Научная статья на тему 'Биотехнологические аспекты оздоровления картофеля'

Биотехнологические аспекты оздоровления картофеля Текст научной статьи по специальности «Агробиотехнологии»

CC BY
88
22
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по агробиотехнологии, автор научной работы — Бондарчук А.А., Олейник Т.Н.

Представлены результаты исследований по оздоровлению сортов картофеля от вирусных болезней с использованием различных методов и антивирусных препаратов. Показано, что метод хемотерапии наиболее эффективен. Эффективность оздоровления возрастает на 21,9% по сравнению с методом культуры меристемы и на 25,3% в сравнении с методом термотерапии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Biotechnological aspects of making potato healthy

The researches results of potato cultivars therapy from virus diseases by using different methods and anti-virus reagents have been presented. The method of chemotherapy is the most effective. Efficiency of therapy grows on 21,9% comparatively with the use of meristem culture method and on 25,3% comparatively with the thermotherapy method.

Текст научной работы на тему «Биотехнологические аспекты оздоровления картофеля»

14. Canas Luis A. In vitro culture of the ovule tree (Olea europaea L.): present aspects and prospects // Bull. Soc. Bot. Fr. Lett. Bot. - 1988. - V. 135, N 3. - P. 362-377.

15. Canas Luis A., Benbadis A. In vitro plant regeneration from cotyledon fragments of the olive tree (Olea europaea L.) // Plant Sci. - 1988. - V. 54, N 1. - P. 65-71.

16. Canas Luis A., Carramolino L., Vicente M. Vegetative propagation of the olive tree from in vitro cultured embryos // Plant Sci. - 1987. - V. 50, N 1. - P. 85-90.

17. Canas Luis A., Wissmann A. M., Benbadis A. Isolation, culture and devision of ovule protoplast (Olea europaea L.) // Plant AU Rep. - 1987. - V. 6, N 5. - P. 369-371.

18. Lagarda A., Martin G.C., Polito V.S. Anatomical and morphological development of «Mansanilo» olive seed in relation to germination // Proc. Indian Acad. Sci. Plant Sci. - 1988. - V. 108, N 5. - P. 741-743.

19. Uria K. Periods of Pestil Abortion in the development of the Olive flower // Proc. Amer. Soc. Horticult. Sci. - 1959. - V. 73. - P. 194-202.

Рекомендовано к печати д.б.н., проф. Митрофановой О.В.

БЮТЕХНОЛОГ1ЧШ АСПЕКТИ ОЗДОРОВЛЕННЯ КАРТОПЛ1

А.А. БОНДАРЧУК, кандидат алъсъкогосподарсъких наук;

Т.М. ОЛ1ЙНИК, кандидат сыъсъкогосподарсъких наук 1нститут картоплярства УААН, смт Немшаеве, Кшвська обл.

Вступ

На думку багатьох вчених [1-5], вiруснi хвороби вщграють основну роль у зниженш продуктивних якостей картопль Бульба здатна накопичувати i передавати вiрусну шфекщю i3 репродукцп в репродукщю. Поряд з цим вiруснi хвороби мають високу шфекцшнють. Все це призводить до того, що багато сор^в, а особливо не стшю, вражеш тими чи шшими вiрусами повшстю. В бшьшост випадюв шфекщя мае комплексний характер, тобто рослина мютить змшану шфекщю кшькох вiрусiв. При цьому 1х шкодочиншсть ще бшьше зростае, це призводить до суттевих змш процешв росту i розвитку картопл^ зниження еколопчно! адаптаци генотитв, зниження врожайност та в кшцевому результат - до надмiрного виродження [2]. Тому подовжити строк збереження продуктивних якостей сорту можна завдяки створенню та впровадженню у виробництво оздоровленого садивного матерiалу. Враховуючи те, що матерiал картоплi тривалий час репродукуеться в польових умовах без застосування засобiв захисту вiд переносниюв шфекцл, ймовiрнiсть його iнфiкування надзвичайно висока, тому метою наших дослщжень було пiдвищення ефективностi оздоровлення насшневого матерiалу картоплi з використанням рiзних методiв.

Об'екти та методи дослщження

В дослiдження з оздоровлення насшневого матерiалу картоплi були залученi 3 сорти картоплi селекцп 1нституту картоплярства: Повшь, Левада та Билина. Лабораторш дослiдження проводили згiдно з прийнятими методиками [3, 4], статистичний анатз - Microsoft Exsel. Контроль за наявнютю вiрусiв у рослинах проводили методом iмуноферментного аналiзу (1ФА).

Термотератю бульб проводили при температурi 37-380С, проте тривалiсть прогрiвання для кожного сорту була рiзна. Перiод про^вання у сортiв Левада та Повшь становив 3 тижш, у сорту Билина - 5 тижшв. Тривалють прогрiвання бульб залежала вiд швидкост пробудження вiчок.

Видiлення меристем проводили асептично iз апекса паросткiв конуса наростання з одним або двома листковими примордiями. Меристему видiляли у ламшар-бокс HF45 пiд бiнокуляром SZM 4512 з 30-разовим збiльшенням та масштабною сггкою. Кiлькiсть видiлених меристем для кожного варiанту становила 50 штук. Культивування меристем проводили в ктматичнш кiмнатi при температурi +24-25°С, вiдноснiй вологостi 70-80%, 16-годинному фотоперiодi та iнтенсивностi освiтлення 5-6 клк. Хiмiотерапiю застосовували з 2-го пасажу культивування меристем. В якоси антивiрусних сполук дослiджували ефективнiсть дil амшсину, ацикловiру та РНК-ази. Препарати додавали стерильно до верхнього шару основного живильного середовища: амшсин (0,1%); ацикловiр (0,01%) та РНК-аза. В процеш культивування спостерiгали за приживленням меристем, регенеращею та ефективнiстю оздоровлення.

Результати та обговорення

Робота з оздоровления сорт!в картоплi в 1нститут картоплярства здшснюеться в лабораторних умовах протягом року, незалежно вщ вегетаци чи перiоду спокою рослин.

Першим етапом наших дослщжень був добiр кращих клонiв у розсаднику випробування клонiв насiнницьких посiвiв 2007 р. Тричi проведенi фенолопчш спостереження та iмуноферментний аналiз (1ФА) на наявнiсть X, 8, М та У^руив картоплi (табл. 1).

Таблиця 1

1муноферментний аналп польових рослин, в1д1браних методом клонового добору, 2007 р.

Сорт Кшьюсть тестованих клонiв, шт. Результати дiагностики

вiзуальнi iмунологiчнi*

кiлькiсть клонiв з прихованою iнфекцiею, шт. Х 8 М У

Повшь 20 - 20 - - -

Левада 23 - 5 - ± -

- 18 - - -

Билина 20 - 11 - ++ -

- 9 - + - -

Примiтка: * — вщсутшсть вiрусу; _+ - слщи вiрусноl шфекцп; ± - слабка реакщя; + - середня реакщя; ++ - сильна реакцiя

Зпдно з даними 1ФА, вiдiбранi клони вражеш М, S-вiрусами, що не дозволило застосувати клоновий добiр як метод отримання безвiрусного садивного матерiалу картоплi. Для оздоровлення взятi клони, як мали слiди (_+) вiрусноl шфекци.

При оздоровленнi сортiв застосовували методи культури меристеми в поеднанш з термо- та хiмiотерапieю.

Дослщжуваш сорти по-рiзному реагували на методи оздоровлення, також по^зному вiдбувалися морфогенез та регенеращя рослин. Пiд час дослщжень встановили, що антивiруснi препарати при хiмiотерапil мають стимулюючу дда як на морфогенез, так i на регенерацiю рослин. Виявленi також i морфологiчнi вiдмiнностi. Так, у сорту Повшь меристеми на середовищi з РНК-азою мали антощанове забарвлення, а на середовищi з ацикловiром - поодиноке антоцiанове та жовте. На середовищi з РНК-азою та ацикловiром у сортiв Билина та Левада верхiвковi листки меристем були жовтого забарвлення, на середовищi з амшсином - бiлого. У меристем антощанового та жовтого кольору морфогенез вщбувався iнтенсивнiше, час до отримання регенеранпв скорочувався на 1-2 пасажи (1-1,5 мiсяцi культивування). У меристем бшого кольору морфогенез затримувався на 1 мюяць культивування, проте регенерацiя вiдбувалась iнтенсивнiше.

Так, при використанш культури меристем частота регенераци досягла 36%, термотерапи -33,4, хiмiотерапil - вiд 39,3 до 62,7, у залежност вiд антивiрусних препаратiв (табл. 2, рис. 1).

Найбшьшу регенерацiйну здатнiсть (47) мали рослини сорту Левада, та 25 регенеранпв були одержат у сорту Билина при використанш амшсину. У сорту Повшь 30 регенеранпв одержано на середовищi з РНК-азою.

Отже, найбшьшу кшьюсть регенеранпв було отримано на середовищi з амiксином, що становить 94 лши iз 150 видшених меристем.

Найбiльший оздоровчий ефект (табл. 2, рис. 2) досягнуто з використанням методу хiмiотерапil. Щодо антивiрусних препаратiв: одержано 52,3% лшш, вiльних вiд вiрусноl шфекци, з використанням ацикловiру; 46,9% - амшсину; 36,5% - РНК-ази.

80

"•5 % 70

Я 60

Сч

« 50

щ -

о

а

ев н о н и ев

Р

40 30 20 10 0

62, 1- —

„ 40 39,3 36 ТТ /1 Т т

, ^ | —

5 !■ Н —

н

□ Культура меристеми ■ Термотерапш

Хiмiотераmя: В РНК-аза

□ ациклов1р Н амiксин

Середне ввдхилення - 8,17% Стандартне вiдхилення - 11,72% Рис. 1. Частота регенерацп з меристем при р1зних методах оздоровления

Таблиця 2

Ефектившсть регенерацп та оздоровлення картопш з використанням р1зних метод1в

Сорт (фактор А) Методи оздоровлення (фактор В) Середне по фактору А

Меристема Термотерашя Х1мютерашя

РНК-аза & '53 о « и и ц А Амшсин

'егенераипв / безв1русних, шт.

Повшь 10/ 3 15/ 8 30/ 20 19/ 13 22/ 13 19,2/11,4

Левада 29/ 8 20/ - * 20/ 2 30/ 18 47/ 22 29,2/12,5

Билина 15/ -* 15/ 7 10/ - * 10/ - * 25/ 9 15/8

Середне по фактору В 18/ 3,7 16,7/ 5 20/ 7,3 19,7/ 10,3 31,3/ 14,7

Частота регенерацп (середне), % 36,0 33,4 40,0 39,3 62,7

Ефектившсть оздоровлення (середне), % 20,6 29,9 36,5 52,3 46,9

Прим1тка: - лши на дорощуванш. Оцшювання на наявшсть в1русно! шфекци не проведено

щ

Ч а о а

о

ч

■а н и

н ■л

и Ы

70 60 50 40 30 20 10 0

52,3- 46,9

36,5 —

29,9

20,6 .т.

¡Г

¡: 1:

Ш Культура меристеми ■ Термотерапш Х1мютератя:

□ РНК-аза

□ ациклов1р

□ амiксин

Середне ввдхилення - 9,89% Стандартне ввдхилення - 12,76%

Рис. 2. Ефектившсть оздоровлення при використанш р1зних метод1в

Отже, в наших дослщженнях найбшьш ефективним був метод хiмютерапп. Ефектившсть оздоровлення при х1мютерапп зросла вщ 15,9 до 31,7% порiвняно з використанням методу культури меристеми та вщ 6,6 до 22,4% порiвняно з методом термотерапи.

Ефективнiсть оздоровлення залежала не тшьки вiд методiв оздоровлення, але й вщ сортових особливостей. Так, найвища ефективнiсть оздоровлення досягнута у сорту Левада.

З отриманими нами оздоровленими лшями проведено мшророзмноження для наступного молекулярно-бюлопчного аналiзу на предмет щентичносп сортiв.

Висновки

1. Згiдно з даними 1ФА, не виявлено жодного клону, вшьного вiд вiрусiв (M, S). Клоновий добiр як метод оздоровлення е малоефективним.

2. Встановлено, що антивiруснi сполуки (амiксин, ацикловiр та РНК-аза) мають стимулюючу дда на морфогенез та регенерацiю рослин. Найбшьшу кiлькiсть регенерантiв отримано на середовищi з амiксином (94 лши зi 150 видiлених меристем). У розрiзi сортiв найбiльшу кiлькiсть регенерованих та оздоровлених рослин отримали у сорту Левада.

3. Частота регенераци зросла при хiмiотерапil вiд 39,3 до 62,7%; при термотерапи становила 33,4%; при культурi меристем - 36%.

4. Найбшьш ефективним е метод хiмiотерапil. Ефектившсть оздоровлення при хiмiотерапil зросла вщ 15,9 до 31,7% порiвняно з використанням методу культури меристеми та вщ 6,6 до 22,4% порiвняно з методом термотерапи.

Список л^ератури

1. Оздоровлення вихдного матерiалу насшнево! картоплi / Н.С. Кожушко, О.Г. Войтенко, В.1. Кришталь, Л.С. Торчицька // Вiсник Сум. НАУ. - 2006. - Вип. 11, № 12. - С. 9-12.

2. Бондарчук А.А. Виродження картоплi та прийоми боротьби з ним. - Бша Церква: БДАУ, 2007. - 103 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Методичш рекомендаци щодо проведення дослiджень з картоплею. - К.: Аграр. наука, 2002. - 32 с.

4. Оптимизация прийомов оздоровления, размножения и защиты семенного картофеля от вирусной инфекции: Метод. указания. - Минск: Бел. НИИЗР, 1996. - 16 с.

5. Слободян К.А., Олшник Т.М., Слободян С.О. Оздоровлення картоплi вщ вiрусних хвороб з використанням методу хiмiотерапil // Геном рослин: Зб. наук. ст. V Мiжнар. конф., 13-16 жовтня 2008 р. - Одеса: Ивденний бютехнолопчний центр в рослиннищга УААН, 2008. - С. 216-219.

Рекомендовано к печати д.б.н., проф. Митрофановой О.В.

МОРФОГЕННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ДЛИТЕЛЬНО ПАССИРУЕМЫХ КАЛЛУСНЫХ

КУЛЬТУР NICOTIANA TABACUM

В.Н. РЕШЕТНИКОВ, доктор биологических наук;

Т.И. ФОМЕНКО, кандидат биологических наук;

А.А. КУЗОВКОВА, кандидат биологических наук, Л.Г. БЕРДИЧЕВЕЦ; М.К. МАЛЮШ ГНУ «Центральный ботанический сад НАН Беларуси», Минск, Беларусь

Введение

Клетки длительно пассируемых каллусных культур in vitro характеризуются снижением или даже полной утратой способности к вторичной дифференцировке и регенерации растений [3, 7]. В пассируемом каллусе реализуется только генетическая программа функционирования дедифференцированных клеток и не осуществляется переход к программе дифференцировки при создании соответствующих условий [3, 4]. Поэтому при проведении исследований необходимо оценить морфогенный потенциал многократно пассируемого каллуса и установить временную точку, в которой каллусные клетки теряют способность к морфогенезу. Важным является и выяснение зависимости величины морфогенного потенциала длительно пассируемых каллусных клеток табака от типа первичного экспланта.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.