CC BY
23
УДК 635.75:602.7(470.25)
ПОЛУЧЕНИЕ ОЗДОРОВЛЕННОГО МАТЕРИАЛА ЗЕМЛЯНИКИ САДОВОЙ В УСЛОВИЯХ ПСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Надежда Владимировна Лебедева, к. с.-х. н.
Лариса Николаевна Федорова, к. с.-х. н., старший науч. сотр.
Кира Николаевна Макеенко, младший науч. сотр.
ФГБОУ ВО «Великолукская государственная сельскохозяйственная академия», Россия, г. Великие Луки
Земляника обладает высокой потенциальной продуктивностью. Возможная реализация максимальной продуктивности обуславливается физиологией процессов, происходящих в растении. Немаловажную роль играют факторы внешней среды. В связи с этими показателями на первый план выходит выделение сортов, адаптированных к биотическим и абиотическим факторам конкретного региона возделывания. Такое мероприятие наиболее актуально при введении новых, высокоэффективных технологий.
Получаемые в процессе отбора сорта земляники должны обладать требуемыми производителем характеристиками и свойствами, такими как высокая устойчивость к неблагоприятным условиям внешней среды, малое повреждение патогенными грибами и вирусными заболеваниями. В современных условиях одним из важных качеств является пригодность к механизированной уборке и транспортировке.
В Российской Федерации земли, занятые под посадки земляники, занимают более 30 тыс. га, причем большую часть этих площадей составляют личные подсобные хозяйства и мелкие фермеры, роль которых за последнее десятилетие выросла. В последнее время усилился интерес к землянике как к источнику дополнительного дохода.
Для эффективного возделывания плодовой культуры в фермерском и личном подсобном садоводстве требуется тщательное изучение существующего ассортимента и поиск адаптированных сортов к конкретной агроэкологической зоне и почвенно-климатическим условиям.
Северо-Запад России - это регион с давними традициями выращивания земляники. В 60-е годы ХХ века площади под этой культурой достигали почти 500 га, а урожайность в лучших хозяйствах составляла 9-12 т/га.
Однако в настоящее время в Северо-Западном регионе России культура земляники переживает определенный кризис. Это выражается в повсеместном снижении урожайности вследствие распространения опасных заболеваний и быстрой потере сортами, распространенными в недалеком прошлом, былой популярности.
Вследствие этого остро стал вопрос о поиске новых, перспективных сортов, адаптированных к почвенно-климатическим условиям Северо-Западного региона РФ.
Ключевые слова: земляника in vitro, состав питательной среды, скорость отрастания, точки роста.
Введение культур в любительском садовод-
В Северо-Западном регионе стве является земляника. В ней це-РФ одной из основных ягодных нятся высокие вкусовые достоин-
ства, раннее созревание и скоро-плодность [3]; гармоничное сочетание сахаров и кислот, легкоусвояемой мякоти, а также наличие множества питательных веществ; ягоды земляники представляют хозяйственную ценность и как продукт диетического питания [5].
Из литературы известно, что физиологически земляника очень адаптирована к различным климатическим, почвенным и экологическим условиям [2]. Культура хорошо переносит зимовку под снежным покровом и способна давать высокие по качеству урожаи.
Для размножения и потребления должны использоваться высокопродуктивные сорта, оздоровленный качественный посадочный материал. Главными факторами урожайности становятся схемы размещения: одно-или двухстрочная система, своевременная обработка почвы, оптимальная схема внесения удобрений, полив, а также рациональная защита от вредных насекомых и патогенов [8].
Посадка адаптированных по всем видам показателей сортов, способна увеличивать урожаи и качество продукции, а также избежать ее количественных потерь, что в последующем снижает затраты на производство и делает производимый материал экологически безопасным [1, 11].
Материал и методы
Исследования проводились на базе ФГБОУ ВО «Великолукская государственная сельскохозяйственная академия» в лаборатории микро-клонального размножения растений.
Целью данного исследования было научное обоснование получения оздоровленного материала земляники садовой в условиях Псковской области.
В задачи исследований входило:
- изучить образование междоузлий и корнеобразование у сортов земляники садовой in vitro в различных питательных средах;
- оценить особенности регенерации оздоровленных растений земляники садовой, полученных из пробирочного материала в различные фенологические фазы;
- выделить перспективные сорта земляники садовой для возделывания в Псковской области.
Для этого в опыте изучались мини-растения сортов Кокинская ранняя и Красный берег.
Основное культивирование меристемных объектов проводили на специальной светоустановке с горизонтальным освещением люминесцентными лампами (ЛБ-60) с освещенностью 6000-8000 лк при 16-часовом фотопериоде и температуре 18-23 оС, в автоматическом режиме. Составы питательных сред представлены в таблицах.
Результаты и обсуждение
Изолированные верхушечные меристемы используются в культуре для получения здорового от вирусов и вироидов материала для клональ-ного размножения и посадки растений [4]. Размножение черенкованием основано на подавлении апикального доминирования с помощью удаления верхушечной почки и активного ро-
ста меристем, расположенных в пазухах листа, при помещении на среду с необходимым комплексом макро- и микроэлементов будет развиваться изолированный побег [6, 7].
Для определения скорости отрастания земляники садовой сортов Кокинская ранняя и Красный берег использовались различные модификации питательных сред: МБ + ИУК(0,5) + БАП(1,0) + пенициллин; МБ + ИУК(1,0) + БАП(1,0) + пенициллин; МБ + ИУК(1,0) + БАП(0,5) + пенициллин; МБ + ИУК(0,5) + БАП(0,5) + пенициллин.
Согласно результатам наших исследований, высокий процент регенерации на 14-й день наблюдался у сорта Кокинская ранняя на всех изучаемых средах. У сорта Красный берег процент отрастания на среде MS + ИУК(1,0) + БАП(1,0) + пенициллин был равен 95. На всех остальных средах наблюдалось начало формирования междоузлий.
На 14-й день у сорта Красный берег развивается наибольшее количество междоузлий на среде МБ + ИУК(0,5) + БАП(1,0) + пенициллин. У сорта Кокинская ранняя на 14-й день лучшие результаты по количеству междоузлий были на среде МБ + ИУК(1,0) + БАП(1,0) + пенициллин. Самый низкий результат был зафиксирован у сорта Кокинская ранняя на среде МБ + ИУК(0,5) + БАП(0,5) + пенициллин, у сорта Красный берег - МБ + ИУК(1,0) + БАП(0,5) + пенициллин.
На 21 -й день большее число точек роста было отмечено на этой же среде у сорта Красный берег,
лучший результат по числу междоузлий был на стандартной среде MS + ИУК(0,5) + БАП(1,0) + пенициллин.
На 28-й день у сорта Кокин-ская ранняя наибольшее количество точек роста было отмечено на среде с добавлением ИУК в концентрации 1,0 мг/л и БАП(0,5) и равнялось 7,3 шт., что превышало стандарт на 0,2 шт. У сорта Красный берег лучший результат был отмечен на среде MS + ИУК(0,5) + БАП(1,0) + пенициллин.
По высоте растений на 28-й день выделилась питательная среда MS + ИУК(0,5) + БАП(1,0) + пенициллин, на ней наблюдались лучшие результаты (Кокинская ранняя -8,5 см, Красный берег - 9,3 см).
Согласно нашим данным, на морфогенез растений земляники садовой сортов Кокинская ранняя и Красный берег в условиях in vitro положительное влияние оказала среда MS + ИУК(0,5) + БАП(1,0) + пенициллин, которая являлась стандартом (таблица 1).
Главной особенностью микро-клонального размножения является увеличение коэффициента размножения растений. Он находится в прямой зависимости от длины растения и количества точек роста, так как при черенковании на свежую питательную среду переносится кусок стебля с почкой, прикрытой листочком. Из литературных источников известно, что на рост растений и развитие междоузлий ИУК влияния не оказывает [9, 10].
Таблица 1 - Развитие точек роста у сортов земляники садовой в условиях in vitro на различных модификациях среды MS__
Сорт Вариант среды 14-й день 21-й день 28-й день
расте- кол-во расте- кол-во коли- высота
ний с точек ний с точек чество расте-
точка- роста, точками роста, точек ний,
ми роста, % шт. роста, % шт. роста, шт. см
ts МБ + ИУК(0,5) + 100 2,9 100 5,8 7,1 5,6
ьч к БАП(1,0) + пенициллин
% о, МБ + ИУК(1,0) + 100 3,5 100 6,0 7,0 8,1
БАП(1,0) + пенициллин
о МБ + ИУК(1,0) + 100 2,5 100 4,9 7,3 8,2
к к БАП(0,5) + пенициллин
и о « МБ + ИУК(0,5) + 100 1,8 100 2,2 4,3 8,5
БАП(0,5) + пенициллин
МБ + ИУК(0,5) + 100 4,2 100 6,5 6,8 9,3
и <D БАП(1,0) + пенициллин
СР е ю « МБ + ИУК(1,0) + 95 3,6 100 4,2 4,8 9,2
БАП(1,0) + пенициллин
А К МБ + ИУК(1,0) + 100 2,3 100 4,1 4,9 6,5
о а СР БАП(0,5) + пенициллин
МБ + ИУК(0,5) + БАП(0,5) + пенициллин 100 2,5 100 5,3 5,8 9,0
Результаты исследований процесса ризогенеза на различных модификациях питательной среды у сортов Кокинская ранняя и Красный берег показали, что через 14 дней у сорта Кокинская ранняя на среде MS + ИУК(0,5) + БАП(1,0) + пенициллин отрастание корней можно наблюдать у 85% растений, на других средах в опыте 100%-ное отрастание. У сорта Красный берег на среде MS + ИУК(1,0) + БАП(1,0) + пенициллин ризогенез был отмечен у всех растений. На других модификациях среды ризогенез составлял от 60 до 90%.
На сорте Кокинская ранняя отмечена положительная тенденция по отрастанию корневой системы на 14-й, 21-й и 28-й дни. Например, на 14-й день пассажа отмечено наибольшее количество корней - 4,4 шт., на 28-й день максимальное число корней было 5,8 шт., а длина корневой системы составила соответственно 4,5-7,3 см (таблица 2).
Согласно литературным данным, для стимуляции ризогенеза в среду МБ необходимо добавление ауксинов, одним из наиболее распространенных является ИУК.
Таблица 2 - Ризогенез растений картофеля в условиях in vitro на различных модификациях среды MS
Сорт Вариант среды 14-й день 21-й день 28-й день
расте- число расте- число число длина
ний с корней, ний с кор- корней, корней,
корня- шт. корня- ней, шт. см
ми, % ми, % шт.
МБ + ИУК(0,5) + 85 2,1 100 4,0 4,9 5,0
БАП(1,0) + пени-
ьч ьч к циллин
МБ + ИУК(1,0) + 100 4,4 100 5,4 5,8 7,3
£ БАП(1,0) + пени-
р циллин
о МБ + ИУК(1,0) + 100 4,1 100 4,5 5,1 4,0
К к и о « БАП(0,5) + пени-
циллин
МБ + ИУК(0,5) + БАП(0,5) + пенициллин 100 4,5 100 5,6 6,2 12,8
МБ + ИУК(0,5) + 80 3,3 100 4,2 5,1 5,9
БАП(1,0) + пени-
циллин
и 0Í МБ + ИУК(1,0) + 100 3,6 100 5,1 4,8 5,8
CP 0) БАП(1,0) + пени-
« циллин
3 К о сЗ МБ + ИУК(1,0) + БАП(0,5) + пени- 60 3,1 100 4,9 5,1 8,8
р циллин
МБ + ИУК(0,5) + 90 2,2 100 3,9 5,5 9,4
БАП(0,5) + пени-
циллин
У сорта Красный берег на 14-й день на среде с добавлением ИУК в концентрации 1,0, БАП(0,5) число корней было 3,1 шт., а на 21-й день - 4,9 шт., на 28-й день длина корней на этой среде увеличилась на 2,9 см, число корней при этом было на одном уровне. Максимальное значение ризогенеза отмечено на среде MS + ИУК(0,5) + БАП(0,5) + пенициллин, что оправдывает при-
менение индолил-3-уксусной кислоты, стимулирующей корнеобразова-ние.
Изучаемые сорта земляники садовой при выращивании их in vivo хорошо приживаются, дают сильную вегетативную массу, а, следовательно, будут давать обильный урожай и, таким образом, их можно рекомендовать к возделыванию не только на приусадебных участках, но и в
промышленное производство плодово-ягодных культур.
Выводы
- Проведенные исследования показывают, что образование точек роста лучше происходит при выращивании земляники садовой сорта Красный берег на среде МБ +
ИУК(0,5) + БАП(1,0) + пенициллин, сорта Кокинская ранняя - MS + ИУК(1,0) + БАП(1,0) + пенициллин. - Процесс регенерации земляники садовой сортов Красный берег и Кокинская ранняя, выращенных in vitro, происходил без отклонений от нормального развития растений, оздоровленных в культуре ткани.
Библиографический список
1. Бондаренко Е.Д. Особенности клонального размножения in vitro сортов земляники ананасной / Е.Д. Бондаренко, П.И. Кисель // Сельскохозяйственная биология. Сер. Биотехнология. Культура клеток и тканей. - 2002. - №1. - С.81-84.
2. Васильева Е.П. Селекция скороспелых высокоурожайных сортов плодовых и ягодных культур в западной Сибири / Е.П. Васильева, Н.А. Хохлова. - Новосибирск, 1981. - С.34-39.
3. Веретенникова Н.П. Получение оздоровленных клонов земляники / Н.П. Веретенни-кова // Плодоводство и ягодоводство России. - 1998. - Т.8. - С.91-97.
4. Высоцкая О.Н. Длительное сохранение in vitro коллекции растений земляники / О.Н. Высоцкая // Физиология растений. - 1994. - Т.41. - С.935-941.
5. Говорова Г.Ф. Земляника / Г.Ф. Говорова, Д.П. Говоров. - М.: ИД «Дом МСП», 2003. - 155 с.
6. Деменко В.И. Адаптация растений, полученных in vitro, к нестерильным условиям / В.И. Деменко, В.А. Крючкова // Докл. ТСХА. - 2002. - Вып. 274. - С.99-104.
7. Медведева Н.И. К вопросу о микроклональном размножении земляники / Н.И. Медведева, Н.Л. Паскеев // Современные научные исследования в садоводстве. - Ялта, 2000. - Вып. 2. - С.112-116.
8. Оценка формообразования генеративных и вегетативных органов земляники / Н.Ю. Джура, Ф.А. Волков, А.А. Борисова и др. // Плодоводство и ягодоводство России. -2002. - Т.9. - С.231-241.
9. Сазонов Ф.Ф. Селекционная оценка сортов и гибридов земляники по основным хозяйственно-ценным признакам: дис. ... д-ра с.-х. наук. - Б., 2001. - 171 с.
10. Семенас С.Э. Методика клонального микроразмножения сортов земляники садовой / С.Э. Семенас, Н.В. Кухарчик // Плодоводство / Белорус. НИИ плодоводства, 2000. - Т.13. -С.138-145.
11. Шмырко Н.В. Размножение земляники садовой в культуре тканей / Н.В. Шмырко // Памяти Грегора Менделя: материалы науч. конф. - 2001. - С.157.
E-mail: nadin l 2009@mail.ru
182112 Псковская область, г. Великие Луки, пр. Ленина д. 2, ФГБОУ ВО «Великолукская ГСХА»
Тел.: +7 (81153) 7-28-51
