CC BY
50
Особенности органогенеза голубики полувысокой на разных этапах клонального микроразмножения
С.С. Макаров, аспирант, Центрально-европейская ЛОС ВНИИЛМ, И.Б. Кузнецова, к.с.-х.н., ФГБОУ ВО Костромская ГСХА
Голубику полувысокую можно рассматривать как культуру, перспективную для возделывания в условиях Костромской области, так как она малотребовательна к теплообеспеченности вегетационного периода и достаточно морозостойка — выдерживает под снежным покровом температуру до -40°С. Голубика полувысокая является гибридом видов V. corymbosum х Vaccinium angustifolium Ait. В наших исследованиях мы использовали североамериканский сорт голубики полувысокой Northblue — это растения кустарничкового типа, высотой до 0,7 м [1].
Плоды голубики полувысокой приятны на вкус, сочнее и слаще черники, употребляются как в свежем виде, так и используются для приготовления компотов, варенья и т.д. Они содержат большое количество биологически активных веществ (провитамин A, витамины B1, B2, C, PP, фосфор, кальций и железо) в сравнительно легко усваиваемой человеческим организмом форме. Ягоды голубики полезны при заболеваниях сердечно-сосудистой и нервной систем, желудочно-кишечного тракта, при регулярном употреблении улучшают зрение, уменьшают уровень холестерина в крови и укрепляют стенки кровеносных сосудов, выводят из организма радионуклиды и соли тяжёлых металлов, снижают риск онкологических заболеваний. Лекарственными свойствами обладают также листья и стебли растений [2, 3].
Размножать сортовую голубику можно только вегетативно-стеблевыми черенками, делением куста, а также методом клонального микроразмножения. Последний метод является наиболее
эффективным и позволяет получать необходимое количество растений к определённому сроку, круглогодично работать в лаборатории, хранить в течение длительного времени пробирочные растения при пониженных температурах. Кроме того, возможно получение оздоровленного посадочного материала от больных растений [4, 5].
Материалы и методы исследования. Исследование проведено в 2017—2018 гг. совместно в лаборатории биотехнологии Костромской ГСХА и Лаборатории клонального микроразмножения Центрально-европейской лесной опытной станции ВНИИЛМ и посвящены изучению влияния росто-регулирующих веществ на органогенез растений -регенерантов голубики полувысокой на этапах собственно микроразмножение и укоренение in vitro.
Для введения в культуру in vitro использовали апикальные меристемы растений голубики полувысокой сорта Northblue (рис. 1).
На этапе собственно микроразмножение мы изучали воздействие состава питательной среды (WPM 1/2 и WPM 1/4) и цитокининов 6-БАП и 2ip в концентрациях 0,5 и 1,0 мг/л на количество и длину побегов у растений-регенерантов голубики полувысокой сорта Northblue (рис. 2). В каждом варианте — 15 пробирочных растений.
На этапе укоренение in vitro учитывали количество и длину корней у растений-регенерантов голубики полувысокой сорта Northblue в зависимости от состава питательной среды (WPM 1/2 и WPM 1/4) и концентраций ауксина ИМК и препарата Домоцвет (0,5 и 1,0 мг/л) (рис. 3). Повторность опыта — 15-кратная.
Результаты исследования. В результате исследования на этапе собственно микроразмножение было выявлено, что на питательной среде WPM
Рис. 1 - Введение в культуру in vitra голубики полувысокой
Рис. 2 - Растения голубики полувысокой в культуре in vitra
Рис. 3 - Голубика полувысокая in vitra c корневой системой
1/4 количество побегов голубики полувысокой сорта КогШэ1ие было больше, чем на WPM 1/2, и составляло в среднем 3,2 и 2,6 шт. соответственно. Количество побегов увеличивалось с повышением концентрации обоих цитокининов, при этом 21р был эффективнее, чем 6-БАП. Так, при применении 6-БАП 0,5 мг/л количество побегов составляло в среднем 2,2 шт., при 1,0 мг/л — 2,7 шт., а при 21р 0,5 мг/л — 2,9 шт., 21р 1,0 мг/л — 3,9 шт. (табл. 1).
Существенных различий по средней длине побегов голубики в зависимости от состава исследуемых питательных сред и влияния цитокининов в изучаемых концентрациях не выявлено. Средняя длина побегов составляла на обеих средах в среднем 0,8 см, а при использовании разных концентраций 6-БАП и 21р - 0,8-0,9 см (табл. 2).
Суммарная длина побегов голубики полувысокой сорта КогШэ1ие на питательной среде WPM 1/4
была больше (2,7 см), чем на WPM 1/2 (2,1 см). Наибольшая суммарная длина побегов наблюдалась при использовании 2ip в концентрации 1,0 мг/л (3,4 см), далее в порядке уменьшения следуют 2ip 0,5 мг/л (2,3 см), 6-БАП 1,0 мг/л (2,0 см) и 6-БАП 0,5 мг/л (1,8 см) (табл. 3).
На этапе укоренение in vitro количество корней у растений-регенерантов голубики полувысокой сорта Northblue на питательной среде WPM 1/4 было больше, чем на WPM 1/2, и составляло в среднем 5,5 и 3,2 шт. соответственно. С повышением концентрации ауксина ИМК от 0,5 до 1,0 мг/л количество корней увеличивалось незначительно (от 3,7 до 3,9 шт.). При использовании препарата Домоцвет в концентрации 0,5 мг/л количество корней составляло 5,0 шт., при 1,0 мг/л — 4,7 шт. (табл. 4).
Средняя длина корней у растений-регенерантов голубики была больше на питательной среде WPM
1. Количество побегов голубики полувысокой сорта КогШЫ1ие в зависимости от состава питательной среды и концентрации цитокининов, шт.
Цитокинин Концентрация, Питательная среда Среднее
мг/л WPM 1/2 WPM 1/4
6-БАП 0,5 1,0 2,4± 0,20 2,7±0,12 2,0±0,22 2,8±0,21 2,2 2,7
2ip 0,5 1,0 2,2±0,21 3,3±0,19 3,7±0,28 4,5±0,40 2,9 3,9
Среднее 2,6 3,2 -
2. Средняя длина побегов голубики полувысокой сорта КогШэ1ие в зависимости от состава питательной среды и концентрации цитокининов, см
Цитокинин Концентрация, Питательная среда Среднее
мг/л WPM 1/2 WPM 1/4
6-БАП 0,5 1,0 0,8±0,03 0,8±0,02 0,8±0,03 0,7±0,02 0,8 0,8
2ip 0,5 1,0 1,1±0,04 0,7±0,01 0,7±0,01 1,0±0,02 0,9 0,8
Среднее 0,8 0,8 -
3. Суммарная длина побегов голубики полувысокой сорта КогШэ1ие в зависимости от состава питательной среды и концентрации цитокининов, см
Цитокинин Концентрация, мг/л Питательная среда Среднее
WPM 1/2 WPM 1/4
6-БАП 0,5 1,0 2,0±0,03 2,2±0,04 1,7±0,04 1,9±0,03 1,8 2,0
2ip 0,5 1,0 2,1±0,03 2,2±0,02 2,6±0,05 4,7±0,08 2.3 3.4
Среднее 2,1 2,7 -
4. Количество корней голубики полувысокой сорта КогШэ1ие в зависимости от состава питательной среды и концентрации ауксина ИМК и препарата Домоцвет, шт.
Препарат Концентрация, мг/л Питательная среда Среднее
WPM 1/2 WPM 1/4
ИМК 0,5 1,0 1,9±0,02 4,1±0,06 5,5±0,09 3,8±0,08 3,7 3,9
Домоцвет 0,5 1,0 3,0±0,05 3,9±0,07 7,1±0,07 5,5±0,09 5,0 4,7
Среднее 3,2 5,5 -
5. Средняя длина корней голубики полувысокой сорта КогШэ1ие в зависимости от состава питательной среды и концентрации ауксина ИМК и препарата Домоцвет, см
Препарат Концентрация, Питательная среда Среднее
мг/л WPM 1/2 WPM 1/4
ИМК 0,5 1,0 1,6±0,02 1,3±0,04 1,8±0,04 1,2±0,03 1,7 1,3
Домоцвет 0,5 1,0 1,1±0,03 1,3±0,04 1,7±0,05 1,7±0,06 1.4 1.5
Среднее 1,3 1,6 -
6. Суммарная длина корней голубики полувысокой сорта КогШЫие в зависимости от состава питательной среды и концентрации ауксина ИМК и препарата Домоцвет, см
Препарат Концентрация, мг/л Питательная среда Среднее
WPM 1/2 WPM 1/4
ИМК 0,5 1,0 3,3±0,05 5,2±1,0 10,0±1,0 4,6±0,08 6,6 4,9
Домоцвет 0,5 1,0 3,3±0,09 5,0±0,07 11,7±1,1 9,1±0,09 7,5 7,0
Среднее 4,2 8,8 -
1/4 и составляла в среднем 1,6 см, а на среде WPM 1/2 — 1,3 см. При повышении концентрации ауксина ИМК от 0,5 до 1,0 мг/л средняя длина корней уменьшалась от 1,7 до 1,3 см, а при аналогичных концентрациях препарата Домоцвет она составляла 1,4 и 1,5 см соответственно (табл. 5).
Суммарная длина корней голубики полувысокой сорта Northblue на питательной среде WPM 1/4 была в 2 раза больше (8,8 см), чем на WPM 1/2 (4,2 см). С повышением концентрации ауксина и препарата Домоцвет от 0,5 мг/л до 1,0 мг/л она уменьшалась с 6,6 см до 4,9 см и от 7,5 до 7,0 см соответственно (табл. 6).
Суммарная длина корней голубики при добавлении в питательную среду препарата Домоцвет в концентрациях 0,5 и 1,0 мг/л была больше, чем при использовании ауксина ИМК в аналогичных концентрациях.
Выводы
1. Биометрические показатели растений-регене-рантов голубики полувысокой североамериканского сорта Northblue на этапах собственно микроразмножение и укоренение in vitro на питательной среде WPM 1/4 были выше, чем на WPM 1/2.
2. Количество и суммарная длина побегов растений-регенерантов голубики при добавлении
в питательную среду цитокинина 2ip в концентрациях 0,5 и 1,0 мг/л были больше, чем при таких же концентрациях 6-БАП.
3. На этапе укоренение in vitro повышение в питательной среде концентрации ауксина ИМК от 0,5 до 1,0 мг/л способствовало увеличению количества побегов у растений-регенерантов и уменьшению их средней и суммарной длины. При использовании препарата Домоцвет количество и суммарная длина корней были больше, чем при добавлении в питательную среду ИМК в таких же концентрациях.
Литература
1. Макеев В.А., Макеева Г.Ю., Мозулева С.А. Опыт интродукции голубики узколистной и ее гибридов в Костромской области // Студенты и молодые ученые КГТУ — производству: матер. 57-й межвузовской науч.-техн. конф. молодых ученых и студентов. Кострома, 2005. С. 96—97.
2. Баранова И.И., Смирнова Л.М., Ершова Г.Ф. Биологически активные вещества некоторых дикорастущих ягод Южной Карелии // Эколого-биологические особенности и продуктивность растений болот. Петрозаводск, 1982. С. 134—140.
3. Starast M., Karp K., Paal T. The Effect of Using Different Mulches and Growth Substrates on Half-highbush Blueberry (Vaccinium corymbosum x V. angustifolium) Cultivars "Northblue" and "Northcountry" // Acta Horticulturae. Proceedings of the 7th International Symposium. Chile, 2000. P. 281-286.
4. Калашникова Е.А. Клеточная инженерия растений: учеб. пособие. М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2012. 318 с.
5. Сельскохозяйственная биотехнология: учеб. пособие / В.С. Шевелуха [и др.]. М.: Высшая школа, 2008. 416 с.
Содержание низкомолекулярных антиоксидантов в плодах Ribes aureum Pursch. (смородина золотистая)
О.Н. Немерешина, к.б.н, ФГБОУ ВО Оренбургский ГМУ; А.А. Гладышев, соискатель, А.А. Печенкина, соискатель, Т.В. Михайлова, соискатель, Н.Ф. Гусев, д.б.н., профессор, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ
Южный Урал представляет собой аграрно-промышленный регион, где чередуются участки с
выраженным промышленным воздействием и экологически чистые территории [1]. Общее количество загрязняющих веществ только в Оренбургской области, отходящих от стационарных источников и поступающих в биосферу, оценивается в 1298,603 тыс. т [2]. Антропогенная нагрузка на растительные сообщества приводит к метаболическим измене-
