CC BY
61
УДК 634.71:631.811.98
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МОДИФИКАЦИЙ ПРЕПАРАТА СУПЕРСТИМ В МАЛЫХ ДОЗАХ НА ЭТАПЕ ИНДУКЦИИ РИЗОГЕНЕЗА РАСТЕНИЙ РОДА ШЬт Ь C УЧЕТОМ ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ НА ЭТАПЕ АДАПТАЦИИ
С.В. АКИМОВА12, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (e-mail:asvl1@yandex.ru)
О.Н. АЛАДИНА1, профессор, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник В.В. КИРКАЧ1, соискатель, агроном А.Н. ВИКУЛИНА1, соискатель, старший преподаватель А.П. ГЛИНУШКИН2, доктор сельскохозяйственных наук, директор
Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева, ул. Тимирязевская, 49, Москва, 127550, Российская Федерация
2Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии, ул. Институт, вл. 5, р.п. Большие Вяземы, Одинцовский р-н, Московская обл.,143050, Российская Федерация
Резюме. Опыты проводили в 2013-2015 гг. в лаборатории клонального микроразмножения садовых растений РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева. Цель исследования - выявление целесообразности добавления препаратов Суперстим 1 и Суперстим 2 в малых дозах в питательную среду на этапе ризогенеза микрорастений рода Rubus L. Суперстим 1 - высокоэффективный природный стимулятор, полученный из меристематических тканей апексов картофеля, регулирующий синтез собственных гормонов в обработанных растениях, Суперстим 2 дополнительно содержит диатомовые водоросли. Для ризогенеза использовали питательную среду Мурасиге и Скуга (MS), содержавшую Я макро- и микросолей, витамины тиамин-гидрохлорид, пиридоксин-гидрохлорид, никотинамид по 0,5 мг/л, сахарозу - 15000 мг/л, агар-агар - 6000 мг/л. Препараты Суперстим 1 и Суперстим 2 добавляли в концентрациях 1х10'2-1х10'9 %, контроль - Я MS без синтетических гормонов и Я MS с индолилмасляной кислотой (0,5 мг/л). Повторность трехкратная по 10 растений. Растения, готовые к пересадке последовательно переносили в условия ex vitro, где выявляли последействие препаратов. На этапе ризогенеза эффективно добавлять в состав питательтной среды: препарат Суперстим 1 для сорта малины ремонтантной Пингвин - в концентрации 1х10-5 % (длительность субкультивирования сокращалась на 36 дней, приживаемость этапе адаптации составляла 90,0 против 83,3 % в контроле); для ежевично-малинового гибрида Логанберри - 1х 10-8 % (длительность субкультивирования сокращалась на 21 день, приживаемость соответствовала контролю - 96,7 %); Суперстим 2 для сорта малины ремонтантной Пингвин - в концентрации 1х10-6 % (длительность субкультивирования сокращалась на 21 день, приживаемость составила 93,3 против 83,3 % в контроле); для ежевично-малинового гибрида Логанберри при концентрации 1х10-2, 1х10-8,1х10-9 % - 36 дней (20 против 56 дней в контроле). Однако на этапе адаптации растения ежемалины на фоне последействия Суперстима 2 отличались невысокими показателями приживаемости и развития. Ключевые слова: клональное микроразмножение, малина ремонтантная, ежемалина, субкультивирование, укоренение, адаптация.
Для цитирования: Эффективность применения модификаций препарата Суперстим в малыхдозах на этапе индукции ризогенеза растений рода Rubus L. с учетом последействия на этапе адаптации/ С.В.Акимова, О.Н. Аладина, В.В. Киркач, А.Н. Викулина, А.П. Глинуш-кин//Достижения науки и техники АПК. 2017. Т. 31. № 2. С. 39-44.
Клональное микроразмножение - современный интенсивный способ массового бесполого размножения растений в культуре тканей и клеток, при котором полученные растения генетически идентичны исходному экземпляру [1]. При его использовании происходит освобождение тканей микропобегов от возбудителей многих
заболеваний, снижающих урожайность до 30-80 % [2], а реювенилизация организма после культуры in vitro [3] усиливает способность к вегетативному размножению.
Эффективность клонального микроразмножения растений рода Rubus L. во многом зависит от генотипи-ческих факторов, влияние которых проявляется в способности к росту меристем, размножению и укоренению [4, 5]. Для укоренения микропобегов in vitro используют питательную среду Мурасиге и Скуга, содержащую 1/2 макро- и микроэлементов [6], двойную концентрацию хелата железа и 15-20 г/л сахарозы [7].
Для индукции ризогенеза традиционно используют ауксины - индолилмасляную (ИМК), индолилуксусную (ИУК) и реже нафтилуксусную (НУК) кислоты [8, 9]. В зависимости от генотипа растений ризогенез может продолжаться от 30 до 70 дней. Длительное воздействие ауксина при этом стимулирует формирование корневых зачатков, но впоследствии ингибирует рост корней и способствует развитию каллуса [10, 11]. Отсутствие корневых волосков при культивировании in vitro также связано с недостатком кислорода, что ухудшает поглощение воды и минеральных солей и впоследствии негативно сказывается на адаптации микрорастений к нестерильным условиям
[12]. Поэтому сейчас большое внимание при совершенствовании технологии клонального микроразмножения уделяют изучению влияния новых биологически активных веществ на ризогенез in vitro.
Одно из направлений увеличения производства экологически безопасной продукции - использование биологически активных веществ нового поколения с высокой степенью распада за короткий период[13]. В середине 80-х гг. прошлого века в работах ряда исследователей были получены неожиданные результаты при изучении закономерностей проявления биологических эффектов, возникавших при использовании физиологически активных веществ в малых и сверхмалых дозах (СМД) с массовой концентрацией в интервале 10-5-10-17 М и менее. При ее уменьшении на 1-2 порядка эффект закономерно снижался, затем наступала «зона молчания» (эффект не наблюдали), а при дальнейшем уменьшении массовой доли на 4-6 порядков от первоначальной эффект возникал снова. Это явление получило название эффекта сверхмалых доз [14, 15, 16].
В институте биохимической физики РАН с 1987 г. исследовали возможности использования малых и сверхмалых доз биологически активных веществ (БАВ). Было установлено, что в области традиционных «физиологических» концентраций 10-4-10-9 М молекулы БАВ, встраиваясь в мембрану и взаимодействуя с окружающими молекулами фосфолипидов, влияют на белково-липидный комплекс
[13].Такой эффект СМД наблюдали при изучении разнообразных химических агентов: регуляторов роста растений, противоопухолевых препаратов, нейропептидов и гормонов, иммуномодуляторов, антиоксидантов и других как белковых, так и небелковых соединений. Использование сверхмалых доз БАВ в сельском хозяйстве пока не получило такого развития, как в медицине [17].
Определение четких критериев действия препаратов сокращает сроки проведения работ, улучшает качество
Рисунок. Внешний вид образцов в световой комнате.
адаптации к нестерильным условиям [18, 19], позволяя использовать различные варианты повышения устойчивости растений к поражению возбудителями болезней.
Цель исследований - выявление эффективности включения препаратов нового поколения Суперстим 1 и Суперстим 2 в малых дозах в состав питательной среды для сокращения длительности этапа ризогенеза микрорастений рода Rubus L. с учетом последействия на процессы развития растений ex vitro на этапе адаптации.
Условия, материалы и методы. Опыты проводили в 2013-2015 гг. в лаборатории клонального микроразмножения садовых растений лаборатории плодоводства РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, анализ результатов - в отделе резистентологии ВНИИФ.
Несмотря на большие успехи в разработке основных этапов клонального микроразмножения, наиболее сложным остается адаптация регенерантов к нестерильным условиям, так как потери на этом этапе могут составлять от 50 до 100 %. Приживаемость и успешное развитие микрорастений при адаптации зависят от комплекса таких факторов, как тип субстрата, освещенность, температура и влажность воздуха, инфекционная нагрузка и др. [11, 20, 21]. Для этого этапа характерны медленный начальный рост, слабое развитие надземной части и корневой системы, что не ограничивает возможности выращивания качественного посадочного материала с закрытой корневой системой [22]. Кроме того, один из приемов, используемых при пересадке микрорастений в нестерильные условия - пролив субстрата фунгицидами за 12 ч до высадки. Наши исследования показали, что в этом случае часто ингибируется рост и развитие адаптируемых растений [23].
Известно положительное действие препарата Супер-стим против комплекса болезней, например, его применение для предпосевной обработки семян капусты снижало их поражение патогенной микрофлорой, повышало лабораторную всхожесть и энергию прорастания [24].
В схему опыта были включены две модификации препарата Суперстим. Суперстим 1 (оригинатор ННПП «НЭСТ М») - высокоэффективный природный стимулятор, представляющий собой комплекс физиологически активных веществ из ростков картофеля, регулирующий в обработанных растениях синтез собственных гормонов и повышающий их урожайность и устойчивость к болезням [25]. В состав Суперстима 2 дополнительно включены диатомовые водоросли.
Рекомендуемые нормы расхода - 0,1 г/га для зерновых и 1 г/га для овощных, для плодовых растений еще не уста-
новлены. В клональном микроразмножении Суперстим впервые применили в 2012 г. на культуре картофеля [26].
Объекты исследований - ежевично-малиновый гибрид Логанберри, малина ремонтантная сорта Пингвин. Для ризогенеза использовали питательную среду Мура-сиге и Скуга (МБ), содержавшую 1/2 макро- и микросолей [6, 27], витамины тиамин-гидрохлорид, пиридоксин-гидрохлорид, никотинамид по 0,5 мг/л, сахарозу - 15000 мг/л, агар-агар - 6000 мг/л. Согласно схеме опыта препарат Суперстим 1 и Суперстим 2 добавляли в концентрациях (1х10-2-1х10-9 %). В качестве контроля использовали растения, высаженные для ризогенеза на среду !! МБ без гормонов и с добавлением 0,5 мг/л ИМК.
Технология приготовления экспериментальных растворов изучаемых препаратов предусматривала последовательное разведение исходного маточного раствора. Для приготовления раствора с концентрацией 1 х10-2 % Суперстим в количестве 100 мг растворяли в 1000 мл готовой питательной среды. Далее 100 мл раствора с концентрацией 1х10-2 % доводили питательной средой до 1000 мл и получали раствор 1х10-3 %. Аналогичным образом последовательно проводили разведение до более низких концентраций.
Питательную среду, предварительно разлитую в культуральные сосуды (по 30 мл в стеклянных банках объемом 100 мл), стерилизовали в автоклаве 20 мин при давлении пара 1 атм. В ламинарном боксе в каждый сосуд помещали по 10 микрочеренков длиной в 2-3 узла. Далее культуры инкубировали в световой комнате при интенсивности освещения 2500 люкс, 16-и часовом фотопериоде и температуре 20-22 °С. Повторность опыта трехкратная, по 10 растений в каждой повторности (см. рисунок).
Показатели роста и развития определяли на 20 и 35 день субкультивирования, учитывая при этом долю укоренившихся растений, количество корней и их длину. В опытных вариантах длительность этапа ризогенеза была различной, поэтому после укоренения на 21, 35 и 56 день, готовые к пересадке растения тщательно отмывали от питательной среды и высаживали на адаптацию в кассеты, наполненные смесью обогащенного торфа «Пельгорское-М» с перлитом
Таблица 1. Группировка микрорастений по степени развития
Степень Длина побе- Площадь листовой
развития гов, см поверхности, см2
Сильная 10-12 100-150
Средняя 5-9 40-99
Слабая 2-4 10-39
Таблица 2. Динамика укореняемости in vitro микрорастений при добавлении препаратов Суперстим 1 и Суперстим 2 в питательную среду в качестве индукторов ризогенеза
Среднее Средняя Среднее Средняя
Укореняе- количе- длина Укореняе- количе- длина
Вариант мость, % ство кор- корней, мость, % ство кор- корней,
ней, шт. см ней, шт. см
Суперстим 1 Суперстим 2
Малина ремонтная сорта Пингвин
20 день субкультивирования
Контроль:
с ИМК 13,3 3,7 3,6 13,3 3,7 3,6
без гормонов 20,0 2,7 4,2 20,0 2,7 4,2
Препараты в
концентрации:
1x10-2 % 33,3 6,7 5,4 40,0 6,3 5,9
1x10-3 % 40,0 8,0 4,6 20,0 3,3 2,8
1х10-4 % 46,7 9,0 4,6 13,3 1,5 3,0
1х10-5 % 53,3 11,3 7,7 13,3 3,0 2,6
1х10-6 % 50,0 7,0 5,6 33,3 4,7 4,4
1х10-7 % 30,0 4,5 2,7 13,3 3,5 2,3
1х10-8 % 50,0 10,0 7,8 13,3 4,5 4,8
1х10-9 % 33,3 5,3 4,9 10,0 4,0 3,3
35 день субкультивирования
Контроль:
с ИМК 40,0 6,3 10,1 40 6,3 10,1
без гормонов 53,3 8,7 5,6 30,0 4,3 4,8
Препараты в
концентрации:
1х10-2 % 46,7 13,0 15,3 43,3 7,7 12,8
1х10-3 % 50,0 9,7 10,7 46,7 9,0 12,5
1х10-4 % 50,0 12,0 9,2 46,7 5,7 10,3
1х10-5 % высажены 36,7 5,3 7,6
1х10-6 % высажены 53,3 9,3 14,0
1х10-7 % 40,0 5,3 4,9 36,7 10,5 14,1
1х10-8 % высажены 26,7 8,0 12,4
1х10-9 % 46,7 10,0 9,1 20 4,5 6,3
НСР05* 4,41 7,52 8,82 Fф< FT Fф< FT Fф< FT
Ежевично-малинный гибрид Логанбери
20 день субкультивирования
Контроль:
с ИМК 18,3 5,5 2,15 13,3 5,5 2,15
без гормонов 17,7 5,3 4,9 36,7 5,7 5,7
Препараты
в концентра-
ции:
1х10-2 % 40,0 7,7 8,9 63,3 9,0 8,5
1х10-3 % 36,7 5,0 4,8 43,3 6,7 8,9
1х10-4 % 43,3 6,0 6,1 46,7 7,3 7,7
1х10-5 % 40,0 5,7 6,8 13,3 3,0 3,2
1х10-6 % 53,3 9,0 10,1 10,0 3,5 4,0
1х10-7 % 63,3 14,3 18,5 40,0 5,3 4,6
1х10-8 % 43,3 6,0 7,9 50,0 6,0 6,7
1х10-9 % 53,3 8,7 14,8 60,0 9,7 9,4
35 день субкультивирования
Контроль:
с ИМК 36,7 6,3 3,7 36,7 6,3 3,7
без гормонов 36,7 7,0 10,4 43,3 6,7 10,4
Препараты
в концентра-
ции:
1х10-2 % 40,0 7,0 14,1 высажены
1х10-3 % 53,3 6,3 11,9 50,0 7,7 14,5
1х10-4 % 40,0 5,7 11,1 50,0 8,0 14,9
1х10-5 % 43,3 7,0 13,6 26,7 5,0 8,4
1х10-6 % высажены 16,7 4,0 6,1
1х10-7 % высажены 46,7 6,3 9,4
1х10-8 % 50,0 7,3 14,9 высажены
1х10-9 % высажены высажены
НСР05* 9,67 Рф< FT Fф< FT 4,20 3,7 Fф< FT
*НСР рассчитана по данным на 35-й день субкультивирования
в соотношении 3:1. В условиях теплицы для адаптации микрорастениям в течение 2 недель обеспечивали высокую влажность (80-90 %). При этом постепенно увеличивали продолжительность ежедневного кратковременного проветривания, температуру поддерживали в интервале 2025 °С. Учет роста и развития растений проводили 2 раза с ин-
тервалом в 14 дней, при этом определяли такие параметры, как приживаемость, суммарная и средняя длина побегов, среднее число побегов и площадь листовой поверхности. Для лучшей наглядности при учетах приживаемости и развития растений мы провели их группировку по степени развития: сильное, среднее и слабое (табл. 1).
Площадь листьев определяли методом калибровочных решеток. Для этого использовали прозрачные пластиковые пластинки размером 10x10 см, на одной из которых были нанесены квадратики площадью 0,5 см2. Листья, не отделяя от растений, вставляли между пластинками и определяли их площадь.
Статистическую обработку результатов проводили по Б.А. Доспехову с использованием программы Microsoft Office Ехсе1 2007 и методических материалов [28, 29].
Результаты и обсуждение. На этапе индукции корнеобразования малины ремонтантной сорта Пингвин длительность укоренения по вариантам колебалась в пределах 20-56 дней. При добавлении в состав питательной среды препарата Суперстим 1 в концентрациях 1x10-5, 1x10-6, 1x10-8 % через 20 дней субкультивирования укореняемость микрочеренков находилась на уровне или превышала 50,0 %, и растения были готовы к пересадке в нестерильные условия. Тогда как в контроле без гормонов и в опытных вариантах с концентрацией 1x10-3, 1x10-4 % это происходило на 35 день субкультивирования, в остальных вариантах растения высаживали на 56 день.
Добавление в состав питательной среды Суперстим 2 не оказало ожидаемого действия и не сократило период субкультивирования на этапе ризогенеза, который во всех опытных вариантах составил 56 дней, за исключением дозы 1x10-6 %, где уже через 35 дней субкультивирования укореняемость достигла 53,3 %, и растения высадили на адаптацию к условиям ex vitro (табл. 2).
Длительность этапа ризогенеза ежевично-малинового гибрида Логанберри в опытных вариантах также колебалась в пределах 20-56 дней. Препарат Суперстим 1 оказал по- 41
Таблица 3. Динамика приживаемости микрорастений малины ремонтант ной сорта Пингвин при изучении последействия добавления препаратов Су перстим 1 и Суперстим 2 в состав питательной среды на этапе ризогенеза
Вариант Приживае- Доля растений с Суммарная длина Среднее Средняя дли- Средняя площадь листовой поверх-
мость, % сильным и средним раз- побегов, см число побе- на побегов, см
витием. % гов ности. см2
Суперстим 1
учет через 14 дней
Контроль:
с ИМК 80,0 29,0 19,3 3,0 1,6 15,5
без гормонов 86,7 38,5 28,9 1,0 2,9 15,8
Препараты в
концентрации:
1x10-2 % 96,7 75,9 63,9 1,0 2,9 22,6
1х10-3 % 86,7 69,2 51,6 2,0 2,9 21,1
1х10-4 % 100,0 85,0 53,4 3,0 3,1 15,6
1х10-5 % 100,0 60,0 61,4 2,0 3,4 12,2
1х10-6 % 100,0 70,0 37,3 4,0 2,7 23,5
1х10-7 % 83,3 80,0 59,7 5,0 3,0 19,8
1х10-8 % 100,0 50,0 51,2 3,0 3,4 11,2
1х10-9 % 96,7 69,0 61,7 6,0 3,1 18,0
учет через 30 дней
Контроль:
с ИМК 83,3 32,0 77,1 1,0 9,6 184,0
без гормонов 83,3 80,0 168,2 1,0 8,4 265,9
Препараты в
концентрации:
1х10-2 % 96,7 72,4 175,0 1,0 8,3 275,0
1х10-3 % 83,3 64,0 131,8 2,0 8,2 283,4
1х10-4 % 66,7 70,0 100,2 3,0 7,2 901,0
1х10-5 % 90,0 77,8 197,5 2,0 9,4 198,8
1х10-6 % 66,7 70,0 95,7 4,0 6,8 57,0
1х10-7 % 80,0 79,2 152,3 5,0 8,0 320,6
1х10-8 % 53,3 81,3 124,8 3,0 9,6 187,6
1х10-9 % 93,3 71,4 177,2 6,0 8,9 227,7
НСР05 Рф< FT Fф< FT Fф< FT Fф< FT Fф< FT Fф< FT
Суперстим 2 учет через 14 дней
Контроль:
с ИМК 83,3 36,0 28,7 1,0 3,2 11,3
без гормонов 83,3 64,0 45,4 1,0 2,8 20,4
Препараты в
концентрации:
1х10-2 % 86,7 61,5 47,4 1,0 3,0 18,0
1х10-3 % 80,0 83,3 57,7 1,0 2,9 21,8
1х10-4 % 70,0 76,2 55,2 1,0 3,5 11,0
1х10-5 % 80,0 62,5 28,9 1,0 2,9 15,8
1х10-6 % 96,7 62,1 55,5 1,0 3,1 17,0
1х10-7 % 55,0 81,8 28,7 1,0 3,2 11,3
1х10-8 % 60,0 75,0 24,8 1,0 2,8 17,7
1х10-9 % 71,4 40,0 8,1 1,0 4,1 4,3
учет через 30 дней
Контроль:
с ИМК 83,3 32,0 77,1 1,0 9,6 184,0
без гормонов 83,3 80,0 168,2 1,0 8,4 265,9
Препараты в
концентрации:
1х10-2 % 86,7 76,9 163,7 2,0 8,2 294,0
1х10-3 % 80,0 75,0 159,0 3,0 8,8 228,3
1х10-4 % 73,3 86,4 161,3 4,0 8,5 256,7
1х10-5 % 55,0 72,7 72,7 5,0 9,1 208,0
1х10-6 % 93,3 75,0 184,0 6,0 8,8 235,0
1х10-7 % 55,0 90,9 90,8 7,0 9,1 209,0
1х10-8 % 60,0 75,0 75,0 8,0 8,3 267,0
1х10-9 % 71,4 100,0 47,7 9,0 9,5 187,0
НСР05 Fф< FT Fф< FT Fф< FT Fф< FT 4,39 72,24
*НСР05 рассчитана по данным на 30 день этапа адаптации
ложительное влияние на ускорение периода ризогенеза в вариантах 1х10-6, 1х10-7, 1х10-9 %, в которых на 20 день субкультивирования укореняемость микрочеренков составляла 53,3-63,3 % и они были высажены на адаптацию. В вариантах с концентрациями 1х10-3, 1х10-8 % длительность ризогенеза составила 35 дней, в контроле и остальных вариантах пересадку осуществляли на 56 день.
При добавлении препарата Суперстим 2 в концентрациях 1х10-2, 1х10-8, 1х10-9% длительность ризогенеза
составила 20 дней; 1х10-3, 1 х 10-4 % - 35 дней, в контроле и остальных вариантах - 56 дней (см. табл. 2).
По результатам изучения динамики приживаемости в нестерильных условиях микрорастений малины ремонтантной сорта Пингвин на 30 день адаптации выпады в среднем составили 6,7-46,7 %. В вариантах с последействием препарата Суперстим 1 выявлено преимущество концентраций 1х10-2, 1х10-5, 1х10-9 %, при использовании которых приживаемость составила 90,096,7 %, по сравнению с 83,3 % в контроле, доля растений с сильным и средним развитием - 71,4-77,8 %, против 32,0 % в контроле (табл. 3).
Приживаемость растений, предварительно укорененных на питательной среде с препаратом Суперстим 2, на 30 день адаптации превосходила показатели контроля только в варианте 1х10-6% (93,3 % против 83,3 % в контроле), доля растений с сильным и средним развитием - 75,0 % против 32,0 % в контроле (см. табл. 3).
На 30 день адаптации микрорастений ежемалины Логанберри к условиям ex vitro выпады составили 0-20,0 %. При укоренении на питательной среде с добавлением Суперстим 1 приживаемость в варианте 1 х10-4 % составляла 100 %, в варианте 1х10-8 % была равна контролю (96,7 %), в остальных случаях -ниже, чем в контроле. Однако доля растений с сильным и средним развитием при использовании этого препарата на этапе ризогенеза в концентрации 1х10-5, 1 х10-7, 1х10-8 % составила 85,7-88,0 % против 48,3 % в контроле с ИМК (табл. 4).
Последействие добавления в питательную среду Суперстим 2, также обеспечивало достаточно высокую приживаемость микрочеренков, которая составила в среднем по вариантам 83,3100 % против 96,7 % в контроле. Однако доля растений с сильным и средним развитием в среднем по вариантам составила 8,0-46,4 %, за исключением использования препарата в концентрации 1х10-8 %, после которого величина этого показатель составила 72,0 % против 48,3 % в контроле, однако в этом варианте приживаемость уступала показателям контроля (83,3 против 96,7 %).
Таблица 4. Динамика приживаемости микрорастений ежевично-малинового гибрида Логанберри при изучении последействия добавления препарата Суперстим 1 и Суперстим 2 в состав питательной среды на этапе ризогенеза
Вариант Приживаемость, % Доля растений с сильным и средним развитием, % Суммарная длина побегов, см Среднее число побегов Средняя длина побегов, см Средняя площадь листовой поверхности, см2
Суперстим 1
учет через 14 дней
Контроль:
с ИМК 96,7 75,9 63,9 1,0 2,9 22,6
без гормонов 100,0 36,7 31,0 1,0 2,8 17,8
Препараты в
концентрации:
1х10-2 % 86,7 65,4 37,7 1,0 2,2 79,0
1x10-3 % 86,7 76,9 55,8 1,0 2,8 24,1
1х10-4 % 100,0 70,0 55,9 1,0 2,7 28,5
1х10-5 % 93,3 67,9 55,6 1,0 2,9 20,4
1х10-6 % 80,0 33,3 20,7 1,0 2,6 21,3
1х10-7 % 86,7 34,6 26,8 1,0 3,0 13,9
1х10-8 % 96,7 62,1 57,5 1,0 3,2 15,3
1х10-9 % 90,0 70,4 59,6 1,0 3,1 16,6
учет через 30 дней
Контроль:
с ИМК 96,7 48,3 158,7 1,0 11,3 147,0
без гормонов 83,3 28,0 79,3 1,0 11,3 147,0
Препараты в
концентрации:
1х10-2 % 86,7 76,9 168,2 1,0 8,4 265,9
1х10-3 % 86,7 69,2 154,5 1,0 8,6 247,6
1х10-4 % 100,0 70,0 170,5 1,0 8,1 304,5
1х10-5 % 93,3 85,7 204,5 1,0 8,5 257,0
1х10-6 % 83,3 72,0 136,5 1,0 7,6 447,0
1х10-7 % 83,3 88,0 172,8 1,0 7,9 357,8
1х10-8 % 96,7 86,2 220,3 1,0 8,8 233,5
1х10-9 % 80,0 70,8 138,7 1,0 8,2 295,8
НСР05* Рф< FT Fф< FT Fф< FT Fф< FT Fф< FT 24,47
Суперстим 2
учет через 14 дней
Контроль:
с ИМК 96,7 75,9 63,9 1,0 2,9 22,6
без гормонов 100,0 36,7 31,0 1,0 2,8 17,8
Препараты в
концентрации:
1х10-2 % 100,0 36,7 38,8 1,0 3,5 8,7
1х10-3 % 100,0 43,3 35,2 1,0 2,7 21,6
1х10-4 % 100,0 30,0 26,8 1,0 3,0 13,9
1х10-5 % 100,0 30,0 22,0 1,0 2,5 12,6
1х10-6 % 90,0 22,2 4,2 1,0 2,1 3,7
1х10-7 % 83,3 12,0 8,3 1,0 2,8 13,7
1х10-8 % 93,3 25,0 18,6 1,0 2,7 18,5
1х10-9 % 96,7 44,8 43,0 1,0 3,3 11,6
учет через 30 дней
Контроль:
с ИМК 96,7 48,3 158,7 1,0 11,3 147,0
без гормонов 83,3 28,0 79,3 1,0 11,3 147,0
Препараты в
концентрации:
1х10-2 % 100,0 43,3 115,8 1,0 8,9 220,5
1х10-3 % 100,0 43,3 106,8 1,0 8,2 284,3
1х10-4 % 100,0 30,0 79,5 1,0 8,8 223,3
1х10-5 % 100,0 30,0 69,2 1,0 9,0 220,2
1х10-6 % 90,0 22,2 22,7 1,0 11,3 147,0
1х10-7 % 83,3 8,0 22,7 1,0 11,3 147,0
1х10-8 % 83,3 72,0 123,0 1,0 6,8 57,0
1х10-9 % 93,3 46,4 102,3 2,0 7,9 347,0
НСР05* Fф< FT Fф< FT Fф< FT Fф< FT Fф< FT 15,98
* НСР рассчитана по данным на 30 день этапа адаптации
Выводы. В качестве индуктора корнеобразования при клональном микроразмножении растений рода НиЬив _. эффективно введение в состав питательной среды препарата Суперстим 1: для сорта малины ремонтантной Пингвин в концентрации 1х10-5 % (длительность субкультивирования сокращалась до 20 дней против 56 дней в контроле), приживаемость на этапе адаптации возрастала до 90 % против 83,3 % в контроле, доля растений с сильным и средним развитием составляла 77,8 против 32,0 % в контроле); для ежевично-малинового гибрида Логанберри -1х10-8 % (длительность субкультивирования сокращалась до 35 дней против 56 дней в контроле, приживаемость на этапе адаптации была равна контролю - 96,7 %, доля растений с сильным и средним развитием достигала 86,2% против 48,3 % в контроле).
Препарат Суперстим 2 обеспечил наилучшие результаты на малине ремонтантной Пингвин при концентрации 1 х10-6 %: длительность субкультивирования сокращалась на 21 день (35 против 56 дней в контроле), приживаемость на этапе адаптации составила 93,3 % против 83,3 % в контроле, доля растений с сильным и средним развитием - 75 % против 32 % в контроле. Для ежевично-малинового гибрида Логанберри при концентрации Суперстима 2 1х10-2, 1х10-8, 1х10-9 % длительность субкультивирования сокращалась на 36 дней (20 против 56 дней в контроле), однако на этапе адаптации эти растения отличались невысокими показателями приживаемости и развития. Поэтомуприменять препарат Суперстим 2 в качестве индуктора корнеобразования на этапе ризогенеза микрорастений ежемалины Логанбер-ри нецелесообразно.
Литература.
1. Катаева Н.В. Клональное микроразмножение растений. М.: Наука, 1983. 96 с.
2. Hedtrich T. Gewebekulturs Reistrauchbeerenobst und Resultatein der Paxis an Wendung // Rheinische Monatsachenrift. 1983. V. 71. № 2. Рр. 52-54.
3. Pliego-Alfare F.J. Development of in vitro rooting bioassay using juvenile stem cuttings of Persea americane Mill// Hort Sci. 1988. V. 63. № 2. Рр. 295-301.
4. Райков И.А. Совершенствование клонального микроразмножения межвидовых форм смородины чёрной и малины ремонтантного типа:дисс.... канд. с.-х. наук: 06.01.05. Брянск, 2011. 132с.
5. Сковородников Д.Н. Особенности клонального микроразмножения in vitro и ускорение селекции новых ремонтантных форм малины:автореф. дисс.... канд. с.-х.: 06.01.05, 03.00.12. Брянск, 2004. 20с.
6. Туровская Н.И., Стрыгина О.В. Микроклональное размножение малины // Садоводство и виноградорство. 1992. № 8. С. 26-29 с.
7. Высоцкий В.А. Усовершенствование способов получения растений малины из изолированных меристематических верхушек// Ягодоводство в нечерноземье: сб. научных трудов ВСТИСП. М.: НИЗИСНП, 1984. С. 3-8.
8. Упадышев М.Т. Клональное микроразмножение некоторых нетрадиционных культур рода Rubus//Ягодоводство в Нечерноземье. М.: ВСТИСП, 1993. С. 10-18.
9. Упадышев М.Т., Высоцкий В.А. Размножение ежевики и малины чёрной методом культуры тканей // Садоводство и виноградарство. 1991. № 6. С. 24-27.
10. Nicholas I.R. The use of fluorescence microscopy to monitor root development in micropropagated explant// J. of Hort. Sci. 1986. V. 61. № 4. Рр. 417-421.
11. Деменко В.И., Лебедев В.Г., Шестибратов К.А. Адаптация растений, полученных in vitro, к нестерильным условиям// Известия ТСХА. 2010. Вып. 1. С. 73-85.
12. Gresshoff P. Sindicate. Methods employed in planting aut Tissue culture. The horizons of tissue culture propagation // A seminar directed by Dr. R.A. de Fossard for the N.S.W. association of Nurserymen Ltd. At the University of Sydney. 3-4 Desember. Sydney (Australia):University of Sydney, 1977. Рр. 106-108.
13. Романенко Е.С., Брыкалов А.В. Перспективы исследования биорегуляторов роста нового поколения в виноградарстве (обработка черенков винограда водным экстрактом биогумуса и растворами лигногуматов) // Проблемы экологии и защиты растений в сельском хозяйстве. Ставрополь: Ставропольский госуд. агр. ун-т., 2004. С. 15-17.
14. Блюменфельд Л.А. Понятие конструкции в биологической физике. К вопросу о механизме действия сверхмалых доз // Рос. хим. журн. 1999. Т. XLIII. № 5. С. 15-20.
15. Бурлакова Е.Б. Особенности действия сверхмалых доз биологически активных веществ и физических факторов низкой интенсивности // Рос. хим. журн. 1999. Т. XLIII. № 5. С. 3-11.
16. ВерещагинА.Л., Цой Т.Л., Кропоткина В.В. Применение стимуляторов роста в сверхмалых(гомеопатических) дозахв сельском хозяйстве // Производные хитозана и стимуляторы роста в сельском хозяйстве. Барнаул: Ползуновский вестник,. 2006. С. 343-348.
17. Горбатенко И.Ю. Сверхмалые дозы биологически активных веществ и перспективы их использования// Изв. РАН, серия биологическая. 1997. № 1. С. 107-110.
18. Неорганические факторы управления патогенными бактериями/ А.П. Глинушкин, С.Г. Безрядин, О.П. Айсувакова, Е.А. Бат-манова //Russian Agricultural Science Review. 2014. Т. 3. № 3. С. 44-48.
19. Совершенствование способов подготовки микрорастений малины к адаптации / С.В. Акимова, А.Н. Викулина, И.Н. Буянов, А.П. Глинушкин //Плодоводство и ягодоводство России. 2014. Т. 39. С. 16-19.
20. Шорников Д.Г., Янковская М.Б., Муратова С.А. Укоренение in vitro и адаптация нетрадиционных садовых культур// VIII Международная научно-методическая конференция «Интродукция нетрадиционных и редких растений». Воронеж: Кварта. 2008. Т. 1. С. 335-337.
21. Сковородников Д.Н., Райков И.А., Челяев Д.Н. Адаптация полученных in vitro растений малины к нестерильным условиям //Вестник Орловского государственного аграрного университета. 2012. Т. 35. № 2. С. 70-72.
22. Деменко В.И. Микроклональное размножение плодовых и ягодных культур: методические указания к практическим занятиям по плодоводству. М.: Изд-во РГАУ МСХА, 1997. С. 48-50.
23. Викулина А.Н. Адаптация растений рода Rubus L., размноженных in vitro, и оценка их последующего развития: автореф. дисс.... на соискание ученой степени кандидата с.-х. наук. М., 2016. 26 с.
24. Семенов А.М., Глинушкин А.П., Соколов М.С. Органическое земледелие и здоровье почвенной экосистемы //Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 8. С. 5-8.
25. Разумова Т.Н. Эффективность применения регуляторов роста на картофеле//Вопросы картофелеводства: материалы школы молод. учен. ВНИИКХ. М., 2004. С. 162-167.
26. Тектониди И.П., Башкардин В.И., Михалин С.Е. Влияние Фумара и Суперстима в семеноводстве картофеля и результаты грунтоконтроляэлиты в 2012 году//Картофелеводство: материалы V научно-практической конференции «Состояние и перспективы инновационного развития современной индустрии картофеля». М.: ВНИИКХ.-2012. С. 152-157с.
27. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures // Phisiol. Plantarum. 1962. V3. № 15 (3). Рр. 473-497.
28. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1968. 253 с.
29. Исачкин А.В., Крючкова В.А. Основы научных исследований в садоводстве: рабочая тетрадь. 3-е изд., исправл. и доп. М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2015. 94 с.
EFFICIENCY OF SUPERSTIM MODIFICATIONS IN SMALL DOSES DURING RHIZOGENESIS INDUCTION OF RUBUS L. PLANTS TAKING INTO ACCOUNT THE AFTER-EFFECT DURING ADAPTATION
S.V. Akimova12, O.N. Aladina1, V.V. Kirkach1, A.N. Vikulina1, A.P.Glinushkin2
Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy, ul. Timiryazevskaya, 49, Moskva, 127550, Russian Federation 2All-Russian Research Institute of Phytopathology, ul. Institut, vl. 5, r.p. Bol'shie Vyazemy, Odintsovskii r-n, Moskovskaya obl.,143050, Russian Federation
Abstract. Experiments were carried out in 2013-2015 in the laboratory of clonal micropropagation of garden plants of fruit growing laboratory of Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy. The purpose of the research was to identify the effectiveness of Superstim 1 and Superstim 2 in small doses in the nutritional medium during Rubus L. rhizogenesis. Superstim 1 is a highly effective natural stimulant derived from meristem tissues of potato apex, which regulates the synthesis of own hormones in treated plants; Superstim-2, in addition, contains diatoms. For rhizogenesis we used the Murashige and Skoog nutritional medium (MS), contained 1/2 macro- and micro-salts, vitamins thiamin-hydrochloride (0.5 mg/l), pyridoxine-hydrochloride (0.5 mg/l), nicotinamide (0.5 mg/l), sucrose (15000 mg/l), agar-agar (6000 mg/l). Superstim 1 and Superstim 2 were added at concentrations from 1x10E-2 to 1x10E-9 %. The control was 1/2 MS without synthetic hormones and 1/2 MS with indolebutyric acid (0.5 mg/l). The replication was three-fold; 10 plants in each replication. Plants, prepared for relocation, were consecutively transferred under ex vitro conditions, where the after-effect of the preparation was studied. At the rhizogenesis stage it is effective to add the studied preparations for different varieties and hybrids at different concentrations. Superstim 1 is recommended for remontant raspberry 'Pingvin' at the concentration of 1x10E-5 % (the duration of subculturing reduced by 36 days; the survival ability at the adaptation stage was 90.0 % against 83.3 % in the control). It is also recommended for blackberry-raspberry hybrid Loganberry at the concentration of1x10E-8 % (the duration of subculturing reduced by 21 days; the survival ability was equal to the control - 96.7 %). Superstim 2 is recommended for remontant raspberry 'Pingvin' at the concentration of 1x10E-6 % (the duration of subculturing reduced by 21 days; the survival ability was 93.3 % against 83.3 % in the control). It is also recommended for blackberry-raspberry hybrid Loganberry at the concentrations of 1x10E-2 %, 1x10E-8 %, 1x10E-9 % (the duration of subculturing reduced by 36 days). However, at the adaptation stage the plants were characterized by low survival ability and development. Keywords: clonal micropropagation, remontant raspberry, tayberry, subculturing, rooting, adaptation.
Author Details: S.V. Akimova, Cand. Sc. (Agr.), assoc. prof. (e-mail:asvl1@yandex.ru); O.N. Aladina, D. Sc. (Agr.), prof., chief research fellow; V.V. Kirkach, applicant, agronomist; A.N. Vikulina, applicant, senior lecturer; A.P. Glinushkin, D. Sc. (Agr.), director. For citation: Akimova S.V., Aladina O.N., Kirkach V.V., Vikulina A.N., Glinushkin A.P. Efficiency of Superstim Modifications in Small Doses during Rhizogenesis Induction of Rubus L. Plants Taking into Account the After-Effect during Adaptation. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2017. V. 31. No.2. Pp. 39-44 (in Russ.).
