Влияние салициловой кислоты на адаптацию винограда in vitro к нестерильным условиям

Применение салициловой кислоты для адаптации растений в условиях in vivo Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Федорова Юлия Николаевна, Ковалев Андрей Иванович

В статье приведены данные по применению салициловой кислоты для адаптации растений в естественных условиях, что позволяет стимулировать их естественную устойчивость к патогенам. Представлены данные по фитосанитарному состоянию в Псковской и Тверской областях.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Федорова Юлия Николаевна, Ковалев Андрей Иванович

Текст научной работы на тему «Применение салициловой кислоты для адаптации растений в условиях in vivo»

ПРИМЕНЕНИЕ САЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ

ДЛЯ АДАПТАЦИИ РАСТЕНИЙ В УСЛОВИЯХ IN VIVO

Юлия Николаевна Федорова, д. с.-х. н., доцент Андрей Иванович Ковалев, соискатель

ФГБОУВПО «Великолукская ГСХА», Россия, г. Великие Луки

В статье приведены данные по применению салициловой кислоты для адаптации растений в естественных условиях, что позволяет стимулировать их естественную устойчивость к патогенам. Представлены данные по фитосанитарному состоянию в Псковской и Тверской областях.

Ключевые слова: семеноводство картофеля; ростовые процессы; оздоровленные растения; салициловая кислота.

В современной практике семеноводства картофеля в качестве важнейших факторов, определяющих наличие благоприятных фито-санитарных условий, принято учитывать следующие основные критерии:

• гарантированное отсутствие фитопатогенов, имеющих карантинное значение: рак картофеля (Synchitrium endobioticum), золотистая картофельная нематода (Glodobera rostochiensis), бурая бактериальная гниль (Ralstonia solanacearum);

• отсутствие почвенных вирусов (TRV и РМТУ) и их переносчиков;

• минимальный риск распространения фитопатогенов в полевых условиях (отсутствие очагов вирусов X, S, М, Y, их переносчиков в радиусе не менее 2 км);

• минимальная вероятность распространения бактериозов – возбу-

дителей черной ножки (Ervinia spp.) и кольцевой гнили (Clavibacter michiganesis).

В 2011-2013 годах наибольшее распространение на территории Тверской и Псковской областей имели сорта Скарб, Рябинушка, Ка-ратоп, Ред Скарлетт, Удача, Аврора и некоторые другие. Проведенный нами анализ с использованием визуального осмотра растений и с применением ИХА показал результаты, схожие со средними данными по Псковской и Тверской областям по видовому составу вирусов, но более низкий уровень зараженности семенного материала. Нами проанализировано 625 проб в разных районах Тверской и Псковской областей. Наибольшее распространение в среднем за три года имели вирусы Y (12,9%) и М (6,2%). Затем по степени убывания распространенности находятся вирусы L (3,1%), Х (1,3%) и S (0,7%). Причинами распростра-

нения вирусов на посадках картофеля можно определить недостаточно точную диагностику их в меристем-ных растениях и клоновых питомниках в первичных звеньях семеноводства, несвоевременное проведение мероприятий против насекомых-переносчиков вирусов, отсутствие специализированных севооборотов и другие нарушения агротехники.

Анализ результатов осеннего послеуборочного контроля качества семенного картофеля в Псковской и Тверской областях показал стабильно высокую зараженность клубней грибными и бактериальными болезнями, среди которых по объему пораженного материала от проверенного в среднем за 2011-2013 годы лидировали парша обыкновенная -60,2%, фитофтороз – 53,0%, ризок-тониоз – 42,5%, бактериальная гниль – до 7,5%. Наибольшее распространение фитофтороза на клубнях (80,695,1%) наблюдалось в 2011 и 2013 годах при температуре воздуха, близкой к среднемноголетней, но с избыточным выпадением осадков в отдельные периоды вегетации растений. Наличие бактериальных болезней свидетельствует о некачественном семенном материале – поражение черной ножкой (0,9%) и кольцевой гнилью (0,8%). Приведенные данные свидетельствуют о необходимости повышения культуры земледелия в семеноводческих учреждениях, принятии мер по оздоровлению и улучшению качества оригинального картофеля [1].

Обработанное индуктором растение-хозяин остается в состоянии повышенной устойчивости в те-

чение некоторого времени. Под влиянием инокуляции патогеном его ответные защитные реакции ускоряются и усиливаются. Индуцированная системная устойчивость эффективна в полевых условиях, поскольку включает природный механизм биологического контроля заболеваний растений. Индукторы не вносят в генотип растений новых факторов устойчивости, но, активизируя сложную интегрированную систему защитных механизмов, способствуют максимальной реализации естественного иммунного потенциала растений.

Исследование, проведенное специалистами Департамента сельского хозяйства США, показало новые возможности использования салициловой кислоты. Предварительная обработка сельскохозяйственных культур аспирином предотвращает или уменьшает заражение растений пурпурностью верхушки. Эта болезнь вызывается фитоплазмами -бактериями, лишенными клеточной стенки. Пурпурность верхушки у пасленовых – весьма опасное заболевание, оно может привести к серьезным потерям урожая картофеля. Известно, что переносчиками болезни являются свекольные цикады. Осторожное использование инсектицида может уменьшить количество заражений. Но если растение заболело, вылечить его уже нельзя [2].

Команда ученых под руководством Яна Чжао доказала, что предварительная обработка растений томата салициловой кислотой может

предотвратить фитоплазменную инфекцию или уменьшить ее тяжесть.

Установлено, что предпосевная обработка семян пшеницы СК способствовала снижению потерь воды и уменьшению проницаемости клеточных мембран в условиях водного дефицита. Экзогенная СК уменьшала последствия водного стресса и для растений подсолнечника. При воздействии солей на проростки пшеницы СК она уменьшала потенциальную опасность солевого стресса.

Подбор оптимальной индуцирующей устойчивости к P. infestans концентрации салициловой и жасмоновой кислот для обработки растений картофеля. Известно, что воздействие гормонов на различные процессы в растениях зависит от их соотношения с другими гормонами [Оепапс, 2013]. Поиск комбинации СК и ЖК, обладающей иммуностимулирующим эффектом на растения картофеля, выявил формирование относительной устойчивости пробирочных растений картофеля под действием комбинации сигнальных молекул – 1 цМ СК с 0,01 цМ ЖК, а также 0,1 цМ СК с 0,01 цМ ЖК. Важно при этом заметить, что наибольшей устойчивостью к фи-тофторозу характеризовались пробирочные растения картофеля, испытывающие воздействие смеси 1 цМ СК с 0,1 цМ ЖК. В этом варианте достаточно рано (на первые-вторые сутки после инфицирования) наблюдалось появление на листьях картофеля в местах контакта со спорами Р. infestans множества мелких темных точек из погибших расти-

тельных клеток, окруженных светлым кольцом. Приведенные концентрации сигнальных молекул в отдельности и в композиции были использованы для проведения дальнейших исследований.

Особую актуальность в настоящее время приобретает экологическая безопасность мероприятий, рекомендуемых для борьбы с вредителями и болезнями, которая может быть достигнута на основе использования современных средств подавления вредных организмов, таких как биологически активные вещества (БАВ), повышающие устойчивость растений к болезням и стрессовым факторам, и химические препараты с действующими веществами новых классов, менее токсичные и с низкими нормами расхода препарата [3].

Эти препараты проявляют ци-токининоподобное действие, обладают антигрибной, антибактериальной и антивирусной активностью и повышают болезнеустойчивость растений. Они могут быть использованы в биологизированных системах защиты в сочетании с фунгицидами и служить альтернативой препаратам биоцидного действия для предупреждения возникновения резистентности к фунгицидам у возбудителей фитофтороза, альтернариоза и других болезней. Однако данных по их эффективности на картофеле крайне мало. Не изучены возможность включения их в систему защиты оригинального семенного картофеля и реакция на них различных сортов.

Целью работы являлась разработка новых элементов экологически безопасной системы защиты оригинального семенного картофеля от вирусной и грибной инфекций на основе использования салициловой кислоты, а также их сочетаний с современными фунгицидами.

Во всех наших опытах в контрольных вариантах клубни и растения обрабатывались водой, схема посадки клубней – 70х35 см., площадь делянок – 12,5 м2, повторность трехкратная, расположение делянок рендомизированное. По общепринятым методикам в опытах определяли следующие показатели: выравнен-ность посадок картофеля в фазу полных всходов (% нормально развитых от всех растений на делянке); сортовую типичность в течение вегетации; наличие растений, зараженных вирусами (%); количество стеблей на растении и его высоту в фазу цветения; урожайность и её структуру в период уборки; наличие заболеваний на клубневом потомстве растений через два месяца после уборки. Диагностику вирусов проводили визуальным, иммунохро-матографическим способами. Математическая обработка экспериментальных данных проведена с использованием дисперсионного анализа [Доспехов, 1979].

В ряде исследований и публикаций обсуждается вопрос о биологической «цене» повышения устойчивости, которая выражается в виде фитотоксичности ряда элиситоров (например, в виде угнетения роста), и снижения продуктивности растений. Поскольку индуцированная

устойчивость является биологической реакцией, она должна быть подвержена селекционной стратегии сведения к минимуму ее негативных последствий для агрономически значимых признаков.

Перспективным подходом к контролю над болезнями растений является иммунизация на ранних стадиях онтогенеза, которая позволяет с самого начала развития индуцировать в растениях достаточно высокий уровень неспецифической устойчивости. Один из самых важных периодов в жизни любого растения – это первые 15-20 суток после посева, когда экспрессия генов создает фенотип растения, составной частью которого является адаптация к условиям окружающей среды. Воздействуя на растения в этой стадии онтогенеза или до посева путем обработки семян определенными биологически активными веществами, можно индуцировать изменение их метаболизма в сторону, неблагоприятную для патогенов. Исследователи указывают на достаточно широкое антистрессовое свойство возникающей устойчивости. В результате у растений повышается иммунитет не только к патогенам, но и выносливость к засухе, холоду, перепадам температуры, ускоряется заживление ран.

Пересадка мини-растений картофеля из культуры in vitro в культуру in vivo является для растений стрессом, который приводит к снижению устойчивости к патогенам и урожайности, так как растения попадают в другие, более жесткие условия, и на время нарушается дея-

тельность их корневой системы. Поэтому для достижения стабильного результата в изменчивых условиях среды важно не только правильно выбрать сорт, но и применить приемы возделывания, способные максимально мобилизовать потенциаль-

ные защитные силы организма растения. В своих опытах при высадке мини-растений в грунт мы применяли опрыскивание салициловой кислотой в разных концентрациях -25-100 мг/мл (таблица 1).

Таблица 1 – Продуктивность растений и структура урожая картофеля при обработке мини-растений, высаженных в грунт, препаратом салициловая кислота СК, 2011 год_

Концентрация препарата Продуктивность, г/куст Прибавка, % Количество клубней, шт. Последействие 2012 г., г/куст

всего менее 30 мм 30-60 мм более 60 мм

Контроль 174 100 6,9 2,6 4,2 0,1 212

25 мг/мл 186 107 7,1 2,7 4,4 – 257

50 мг/мл 224 129 7,4 3,2 4,1 0,1 306

75 мг/мл 268 154 8,0 3,3 4,6 0,1 375

100 мг/мл 334 192 8,9 3,1 5,6 0,2 403

сорт Весна белая

Контроль 146 100 6,5 2,1 4,3 0,1 183

25 мг/мл 157 108 6,9 2,4 4,5 – 248

50 мг/мл 181 124 7,2 2,0 5,1 0,1 269

75 мг/мл 215 147 7,6 2,9 4,5 0,2 316

100 мг/мл 238 163 8,2 4,1 3,9 0,2 378

Контроль 213 100 7,2 2,3 4,8 0,1 245

25 мг/мл 223 105 7,6 2,7 4,9 – 261

50 мг/мл 267 125 8,4 3,1 5,1 0,2 312

75 мг/мл 291 137 9,2 3,9 5,0 0,3 355

100 мг/мл 348 163 10,5 4,9 5,4 0,2 418

Контроль 258 100 8,1 3,9 4,1 0,1 271

25 мг/мл 277 107 9,8 4,9 4,6 0,3 307

50 мг/мл 310 120 10,8 4,9 5,7 0,2 348

75 мг/мл 348 135 11,3 5,4 5,6 0,3 385

100 мг/мл 393 152 11,6 5,2 6,1 0,3 438

Из таблицы видно, что при опрыскивании мини-растений картофеля салициловой кислотой продуктивность была выше по сравнению с контролем во всех вариантах.

Наибольшая прибавка урожая у изучаемых сортов бала отмечена при опрыскивании салициловой кислотой в концентрации 25-50 мг/мл, у сорта Чародей она составила 54-92%, у остальных сортов также лучший результат был при этой же концентрации и соответственно составил: сорт Весна белая -47-63%, сорт Ломоносовский -37-63% и сорт Сударыня – 35-52%.

Больше всего клубней было сформировано у сорта Сударыня (11,6 шт.) и у сорта Ломоносовский (10,5 шт.) в варианте при опрыскивании салициловой кислотой в концентрации 50 мг/мл.

В 2012 году полученные мини-клубни были высажены в такие же

1. Федорова Ю.Н. Распространение вирусных болезней картофеля в Псковской области / Ю.Н. Федорова // Защита и карантин растений. – 2011. – №5. – С.53-54.

2. Федорова Ю.Н. Обоснование оптимальных показателей получения микроклубней картофеля в культуре in vitro / Ю.Н. Федорова // Известия Санкт-

условия произрастания, как и мини-растения картофеля. Более высокая по отношению к контролю урожайность картофеля при обработках проявлялась также и в следующем сезоне впоследействии, что свидетельствует о сохранении высокой энергии роста и продуктивности растений независимо от внешних стрессовых воздействий.

Таким образом, можно сделать вывод, что использование салициловой кислоты при полевом размножении оздоровленного исходного материала в различных почвенно-климатических условиях оказывало стабилизирующее воздействие на процесс накопления урожая. Наибольшую прибавку урожая отмечали у всех изучаемых нами раннеспелых и среднеранних сортов картофеля при опрыскивании салициловой кислотой в концентрации 25-50 мг/мл.

Петербургского государственного аграрного университета. – 2011. – №23. -С.47-50.

3. Анисимов Б.В. Инновации в системе клонального микроразмножения картофеля / Б.В. Анисимов, Д.В. Смолеговец // Картофель и овощи. – 2008. – №4. -С.26-27.

182112 Псковская область, г. Великие Луки, пр. Ленина д. 2, Великолукская ГСХА. Тел.: (81153)7-54-23

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

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

Влияние салициловой кислоты на адаптацию винограда in vitro к нестерильным условиям

УДК 634.8.037:581.143.6
ВЛИЯНИЕ САЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТЫ НА АДАПТАЦИЮ РАСТЕНИЙ ВИНОГРАДА IN VITRO К НЕСТЕРИЛЬНЫМ УСЛОВИЯМ СРЕДЫ
РЕБРОВ АНТОН НИКОЛАЕВИЧ, канд. биол. наук. наук

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия имени Я.И. Потапенко

Summary: Influence of Acidum salicylicum added at cultivation of in vitro of plants of grapes, on adaptation to unsterile conditions is studied. Positive influence of Acidum salicylicum on survival is established, at transfer to unsterile conditions, thus often noted development braking in options where applied Acidum salicylicum. Optimum concentration of Acidum salicylicum in the medium, rising survival and not reducing growth activity in comparison with monitoring are established.
Key words: in vitro grapes plants, acidum salicylicum, adaptation to unsterile conditions.

ВВЕДЕНИЕ

Инновационные процессы питомниководства винограда, направленные на получение при помощи биотехнологии высококачественного посадочного материала, являются основой долговечности и рентабельности многолетних насаждений. В связи с этим данному направлению уделяется особое внимание.
На сегодняшний день наиболее перспективным и надежным методом оздоровления является метод выделения апикальных меристем, регенерации из них растений и дальнейшего их клонального микроразмножения в условиях стерильной культуры. Метод основан на получении в условиях in vitro неполовым путем растений, генетически идентичных исходному экземпляру. При этом процесс адаптации пробирочных растений к нестерильным условиям некоторые авторы называют наиболее дорогостоящей и трудоемкой операцией. Это связано с тем, что, при культивировании in vitro в условиях стерильности, высокой влажности воздуха и субстрата, экзогенного воздействия гормонов и получении углерода (в основном в виде сахаров), у растений формируется морфологоанатомическое строение, не способное функционировать в естественной среде обитания.

1. . В результате нарушения системы регуляции водного обмена такое растение может погибнуть уже через 5^15 минут после попадания в естественные условия.

Несколько повысить преадаптивность пробирочных растений к нестерильным условиям можно предварительно культивируя их на питательных средах, содержащих вещества с иммуностимулирующей активностью, например, фенолкарбоновые кислоты

1. . Одной из самых распространенных и доступных фенолкарбоновых кислот является салициловая кислота. Салициловую кислоту причисляют к стрессовым фитогормонам, это хорошо известный, хотя и не универсальный, индуктор синтеза защитных вторичных метаболитов в растениях [3]. В связи с этим изучение влияния салициловой кислоты, добавляемой в питательную среду, на адаптацию в нестерильных условиях растений винограда весьма актуально.

МЕТОДИКА И МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектом исследований служили оздоровленные пробирочные растения винограда сортов Сибирьковый, Пино нуар и Мерло высаживаемые в нестерильные условия после культивирования на питательных средах с различным уровнем салициловой кислоты; диапазон концентраций от 0,14 мг/л до 14 мг/л среды. При проведении исследований по адаптации к нестерильным условиям применяли общепринятую при клональном микроразмножении in vitro плодовых и ягодных культур методику, модифицированную в лаборатории [4]. Исследования проводили в 2008-2010 гг. Влажность в индивидуальных камерах снижали, постепенно начиная с 10 суток, после высадки на адаптацию. Количество растений на вариант опыта 40 шт., в 3-х кратной повторности. Измерение морфометрических показателей развития представлены на 2-й месяц после высадки в нестерильные условия. Статистическая обработка данных проведена при 95%-ном уровне доверительной вероятности по методике Б.А. Доспехова [5]. Доверительный интервал для морфометрических параметров развития рассчитан с 95% вероятностью при помощи программ «пакета анализа» программы Excel. Доверительный интервал по приживаемости рассчитан по методике Уилсона [6] изложенной А.М. Гржабовским [7].

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Как видно из представленных данных (рисунок и таблица 1), у растений винограда сорта Сибирьковый в варианте с салициловой кислотой – 0,14 мг/л выпадов было меньше, особенно это заметно при учете на двадцатые сутки с момента высадки.

Таблица 1. Влияние салициловой кислоты на адаптацию пробирочных растений к нестерильным условиям, сорт Сибирьковый, 2008-2009 гг._________________________________________

Источники:

http://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-salitsilovoy-kisloty-dlya-adaptatsii-rasteniy-v-usloviyah-in-vivo
http://docplayer.ru/28893679-Sozdanie-i-hranenie-kollekcii-vinograda-in-vitro.html
http://vinograd.info/stati/stati/vliyanie-salicilovoy-kisloty-na-adaptaciyu-vinograda-in-vitro-k-nesterilnym-usloviyam.html