6410. Ольшанская Л.Н., Халиева А.С., Титоренко О.В. Локализация тяжелых металлов (Pb и Ni) в тканях и органах фасоли и сои в процессе их извлечения из почвы без воздействия и при действии магнитного поля и УФ-облучения на семена растений // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2015. Т. 58 №6. С. 89-94.
11. Ali L., Alsanius B.W., Rosberg A.K., Svensson B, Nielsen T., Olsson M.E. (2012) Effects of nutrision strategy on the levels of nutrients and bioactive compounds in blackberries // Evropean Food Research and Technology. №234 p. 33-44
12. Baker A.J.M. Accumulators and excluders - strategies in the response of plants to heavy metals // Journal of Plant Nutrition, 1981, V.3(1-4), P.643-654. D0l:10.1080/01904168109362867
13. Kaume L, Howard L, Devareddy L (2012) The Blackberry Fruit: A Review on Its Composition and Chemistry, Metabolism and Bioavailability, and Health Benefits // J. Agric. Food Chem., 2012, 60 (23), pp 5716-5727
УДК 634.75:581.1
Эффективность применения стерилизующих агентов для эксплантов земляники
Мацнева О.В., н.с. Ташматова Л.В., к.с.-х.н., с.н.с. Шахов В.В., м.н.с.
ФГБНУ ВНИИ селекции плодовых культур, Орёл, Россия, matsneva61@list.ru Аннотация
В данной работе приведены результаты по эффективности стерилизующих веществ при подготовке исходного материала земляники для клонального микроразмножения: 0,01% раствора мертиолата и 12% раствор перекиси водорода. Для сорта Царица рекомендуется использовать 12% раствор перекиси водорода, поскольку инфицированность эксплантов составила 20%, в то время как при использовании мертиолата - 33%. У сорта Фрида доля заражённых эксплантов составила 17% при обработке мертиолатом и 20% - перекисью водорода, у сорта Урожайная ЦГЛ: 27% и 25% соответственно. Наименьший процент контаминации отмечен у сорта Берегиня (11%) при использовании мертиолата и 12% -перекиси водорода.
Ключевые слова: земляника, стерилизующие агенты, клональное микроразмножение, инфицированность, контаминация
Efficiency of using sterilizing agents for strawberry explants
Mazneva O.V., research worker Tashmatova L.V., cand. agri. sci. Shakhov V.V., junior research worker
Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding, Orel, Russia
Abstract
The results on the effectiveness of sterilizing agents in the preparation of initial strawberry material for clonal micropropagation are given: 0.01% of merthiolate solution and 12% hydrogen peroxide solution. For strawberry cultivar Tzaritza it is recommended to apply 12% hydrogen peroxide solution because the rate of explant contamination was 20%, while when applying merthiolate it was 33%. In cultivar Frida the share of infected explants was 17% during the treatment with merthiolate and 20% during the treatment with hydrogen peroxide; in Urozhainaya TzGL it was 27% and 25%, respectively. The lowest percentage of contamination was noted in Bereginia (11%) during the treatment with merthiolate and 12% hydrogen peroxide.
Key words: strawberries, sterilizing agents, clonal micropropagation, infection, contamination
Введение
В связи с необходимостью перевода питомниководства на безвирусную основу актуальной задачей является оздоровление плодовых и ягодных культур (Упадышев, Метлицкая, 2013, Белошапкина, 2006).
В мировой практике клональное микроразмножение земляники садовой широко используется для оздоровления и быстрого размножения сортов. Однако, несмотря на разработанные методики и технологии получения посадочного материала с использованием культуры in vitro, возникает ряд проблем, снижающих эффективность метода. Основная проблема перевода растений in vivo - in vitro заключается в освобождении от
патогенных микроорганизмов без повреждения тканей эксплантов. Многочисленные исследования показывают, что большое значение имеют факторы, напрямую зависящие от физиологического состояния экспланта, прежде всего, система стерилизации и вид стерилизующего агента. Покровные ткани всех органов растений инфицированы различными микроорганизмами, внутренние обычно стерильны.
Для освобождения исходного материала земляники от сапрофитной микрофлоры используются различные химические соединения: вещества, содержащие активный хлор (гипохлорит натрия и кальция), ртутьсодержащие препараты (сулема, мертиолат, диоцид); нитрат серебра, перекись водорода и др. Для предварительной стерилизации покровных тканей используется 70% раствор этанола. Главным условием для стерилизующего вещества является его способность обеззараживать поверхностные ткани и легко смываться водой, не вызывая ожога (Кухарчик, 2016).
Наименьший процент контаминации наблюдается при стерилизации растительных тканей ртутьсодержащими препаратами (мертиолат, сулема) и гипохлоритом кальция. Обработка смесью спирта и перекиси водорода даёт несколько худшие результаты («Инновационные технологии возделывания...», 2010). Перекись водорода используется для основной стерилизации земляники в концентрациях от 13% (Атрощенко, 2001) до 30% (Кухарчик, 2016). С. А. Муратова (2008) рекомендует вместо высокотоксичных препаратов использовать раствор коммерческого препарата «Белизна».
Применение комплексной многоступенчатой стерилизации растительного материала значительно снижает инфицированность эксплантов на этапе введения.
Цель исследования: выявить наилучший стерилизующий агент на этапе введения эксплантов земляники в культуру in vitro и их последействие на этапе микроразмножения.
Материалы и методика
Объектами исследования являлись сорта земляники Урожайная ЦГЛ, Фрида, Царица и Берегиня. Стерилизацию исходного материала проводили по схеме:
1. промывка проточной водой - 40 минут;
2. обработка 70% раствором этанола - 10 секунд;
3. промывка автоклавированной дистиллированной водой - 10 минут;
4. обработка основным стерилизатом - 5-10 минут;
5. трёхкратная промывка автоклавированной дистиллированной водой по 10 минут.
В качестве основного стерилизатора применяли 0,01% раствор мертиолата и 12% раствор перекиси водорода. Стерилизацию проводили с использованием магнитной мешалки для равномерного вращения объектов. На этапе введения в культуру in vitro использовалась питательная среда MS с добавлением цитокинина 6-БАП в концентрации 0,5 мг/л. Учитывали наличие контаминации и жизнеспособность объектов. Лабораторные исследования проводили по общепринятой методике (Джигадло, 2005).
Результаты
В результате проведенных исследований было выявлено, что при стерилизации сорта Царица была отмечена высокая контаминация в варианте с мертиолатом (33%). Обработка перекисью водорода была более эффективной (20%). Погибшие экспланты отсутствовали (таблица 1).
Таблица 1 - Результативность применения стерилизаторов на этапе введения
Основной стерилизатор
Сорт Мертиолат Перекись водорода
Инф. Некроз Жизн. Инф. Некроз Жизн.
Берегиня 11 1 88 12 2 86
Царица 33 - 67 20 - 80
Урожайная ЦГЛ 27 1 72 25 5 70
Фрида 17 2 81 20 - 80
У сорта Урожайная ЦГЛ также выявлена высокая инфицированность в обоих вариантах (27% и 25%). Инфицированность эксплантов сорта Берегиня при обработке мертиолатом составила 11 %, при обработке перекись водорода (12%). У сорта Фрида меньший процент контаминации наблюдается при обработке мертиолатом (17%). Наиболее эффективно было проведено введение в культуру сортов Берегиня и Фрида. Жизнеспособность эксплантов был высокой в обоих вариантах: у сорта Берегиня 88% и 86%, у сорта Фрида - 81% и 80% соответственно.
На первом пассаже микроразмножения коэффициент размножения по всем исследуемым сортам существенно не различался и составил 1,1±0,3 - 1,6±0,9 микрорастений на 1 эксплант.
Выводы
Проведённые исследования показали неодинаковую реакцию сортов земляники на используемые стерилизаторы. Для сорта Царица более эффективно использовать при введении в культуру in vitro 12% раствор перекиси водорода, при этом получено 80% жизнеспособных эксплантов. По другим сортам преимущественного использования стерилизующего вещества не выявлено.
Литература
1. Атрощенко Г. П., Костицын В. В., Наделюев А. Л. Рекомендации по производству оздоровленного посадочного материала земляники. Санкт-Петербург, 2001. 15 с.
2. Белошапкина О. О. Система оздоровления земляники садовой от вирусов: автореф. дис. докт. с.-х.н. М., 2006. 40 с.
3. Джигадло Е. Н. (и др.). Методические рекомендации по использованию биотехнологических методов в работе с плодовыми, ягодными и декоративными культурами / под ред. Джигадло Е.Н. Орел: ВНИИСПК, 2005. 49 с.
4. Инновационные технологии возделывания земляники садовой: науч.-практ. изд. М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2010. 88 с.
5. Кухарчик Н. В. и (др.). Размножение плодовых растений в культуре in vitro / под общ. ред. Н.В. Кухарчик / Минск: Беларуская навука, 2016. 208 с.
6. Муратова С. А., Шорников Д. Г., Янковская М. Б. Биотехнологические методы размножения ягодных культур // Научно-практические достижения и инновационные пути развития производства продукции садоводства для улучшения структуры питания и здоровья человека: Мин-во сельского хозяйства РФ. Мичуринск. 2008. С. 63-69.
7. Упадышев М. Т., Метлицкая К. В., Донецких В. И., Борисова А. А. Технология получения оздоровленного от вируса посадочного материала плодовых и ягодных культур: метод. указания. М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2013. 92 с.
УДК 634.7:[606:63]
Использование биотехнологических методов в сохранении и ускоренном размножении ягодных культур
Молканова О.И., к.с.-х.н., в.н.с. Егорова Д.А., м.н.с. Мелещук Е. А., инженер
ФГБУН Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина Российской академии наук, Москва, Россия, molkanova@mail.ru
Аннотация
Работа посвящена усовершенствованию методик клонального микроразмножения малораспространенных сортов ценных ягодных культур. Изучены особенности морфогенетических процессов, оптимизированы условия на всех этапах культивирования in vitro. Определено влияние различных составов питательных сред на рост и развитие микропобегов. Сформирована коллекция ягодных культур in vitro, состоящая более чем из 300 видов, сортов и отборных форм, которые сохраняются в условиях замедленного роста (3-7°С).
Ключевые слова: ягодные культуры, клональное микроразмножение, морфогенез
The use of biotechnological methods in conservation and accelerated proliferation of berry crops
Molkanova O.I., cand. agri. sci., leading scientist Egorova D.A., junior scientist Meleshchuk E.A., engineer
FSBIS Main Botanical Garden named after N.V. Tsitsin of Russian Science Academy, Moscow, Russia, molkanova@mail.ru
Abstract
The work is devoted to improve the technology of microclonal propagation of valuable varieties of berry plants. Studied morphogenetic processes of this culture and the optimized conditions of cultivation on the main stages. The influence of different nutrient media compositions on the growth and development of microshoots is determined. Created a bank of sterile cultures of 300 species and varieties of berry crops, stored in condition of slow growth (3-7 °С). Key words: berry plants, clonal micropropagation, morphogenes
