря на некоторые недостатки, данный метод имеет свои положительные стороны и преимущества.

Во-первых, он является эффективным и экономически выгодным, так как в процессе размножения из каждой индивидуальной каллусной клетки при определенных благоприятных условиях культивирования может сформироваться адвентивная почка, дающая начало новому растению. Во-вторых, в ряде случаев он является единственно возможным способом размножения растений в культуре тканей. В-третьих, представляет большой интерес для селекционеров, так как растения, полученные данным методом, отличаются генетически и морфологически друг от друга. Это дает возможность селекционерам проводить отбор растений по хозяйственно важным признакам и оценивать их поведение в полевых условиях.

Этот метод целесообразно применять лишь к тем растениям, для которых показана генетическая стабильность каллусной ткани, а вариабельность между растениями-регенерантами не превышает уровня естественной изменчивости.

К таким растениям можно отнести амариллис, эписции, драцены, томаты, спаржу, некоторые древесные породы и другие культуры. Через каллусную культуру были размножены: сахарная свекла, некоторые представители рода Бразика, кукуруза, рис, пшеница и другие злаковые, подсолнечник, лен. Разработаны условия, способствующие регенерации растений из каллуса огурца, картофеля, томатов.

В целом методы клонального микроразмножения, несомненно, имеют ряд преимуществ перед существующими традиционными способами размножения:
– получение генетически однородного посадочного материала;
– освобождение растений от вирусов за счет использования меристемной культуры;
– высокий коэффициент размножения (10 5-10 6 – для травянистых, цветочных растений, 10 4-10 5 – для кустарниковых и древесных, 104 – для хвойных);
– сокращение продолжительности селекционного процесса;
– ускорение перехода растений от ювенильной к репродуктивной фазе развития;
– размножение растений, трудно размножаемых традиционными способами;
– возможность проведения работ в течение круглого года и экономия площадей, необходимых для выращивания посадочного материала;
– возможность автоматизации процесса выращивания.

Клональное микроразмножение садовых растений Шипунова Анна Аркадьевна

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация – 480 руб., доставка 10 минут , круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат – 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Шипунова Анна Аркадьевна. Клональное микроразмножение садовых растений : Дис. . канд. с.-х. наук : 06.01.07 : Москва, 2003 172 c. РГБ ОД, 61:04-6/40-3

Содержание к диссертации

1. Обзор литературы.

Краткая история метода.

Основные области применения.

Использование в селекции.

Современный уровень лабораторных разработок метода клонального микроразмножения.

2. Материал и методика проведения экспериментов

Условия культивирования. 2.5.Условия адаптации.

2.6. Культуры и сорта, используемые в экспериментах.

Краткая характеристика сортов земляники.

Краткая характеристика сортов вишни.

Краткая характеристика подвоев вишни.

Краткая характеристика сортов сливы и алычи.

Краткая характеристика подвоя яблони.

Краткая характеристика сортов жимолости.

Краткая характеристика сортов винограда.

2.6.8. Краткая характеристика сортов малины красной,

малины чёрной и крыжовника 71

2.7. Обработка результатов экспериментов. 72

3. Результаты экспериментов и обсуждение. 73

Введение эксплантов в стерильную культуру. 73

Особенности развития эксплантов различных культур

на этапе собственно микроразмножения. 76

Косточковые культуры. 76

Жимолость съедобная. 91

Практический результат от чередования минеральных

составов питательных сред 108

3.3. Этап укоренения побегов. ПО

3.3.1. Подготовка эксплантов после микроразмножения

к этапу укоренения. 110

Укоренение побегов сливы и алычи. 112

Укоренение побегов вишни. 117

Применение препарата рибав на этапе

укоренения побегов. 120

3.3.5. Влияние спектрального состава света на процесс
укоренения. 130

3.4. Адаптация пробирочных растений к нестерильным

3.5. Технологические схемы клонального микроразмножения. 136

4. Экономическая эффективность производства оздоровлённого
посадочного материала. 139

Смета годовых расходов на один модуль лаборатории. 140

Определение затрат на выращивание и расчёт себестоимости растений земляники при клональном микроразмножении. 141

Затраты на выращивание саженцев косточковых пород

и расчёт их себестоимости. 143

4.4. Рентабельность производства и себестоимость посадочного

материала ягодных кустарников и винограда. 145

Рекомендации производству. 147 Литература. 149

Введение к работе

Главное предназначение системы производства посадочного материала -создание долголетних, ежегодно плодоносящих, удобных в эксплуатации, быстро окупающихся и стабильно приносящих прибыль, адаптированных к местным природно-климатическим и рыночным условиям насаждений плодовых и ягодных культур. Известно, что потребность садоводства России в посадочном материале, отвечающем современным стандартам, в последние 10-15 лет не удовлетворяется, что объясняется не только неблагоприятными экологическими факторами среды, но и жёстким прессингом со стороны экономических реформ. Кроме того, в последнее время возросла потребность в оздоровлённом посадочном материале, что связано с широким распространением вирусных, фитоплазменных и грибных заболеваний. Однако в полевых условиях не существует эффективных приёмов массового оздоровления многолетних растений. Это ставит задачи получения оздоровлённого посадочного материала плодовых и ягодных культур в достаточном количестве, что неизбежно связано с высокими технологиями оздоровления и тестирования. В настоящее время в ряде стран Европы и Америки уже невозможно представить систему производства оздоровлённого посадочного материала без широкого использования методов культуры изолированных тканей. Применение биотехнологических приёмов позволяет: 1) получить посадочный материал, свободный от грибных, фитоплазменных и вирусных заболеваний, за короткое время и в достаточном количестве;

быстро размножить ценный клон растения (сорт);

получить в большом количестве вегетативное потомство трудноразмножаемых в обычных условиях сортов и форм растений;

4) работать в лабораторных условиях круглый год и планировать
выпуск растений к определённому сроку;

5) длительно сохранять растительный материал в условиях in vitro, а
также обменивать его в международном масштабе без риска заражения
карантинными вредителями и болезнями;

6) получать растения с изменённой плоидностью и трансгенные растения.

Сейчас технологии клонального микроразмножения in vitro на лабораторном уровне разработаны в мире более чем для 2400 видов растений (А.Сассон, 1987). Однако коммерческих лабораторий, использующих эти приёмы, относительно немного, около 130, не считая тех, которые занимаются орхидеями. Это объясняется отчасти тем, что не все, разработанные в сугубо лабораторных условиях методики, применимы непосредственно в производстве. Часто требуется решение отдельных узловых моментов для конкретных видов растений. Немаловажным является и вопрос экономической эффективности.

Научная новизна данной работы заключается в проведении детального изучения процесса клонального микроразмножения основных видов плодовых и ягодных культур умеренного климата с учётом их биологических особенностей. Дано обоснование и показана целесообразность чередования питательных сред с различным составом минеральных солей и различной концентрацией регуляторов роста на этапе размножения на примере земляники, вишни и сливы. Показана целесообразность совместного применения разных регуляторов роста на этапе микроразмножения на примере вишни, сливы и винограда. Отмечено положительное влияние ламп с преобладанием излучения в синей части спектра на процесс размножения побегов вишни и винограда, по сравнению с белыми лампами ЛБ 40 и ламп розового свечения на этапе укоренения. На этапе укоренения побегов

косточковых культур, особенно трудноукореняемых сортов, показана целесообразность предварительного замачивания побегов в водных растворах ауксинов, обработки побегов перед высадкой на безгормональную среду ауксиносодержащей пудрой, а также совместного применения в составе питательной среды ауксинов и препарата негормональной природы -рибава. Продемонстрирована положительная роль применения препарата экост 1/3 на этапе адаптации побегов винограда, вишни, ежевики и земляники. Подтверждена определяющая роль видовых и сортовых особенностей в развитии эксплантов многих плодовых и ягодных культур на разных этапах клонального микроразмножения.

Практическая значимость. В итоге проведения исследований были отработаны технологические процессы клонального микроразмножения основных видов плодовых растений умеренного климата, приёмы адаптации растений к условиям in vivo. Применение разработанных элементов технологии клонального микроразмножения сортов земляники, малины, жимолости, косточковых культур, винограда, подвоев вишни, сливы, яблони в лабораториях НПЦ «Фитогенетика» (г.Тула) позволило существенно увеличить выход качественного посадочного материала, снизить себестоимость производимых растений и повысить рентабельность. Растения, полученные с использованием биотехнологических методов, использованы для закладки маточных насаждений вишни в совхозе «Новосёлки» (г.Ярославль), для закладки маточно-черенковых насаждений вишни, сливы, алычи, жимолости, винограда, крыжовника, маточно-коллекционных насаждений малины и земляники на участке открытого грунта НПЦ «Фитогенетика»; маточника земляники в отделе генетики и селекции ВСТИСП (г.Москва).

Источники:

http://vinograd.info/stati/stati/rentabelnost-klonalnogo-mikrorazmnozheniya-vinograda-i-yagodnyh-kustarnikov.html
http://medbe.ru/materials/problemy-i-metody-biotekhnologii/klonalnoe-mikrorazmnozhenie-rasteniy/
http://www.dslib.net/plodo-vodstvo/klonalnoe-mikrorazmnozhenie-sadovyh-rastenij.html