Научная статья на тему 'КЛОНАЛЬНОЕ МИКРОРАЗМНОЖЕНИЕ ДЕКОРАТИВНОГО ЗЛАКА МОЛИНИИ ГОЛУБОЙ (MOLINIA CAERULEA (L.) MOENCH)'

КЛОНАЛЬНОЕ МИКРОРАЗМНОЖЕНИЕ ДЕКОРАТИВНОГО ЗЛАКА МОЛИНИИ ГОЛУБОЙ (MOLINIA CAERULEA (L.) MOENCH) Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
110
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДЕКОРАТИВНАЯ ТРАВА / MOLINIA CAERULEA / СИЛИПЛАНТ / ОЗДОРОВЛЕНИЕ / КЛОНИРОВАНИЕ / СТЕРИАЛИЗАЦИЯ / ПИТАТЕЛЬНАЯ СРЕДА / АДАПТАЦИЯ / IN VITRO / РЕГЕНЕРАНТ / СУБСТРАТ / DECORATIVE GRASS / SILIPLANT / RECOVERY / CLONING / STERILIZATION / NUTRIENT MEDIUM / ADAPTATION / REGENERANT / SUBSTRATE

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Леконцева Т. Г., Федоров А. В.

Исследования посвящены разработке технологии клонального микроразмножения декоративного злака молинии голубой (Molinia caerulea (L.) Moench). Концентрация 2,0 мг/л цитокинина 6-бензиламинопурина (6-БАП) способствовала получению максимального количества микропобегов: 6,3 и 7,9 шт. на средах Андерсона и Мурасиге-Скуга (МS) соответственно, что превосходило контроль на 4,7 и 6,3 шт. (НСР05 = 2,3). Наибольшая длина побегов была отмечена на безгормональных средах, с увеличением содержания 6-БАП данный показатель существенно снижался. На средах Андерсона и МS с 1,0 мг/л 6-БАП длина побегов в среднем составила 21,5 и 26,4 мм соответственно, что позволило пересадить их на укоренение, минуя высадку на среду для элонгации. Включение в состав среды МS микроудобрения «Силиплант» в дозах 1,0 и 2,0 мл/л способствовало существенному увеличению размеров побегов на 16,7 и 10,7 мм (НСР05 = 8,9) соответственно в сравнении с контролем (МS). В качестве среды для ризогенеза рекомендуется использовать среду Андерсона и 0,5 мг/л индолил-3-уксусной кислоты: через две недели культивирования регенеранты имели стандартный вид с развитыми корнями, пригодными для высадки на адаптацию. На этапе адаптации полив субстрата биофунгицидом «Триходерма вериде» согласно инструкции и однократное опрыскивание злаков микроудобрением «Силиплант» в дозе 1,5 мл/л способствовали их 100 % приживаемости.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Леконцева Т. Г., Федоров А. В.

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

CLONAL MICROPROPAGATION OF DECORATIVE CEREAL MOLINIA CAERULEA (L.) MOENCH

The research is devoted to the development of clonal micro-propagation technology of the decorative cereal Molinia caerulea (L.) Moench. The concentration of 2.0 mg /l of cytokinin 6-benzylaminopurine (6-BAP) contributed to obtaining the maximum number of microshoots: 6.3 and 7.9 pcs. on Anderson's and Murashige-Skoog's (MS) media, respectively, which exceeded the control (by 4.7 and 6.3, respectively, with LSD05 = 2.3). The length shoots were observed on hormone-free media, this indicator significantly decreased with an increase in 6-BAP content. On Anderson and MS media with 1.0 mg/l 6-BAP, the shoot length averaged 21.5 and 26.4 mm, respectively, which made it possible to transplant them for rooting, bypassing planting on a medium for elongation. The inclusion of the Siliplant micro-fertilizer in the MS medium at doses of 1.0 and 2.0 ml/l contributed to a significant increase in shoot size, by 16.7 and 10.7 mm (LSD05 = 8.9), respectively, in comparison with the control (MS). It is recommended to use Anderson's medium and 0.5 mg/l of indole-3-acetic acid as a medium for rhizogenesis: after two weeks of cultivation, the regenerants had a standard appearance with developed roots suitable for planting for adaptation. At the adaptation stage, watering the substrate with the biofungicide «Trichoderma veride» according to the instructions and a cereals single spraying with the micro-fertilizer «Siliplant» at a dose of 1.5 ml/l contributed to their 100 % survival rate.

Текст научной работы на тему «КЛОНАЛЬНОЕ МИКРОРАЗМНОЖЕНИЕ ДЕКОРАТИВНОГО ЗЛАКА МОЛИНИИ ГОЛУБОЙ (MOLINIA CAERULEA (L.) MOENCH)»



https://doi.org/10.30766/2072-908L2020.2L6.713-720

УДК 581.143.6:635.925

Клональное микроразмножение декоративного злака молинии голубой (Molinia caerulea (L.) Moench)

О 2020. Т. Г. Леконцева-^, А. В. Федоров

ФГБУН «Удмуртский Федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук», г. Ижевск, Российская Федерация

Исследования посвящены разработке технологии клонального микроразмножения декоративного злака молинии голубой (Molinia caerulea (L.) Moench). Концентрация 2,0 мг/л цитокинина 6-бензиламинопурина (6-БАП) способствовала получению максимального количества микропобегов: 6,3 и 7,9 шт на средах Андерсона и Мурасиге-Скуга (MS) соответственно, что превосходило контроль на 4,7 и 6,3 шт (НСР05 = 2,3). Наибольшая длина побегов была отмечена на безгормональных средах, с увеличением содержания 6-БАП данный показатель существенно снижался. На средах Андерсона и MS с 1,0 мг/л 6-БАП длина побегов в среднем составила 21,5 и 26,4 мм соответственно, что позволило пересадить их на укоренение, минуя высадку на среду для элонгации. Включение в состав среды MS микроудобрения «Силиплант» в дозах 1,0 и 2,0 мл/л способствовало существенному увеличению размеров побегов на 16,7 и 10,7мм (НСР05 = 8,9) соответственно в сравнении с контролем (MS). В качестве среды дляризоге-неза рекомендуется использовать среду Андерсона и 0,5 мг/л индолил-3-уксусной кислоты: через две недели культивирования регенеранты имели стандартный вид с развитыми корнями, пригодными для высадки на адаптацию. На этапе адаптации полив субстрата биофунгицидом «Триходерма вериде» согласно инструкции и однократное опрыскивание злаков микроудобрением «Силиплант» в дозе 1,5 мл/л способствовали их 100 % приживаемости.

Ключевые слова: декоративная трава, Molinia caerulea, Силиплант, оздоровление, клонирование, стериализация, питательная среда, адаптация, in vitro, регенерант, субстрат

Благодарности: работа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБУН «Удмуртский Федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук» (тема № НИОКТР АААААА-А18-118031390077-4).

Авторы благодарят рецензентов за вклад в экспертную оценку статьи.

Конфликт интересов: авторы заявили об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Леконцева Т. Г., Федоров А. В. Клональное микроразмножение декоративного злака молинии голубой (Molinia caerulea (L.) Moench). Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2020;21(6):713-720. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.6.713-720

Поступила: 20.10.2020 Принята к публикации: 25.11.2020 Опубликована онлайн: 10.12.2020

Clonal micropropagation of decorative cereal Molinia caerulea (L.) Moench

© 2020. Tatyana G. Lekontseva^1, Alexander V. Fedorov

Udmurt Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Izhevsk,, Russian Federation

The research is devoted to the development of clonal micro-propagation technology of the decorative cereal Molinia caerulea (L.) Moench. The concentration of 2.0 mg /l of cytokinin 6-benzylaminopurine (6-BAP) contributed to obtaining the maximum number of microshoots: 6.3 and 7.9 pcs. on Anderson's andMurashige-Skoog's (MS) media, respectively, which exceeded the control (by 4.7 and 6.3, respectively, with LSD05 = 2.3). The length .shoots were observed on hormone-free media, this indicator significantly decreased with an increase in 6-BAP content. On Anderson and MS media with 1.0 mg/l 6-BAP, the shoot length averaged 21.5 and 26.4 mm, respectively, which made it possible to transplant them for rooting, bypassing planting on a medium for elongation. The inclusion of the Siliplant micro-fertilizer in the MS medium at doses of 1.0 and 2.0 ml/l contributed to a significant increase in shoot size, by 16.7 and 10.7 mm (LSD05 = 8.9), respectively, in comparison with the control (MS). It is recommended to use Anderson's medium and 0.5 mg/l of indole-3-acetic acid as a medium for rhizogenesis: after two weeks of cultivation, the regenerants had a standard appearance with developed roots suitable for planting for adaptation. At the adaptation stage, watering the substrate with the biofungicide«Trichoderma veride» according to the instructions and a cereals single spraying with the micro-fertilizer «Siliplant» at a dose of 1.5 ml/l contributed to their 100 % survival rate.

Keywords: decorative grass, Molinia caerulea, Siliplant, recovery, cloning, sterilization, nutrient medium, adaptation, in vitro, regenerant, substrate

Acknowledgments: the research was carried out under the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of Udmurt Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (theme No. АААААА-А18-118031390077-4).

The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of this work.

Conflict of interest: the authors declare no conflict of interest.

For citation: Lekontseva T. G., Fedorov A. V. Clonal micropropagation of decorative cereal Molinia caerulea (L.) Moench. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2020;21(6) 713-720. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.2L6.713-720

Received: 20.10.2020 Accepted for publication: 25.11.2020 Published online: 10.12.2020

Природный стиль - устойчивый тренд современного озеленения. Неотъемлемой частью садово-парковых композиций природного стиля являются декоративные злаки семейства Мят-ликовые. Злаковые культуры распространены по всей территории Российской Федерации, имеют большое разнообразие как внешнее, так и ботаническое. Одним из многочисленных плюсов использования злаков в озеленении является то, что они не требуют особого ухода и устойчивы к вредителям и болезням. Представители этого семейства отлично уживаются с другими культурами, что позволяет их применять в разнообразных комбинациях миксборде-ров, альпийских горок, при создании садов злаковых трав, в одиночных посадках [1, 2].

Традиционный способ размножения сортовых декоративных злаков вегетативный -делением корневищ. Однако данный способ является трудоемким, малопродуктивным, подразумевает содержание маточных растений, школки для доращивания и т. д. Также есть риск попадания семенного материала злака при его созревании на маточные насаждения, что не гарантирует сортовую чистоту получаемых саженцев. Биотехнология стала важной альтернативой основным способам размножения. Биотехнологические приемы, в том числе методы клонального микроразмножения, позволяют ускорить размножение ценных генотипов и получить оздоровленный безвирусный посадочный материал1 [3].

Особенно важным для технологии размножения in vitro любой культуры является подбор регуляторов роста. Известно, что рост и развитие растения, прохождение этапов онтогенеза регулируется сложной системой баланса фитогормонов2. Применение регуляторов роста из групп цитокининов и ауксинов и варьирование их соотношением в процессе культивирования позволяет сдвинуть рост и развитие в желаемом направлении. Из цитоки-нинов наиболее часто используют 6-бензил-аминопурин (6-БАП), а из ауксинов - индолил-3-уксусную кислоту (ИУК). При этом почти

каждый новый объект требует корректировки этих количеств3.

После выращивания растений in vitro, их адаптация к условиям почвы нередко вызывает затруднения и приводит к гибели растений, полученных в стерильных условиях. В связи с этим актуальным является использование веществ, способствующих улучшению адаптации регенерантов. В качестве таких веществ могут быть использованы соединения кремния, представленные в препаратах «НВ-101», «Черказ», «Мелафен», «Силиплант», «Биокремний» и других.

Кремний выполняет множество функций в растительном организме: оказывает влияние на рост и развитие, урожайность и его качество, повышает эффективность фотосинтеза и активность корневой системы, особенную и удивительную роль играет в повышении устойчивости растений к стрессам различной природы (как биотическим, так и абиотическим) [4, 5].

Применение кремнийсодержащих препаратов при клональном микроразмножении растений изучено недостаточно, поэтому исследования в этом направлении являются актуальными. При культивировании микрочеренков in vitro создаются контролируемые условия: асептическая питательная среда; строго заданная рецептура среды с определенным химическим составом и кислотностью; оптимальная влажность; температурный режим и освещенность. Микрочеренки и микросаженцы находятся в строго контролируемых условиях. Особую роль кремниевые препараты могут сыграть при выведении микросаженцев на адаптацию, когда они испытывают сильнейший стресс по отношению к условиям окружающей среды.

Положительные результаты получены при использовании микроудобрения «Силип-лант» при адаптации микрорастений жимолости синей, роз [6, 7, 8].

В исследованиях А. Н. Реброва [9] показано положительное влияние «Мелафена» на адаптацию микросаженцев винограда, М. Г. Марковой, Е. Н. Сомовой - «НВ-101» на адаптацию микросаженцев жимолости синей.

'Баранова О. Г. Основы микроразмножения редких растений: учебно-методическое пособие. Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет», 2009. 64 с.

2Там же.

3Баранова О. Г. Указ. соч.

Совместное применение «Силипланта» и «ЭкоФуса» при клональном микроразмножении земляники садовой в составе питательной среды при освещении экспериментальными облучателями способствовало увеличению коэффициента размножения в 1,7 раза [11]. Введение в состав питательной среды MS «Силипланта» вместо комплекса микроэлементов дало положительные результаты при микроразмножении роз [12]. Таким образом, предварительные исследования показали, что кремнийсодержащие препараты оказывают положительное влияние при клональном микроразмножении растений.

Исследования по теме клонального микроразмножения декоративных злаков являются актуальными и востребованными по причине развития садово-парковых композиций природного стиля.

Цель исследований - разработка технологии производства посадочного материала декоративного злака молинии голубой на основе in vitro.

Материал и методы. Объектом исследования служили микропобеги декоративного злака молинии голубой (Molinia caerulea (L.) Moench) сорта Heidebraut.

В качестве исходных эксплантов для введения в стерильную культуру использовали одиночные побеги, полученные нами в период начала их роста в весеннее время. Для удаления поверхностной загрязненности побеги промывали в течение 30 минут под проточной водой и 20-30 минут обрабатывали в мыльном растворе с 2-3 каплями «Лока» (универсальное многофункциональное чистящее средство L.O.C., Amway). Стерилизацию побегов проводили в условиях ламинар-бокса в концентрированной перекиси водорода (33 %) в течение 8-10 минут с последующей 5-кратной промывкой стерильной дистиллированной водой. Экспланты высаживали в биологические пробирки с агаризованной питательной средой Андерсона, дополненной 6-БАП в концентрации 0,2 мг/л. Дальнейшее культивирование проводили на средах Андерсона и Мурасиге-Скуга с различным содержанием 6-БАП в стеклянных банках объемом 100-150 мл в светокомнате освещенностью 1,5-2,0 клк при

температуре 25±2 °С, фотопериод 16 часов. Продолжительность каждого субкультивирования составляла 30-35 суток.

Среду М8 использовали в опыте следующего состава: макро-, микроэлементы и Бе-хелат по М84, мезоинозит - 100,0, глицин -4,0, никотиновая кислота, тиамин, пиридоксин по 0,5 мг/л, аскорбиновая кислота - 1,0 мг/л, сахароза - 25,0, агар-агар - 4,2 г/л, рН - 5,6-5,8. Данная среда характеризуется как богатая, соотношение аммиачной и нитратной форм азота в ней оптимально для процессов органогенеза [13].

Среда Андерсона по содержанию элементов питания характеризуется как бедная. Содержание макро-, микроэлементов и Бе-хелат по Андерсону5, мезоинозит - 100,0, глицин - 1,0, никотиновая кислота, тиамин, пиридоксин по 0,5 мг/л, аскорбиновая кислота - 1,0 мг/л, сахароза - 20,0, агар-агар - 4,2 г/л, рН - 5,2-5,4.

Коэффициент размножения учитывали как количество микропобегов, полученных за одно субкультивирование от одного микрочеренка. Определяли морфометрические показатели растений (длину побегов и корней) через 3-4 недели культивирования.

Для ризогенеза применяли среды Андерсена и М8 с половинной концентрацией макросолей, концентрация ауксина - индолил-3-уксусной кислоты (ИУК) - 0,5 мг/л.

Для адаптации злаков также была применена технология, отработанная нами при адаптации микросаженцев роз с использованием микроудобрения «Синиплант» [12]. Для оценки её эффективности рассчитывали процентное соотношение выживших регенерантов к общему количеству высаженных в субстрат.

«Силиплант» (производство НЭСТ-М, Россия) - это кремнийсодержащее удобрение, в состав которого, кроме кремния (7 %) и калия (1 %), входят в легко доступной для растений хелатной форме микроэлементы (мг/л): Бе - 300; Ме - 100; Си - 70-240; 2п - 80; Мп - 150; Со - 15; В - 90. Гибберелловую кислоту (ГК) использовали в составе питательной среды с целью увеличения размеров микрочеренков, который способствует увеличению длины побегов путем растяжения клеток.

4Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Phisiologia plantarum. 1962;15:473-497.

URL: http://priede.bf.lu.lv/grozs/AuguFiziologiias/Augu audu kulturas MAG/literatura/03 Murashige%20Scoog1962.pdf

5Anderson W. C. A revised tissue culture medium for shoot multiplication of rhododendron. J. Amer.Soc. Hort. Sci. 1984;109:343-347.

Опыты проводили в 3-кратной повтор-ности, в каждом варианте анализировали не менее 30-60 микропобегов и регенерантов. Статистическая обработка данных проведена дисперсионным методом по Б. А. Доспехову6.

Результаты и их обсуждение. Процесс клонального микроразмножения принято делить на несколько этапов. Первый этап - эксплан-тирование исходной ткани растения и получение хорошо растущей стерильной культуры. Второй этап - собственно микроразмножение, т. е. максимальное увеличение количества меристематических клонов, основанное на пролиферации почек и побегов. Третий этап -укоренение размноженных побегов и последующая адаптация к нестерильным условиям

" 7

внешней среды7.

Этап введения побегов молинии голубой в культуру in vitro является сложным ввиду того, что в качестве эксплантов используют побеги, выращенные в почве и, следовательно, обсемененные различными микроорганизмами.

Применение стандартной технологии подготовки побегов и стерилизация в условиях ламинар-бокса в концентрированной перекиси водорода (33 %) в течение 8-10 минут с последующей 5-кратной промывкой стерильной дистиллированной водой позволили получить 15 % стерильных эксплантов. По-видимому, высокая инфицированность эксплантов связана с особенностями морфологии злаковых растений - расположением побегов в период отрастания в почвенном слое, где высокая концентрация микроорганизмов.

С целью подбора оптимальной среды для микроразможнения молинии голубой были использованы питательные среды М8 и модифицированная Андерсона, дополненные цитокинином 6-БАП в вариантах концентрации 1,0, 2,0 и 3,0 мг/л.

Во всех вариантах питательных сред отмечали хорошее развитие и частичное укоренение побегов (табл. 1).

Таблица 1 - Коэффициент размножения молинии голубой сорта Heidebraut в зависимости от состава питательной среды, шт/черенок /

Table 1 - Reproduction coefficient of MaliniacaeruleaHeidebraut variety, depending on nutrient medium composition, pcs/cutting

Вариант среды (фактор А) / Environment variant (factor A) Концентрация 6-БАП, мг/л (фактор В) / Density 6-BAP, mg/l (factor В) Среднее по фактору А /Average by factor A Отклонение / Deviation

0 (К) 1,0 2,0 3,0

Андерсона (К) / Anderson (K) 1,6 2,4 6,3 4,4 3,7 -

Мурасиге-Скуга / MS Medium 1,6 4,4 7,9 5,2 4,8 +1,1

Среднее по фактору В / Average by factor B 1,6 3,4 7,1 4,8 - -

Отклонение / Deviation - +1,8 +5,5 +3,2 - -

НСР05 / LSD05 частных различий / specific differences 2,3

по фактору А / by factor A 1,1; по фактору В / by factor В 2,0

Концентрация цитокинина 2,0 мг/л способствовала получению максимального количества микропобегов: на среде Андерсона - 6,3, на среде М8 - 7,9 шт/черенок соответственно, что существенно превосходило контроль (на 4,7 и 6,3 шт/черенок соответственно при НСР05 = 2,3). С повышением содержания 6-БАП до 3,0 мг/л эффективность микроразмножения ухудшалась, но была выше, чем в контроле и при добавлении 1,0 мг/л 6-БАП.

В целом содержание цитокинина 2,0 и 3,0 мг/л на двух исследуемых средах способствовало получению значительно большего

количества микропобегов по сравнению с контролем (на 5,5 и 3,2 шт/черенок соответственно при НСР05 = 2,0). Среда MS превосходила по этому показателю среду Андерсона (в среднем на 1,1 шт/черенок при НСР05 = 1,1). Таким образом, оптимальная питательная среда для этапа собственного микроразмножения молинии голубой Heidebraut - MS с 2,0 мг/л 6-БАП.

Микропобеги, высаженные на безгормональные среды MS и Андерсона, имели высокую укореняемость (50,0 и 83,3 % соответственно) и были готовы для высадки на адаптацию.

6Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1968. 336 с.

'Баранова О. Г. Указ. соч.

Регенеранты, выращенные на среде М8, превосходили регенеранты, полученные на среде Андерсона, по габитусу. Однако развитие корней на среде Андерсена было лучше (рис. 1). Это могло быть обусловлено тем, что среда М8 характеризуется высокой концентрацией азота, что снижает интенсивность корнеобразовательных процессов [13].

□ Андерсона / Anderson

И Мурасиге-Скуга / MS Medium

3,6

2<

1^,2

9,7

И

Среднее число корней, шт / Average number of roots, pcs

Средняя длина корней, мм / Average root length, mm

Рис. 1. Корнеобразование на безгормональных питательных средах молинии голубой сорта Heidebraut / Fig. 1. Root formation on hormone-free nutrient media of Molinia caerulea Heidebraut

Развитие побегов на разных питательных средах отличалось (табл. 2). Наибольшая длина побегов была отмечена на безгормональных средах, с увеличением содержания цитокинина данный показатель существенно снижался. Побеги длиной 20,0-25,0 мм можно высаживать на среду для укоренения, минуя высадку на среду для элонгации. На средах МS и Андерсона с содержанием 6-БАП 1,0 мг/л длина побегов составила 26,4 и 21,5 мм соответственно. Таким образом, они были готовы для пересадки на укоренение, что позволяет сэкономить на питательной среде и увеличивает эффективность работы по размножению in vitro. Визуально микропобеги на среде МS выглядели лучше: имели насыщенно зеленый цвет и оптимальные размеры для укоренения (16,5 мм на среде с 2,0 мг/л 6-БАП и 29,7 мм на контрольной среде без гормонов).

Таким образом, применение для размножения молинии голубой сорта Heidebraut питательных сред Андерсона и МS с содержанием 1,0 мг/л 6-БАП позволяет высаживать черенки на укоренение, минуя высадку на среду для элонгации.

Таблица 2 - Длина микропобегов молинии голубой сорта Heidebraut, мм / Table 2 - Microshoots length t of Molinia caerulea Heidebraut, mm

Вариант среды (фактор А) / Environment variant (factor A) Концентрация 6-БАП, мг/л (фактор В) / Density 6-BAP, mg/l (factor В) Среднее по фактору А /Average by factor A Отклонение / Deviation

0 (К) 1,0 2,0 3,0

Андерсона (К) / Anderson (K) 32,3 21,5 12,4 20,0 21,6 -

Мурасиге-Скуга / MS Medium 29,7 26,4 16,5 18,6 22,8 +1,2

Среднее по фактору В / Average by factor B 31,0 24,0 14,5 19,3 - -

Отклонение / Deviation - -7,0 -16,5 -11,7 - -

НСР05 / LSD05 частных различий / specific differences 8,3

по фактору А / by factor A 4,2; по фактору В / by factor В 5,8

С целью увеличения размеров побегов-базовую среду М8 с 6-БАП 0,2 мг/л модифицировали путем введения в состав микроудобрения «Силиплант» и гибберелловой кислоты.

«Силиплант» в составе питательной среды способствовал увеличению длины побегов по сравнению с контролем (табл. 3). Существенное увеличение исследуемого параметра получено в вариантах питательных сред с применением «Силипланта» в дозах 1,0 и 2,0 мл/л, на 16,7 и 10,7 мм соответственно (НСР05 = 8,9).

Прирост черенков также был выше в вариантах с «Силиплантом» на 7,8 и 11,1 мм

соответственно при НСР05 = 7,4. В то время как коэффициент размножения был больше на средах с ГК, однако разница была несущественна.

Таким образом, для элонгации побегов в состав среды М8 можно рекомендовать включение микроудобрения «Силиплант» в дозах 1,0 и 2,0 мл/л.

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

Для ризогенеза микропобеги высаживали на среды М8 с половинной концентрацией макросолей и Андерсона, концентрация ИУК 0,5 мг/л. На питательной среде Андерсона через две недели культивирования регенеранты имели стандартный вид с развитыми корнями, пригодными для высадки на адаптацию.

Таблица 3 - Влияние добавок «Силиплант» и ГК на морфометрические параметры побегов молинии голубой сорта Heidebraut /

Table 3 - Influence of additives "Siliplant" and gibberellic acid on the shoots morphometric parameters of Molinia caerulea Heidebraut

Морфометрические параметры /Morphometric parameters

Вариант среды / Environment variant длина, мм / length, mm отклонение / deviation прирост, мм / growth, mm отклонение / deviation коэфф. размножения, шт/черенок / reproduction coefficient, pcs/cutting отклонение / deviation

MS (К) 23,1 - 12,6 - 2,1 -

MS + Силиплант 1,0 мл/л / 39,8 +16,7 20,4 +7,8 1,7 -0,4

MS + Siliplant 1,0 ml/l

MS + Силиплант 2,0 мл/л / MS + Siliplant 2,0 ml/l 33,8 +10,7 23,7 +11,1 2,2 +0,1

MS + ГК 1,0 мг/л / 28,2 +5,1 14,9 +2,3 2,4 +0,3

MS + GA 1,0 ml/l

MS + ГК 2,0 мг/л / 26,0 +2,9 12,5 -0,1 2,6 +0,5

MS + GA 2,0 mg/l

НСР05 / LSD05 - 8,9 - 7,4 - 0,7

Заключительным и наиболее трудоемким этапом при клональном микроразмножении является адаптация регенерантов к условиям внешней среды. При «неумелом» подходе возможна их массовая гибель. Нами была отработана технология адаптации микроса-

Перед высадкой на адаптацию корни промывали в децимолярном растворе марганцовокислого калия от остатков питательной среды, субстрат перед посадкой проливали раствором «Триходерма вериде» согласно инструкции по применению препарата. На этапе адаптации применение данного препарата является особенно актуальным, так как реге-неранты в значительной мере подвержены воздействию патогенной микрофлоры. Адаптируемые регенеранты после посадки в кассеты обильно опрыскивали раствором «Си-

женцев роз, которая успешно применяется в настоящее время для многих видов растений [12]. Адаптацию регенерантов злаков осуществляли в кассетах, заполненных питательным субстратом на основе верхового торфа (рис. 2).

Рис. 2. Внешний вид растений молинии голубой: а) после высадки на адаптацию в кассеты на 144 ячейки; б) однолетних в контейнерах Р9 /

Fig. 2. The appearance of Molinia caerulea a) after plantingfor adaptation in containers for 144 cells; b) annuals in P9 containers

липланта» в дозе 1,5 мл/л. Влажность поддерживали путем ежедневного опрыскивания обычной водой кассет с растениями и нетканого материала, которым укрывали стеллажи с кассетами. При соблюдении данной технологии нами была получена 100 % приживаемость адаптируемых злаков.

Выводы. Таким образом, на примере молинии голубой сорта Heidebraut нами разработана технология производства посадочного материала декоративных злаков на основе культивирования in vitro. В результате прове-

а / а б / b

денных исследований можно сделать следующие выводы:

- на этапе введения в стерильную культуру in vitro способ обеззараживания побегов 33 % раствором перекиси водорода в экспозиции 8-10 минут способствует получению стерильных эксплантов до 15 %;

- оптимальной питательной средой для этапа собственного микроразмножения является среда МS с добавлением 2,0 мг/л 6-БАП, на которой достигается максимальный выход побегов;

- применение питательных сред Андерсона и МS с содержанием 6-БАП 1,0 мг/л

для размножения позволяет высаживать побеги на укоренение, минуя высадку на среду для элонгации;

- включение в состав среды МS микроудобрения «Силиплант» в дозах 1,0 и 2,0 мл/л способствует увеличению размеров побегов;

- положительные результаты получены при укоренении микропобегов на средах Андерсона и МS половинной концентрации с содержанием ИУК 0,5 мг/л;

- полной приживаемости регенерантов молинии голубой сорта Heidebraut в почве способствовало применение разработанной нами ранее методики адаптации растений ex vitro.

Список литературы

1. Шеремет Е. В., Барышников Д. С. Злаковые культуры в озеленении. Наука, образование, общество. Тенденции и перспективы развития: мат-лы XVIII Международ. научн.-практ. конф. Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2020. С. 9-10.

2. Жигунов О. Ю., Анищенко И. Е. Малораспространенные декоративные злаки для озеленения. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018;3(71): 120-122. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35173246

3. Егорова Н. А., Ставцева И. В. Микроразмножение сортов эфиромасличной розы в культуре in vitro. Вестник Удмуртского университета. Серия Биология. Науки о Земле. 2016;26(2):45-52. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=26301085

4. Крамарев С. М., Полянчиков С. П., Ковбель А. И. Кремний и защита растений от стресса: теория, практика, перспективы. Quantum. Режим доступа: http://quantum.ua/articles/art 06.pdf

5. Козлов А. В., Куликова А. Х., Яшин Е. А. Роль и значение кремния и кремнийсодержащих веществ в агроэкосистемах. Вестник Мининского университета. 2015;2(10):23 с. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23526053

6. Высоцкий В. А., Валиков В. А. Клональное микроразмножение жимолости в производственных условиях. Садоводство и виноградарство. 2014;(6): 18-23. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22762511

7. Семенова Н. А., Акимова С. В., Аладина О. Н. Влияние препарата силиплант на рост и развитие ex vitro растений жимолости съедобной на этапах адаптации и доращивания. Плодоводство и ягодоводство России. 2015;41:325-329. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23589203

8. Леконцева Т. Г., Худякова А. В., Исаева А. Н., Федоров А. В. Оптимизация некоторых этапов микрокло-нального размножения чайно-гибридной розы сорта Анжелика. Вестник Пермского университета. Серия Биология. 2017;(3):240-244. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30592244

9. Ребров А. Н. Некоторые аспекты адаптации к нестерильным условиям среды при создании коллекций из оздоровленных in vitro растений винограда в условиях открытого грунта (post vitro). Плодоводство и виноградарство юга России. 2018;(49 (1)):33-46. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32497066

10. Маркова М. Г., Сомова Е. Н. Получение стандартного посадочного материала жимолости синей с использованием биотехнологических методов. Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). 2018;(1 (46)):43-51. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32723610

11. Маркова М. Г., Сомова Е. Н. Использование регуляторов роста и экспериментального светодиодного фитооблучателя в клональном микроразмножении земляники садовой (Fragaria ananassa). Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2019;20 (4):324-333. DOI: https://doi.Org/10.30766/2072-9081.2019.20.4.324-333

12. Худякова А. В., Леконцева Т. Г., Федоров А. В. Использование кремнийсодержащего препарата «силиплант» при микроклональном размножении плетистых роз. Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2019;(2):66-71. Режим доступа: https://www. elibrary.ru/item. asp?id=3 8168281

13. Черевченко Т. М., Лаврентьева А. Н., Иванников Р. В. Биотехнология тропических и субтропических растений in и^го.Киев: Наукова Думка, 2008. 560 с.

References

1. Sheremet E. V., Baryshnikov D. S. Zlakovye kul'tury v ozelenenii. [Cereals in gardening]. Nauka, obrazovanie, obshchestvo. Tendentsii i perspektivy razvitiya: mat-ly XVIIIMezhdunarod. nauchn.-prakt. konf. [Science, education, society. Trends and prospects of development: Proceedings of the XVIII International scientific and practical Conf.]. Cheboksary: TsNS «Interaktivplyus», 2020. pp. 9-10.

2. Zhigunov O. Yu., Anishchenko I. E. Malorasprostranennye dekorativnye zlaki dlya ozeleneniya. [Rare decorative cereals for gardening]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2018;3(71):120-122. (In Russ.). URL: https://www. elibrary.ru/item. asp?id=35173246

3. Yegorova N. A., Stavtseva I. V. Mikrorazmnozhenie sortov efiromaslichnoy rozy v kul'ture in vitro. [Micropropagation of essential oil rose cultivars in vitro]. Vestnik Udmurtskogo universiteta. Seriya Biologiya. Nauki o Zemle = Bulletin of Udmurt University. Series Biology. Earth Sciences.2016;26(2):45-52. (In Russ.). URL: http s: //www. elibrary. ru/ item.asp?id=26301085

4. Kramarev S. M., Polyanchikov S. P., Kovbel' A. I. Kremniy i zashchita rasteniy ot stressa: teoriya, praktika, perspektivy. [Silicon and plant protection from stress: theory, practice, prospects]. Quantum. URL: http://quantum.ua/articles/art 06.pdf

5. Kozlov A. V., Kulikova A. Kh., Yashin E. A. Rol' i znachenie kremniya i kremniysoderzhashchikh veshchestv v agroekosistemakh. [Role and value of silicon and siliceous substances in agroecosystems]. VestnikMininskogo universiteta = Vestnik of Minin University.2015;2(10):23 с. (In Russ.). URL): https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23526053

6. Vysotskiy V. A., Valikov V. A. Klonal'noe mikrorazmnozhenie zhimolosti v proizvodstvennykh usloviyakh. [Qonal micropropagation of honey suckle for commercial purposes]. Sadovodstvo i vinogradarstvo = Horticulture and viticulture. 2014;(6):18-23. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22762511

7. Semenova N. A., Akimova S. V., Aladina O. N. Vliyanie preparata siliplant na rost i razvitie ex vitro rasteniy zhimolosti s"edobnoy na etapakh adaptatsii i dorashchivaniya. [Siliplant influence on ex vitro honeysuckle growth and development on adaptation stage and following growing]. Plodovodstvo i yagodovodstvo Rossii = Pomiculture and small fruits culture in Russia. 2015;41:325-329. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23589203

8. Lekontseva T. G., Khudyakova A. V., Isaeva A. N., Fedorov A. V. Optimizatsiya nekotorykh etapov mikroklonal'nogo razmnozheniya chayno-gibridnoy rozy sorta Anzhelika. [Optimization of some stages of microclonal propagation of a tea-hybrid rose of angelic sort]. VestnikPermskogo universiteta. SeriyaBiologiya = Bulletin of Perm University. Biology. 2017;(3):240-244. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30592244

9. Rebrov A. N. Nekotorye aspekty adaptatsii k nesteril'nym usloviyam sredy pri sozdanii kollektsiy iz ozdorovlen-nykh in vitro rasteniy vinograda v usloviyakh otkrytogo grunta (post vitro). [Some aspects of adaptation to unsterile conditions of the environment during creation of collections from revitalized in vitro grapes plants in the conditions of the open ground (post vitro)]. Plodovodstvo i vinogradarstvo yuga Rossii = Fruit growing and viticulture of South Russia. 2018;(49 (1)):33-46. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32497066

10. Markova M. G., Somova E. N. Poluchenie standartnogo posadochnogo materiala zhimolosti siney s ispol'zovaniem biotekhnologicheskikh metodov. [Standard planting stock of sweet-berry honeysuckle applying biotechno-logical methods]. Vestnik NGAU (Novosibirskiy gosudarstvennyy agrarnyy universitet) = Bulletin of NSAU (Novosibirsk State Agrarian University). 2018;(1 (46)):43-51. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32723610

11. Markova M. G., Somova E. N. Ispol'zovanie regulyatorov rosta i eksperimental'nogo svetodiodnogo fitooblu-chatelya v klonal'nom mikrorazmnozhenii zemlyaniki sadovoy (Fragaria ananassa). [Use of growth regulators and experimental LED phytoirradiator in clonal micropropagation of garden strawberry (Fragaria x ananassa, Duchesne ex Weston)]. AgrarnayanaukaEvro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2019;20 (4):324-333. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2019.20A324-333

12. Khudyakova A. V., Lekontseva T. G., Fedorov A. V. Ispol'zovanie kremniysoderzhashchego preparata «siliplant» pri mikroklonal'nom razmnozhenii pletistykh roz. [The use of the silicone-containing preparation "siliplant" at clonal propagation of climbing roses]. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Khimiya. Biologiya. Farmatsiya = Proceedings of Voronezh State University. Series: Chemistry. Biology.Pharmacy. 2019;(2):66-71. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=38168281

13. Cherevchenko T. M., Lavrentieva A. N., Ivannikov R. V. Biotekhnologiya tropicheskikh i subtropicheskik hras-teniy in vitro. [Biotechnology of tropical and subtropical plants in vitro]. Kiev: Naukova Dumka, 2008. 560 p.

Сведения об авторах

ЕЕЗ Леконцева Татьяна Германовна, научный сотрудник, отдел интродукции и акклиматизации растений, ФГБУН «Удмуртский Федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук», ул. Т. Барамзиной, д. 34, г Ижевск, Удмуртская Республика, Российская Федерация, 426067, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-6659-0504, e-mail: [email protected]

Федоров Александр Владимирович, доктор с.-х. наук, главный научный сотрудник, отдел интродукции и акклиматизации растений, ФГБУН «Удмуртский Федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук», ул. Т. Барамзиной, д. 34, г. Ижевск, Удмуртская Республика, Российская Федерация, 426067, ORCID: http://orcid.org/0000-0003-2759-2037, e-mail: [email protected]

Information about the authors

И Tatyana G. Lekonceva, researcher, Department of Introduction and Acclimatization of Plants, Udmurt Federal Research Center of the Ural Branch of the RAS, 34 T. Baramzinoj St., Izhevsk, Udmurt Republic, Russian Federation, 426067, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-6659-0504, e-mail: [email protected]

Alexander V. Fedorov, DSc in Agricultural Science, main scientist researcher, Department of Introduction and Acclimatization of Plants, Udmurt Federal Research Center of the Ural Branch of the RAS, 34 T. Baramzinoj St., Izhevsk, Udmurt Republic, Russian Federation, 426067, ORCID: http://orcid.org/0000-0003-2759-2037, e-mail: [email protected]

И - Для контактов / Corresponding author

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.