CC BY
148
ПЛОДОВОДСТВО, ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ
Известия ТСХА, выпуск 3, 2009 год
УДК 634.7.037 634.711:581.143.6
АДАПТАЦИЯ МИКРОРАСТЕНИЙ МАЛИНЫ (RUBUS L.)
И СИРЕНИ (SYRINGA L.) К НЕСТЕРИЛЬНЫМ УСЛОВИЯМ
О.Н. АЛАДИНА, С.В. АКИМОВА, И.С. КОВАЛЕВА,
С.О. ДУБРОВСКАЯ, Е.Р. БАТРАК, С.А. АЛАДИН*
(Лаборатория плодоводства)
На этапе адаптации микрорастений малины, ежевики, малиново-ежевичных гибридов и сирени использовали новый искусственный субстрат, содержащий свежие стабилизированные осадки городских сточных вод (ОГСВ) и нейтрализованный верховой торф (1:4). Благодаря оптимальным физико-химическим, асептическим свойствам и высокой гормональной активности субстрат оказывает положительное влияние на приживаемость микрорастений, их рост и развитие. Применение субстрата позволяет проводить п ересадку регенерантов из пробирок в нестерильные условия в более ранние сроки (середина января) и увеличивает выход жизнеспособного посадочного материала я годных и декоративных кустарников с закрытой корневой системой к началу периода вегетации.
Ключевые слова: малина, ежевика, малиново-ежевичные гибриды, сирень, микроклональное размножение, адаптация, субстраты, торф верховой, обезвоженные осадки городских сточных вод.
Акклиматизация пробирочных растений в нестерильных условия х я вля -етс одним из наиболее ответственных этапов микроклонального размноже-ни садовых культур. В зависимости от видовых и сортовых особенностей потери микрорастений на этом этапе могут достигать 50% и более. Большое влияние на процессы адаптации регенерантов ex vitro оказывают искусственные субстраты.
Известны способы адаптации и доращивания микрорастений в условия х зимних обогреваемых теплиц при повышенной влажности воздуха на искусственных субстратах, состо щих из органической основы (кора хвойных пород, торф, компост, льня ная костра, почва, древесные опилки) [16, 19, 21]
и инертных материалов (песок, вермикулит, минеральная вата, перлит, цеолит, глауконит) [5, 12, 24, 25]. Как правило, такие субстраты нуждаются в обеззараживании или обработке горя чим паром. Чтобы этого избежать провод т адаптацию пробирочных растений в инертных материалах, таких как цеолит, вермикулит, грубый перлит, минеральная вата [2, 17, 20]. Такие искусственные субстраты не надо стерилизовать, но они не содержат элементов питания, необходимых для роста и развити растений.
В технологии клонального микроразмножения наиболее часто используют смесь перлита и низинного торфа [9, 10], которую обеззараживают 0,1%-м раствором бенлата, эупарена
* ООО «Питомник Флора».
[11, 21], противомикробными растворами с добавлением терразола [21] или обрабатывают горя чим паром [18].
Как правило, микрорастения садовых культур для адаптации к нестерильным условия м в марте — апреле переносят в обогреваемые теплицы, где их пересаживают в пикировочные ящики, кассеты, пластиковые контейнеры или пленочные укрытия, заполненные приготовленным заранее искусственным субстратом. В течение периода адаптации в теплицах поддерживается высокая относительная влажность 65—90% и температура воздуха 22—28°С, а также освещенность 2$5 тыс. люкс при фотопериоде 15 — 18 ч [3, 17, 22].
Недостатками известных способов акклиматизации и доращивания in vitro растений являются: необходимость пропаривания или обеззараживания субстрата, поздние сроки пересадки, большие выпады (до 3 0—40%) in vitro растений в нестерильных условиях (переувлажнение, недостаточное содержание питательных веществ), медленный начальный рост после пересадки растений из кассет в контейнеры, слабое развитие надземной части и корневой системы, что не дает возможность вырастить посадочный материал с закрытыми корн ми к началу периода вегетации (весенней реализации или закладке многолетних насаждений).
Ранее [1] нами была показана высокая эффективность субстратов, содержащих верховой торф и осадки городских сточных вод (ОГСВ), для укоренени зеленых черенков годных и декоративных кустарников. Субстрат, содержащий перечисленные компоненты, оказался весьма перспективным и для адаптации микрорастений к нестерильным услови м.
Методика и материалы
Исследования по адаптации сирени и годных кустарников выполн ли в лаборатории плодоводства РГАУ — МСХА
имени К.А. Тимиря зева в 2 005—2008 гг. Объектами исследования были сорта малины красной (Желтый гигант), ма-лино-ежевичных гибридов (Тайберри), ежевики (Торнфри) и сирени (Лебедушка).
При микроразмножении представителей рода ИцвиБ для инициации культур использовали верхушечные меристемы размером 0,3—0,4 мм. Экспланты культивировали на питательной среде Мурасиге — Скуга (MS), содержащей основные макро-, микроэлементы и следующие вещества (мг/л): В1, В6, РР (по 0,5), мезоинозитол (100), глицин (2), 6-БАП (0,7), ИМК (0,1), сахарозу (30000) и агар (7000). Культуры инкубировали в услови х световой комнаты при интенсивности света 2000 лк, температуре 22°С и 16-часовом фотопериоде. Через 2 мес культивирования сформировавшиес конгломераты микропобегов делили на отдельные субъединицы и пересаживали в сосуды емкостью 200 мл на свежую среду того же состава для размножения . Концентрация 6-БАП варьировала в зависимости от сортовых, видовых особенностей и количества пассажей (1 — 2 мг/л). При размножении малины и ежевики содержание хелата железа увеличивали в 1,5 раза. Для укорене-ни отбирали побеги длиной не менее 1,5 см, среда укоренения содержала 1 /2 концентрацию макросолей, витамины, микросоли, хелат железа по прописи, ИМК 1 — 2 мг/л в зависимости от видовых особенностей.
Базова среда дл инициации и размножения сирени in vitro — MS (макро-, микросоли, хелат железа, сахароза, агар), витамины В1, В6, РР (по 0,5 мг/л), глицин (2 мг/л) и 2iP (2 мг/л). Микропобеги укореняли на разбавленной вдвое основной среде MS, содержащей ИМК (2 мг/л).
В разные сроки начина с первой половины нвар микрорастени переносили в обогреваемые зимние теплицы и пересаживали из пробирок в пластиковые кассеты с чейками неболь-
шого объема ^ — 4 см, V — 10 см3) на искусственные субстраты, состоящие из смеси обезвоженных стабилизированных осадков городских сточных вод (ОГСВ), не более одного года хранения , и нейтрализованного (рН 6-6,5) верхового торфа (производитель — торфопредприятие «Пельгорское-М») в следующем соотношении: 1:20, 1:9, 1:4, 1:3, 2:3 с долей осадков в субстрате соответственно 5, 10, 20, 30, 40%.
Опытные субстраты готовили простым перемешиванием компонентов, предварительно не обеззараживали и не пропаривали. Контрольный субстрат (торф низинный и перлит в равном соотношении) перед посадкой микрорастений обрабатывали 1%-м раствором эупарена.
Первые две недели после пересадки микрорастения содержали в кассетах под герметичными пленочными укрытия ми на стеллажах с насыпным слоем керамзита (2-3 см) при температуре 22$26°С и досвечивании с начала ян-вар до конца феврал (освещенность 2000 лк, 16 ч). В начале апреля микрорастения с неповрежденным корневым комом пересаживали из ячеек в контейнеры объемом 1,6 л ^ — 11 см). Через 3,5-4 мес после пересадки у меристемных растений определ ли интенсивность роста надземной части
и корневой системы по общепри-ня той методике. Повторность опыта 3-кратная, в повторности 40—50 растений. Интенсивность фотосинтеза и дыхани определ ли газометрически на ИК-газоанализаторе, содержание хлорофилла в листь х — по Д.Н. Викторову.
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. До-спехову на ПЭВМ с применением программ Statistica 5.5, Statgraphics Plus 5.0.
Результаты исследований
Установлено значительное вли ние состава искусственных субстратов на сроки пересадки и приживаемость р егенерантов, их биометрические показатели и выход качественного посадочного материала с закрытой корневой системой с единицы площади культивационных сооружений (табл. 1).
Лучшими дл адаптации и доращи-вани микрорастений сирени (сорт Лебедушка) в нестерильных услови х оказались субстраты, содержащие торф верховой и ОГСВ (20 — 30%). На таких субстратах отмечены самый высокий выход жизнеспособных регенерантов, лучшее развитие надземной части и корневой системы: в 2,3 раза увели-
Т а б л и ц а 1
Развитие микрорастений сирени (сорт Лебедушка) при их адаптации в нестерильных условиях на субстратах, содержащих ОГСВ, 2005 г.
Вид субстрата Соотношение компонентов Доля ОГСВ в субстрате, % Средняя длина побегов, см Суммарная длина корней, см Общая площадь листьев, см2
Контроль Тн П 1:1 6,2 15,4 74,2
О - 100 8,7 16,3 308,1
О П 1:1 50 10,2 34,1 296,6
О П 1:3 30 9,9 76,4 305,5
О П 1:4 20 7,4 30,2 215,1
О Тв 1:1 50 9,2 104,4 347,5
О Тв 1:3 30 12,2 145,1 416,8
О Тв 1:4 20 14,4 168,9 496,9
О ТвП 2:1:1 50 8,1 52,6 112,1
О ТвП 1:1:1 30 7,5 77,2 254,3
О ТвП 1:2:2 20 10,3 63,8 142,1
НСР 05 2,2 20,8 62,1
Рис. 1. Влияние состава субстрата на силу роста регенерантов сирени (сорт Лебедушка). А — ТнП (контроль); В — ОТв (доля осадков 20%)
чивается длина побегов, в 11 раз — общая площадь листьев, в 6,7 раза — суммарна длина корней (рис. 1).
Такой эффект можно объя снить положительным влиянием обезвоженных стабилизированных осадков городских сточных вод (ОГСВ), полученных путем механической и биологической очистки. Осадки могут быть использованы в качестве органического удобре-ни в садоводстве и питомниководстве [4, 13], поскольку они обладают благо-при тными физическими свойствами, отличаются высоким содержанием макро- и микроэлементов, заметной физиологической активностью и по своему составу соответствуют санитарным нормам (СанПиН 2.1.7.573-96) [14].
Благодаря деятельности термофильных бактерий, которые активны
при высоких температурах, свежие осадки практически стерильны, что сводит к минимуму воздействие патогенной микрофлоры на микрорастени . При температуре 55$65°С преобладают термофильные микроорганизмы и протекает процесс биофизического обеззараживания компоста. При повышении температуры в компосте до 65$80°С и выше начинается его терми-ческа дезинфекци [23]. Как показали наши исследования, положительное действие ОГСВ на рост и развитие садовых растений свя зано также с наличием гормональной активности субстрата благодар наличию продуктов жизнедея тельности тридцати систематических групп микроорганизмов, которые участвуют в микробиологической очистке сточных вод и накапли-ваютс в осадке [1].
Свежие осадки после фильтр-прессов отличаютс самым высоким содержанием ауксинов (ИУК), цитокининов (ЦК) и гиббереллинов (ГК), гормонов, стимулирующих рост делением и растяжением и контролирующих морфогенез в целом. При хранении осадков на полигонах более одного года в 1,5 раза снижается содержание ЦК, в 3 раза — ИУК, однако высокие значения отношения суммы ЦК+ИУК к АБК и заметна активность гиббереллинов оказывают положительное влия ние на формирование придаточной корневой системы и ассимил ционной поверхности. После более длительного выдерживания ОГСВ на иловых площадках содержание гормонов в образцах существенно снижается, субстрат вновь засел етс патогенной микрофлорой, ухудшаетс его структура.
Высока питательна ценность субстратов, содержащих свежие ОГСВ, наличие в среде гормонов, низкий уровень патогенной микрофлоры обеспечивают высокую ценность смесей дл адаптации и доращивани реге-нерантов.
Другой компонент опытного субстрата, нейтрализованный верховой
сфагновый торф (торф верхового типа моховой группы, pH 5,5-6,5), как нельзя лучше подходит для пробирочных растений. Он характеризуется высоким содержанием сфагновых мхов (более 80%), органических веществ (96-97,7%), отсутствием тяжелых металлов, хорошими ф изическими свойствами: однородностью, рыхлостью, сыпучестью, небольшой насыпной плотностью (130-180 кг/м3), длинной волокнистой однородной структурой с минимальной долей пылевой фракции, высокой газо- и водопоглотительной способностью, теплоизоляционными свойствами. Сфагновый торф обладает значительной буферностью и высокой сорбционной и ионообменной способностью.
Высокие пористость (90$95%) и вла-гоемкость выгодно отличают верховой торф от низинного и переходного. Даже при обильном поливе верховой торф содержит в порах до 20% воздуха, поэтому переувлажнения не происходит. Это я вляется важным условием успешной адаптации in vitro растений, т.к. избыток влаги может вызвать корневые гнили, подопревание стеблей и отмирание корней.
Оптимальные физические свойства, благопри тный водно-воздушный режим, высокая водоудерживающая и поглотительна способность создают уникальные услови в корнеобитаемой
среде для успешной приживаемости, роста и развития in vitro растений. Кроме того, сфагновый торф продуцирует углекислый газ, необходимый для нормального развития регенеран-тов в ограниченном замкнутом объеме и в условиях теплиц [6, 7, 15]. Верховой торф содержит также природные гуминовые кислоты, оказывающие положительнее влия ние на растение и микоризу, а также аминокислоты, необходимые для перевода элементов питания в доступную форму.
Добавление в субстрат верхового торфа не только улучшает его физические свойства, но также подавля ет де тельность патогенной микрофлоры Streptomyces spp., Pénicillium spp., Mortierella spp., Trichoderma viride spp, Fusarium spp., Rhizoctonia spp., Pythium spp., Alternaria spp. и Botrytis spp.
Верховой торф обладает асептическими бактерицидными свойствами благодар высокой кислотности среды и наличию фенольных соединений [8], не содержит технических загря з-нений, вредителей и сем н сорных растений.
Совокупность перечисленных свойств ОГСВ и верхового торфа дает возможность создать благоприя тные услови дл адаптации и доращивани микрорастений ex vitro.
Т а б л и ц а 2
Приживаемость, рост и развитие микрорастений ежевики (сорт Торнфри) при адаптации на субстратах, содержащих торф верховой и ОГСВ (2006-2007 гг.)
Соотношение компонентов Доля ОГСВ в субстрате, % При- живае- мость, % Доля хорошо развитых in vitro растений, % Высота растений, см Число побе- гов, шт. Суммарная площадь листовой поверхности одного растения, см2 Диаметр условной корневой шейки, мм Сум- марная длина корней, см
ТнП 1:1 (контроль) ОТв: - 60,2 44,8 69,5 1,0 980,2 3,5 289,4
1:20 5 79,1 79,1 62,5 1,3 800,4 3,0 194,1
1:9 10 100 100 80,4 1,5 1280,0 5,2 518,8
1:4 20 100 100 130,7 1,5 1736,5 6,1 663,1
1:3 30 95,4 100 81,6 1,5 1292,3 3,5 497,3
2:3 40 98,3 80,3 68,2 1,0 852,4 3,7 334,8
НСР 05 16,9 20,1 9,9 0,3 86,7 0,8 38,6
Содержание ОГСВ в субстрате 2030% оптимально для акклиматизации сирени. При более низком или более высоком содержании осадков в субстрате эффект менее значительный.
В последующих опытах с представителя ми рода ИиЪш необходимо было уточнить оптимальное содержание осадков в искусственных субстратах (табл. 2-4).
Отмечена высокая (95-100%) приживаемость пробирочных растений ежевики (сорт Торнфри) в нестерильных условиях на субстратах, содержащих 10-30% ОГСВ (ОГСВ:Тв = 1:9, 1:4, 1:3). Микрорастения отличались высокой жизнеспособностью и вы-ровненностью; существенно (в 1,7-2,5 раза) возросла длина побегов, их об-лиственность и суммарна длина корней. Лучшие результаты получены при соотношении ОГСВ и верхового торфа 1:4 (доля осадков 20%) (рис. 2).
Эффект от использования субстратов, содержащих ОГСВ и торф верховой в этом соотношении подтверждается на желтой малине (сорт Желтый гигант) и на малино-ежевичном гибриде (сорт Тайберри) (см. табл. 3, 4).
При содержании ОГСВ в субстрате 10-30% микрорастения приживаются полностью, отмечается максимально высокий выход жизнеспособных растений, регенеранты отличаютс более мощной, чем в контроле и остальных вариантах, листовой поверхностью,
А
В
Рис. 2. Развитие микрорастений ежевики (сорт Торнфри) в зависимости от состава субстрата. А — ТнП (контроль), В — ОТв (доля осадков 20%)
хорошим утолщением основани растений (рис. 3). У ежевики и малиноежевичного гибрида высота микрорастений превышает контрольные значения в 2-3,5 раза, суммарная длина корней — в 1,7-2,6 раза. Малина Желтый гигант характеризуетс более сдержанным ростом при доращивании в нестерильных услови х, но на опытных субстратах отличаетс увеличением числа междоузлий, значительной суммарной площадью листьев и более высокой, чем в контроле корнеобразовательной способностью. Суммарна
Т а б л и ц а 3
Приживаемость, рост и развитие микрорастений малины (сорт Желтый гигант) при адаптации на субстратах, содержащих торф верховой и ОГСВ (2006-2007 гг)
Соотношение компонентов Доля ОГСВ в субстрате, % При- живае- мость, % Доля хорошо развитых in vitro растений, % Высота растений, см Число побе- гов, шт. Суммарная площадь листовой поверхности одного растения, см2 Диаметр условной корневой шейки, мм Сум- марная длина корней, см
ТнП 1:1 (контроль) ОТв: — 75,4 79,3 26,1 1,0 997,5 4,0 241,8
1:20 5 98,1 90,5 35,4 2,0 909,5 4,8 217,0
1:9 10 100 100 40,2 2,0 2688,0 7,0 495,3
1:4 20 100 100 49,8 2,8 3211,0 6,5 670,8
1:3 30 100 100 44,1 1,6 2548,0 6,0 400,3
2:3 40 95,7 100 33,8 2,0 1020,3 5,0 221,9
НСР 05 14,7 11,3 7,4 0,9 98,6 1,0 45,3
Соотношение компонентов Доля ОГСВ в субстрате, % При- живае- мость, % Доля хорошо развитых in vitro растений, % Высота растений, см Число побе- гов, шт. Суммарная площадь листовой поверхности одного растения, см2 Диаметр условной корневой шейки, мм Сум- марная длина корней, см
ТнП 1:1 (контроль) ^ I п ■ — 60,7 100 23,2 1,0 424,5 3,1 100,0
UI в. 1:20 5 95,9 100 40,6 1,5 725,6 3,2 131,1
1:9 10 100 100 108,2 2,2 1392,6 3,6 226,2
1:4 20 100 100 140,4 2.1 2835,8 3,9 311,9
1:3 30 100 100 120,3 2,1 1700,2 3,8 267,4
2:3 40 100 100 60,7 2,0 752,6 3,0 135,0
НСР 05 19,2 — 10,4 0,5 91,3 0,6 34,9
длина корней в лучших вариантах превышает контроль в 2,8 раза (рис. 4).
При более низкой доле ОГСВ в субстрате (10%) ниже все показатели, характеризующие качество регене-рантов, их рост и развитие. При размножении малины, ежевики и малиноежевичных гибридов увеличение доли осадков до 40% и более препятствует росту корней из-за высокого содержа-ни ауксинов в корнеобитаемой среде и значительной гиббереллиновой активности субстрата.
Следующей задачей было определение оптимальных сроков пересадки in vitro растений на лучшие опытные субстраты (ОГСВ : торф верховой = 1:4).
Использование в составе субстратов ОГСВ (20%) имеет еще одно важное преимущество — становится возможной пересадка регенерантов в нестерильные услови в более ранние сроки: не в середине марта, как это обычно
А
В
А
В
Рис. 3. Развитие микрорастений малиноежевичного гибрида (сорт Тайберри) в зависимости от состава субстрата. А — ТнП (контроль), В — ОТв — (доля осадков 10%)
Рис. 4. Влияние состава субстрата на силу роста микрорастений малины (сорт Желтый гигант). А — ТнП (контроль), В — ОТв (доля осадков 10%), С — ОТв (доля осадков 20%)
принято, а в начале я нваря, т.е. на 2-2,5 мес раньше (табл. 5, 6, 8).
При пересадке в я нваре приживаемость и доля хорошо развитых in vitro растений несколько ниже, чем в лучших вариантах опыта (конец февраля , начало марта), но по развитию надземной части и корневой системы растени во всех опытных вариантах одинаковые, различия между вариантами в пределах ошибки опыта.
Преимущество субстратов с осадками про вл етс в первую очередь в развитии корней, особенно у малины и ежевики, что очень важно для сохранения регенерантов и для их быстрого начального роста. Пробирочные растения, адаптированные в течение шести недель на субстратах с ОГСВ, отличаются также более высоким содержанием зеленых пигментов и значительной интенсивностью фотосинтеза (табл. 7).
Следует отметить, что у опытных растений с увеличением надземной
массы и общей ассимиля ционной поверхности возрастают затраты пластических веществ на дыхание, однако коэффициент полезного действия у них в 1,2 раза выше, чем в контроле, независимо от наследственных особенностей объектов исследований.
При ранних сроках пересадки некоторые потери микрорастений (до 20%) компенсируютс существенным сокращением сроков выращивани посадочного материала с закрытой корневой системой. Из-за наличия в среде гиб-береллинов регенеранты при коротком дне активно растут и развиваютс . Забег в росте и развитии дает возможность в середине марта пересаживать меристемные растени из чеек в контейнеры и к началу периода вегетации (перва половина ма ) получать качественный посадочный материал с закрытой корневой системой.
Потери исходного материала на начальных этапах при очень ранних сроках пересадки более заметны при
Т а б л и ц а 5
Приживаемость, рост и развитие микрорастений ежевики (сорт Торнфри) на субстратах, содержащих торф верховой и ОГСВ в зависимости от сроков пересадки
в нестерильные условия (2007-2008 гг)
Срок пересадки на адаптацию Прижи- вае- мость, % Доля хорошо развитых in vitro растений, % Высота растений, см Число листьев, шт. Число побе- гов, шт. Суммарная площадь листовой поверхности одного растения, см2 Диа- метр корне- вой шейки, мм Сум- марная длина корней, см
Контроль — Тн П 1:1
1 января 49,5 20,2 42,5 12,2 1,0 800,3 2,5 194,4
15 января 52,8 22,3 43,1 12,1 1,0 850,4 3 200,0
1 февраля 59,6 25,4 46,8 13,3 1,0 982,8 3,4 198,2
15 февраля 69,9 35,5 52,0 12,5 1,0 996,5 4,0 220,3
28 февраля 79,6 65,2 69,5 12,1 1,0 980,2 4,0 240,3
1 марта 96,4 78,4 80,0 18,5 1,5 1214,0 3,5 238,5
15 марта 100 92,2 75,3 13,5 1,0 1129,0 3,5 250,2
Опытный субстрат — О: Тв 1:4
1 января 88,8 80,0 82,8 19,0 1,0 1280,0 3,5 421,2
15 января 92,2 83,0 85,4 18,0 1,2 1295,4 3,5 430,5
1 февраля 87,6 82,1 88,4 19,0 1,2 1300,0 3,3 450,4
15 февраля 88,8 100 89,9 21,0 1,5 1295,5 3,5 470,4
28 февраля 100 100 102,4 19,0 2,0 1250,0 4,0 480,2
1 марта 100 100 99,6 18,0 2,0 1280,0 4,0 479,5
15 марта 100 100 83,2 18,5 1,0 1230,5 3,5 452,9
НСР05 й 05 для частных различии 12,8 14,7 11,3 1,1 0,4 78,3 0,5 24,2
Срок пересадки на адаптацию Прижи- вае- мость, % Доля хорошо развитых ІП УГЇГО расте- Высота растений, см Число листьев, шт. Число побе- гов, шт. Суммарная площадь листовой поверхности одного рас- Диа- метр корне- вой шейки, Сум- марная длина корней, см
ний, % тения, см2 мм
Контроль — Тн П 1:1
1 января 20,5 55,5 25,0 7,2 1,0 750,2 3,5 212,4
15 января 39,8 55,4 25,5 7,4 1,0 820,3 3,5 215,5
1 февраля 41,8 60,2 25,5 8,1 1,0 825,4 3,5 214,6
15 февраля 59,6 79,7 31,8 9,5 1,0 850,3 3,8 220,4
28 февраля 69,2 68,8 30,2 9,2 1,0 873,5 3,8 230,5
1 марта 74,0 78,1 31,5 10,0 1,0 950,3 4,1 241,8
15 марта 94,9 80,9 35,0 10,5 1,0 998,2 4,3 215,4
Опытный субстрат — О: Тв 1:4
1 января 81,8 80,1 45,8 13,4 1,5 2512,4 5,5 416,5
15 января 80,0 74,9 46,4 12,1 1,5 2530,5 5,8 430,8
1 февраля 81,6 77,8 47,1 14,0 1,5 2548,2 6,4 452,3
15 февраля 90,6 85,4 47,2 15,4 1,5 2550,0 6,6 480,4
28 февраля 100 100 48,4 14,5 1,5 2555,5 6,1 470,2
1 марта 100 100 55,4 16,2 2,1 2548,6 6,3 460,2
15 марта 100 100 50,2 14,9 1,7 2540,2 6,2 430,5
НСР05 _ 05 для частных различии 14,3 12,4 6,1 1,8 0,5 61,3 0,7 40,2
Т а б л и ц а 7
Влияние состава субстрата на содержание хлорофилла и интенсивность газообмена в листьях пробирочных растений малины и малино-ежевичных гибридов
(через 6 нед после пересадки)
Состав субстрата
Содержание хлорофилла, мг/г сухого вещества
Интенсивность дыхания, мг СО2 /растение в час
Интенсивность фотосинтеза, мг СО2 /растение в час
ТнП 1:1 (контроль) ОТв 1:4
ТнП 1:1 (контроль) ОТв 1:4
Малина Желтый гигант
12,6 ± 2,1 20,9 ± 2,7
34,29 ± 2,7 56,38 ± 3,1
Малино-ежевичный гибрид Тайберри
18.2 ± 1,7
24.3 ± 1,9
42,04 ± 3,2 68,82 ± 4,0
41,23 ± 4,1 82,12 ± 3,8
54,66 ± 5,2 107,74 ± 4,4
адаптации малино-ежевичных гибридов (до 25%). Такие большие потери вряд ли оправданы, несмотря на хорошее развитие регенерантов, поэтому гибриды лучше переносить в нестерильные условия в более поздние
сроки, начиная с середины ф евраля. В этом случае растени начнут адапти-роватьс и возобнов т рост на мес ц раньше по сравнению с традиционными сроками, что также дает свои положительные результаты.
Доля Суммарная Диа- Сум- марная длина корней, см
Срок пересадки на адаптацию Прижи- вае- мость, хорошо развитых in vitro Высота растений, Число листьев, шт. Число побе- гов, площадь листовой поверхности метр корне- вой
% расте- см шт. одного рас- шейки,
ний, % тения, см2 мм
Контроль — Тн П 1:1
1 января 15 января 1 февраля 15 февраля 28 февраля 1 марта 15 марта
1 января 15 января 1 февраля 15 февраля 28 февраля 1 марта 15 марта НСР
05 для частных различий
30,6 29,8 25,1 5,1 1,0 35,8 2,8 75,4
34,8 30,1 30,8 7,4 1,0 350,6 2,8 88,5
59,9 35,2 28,4 7,0 1,0 349,5 2,9 92,3
66,2 40,1 30,2 8,5 1,5 380,5 2,8 93,5
87,6 55,4 38,6 8,1 1,0 400,6 3,1 96,2
85,4 55,2 45,2 11,2 1,0 415,4 3,0 106,4
90,2 65,4 55,1 13,0 1,5 410,2 3,4 121,5
Опытный субстрат г — ОТв 1:4
75,2 87,4 100,3 23,2 1,5 1350,0 3,5 215,4
73,7 88,3 104,5 25,6 1,5 1355,4 3,5 216,8
80,5 99,4 108,5 26,1 1,5 1352,6 3,5 219,5
100 98,9 115,4 25,3 2,0 1368,2 4,2 230,8
100 100 120,3 30,8 2,0 1370,6 4,3 250,8
100 100 119,4 28,4 2,2 1385,4 4,1 248,5
100 100 108,5 25,1 2,2 1356,2 4,0 230,4
16,1 10,9 9,2 2,3 0,8 89,8 0,6 31,4
Выводы
1. Использование субстратов, содержащих нейтрализованный верховой торф и свежие стабилизированные обезвоженные осадки городских сточных вод ОГСВ (доля в субстрате 2 0-30%), на этапе адаптации пробирочных растений обеспечивают высокую приживаемость (до 95-100%) и сохраня емость in vitro растений сирени, малины, ежевики, малино-ежевичных гибридов в нестерильных услови х.
2. Применение субстратов с ОГСВ позволяет на 1-2,5 мес раньше пересаживать пробирочные растени в искусственные субстраты дл адаптации и до-ращивани .
3. При использовании в составе субстратов ОГСВ микрорастени отличают-с высокими темпами начального роста, большим приростом, значительной листовой поверхностью, что наряду с более мощным развитием корневой системы
(число и масса корней, их суммарна длина) делает возможным пересадку in vitro растений с закрытой корневой системой на посто нное место без до-ращивани в питомнике.
4. Благодаря асептическим свойствам верхового торфа и отсутствию патогенной микрофлоры в свежих ОГСВ нет необходимости в предварительном обеззараживании субстрата, что экономит затраты ручного труда, средств и предотвращает загрязнение окружающей среды;
5. Благодаря оптимальным физикохимическим свойствам и наличию гормональной активности субстратов с ОГСВ сокращаетс период от введени эксплантов в стерильную культуру до пересадки растений на посто нное место, в 1,5-1,8 раза увеличивается общий выход жизнеспособных in vitro растений, повышаетс эффективность использовани дорогосто щего защищенного грунта.
1. Аладина О.Н., Акимова С.В., Чернова С.Ю., Полянская А. Е., Скоробогато-ва И.В., Никиточкин Д.Н. Роль субстратов и внекорневых обработок в укоренении зеленых черенков крыжовника в пластиковых ячейках // Известия ТСХА, 2008. 1.1. С. 1-12.
2. Батукаев A.A., Садаева М.А. Использование цеолита при адаптации и доращивании растений винограда in vitro в условиях in vivo. Пути интенсификации и кооперации в селекции садовых культур и винограда. Краснодар, 2002. С. 212-215.
3. Бъядовский И.А. Оптимизация условий роста косточковых культур после микроразмножения. Автореф. канд. дис. М., 2007.
4. Воробьева Р.П., Додолина В.Т. , Мерзлая Г.Е. Экологически безопасные методы использования отходов. Барнаул: Изд-во МСХ РФ, 2000.
5. Дженеев С.Ю., Литвак А.И., Солдатов B.C., Насимов А.З. Использование искусственной ионитной почвы БИОНА при адаптации растений винограда, клонированных in vitro. Ялта; 1990. Рукопись деп. во ВНИИТЭИагропром 31.10 1990.
6. Кузнецова Л.М., Галактионов A.A. Торфяные грунты. Л. Труды ВНИИТП. Вып. 55. С. 99-108.
7. Кузнецова Л.М., Булганин В.Н., Симонова Г.П., Щербаков В.А. Обоснование параметров торфяного сырья, используемого в растениеводстве. Переработка и использование торфа. Л. Сб. научных трудов ВНИИТП. Вып. 59. С. 5-12).
8. Кузнецова Л.М. Использование торфа в защищенном грунте. Торф в сельском хозяйстве Нечерноземной зоны: справочник / В.Н. Ефимов, И.Н. Донских, Л.М. Кузнецова и др. Сост. В.Н. Ефимов. Л.: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. С. 109-130.
9. Леонтьев-Орлов О.А. Получение посадочного материала яблони методом культуры тканей. М., 1986.
10. Мирзаев М.М. Эффективные способы выращивания меристемных растений гвоздики в почвенных субстратах. Тр. НИИ садоводства, виноградарства и виноделия им. Шредера, 1988. Т. 50. С. 31-34.
11. Михальчик Л.С., Деменко В.И. Размножение яблони и вишни методом in vitro. Тр. научной конференции молодых ученых 14-17 июня 1988 г., 1988. С. 649-657. Рукопись деп. во ВНИИТЭИагропром 05.01 1989;
12. Ребров А.Н. Адаптация растений винограда in vitro к условиям нестерильной среды. Автореф. канд. дис. Краснодар, 2007.
13. Романов Е.М. Экологические аспекты утилизации осадков сточных вод в лесных питомниках // Проблемы охраны окружающей среды от промышленных, бытовых, биологических и медицинских отходов, осадков сточных вод. Междуна-род. науч.-практ. конф. Пенза, 1997. С. 147-150.
14. Седых Э.М., Аджиенко В.Е., Старшинова Н.П., Банных Л.Н., Таций Ю.Г., Гулько Н.И. Анализ осадков городских стоков // РИА Стандарты и качество. Партнеры и конкуренты, 2001. 1 1. С. 16-20.
15. Столяренко С.Б. Особенности питательных субстратов на основе верхового сфагнового торфа / Теплицы России, 2006. 1 2. С. 62-63;
16. Цветков И., Кръстанова С. Адаптация на хризантема, получена в различни видове субстрати // Растениевъдни науки, 1991. Т. 28. 1 3-6. С. 44-49.
17. Einset J.W., Alexander J.H. Multiplication of Syringa species and cultivars in tissue culture / Comb. Proc. // Intern. Plant Propagators Soc, 1985. Т. 34. Р. 628-636.
18. Orlikowska T. Propagation of quince S 1 (Cydonia blonga Mill.) in vitro / Fruit Sc. Rep. Skierniewice, 1988. Т. 15. N 4. Р. 157-165.
19. Orlikowska T. Rozmnazanie pigwy S 1 w kulturach in vitro / Ogrodnictwo,
1988. Т. 25. N 4. S. 6-8.
20. Pierik R.L.M., H.H.M. Steagmans P.F. Sprenkels Micropropagation of Lilac (Syringa vulgaris L.) // Biotechnology and Forestry, 1992. V. 20. P. 407-426.
21. Pocock S. Procedures and problems associated with the transfer of tissue-cultured plants /Comb. Proc. // Intern. Plant Propagators Soc, 1984. T. 33. P. 316-320.
22. Refouvelet E.,Le Nours S., Talon C., Daguin F. A new method for in vitro propagation of lilac: regrowth and storage conditions for axillary buds encapsulated in alginate beads, development of a pre - acclimatization stage // Scientia Horticulturae, 1998, 74. P. 233-241.
23. Strauch D. Gesetzliche hygienische Anfordeungen an Komposte aus Abfallstoffen /VDLUFA-Schriftenreihe — Verbandt Dt. Landwirtschaftlicher Untersuchungsund Forschungsanstalten, Darmstadt, 1988. T. 23. S. 983-1002).
24. Wainwright H., Scrace J. Influence of in vitro preconditioning with carbohydrates during the rooting of microcuttings on in vivo establishment // Sc. hortic,
1989. T. 38. № 3/4. P. 261-267.
25. Youn Y., Ishil K., Saito A., Ohba K. In vitro plantlet regeneration from axillary buds of mature trees of Tilia cordata // J. Japan. Forestry Soc, 1988. T. 70. № 7. P. 315-317.
SUMMARY
New artificial substrate, containing fresh stabilized urban sewage water sediment and neuralized upper peat (1:4) has been used in the adaptation stage of raspberries, blackberries, raspberry-blackberry h ybrids, lilac microplants. The substrate due to its optimal physical-chemical aseptic properties and also its high hormonal activity has a positive influence on micro-plants’ acclimation rate, their growth and development. The use of substrate allows to transplant regenerants from test-tubes under unsterile conditions at an earlier time (in the middle of January), increases output of viable planting stock of berry and decorative bushes having closed root system by the beginning of vegetation period.
Key words: raspberries, blackberries, raspberry-blackberry hybrids, lilac, microclonal reproduction, adaptation, substrates, upper peat, dehydrated urban sewage water sediment.
