Международный секретариат G-Global г.Нур-Султан, ул.Темирказык, 65, офис 116 тел.: 7(7172) 278903

УДК 634.1.581.143.6

Г.Садык, Г.А.Кампитова

 

Казахский национальный аграрный университет.

 

ОСОБЕННОСТИ РАЗМНОЖЕНИЯ ЗЕМЛЯНИКИ САДОВОЙ МЕТОДОМ IN VITRO

 

Аннотация

В статье представлены результаты исследований по изучению интродуцированных сортов земляники Эльсента, Антея и Клери. Из трех исследованных сортов земляники садовой, сорта Эльсента и Антея отличались более интенсивным ростом в культуре in vitro, чем сорт Клери. Разбавление среды МС вдвое не существенно влияло на коэффициент размножения и высоту растений, тогда как введение в состав питательной среды витаминно-минерального комплекса «Кинетин» в концентрации 2 г/л вызывало увеличение высоты и коэффициента размножения

Ключевые слова: ягодные культуры, земляника садовая, клональное микроразмножение, питательная среда.

 

Введение

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

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

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

Материалы и исследования

Исследования проводились в 2015-2016гг. в лаборатории биотехнологии КазНАУ. Объектом исследования являлись 3 сорта земляники нейтрального дня селекции США имеющие широкое распостранение в мире: Клери, Эльсента и Антея. Введение в культуру in vitro проводили в сентябре. Стерилизацию эксплантов осуществляли в 0,1 %-ном растворе диацида (смесь этанолмеркурхлорида и N-петилпиридиний хлорида) в качестве поверхностно-активного вещества в течение 3 минут на шейкере, с последующей пятикратной промывкой в стерильной дистиллированной воде.

На этапе введения в питательную среду вводили 6-БАП регулятор роста цитокининновой природы в концентрации 0,5 мг/л. На этапе собственного размножения сравнивали особенности культивирования земляники на средах Мураснге-Скуга (МС), 1/2 МС, 1/2 МС в сочетании с 2 г/л витаминно-минерального комплекса «Кинетин». В качестве источника цитокинина в среду вводили 6-БАП в концентрации 1 мг/л. Учитывали количество образовавшихся дополнительных побегов и высоту растений. Ha этапе укоренения полученные растения размером 1-3 см помещали на безгормональную среду с уменьшенным в два раза содержанием макро - и микросолей. Учитывали процент укорененных растений и количество корней.

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

Результаты исследования и их обсуждение

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

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

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

Дня размножении земляники садовой в культуре in vitro чаще используют питательную среду MС или среды с иным минеральным составом [4].

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

Через месяц после начала культивирования нами было отмечено, что у всех изучаемых сортов земляники садовой коэффициент размножения в варианте с «Кинетин» превышал варианты с использованием среды МС(Таблица 1).

 

Таблица 1 - Влияние состава питательной среды па эффективность размножения земляники садовой in vitro (1 месяц культивирования)

Сорт

Состав питательной среды

Коэффициент размножения

Высота растений, мм

Доля укорененных растений, %

Антея

МС

5,0

6,7

19,9

½ МС+ Кинетин

6,5

15,6

81,9

Клери

МС

3,0

5,1

13,3

½ МС +Кинетин

6,0

6,7

7,5

Эльсента

МС

2,0

7,4

5,0

½МС+Кинетин

10,0

18,3

80,0

НСР0,05

МС

1,0

0,9

-

½ МС+ Кинетин

2,8

7,3

-

 

По этому показателю максимальное значение было получено на сорте Эльсента (10,0) в сравнении с сортами Антея (6,5) и Клери (6,0) (таблица 1).

Максимальные значения по высоте растений были получены в варианте с добавкой препарата Кинетин на сортах Эльсента и Антея, тогда как у сорта Клери этот показатель существенно не отличался в варианте МС. Маленькие размеры побегов у растений сорта Клери в последствии негативно сказывалось на эффективности их укоренения.

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

Причем ризогенез интенсивнее шел у более крупных растений (рисунок 1, 2). Растения, сформировавшие большие побеги у сортов Эльсента и Антея на среде с Кинетином доля укоренившихся существенно превышала другие варианты.

Рисунок 1- Пролифирация побегов земляники сорта Эльсента (питательная среда ½ МС+ Кинетин)

 

Рисунок 2- Пролифирация побегов земляники сорта Эльсента (питательная среда  МС)

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

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

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

Максимальным количеством корней характеризовались сорта Эльсента (7,5) и Антея (6,4) . У сорта Клери этот показатель был несколько ниже и составил 4,3.

По высоте роста растений выделялись сорта Эльсента (27,5 мм) и Антея (23,9 мм). Наименьшей высотой растений характеризовался сорт Клери (13,8 мм).    

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

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

Выводы

  1. При клональном микроразмножении земляники садовой сорта Антея и Эльсента отличались более интенсивным ростом, чем сорт Клери.
  2. Введение в состав питательной среды витамино-минерального комплекса Кинетин в концентрации 2 г/л вызывает увеличение побегов и коэффициента размножения земляники.
  3. Укоренение растений на этапе собственно размножения происходит преимущественно у более крупных растений.

 

Список используемых источников

  1. Олейченко С.Н. Агробиологические особенности возделывания ягодных и новых садовых культур в Казахстане. Автореферат диссертации доктора с.-х.н. - Алматы, Алмалыбак, 1997ю - С. 40
  2. Алексеенко Л.В. Особенности размножения нейтральнодневных и ремонтантных сортов земляники in vitro: автореферат дис. Канд. с.-х. наук.- М.-1998.- 20с.
  3. Семенас С.Э., Кухарчик Н.В. Методика микроклонального размножения сортов земляники садовой. //Плодоводство. Беларус НИИ плодоводства.- 2000.-Т.13.- С.138-145
  4. 4. Куликов И.М., Высоцкий В.А. и Шипунова А.А. Биотехнологические приемы в садоводстве: экономические аспекты // Садоводство и виноградарство. – 2005. - №5. – С. 24 -27.

 

 

 

 

 

 

 

 

Г.Садык, Г.А.Кампитова

 

БАҚ БҮЛДІРГЕНІН IN VITRO ӘДІСІМЕН КӨБЕЙТУ ЕРЕКШЕЛІГІ

 

Аңдатпа

Мақалада сырттан әкелінен бақша бүлдіргенінің Эльсента, Антея және Клери сорттарының зерттеу қортындысы жарияланған. Зерттеуде болған үш бақша бүлдірен сорттардың Эльсента және  Антея сорттары Клери сортына қарағанда in vitro дақылында қарқынды өсімділігімен ерекшелінді. МС ортасын екі есе араластырған жағдайда өсімдіктің биіктігі мен көбею коэффицентіне елеулі ықпалын тигізбеді, бірақ  қоректік ортаға «Кинетин» минералдық –дәрумен кешенін 2г/л концентрациясын енгізгенде өсімдіктің биіктігі мен көбею коэффиценті ұлғайды.

Кілт сөздер: жидек дақылдары, бақша Бүлдіргені, клоналдық ықшамкөбейту, қөректік орта

 

 

G.Sadiq, G.A. Kampitova

 

FEATURES OF STRAWBERRY PROPAGATION BY THE METHOD OF IN VITRO

Annotation

In the article presents the results of researches on the study of new introduced varieties of strawberries Elsanta, Antea and Cleary. The article presents the results of studies on introduced varieties of strawberries Elsenta, Anthea and Cleary From these Varieties of strawberry Elsanta and Antea differed more intensive growth in culture in vitro then Cleary.Dilution MS medium does not significantly affect the multiplication factor and plant height, whereas by adding vitamin and mineral complex "Kinetin" at a concentration of 2 g/l in nutrient or culture medium  resulted and increased height of plants and the multiplication factor

Keywords: Berry crops, strawberry, clonal micropropagation or tissue culture, growth medium.

 

Партнеры G Global