CC BY
8
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ПРОДУКЦИЯ
УДК 634.11: 58.04: 57.085.2 DOI 10.24412/2311-6447-2022-1-89-93
Оценка солеустончивости новых клоповых подвоев яблонн селекции Мичуринского ГАУ в условиях in vitro
Assessment of salt resistance of new apple clonal rootstocks bred at the Michurinsk State Agrarian University at in vitro conditions
Профессор З.Н. Тарова (ORCID 0000-0002-3277-8496),
(Мичуринский государственный аграрный университет) кафедра агрохимии, почвоведения и агроэкологии, тел. 8-960-661-54-78 E-mail: tarovaz@mail.ru
ст. преподаватель Н.А. Чурикова (ORCID 0000-0002-5193-9793), доцент М.Л. Дубровский (ORCID 0000-0003-0883-2867),
(Мичуринский государственный аграрный университет) лаборатория селекции слаборослых клоновых подвоев и других плодовых культур, тел. 8-953-123-84-30 E-mail: element68(5imail, ru
доцент С.А. Муратова (ORCID 0000-0003-0783-5927) (Мичуринский государственный аграрный университет) учебно-исследовательская лаборатория биотехнологии E-mail: smuratovaffljyandex.ru
Professor Z.N. Tarova,
(Michurinsk State Agrarian University) chair of Agrochemistry, Soil Science and Agroecology, tel. 8-960-661 -54-78 E-mail: tarox'&zfa.mail.ru
Senior lecturer N.L. Churikova, Assistant Professor M.L. Dubrovsky, (Michurinsk State Agrarian University) laboratory for selection of low-growing clonal rootstocks and other fruit crops E-mail: element68(5!mail.ru
Assistant Professor S.A. Muratova (Michurinsk State Agrarian University) educational and research laboratory of biotechnology E-mail: smuratova(fl)yandex.ru
Реферат. Подвои селекции Мичуринского ГАУ широко распространены не только на территории России, но и по всему миру. Для успешного их применения в условиях интенсивных технологий требуется всесторонняя оценка хозяйственно-биологических свойств новых форм подвоев. Исследования, проведенные в лаборатории биотехнологии Мичуринского ГАУ, подтвердили факт отрицательного действие хлорида натрия в питательной среде на коэффициент размножения и состояние микропобегов клоновых подвоев яблони в условиях in vitro.Подвои селекции Мичуринского ГАУ в условиях in vitro проявили высокую степень солеустойчивости, восстанавливая способность к росту после культивирования на питательной среде с концентрацией хлорида натрия 0,8-1,0 %. Выделена наиболее солеустой-чивая форма.
Summary. The rootstock selection of the Michurinsk GAU is widely distributed not only in Russia. For their successful application in the conditions of intensive technologies, a comprehensive assessment of the economic and biological properties of the proposed forms of rootstocks is required. Studies conducted in the laboratory of biotechnology of the Michurinsk State Agrarian University have confirmed the facts of the negative effect of sodium chloride in the nutrient medium on the reproduction coefficient and the state of microshoots of apple clonal rootstocks at in vitro conditions. Rootstocks, bred at the Michurinsk State Agrarian University, showed a high degree of salt resistance in vitro, restoring the ability to grow after being in a nutrient medium with a salt concentration of 0,8-1,0 %. The most salt-resistant form is selected.
Ключевые слова: яблоня, клоновые подвои, солеустойчивость, рост, размножение.
Keywords: apple tree, clonal rootstocks, salt resistance, growth, reproduction.
© З.Н. Тарова, Н.А. Чурикова, М.Л. Дубровский, С.А. Муратова, 2022
Проблема загрязнения почв давно приобрела глобальный характер, так как последствия этого явления не могут быть локальными и носят характер цепной реакции, затрагивая все организмы и среды их обитания [2]. Интенсивные технологии ведения сельскохозяйственного производства, которые широко применяются в настоящее время с целью получения максимального количества продуктов питания, в отношении почв представляют большую угрозу возможности производства сельхозпродукции на этих территориях в будущем [1, 2, 9].
В понятие «интенсивное» садоводство вкладывается большое количество факторов, взаимодействие которых и приводит к желаемому конечному результату -получению высококачественного урожая и высокой прибыли от его реализации. Одним из таких факторов является применение удобрения для создания комфортного пищевого баланса растений. Положительный эффект повсеместно отмечается при использовании капельного полива с фертигацией. Реакция растений и почвы на данный прием активно изучается, и в качестве риска часто отмечается избыточное внесение элементов питания [4, 11]. Очевидно, что высокие концентрации удобрений будут влиять на физиологические процессы поглощения воды и минеральных веществ, что предъявляет особые требования к устойчивости корневой системы и её способности адаптироваться в меняющихся условиях концентрации почвенного раствора.
Клоновые подвои яблони, созданные в Мичуринском ГАУ, характеризуются след-ми положительными качествами: зимостойкостью, засухоустойчивостью, продуктивностью, устойчивостью к болезням и вредителям и т.д. Новые создаваемые генотипы подвоев, требования к которым предъявляют уже современные интенсивные технологии, должны обладать качествами, позволяющими им быстро адаптироваться в изменяющихся условиях как климатических, так и технологических. Селекция подвоев яблони в Мичуринском ГАУ активно продолжается, и их новые формы проходят испытания по комплексу хозяйственно-ценных признаков, в том числе и на устойчивость к засолению [3, 5, 6, 7].
В Руководстве по управлению засоленными почвами (2017) указано, что в Российской Федерации около 21 % площадей сельскохозяйственных земель относятся к категории засоленных, причем из них около 9 % - это несолонцовые почвы. В основном засоленные почвы встречаются на юге России. Наибольшее количество площадей, относимых к засоленным и солонцовым (30 % пашни), сосредоточено на территории Астраханской, Новосибирской областей, Республик Калмыкия pi Дагестан. Проблема засоления в большей части касается орошаемых земель, где существует угроза вторичного засоления. Преобладающими для нашей страны типами засоления являются сульфатное и хлоридное. Наиболее вредное влияние на растения оказывают ионы Na+ и С1" [9]. Следует учитывать и тот факт, что растения наименее устойчивы к засолению на ранних этапах своего развития.
Целью исследования оценить устойчивость к засолению группы клоновых подвоев 2002-2005 гг. селекции в условиях in vitro при использовании хлорида натрия (NaCl) в качестве селективного агента. Исследования проводились в лаборатории биотехнологии Мичуринского ГАУ в 2017-2019 гг. В условиях in vitro клоновые подвои яблони Парадизка Будаговского (ПБ, известна также как В9), 62-396, 54-118, 2-12-10, 2-15-2, 3-4-7, 14-1, 16-1 выращивали на питательной среде Кворина - Ле-пуавра (QL). Регуляторы роста в среде: 6-БАП в концентрации 1,0 мг/л, гибберелло-вая кислота (ГК) - 0,5 мг/л, /3-индолил-3-масляная кислота (ИМК) - 0,2 мг/л. Используемые концентрации хлорида натрия (NaCl): 0,2; 0,3; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2 %. Контроль - питательная среда без добавления NaCl.
Исследования подтвердили факт отрицательного действия хлорида натрия в питательной среде на коэффициент размножения, рост и состояние микропобегов в условиях in vitro. Отрицательное влияние содержания хлорида натрия в питательной среде на растительные ткани было показано ранее на других культурах [10]. Визуально угнетение растений определялось уже при низких концентрациях NaCl в
питательной среде. Длина побегов кленовых подвоев яблони существенно уменьшалась при увеличении концентрации соли (рис. 1). При концентрации соли от 0,2 до 0,4 % новые побеги образовывались, хотя их количество и было меньшим, чем в контроле.
При концентрации 0,6 % в первые дни культивирования клоновых подвоев еще происходило образование новых побегов, но в дальнейшем они прекращали рост, происходило искривление образовавшихся побегов, в итоге проявлялся хлороз и некроз листьев (рис. 2). Ингибирование роста при концентрации соли 0,6 % отмечалось исследователями и на культурных сортах яблони [8].
Использование более высоких концентраций хлорида натрия привело к снижению коэффициента размножения и интенсивности роста побегов у подвойных форм яблони (рис. 1).
со О и
V О
о
контроль 0,2
0,3
0,4
0,6
0,8
1,2
И14-1 ■ 2-12-10 2-15-2 И 54-118
Рис. 1. Влияние концентрации NaCl на рост побегов подвоев яблони в условиях, in vitro
Исследуемые формы отличались своей реакцией на концентрацию соли в среде. При концентрации в питательной среде NaCl 0,8 и 1,0 % наблюдала некроз и гибель эксплантов подвоев ПБ, 62-396, 54-118. У эксплантов новых подвойных форм 2-12-10, 2-15-2, 3-4-7, 14-1, 16-1 роста побегов отмечено не было, но сохранялась жизнеспособность, так как в случае пересадки этих форм на питательную среду без соли рост восстанавливался (рис. 2, 3).
а б в
Рис. 2. Микропобеги клопового подвоя яблони 2-15-2 на различных питательных средах: а - контроль; б - 0,6 % НаС1; в - 0,8 % НаС1
62-396
2-15-2
3-4-7
Рис. 3. Внешний вид растений после пересадки на контрольную питательную среду со среды с концентрацией соли 0,8 % (частичное восстановление роста)
Полный некроз тканей экснлантов всех изучаемых генотипов наблюдался при повышении концентрации соли в питательной среде до 1,2 %.
Устойчивость растений клоновых подвоев яблони в условиях in vitro к хлорид-ному засолению зависит от особенностей генотипа. Подвои in vitro проявили высокую степень солеустойчивости, восстанавливая способность к росту после пребывания на питательной среде с концентрацией соли 0,8-1,0 %. Форма 2-15-2, обладающая рядом хозяйственно-ценных признаков (зимостойкость, продуктивность), показала способность к росту побегов даже при концентрации соли 0,8-1,0 %. В качестве селективного агента на солеустойчивость для получения сомаклональных вариантов в условиях in vitro эффективным является использование концентрации NaCl в диапазоне 0,6 - 0,8 %.
ЛИТЕРАТУРА
1. В,В, Шелковников. Агрохимическая характеристика и оценка загрязнения почв садовых агроценозов Тамбовской равнины тяжелыми металлами /, И.Н. Мац-нев, A.B. Бобрович, З.Н. Тарова / / Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. - 2018. - № 1 - С. 44-48.
2. Андреева, Ю.А. Солеустойчивость сортов яровой мягкой пшеницы в степной зоне Северного Казахстана: дис... канд. с.-х. наук [Т] / Андреева. Ю. А. - Кокшетау, 2015.-127 с.
3. H.A. Чурикова, Биометрические характеристики саженцев яблони на клоновых подвоях селекции Мичуринского ГАУ в питомнике [Т] /, З.Н. Тарова, М.Л. Дубровский, A.B. Кружков / / Приоритетные направления развития садоводства (I Потаповские чтения): матер. Нац. науч.-практич. конфер.,- Мичуринск, 2019. - С. 8790.
4. А.И. Кузин, Влияние капельного орошения на изменение физических и химических свойств почвы /, Г.Н. Пугачев, В.Л. Захаров, [и др.] // Научный журнал Куб ГАУ. - 2017. - № 129 (05). - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2017/05/ pdf/85. pdf.
5. Муратова, С.А. Клональное микроразмножение растений - перспективный метод современного питомниководства [Т] / С.А. Муратова, Ю.В. Хорошкова // Основы повышения продуктивности агроценозов: матер. Междунар. науч.-практич. конф - Мичуринск, 2015. - С. 367-373.
6. H.A. Чурикова, Оценка способности к укоренению по двойных форм яблони в условиях in vitro [Т] /, Д.О. Горлов, С.А. Муратова [и др.] // Сб. науч. тру., посвященный 85-летию Мичуринского государственного аграрного университета. - Мичуринск, 2016. - С. 271-277.
7. З.Н. Тарова, Оценка зимостойкости новых слаборослых клоновых подвоев яблони селекции Мичуринского ГАУ в полевых и лабораторных условиях / Н.Л. Чурикова, Р.В. Папихин, М.Л. Дубровский // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. -2019. - № 3 (58). - С. 27-31.
8. Ним кип, М.Ю. Количественная оценка устойчивости сортов и форм яблони к хлоридному засолению [Т] / М.Ю. Пимкин // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. - 2011. - № 2-1. - С. 38-41.
9. Р. Варгас, руководство по зшравлению засоленными почвами / Е.И. Панкова, С.А. Валюк [и др.] // Продовольственная и сельскохозяйственная организация объединенных наций. - Рим, 2017. - 153 с.
10. Соловых, Н.В. Диагностика солеустойчивости растений рода Rubus биотехнологическим методом [Т] / Н.В. Соловых // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. - 2010. - № 1. - С. 68-72.
11. Фоменко, Т.Г. Эффективность применения новых отечественных удобрений при фертигации в плодоносящих насаждениях яблони [Т] / Т.Г. Фоменко, В.П. Попова, К.В. Белоусова // Садоводство и виноградарство. - 2019. - № 2. - С. 10-17.
REFERENCES
1. Agrochemical characteristics and assessment of soil contamination of orchard agro-cenoses of the Tambov plain with heavy metals / V.V. Shelkovnikov, I.N. Matznev, L.V. Bobrovich, Z.N. Tarova // Herald of the Michurinsk State Agrarian University. - 2018. - № 1 - P. 44-48.
2. Andreeva, Yu.A. Salt tolerance of spring soft wheat varieties in the steppe zone of Northern Kazakhstan: diss. ... cand. of. agr. sciences / Yu.A. Andreeva. - Kokshetau, 2015. -127 p.
3. Biometric characteristics of apple plants on clonal rootstocks of the selection of Michurinsk State Agrarian University in the nursery / N.L. Churikova, Z.N. Tarova, M.L. Du-brovsky, A.V. Kruzhkov / / Priority directions for the development of horticulture (I Potapov Readings): Materials of the National Scientific and Practical Conference dedicated to the 85th anniversary of the birth of Professor, Doctor of Agricultural Sciences, laureate of the State Prize Potapov V.A. - Michurinsk, 2019. - P. 87-90.
4. Influence of drip irrigation on the change in the physical and chemical properties of the soil / A.I. Kuzin, G.N. Pugachev, V.b. Zakharov, Yu.V. Trunov, A.V. Solov'ev, Z.N. Tarova // Scientific journal og KubSAU. - 2017. - №129(05). -http://ej.kubagro.ru/2017/05/ pdf/85.pdf.
5. Muratova, S.A. Clonal micropropagation of plants is a promising method of modern nursery growing / S.A. Muratova, Yu.V. Khoroshkova // Fundamentals of increasing the productivity of agrocenoses: Materials of the International Scientific and Practical Conference dedicated to the memoiy of famous scientists I.A. Muromtsev and A.S. Tatarintsev. -Michurinsk, 2015. - P. 367-373.
6. Evaluation of the rooting ability of apple rootstock at in vitro conditions / N.b. Churokova, D.O. Gorlov, S.A. Muratova et al. // Collection of scientific papers dedicated to the 85th anniversary of Michurinsk State Agrarian University. - Michurinsk, 2016. - P. 271277.
7. Assessment of winter hardiness of new low-growing clonal rootstocks of apple-tree bred by Michurinsk State Agrarian University in field and laboratory conditions / Z.N. Tarova, N.b. Churikova, R.V. Papikhin, M.b. Dubrovsky // Herald of the Michurinsk State Agrarian University. - 2019. - № 3 (58). - P. 27-31.
8. Pimkin, M.Yu. Quantitative assessment of the resistance of apple varieties and forms to chloride salinization / M.Yu. Pimkin // Herald of the Michurinsk State Agrarian University. - 2011.-№ 2-1. - P. 38-41.
9. Guidelines for the management of saline soils / R. Vargas, E.I. Pankova, S.A. Baluk et al. // Food and Agriculture Organization of the United Nations. - Rome, 2017. - 153 p.
10. Solovykh, N.V. Diagnostics of salt tolerance of plants of the genus Rubus by bio-technological method / N.V. Solovykh // Herald of the Michurinsk State Agrarian University. - 2010. -№ 1. - P. 68-72
11. Fomenko, T.G. Эффективность применения новых отечественных удобрений при фертигации в плодоносящих насаждениях яблони / T.G. Fomenko, V.P. Popova, K.V. Belousova // Horticulture and viticulture. - 2019. - № 2. - P. 10-17.
93
