Розмноження перспективних сортів аґрусу (Grossularia reclinata L. ) в культурі in vitro Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

влияние на результаты всхожести семян дала сухая осенняя погода и грызуны. Высеяны весной сертифицированные семена дали лучшую всхожесть - около 80 %. Оптимальная глубина заделывания семян - 2,5 см. Черенки, высаженные на хорошо освещенном участке, показали 100 % приживаемость. Эффективным оказалось размножение отростками 97 % приживаемости.

Ключевые слова: бирючина, размножение, семена, пагон, почва, кустарник.

Novosad V.M. Ways of Reproduction of Privet (Ligustrum Vulgare L.)

Some features of privet reproduction Ligustrum vulgare L. are investigated, the most rational methods of growth are offered. The methods of genesic and vegetative reproduction are presented. The autumn hung seed, conducted at once after their purveyance are proved to give 70 % viable seedlings. A dry autumn weather and rodents produced negative influence on the results of germination of seed. The certificated seed sown during springtime gave the best germination - about 80 %. An optimum depth of inwraping of seed is 2,5 see. 100-%-e germination was routine by cuttings, landed on the well-lighted area. The reproduction taking 97 % germination appeared to be effective.

Key words: Ligustrum L., reproduction, seed, branch, soil, shrubbery.

УДК602.7:634.726:631.526.3 Мол. наук. ствроб. О.В. Оверченко;

ст. наук. ствроб. А.А. Клюваденко, канд. с.-г. наук; ст. наук. ствроб.

А.Ф. Л1ханов, канд. бюл. наук; мол. наук. ствроб. С.М. Костенко; проф. М.Д. Мельничук, д-р бюл. наук, акад. НААН Украти -НУ бюресурав i природокористування Украти

РОЗМНОЖЕННЯ ПЕРСПЕКТИВНИХ СОРТ1В АГРУСУ (GROSSULARIA RECLINATA L.) В КУЛЬТУР1 IN VITRO

Розроблено методику розмноження аГрусу (Grossularia reclinata L.) в культурi in vitro, що дае змогу отримати до 6-8 пагошв з одного експлантата. З'ясовано, що для матового закладання пагошв найефектившшим е живильне середовище МС з додаванням БАП 0,5 мг/л - для сорйв Красень та Ктвський i 1,0 мг/л ТДЗ - для сорту Тшич. Опти-мiзовано складовi живильних середовищ та умови вирощування рослин на рiзних ета-пах морфогенезу. Встановлено, що додавання до живильного середовища МС кшетину в концентрацн 0,25 мг/л стимулюе в експлантайв аГрусу регенеращю коренево! систе-ми. Пщбрано умови адаптацй' рослин-регенеранпв аГрусу до умов in vivo.

Ключовi слова: Grossularia reclinata, клональне мшророзмноження, експлантат, in vitro, регулятори росту рослин, регенерацш, адаптацш.

Афус - одна з найпоширешших ялдних культур. Ii' цшують за швидкоплщ-шсть, високу щорiчну врожайшсть, ранне дозршання, харчову цшшсть, Мкуваль-но-даетичш властивосп плодав. Культура поширена в УкраМ, Pocii, Польщi, Вели-кобритани, Франци, ФРН, Бельги, Нiдерландах, США, Канада та шших кра'нах.

У вирoбництвi культури широко використовують розмноження рослин горизонтальними вiдвoдками та зеленими живцями, меншою мiрoю - верти-кальними вдаодками, пoдiлoм куща. Проте вiдoмo, що розмноження аГрусу традицшними способами не завжди ефективне, що пов'язано з складнощами укoрiнення рослин. Також вегетативне розмноження не забезпечуе оздоровлен-ня садивного матерiалу вiд вiрусних i грибних патoгенiв [3]. Сьoгoднi яккть ма-точних насаджень аГрусу значно знизилася, що пояснюеться нестачею здорового садивного матерiалу, який призначений для закладання рoзсадникiв високо! категорп якoстi [5, 1]. Отримати пoтрiбну кiлькiсть oднoрiднoгo оздоровленого

Нащональний лкотехшчний унiверситет Украши

садивного MaTepiaiy дае змогу метод культури in vitro [2], який збiльшуe коефь цieнт розмноження високоврожайних сорив i перспективних форм рослин. Водночас у процес введення рослин агрусу в кyльтyрi in vitro часто виникають технiчнi проблеми - здрiбнiння пагошв у конгломератах i домiнyвання 1 -2 па-гонiв, якi швидко стардать та важко вкорiнюються [4]. Саме тому метою роботи було розроблення бютехнологи мiкроклонального розмноження перспективних сорив агрусу та адаптацп рослин-регенеранпв до умов вiдкритого грунту.

MaTepia™ i методи дослщження. У робот використано рослинний ма-терiал сорив агрусу Красень, Ки1вський та Тжич. Для введення рослин у культуру in vitro застосовано живильне середовище за прописом Мураоте i Скуга (рН 5,6-5,7). [6]. На еташ розмноження до живильного середовища додано 6-бензиламiнопyрин (БАП) (0,5-1,0 мг/л), кшетин (0,25 мг/л) та твдазурон (ТДЗ) (1,0 мг/л); для стимуляцп yкорiнення мiкропагонiв використано кшетин (0,25 мг/л). Рослинний матерiал культивовано в термальнiй кiмнатi за темпера-тури 25 0С iз 16-годинним фотоперiодом, волопстю 70-75 % та освiтленням 3,54,0 клк. Адаптацiю рослин-регенеранпв здшснено в парниках (у пластикових горщиках, зверху накритих прозорою пл1вкою). Горщики щiльно заповнено простерилiзованими (за температури 80-85 0С протягом 2 год) субстратами, яких використано як: торф верховий: перли: (1:1); дерновий грунт; шсок: перлiт (1:1). Мiкроклiмат створено (ввдносна вологiсть повiтря (ВВП) - 95-100 %) пос-туповим зниженням вологостi до тепличних умов (ВВП - 70-75 %, температура пов^я 18-23 0С, освiтленiсть 5,0-7,0 клк). Рослини-регенеранти шдживлено розчином '/г концентрацп мiнеральних солей за прописом Мураоте i Скуга.

Результати дослщження. Внаслвдок попереднiх дослiджень було пвдб-рано оптимальн умови та режим стерилiзацií рослинного матерiалy агрусу (Grossularia reclinata). Розроблено технологií стерилiзацií рослинного матерь алу - 70 % C2H5OH (30 с), 0,1 % HgCl2 (10 хв). Для сорту Красень ефектившсть стерилiзацií становила 63,3 %, Тiкич - 64,2 % та сорту Кшвський - 52,1 %. От-риманi таким чином стерильш життездатнi експлантати культивовано на сере-довищi МС без додавання регулятс^в росту.

На 21 добу культивування експлантати (частини пагонiв iз пророслими бруньками) були перенесенi на модифжоваш живильнi середовища, як1 мiстили рiзний склад i концентрац1ю регyляторiв росту для масового закладання бруньок iз подальшою регенерацiею пагон1в, де íх культивовано протягом 30 ддб.

У табл. 1 наведено чотири варiанти складу живильного середовища (рН 5,7), що вирiзняються вмiстом та концентращею регyляторiв росту. У першому варiантi живильне середовище мiстило 1,0 мг/л БАП, а в другому - 1,0 мг/л ТДЗ, у третьому - 0,25 мг/л кшетину, а в четвертому - 0,5 мг/л БАП. У процеа культивування спостережено за штенсивнктю закладання бруньок, кшькктю новоутворених пагошв, а також за регенеращею коренево!' системи.

На 10-14 добу культивування рослин-регенеранпв агрусу сорив Красень, Тжич i Кшвський на вах варiантах складу живильних середовищ зафiксо-вано утворення вегетативних бруньок. Активний рiст i розвиток мшропагошв вiдбyвався впродовж 30 даб (табл. 2).

Табл. 1. Склад компонентiв живильного середовища для тдукци органогенезу

№

з/п

Компонент середовища

Вар1ант середовища

Макроелементи МС мг/л

100

100

100

Мшроелементи МС мг/л

Виамши МС мг/л

Ре хелаг мг/л

БАП мг/л

1,0

0,5

ТДЗ мг/л

1,0

ГК мг/л

3,0

3,0

Глщин мг/л

2,0

2,0

Кшетин мг/л

0,25

10

Мезошозит г/л

0,1

0,1

0,1

0,1

11

Цукроза г/л

30

20

30

12

Агар-агар г/л

6,8

6,8

6,8

6,8

1

2

3

4

1

2

1

1

1

1

3

1

1

1

1

4

5

5

5

5

5

6

7

8

9

Табл. 2. Плив регуляторiв росту цитокШновог ди на ттенсившсть утворення

мтропагошв та корешв

Регулятор росту, мг/л Сорт Пагоноутворення Ризогенез Калюсо генез *

к1льк1сть пагон1в, шт. довжина пагошв, см кшьюсть коретв, шт. довжина коретв, см

БАП 0,5 Красень 8 0,5 - - -

Тшич 5 0,4 - - -

Кшвський 8 0,7 - - -

БАП 1,0 Красень 5 0,3 - - -

Тшич 4 0,8 - - -

Ки1вський 3,5 0,3 - - -

ТДЗ 1,0 Красень 8 0,5 - - +

Тшич 6 0,7 - - +

Ки1вський 5 0,6 - - +

Кшетин 0,25 Красень 2 1,0 3 1,0 -

Тшич 2 2,0 1 0,5 -

Ки1вський 2 0,9 1 0,5 -

* (+) - наявшсть калюсу; (-) - вщсутшсть калюсу

На другому варiантi середовища МС з 1,0 мг/л ТДЗ для сорив Красень i Тжич зафшсовано найбшьший процент утворення м^опагошв, що становив 68 шт. на експлантат. Приркт пагон1в у середньому становив 0,5-0,7 см впро-довж перюду культивування (рис. 1). Менш сприятливим для утворення пагонiв було середовище з додаванням 1,0 мг/л БАП. Кшьккть пагон1в за таких умов становила в середньому до 5 шт. (сорт Красень), до 4 шт. (сорт Тшич) та 3,5 шт. (сорт Кшвський), а !х довжина впродовж перюду культивування досягала 0,30,8 см. На середовишд з додаванням кшетину кiлькiсть адвентивних пагонiв бу-ла найменшою (в середньому 2 пагони на експлантат), проте 1х приркт у се-редньому становив 0,9-2,0 см.

Оптимальним живильним середовищем для активацií бруньок та пагошв агрусу сорту Кшвський i Красень виявилося середовище МС з 0,5 мг/л БАП. Характерним було отримання максимально1 кiлькостi мiкропагонiв, яка становила в середньому 8,0 шт. та довжиною пагошв 0,7 см.

Нащональний лкотехшчний унiверситет Укра'ши

0

□

Рис. 1. Утворення мтропагошв аГрусу на 30 добу культивування: а) сорт Красень на середовищi МС з 1,0 мг/л ТДЗ; б) сорт Кшвський на середовищi МС з 0,5 мг/л БАП

Для дослщження шдукцп ризогенезу пагони роздшено на сегменти i перенесено на живильне середовище МС, яке мютило pi3^ концентрацш 1МК мг/л (0,5; 1,0; 1,5), як контроль було використано середовище МС без регулято-piв росту. Внаслщок експериментальних дослiджень було встановлено, що на всiх ваpiантах живильних середовищ регенеращя коренево'1 системи в експлан-тапв не спостеpiгалась. За умов поеднання 0,5 мг/л 1МК та 0,5 мг/л БАП на ба-зальнш частинi пагонiв за фiксовано шщацгю калюсогенезу. Ризогенну актив-нiсть паготв було зафiксовано на сеpедовищi МС iз додаванням кiнетину 0,25 мг/л (рис. 2). На сьому-дев'яту добу культивування вщзначено початок формування та рют коpенiв. На 21 добу культивування ктьюсть укоpiнених рослин становила для сорту Красень - 94 %, Ткич - 81 %, Кшвський - 98 %.

Кшцевим етапом роботи була адаптацiя рослин-регенеранлв до умов вiдкpитого грунту. Процедура складалась iз таких етапiв: тдготовка субстрату, вiдмивка коpенiв вiд живильного середовища та висаджування рослин у кон-тейнери, адаптац1я pослин-pегенеpантiв до умов in vivo.

Рис. 2. Сформована коренева системарослин-регенерант1в аГрусу на середовищi МС з додаванням 0,25 мг/л тнетину: а) сорт Красень (Grossularia гвсШМа), б) сорт Кшвський, в) сорт Ткич

Для адаптацп рослин випробовувано три варiанти субстрапв: торф верховий: перлгг (1:1); дерновий грунт; тсок: перлгг (1:1).

Рослини-регенеранти довжиною 2-3 см з добре розвиненою кореневою системою (рис. 3) вийнято пiнцетом iз культурального посуду, коренi вiдмито вщ живильного середовища (для запобiгання заселенню патогенними бактерь

ями, як можуть спричинити 1х загнивання i вiдмирання), занурено на кiлька секунд у свггло-рожевий розчин КМп04 та висаджено у пластиковi горщики зi стерильним субстратом. Садивний матерiал за 95-100 % ВВП витримано впро-довж 7-10 дiб. Дорощено рослини-регенеранти у спецiальнiй теплицi за темпе-ратури 18-23 0С i ВВП 70-75 %.

Рис. 3. Рослини-регенеранти аГрусу сорту Кихвський (Grossularia reclinata):

а) перед висаджуванням у субстрат; б) адаптована рослина-регенерант

Рослини-регенеранти тдживлено розчином ^ концентрацп мшеральних солей за прописом Мурасiге i Скуга.

Найуспiшнiшу адаптацiю рослин-регенерантiв ОгояяиЫпа гвсИпМа було зафшсовано за умови використання субстрату: торф верховий i перлiт (1:1). Ефективнiсть адаптацп за таких умов становила 95-100 %. Досить низька при-живлюванiсть рослин (2-3 %) була на дерновому грунл (табл. 3).

Табл. 3. Ефективтсть адаптацИрослин-регенерант1в на субстратах рiзного

складу_

№ з/п Варiанти дослщу (субстрати) Сшввщношення компонента Ефектившсть адаптащ'1, %

1 Торф верховий: перлгг 1:1 95-100

2 Дерновий грунт - 2-3

3 Пюок: перлгг 1:1 65

За результатами, що наведет у табл. 4 виявляеться, що найефективш-шим для рослин-регенеранлв е субстрат №1, який, на вщмшу вiд субстратiв №2 i №3, сприяв укорiненню i швидкому росту пагонiв.

Табл. 4. Вплив складу субстратiв на р^т iрозвитокрослин-регенерантiв аtрусу Grossularia reclinata (45 доба адаптацИ)

№ з/п Компоненти субстрату та 1х спiввiдношення Довжина рослини, см Кшьюсть листкiв, шт.

1 Торф верховий: перлгт (1:1) 5,0-7,0 11-15

2 Дерновий грунт 1,2-2,0 4-6

о 3 Пiсок: перлк (1:1) 2,7-5,0 8-11

Нацюнальний лкотехшчний yнiвepcитeт Укра*1ни

За такт умов виxiд aдaптовaниx pослин-pегенеpaнтiв aГpyсy становив 95-100 %. На зaвеpшaльномy етaпi pослини пеpенесено на дшянки експеpимен-тaльно-дослiдноï плантацп "Плодоовочевий сад" НУБШ Укpaïни, де ïx шдфи-мано в yмовax оптимального зволоження. Упpодовж 30-35 дiб pослини усшшно aдaптyвaлися до умов вiдкpитого ipyrny пpо що свiдчить iнтенсивний piCT вегетативно!' маси й yтвоpення pозвинyтоï коpеневоï системи.

Висновки. Отташзовано теxнологiю i методичнi пiдxоди pозмноження in vitro pослин aГpyсy (œpra Kpaсень, Кшвський та Тiкич).

1. З'ясовано, що для масового закладання пагошв найефективнiшим e живиль-не середовище MC з додаванням БАП 0,5 мг/л - для сорив Красень та Ки-Увський i 1,0 мг/л ТДЗ - для сорту Тшич.

2. Встановлено, що додавання до живильного середовища MC кiнетинy в кон-центрацп' 0,25 мг/л стимyлюe в експлантаив аrрyсy регенерацiю коренево'1 системи.

3. Показано, що для активного формyвання коренево'1 системи i росту рослин-регенерантав агрусу найоптимальнiшим e застосування субстрату: торф верховий i перлгг (1: 1), який забезпечye ефектившсть адаптацп' 95-100 %.

Лiтература

1. Aладина O.H. Эффективность размножения красной смородины и крыжовника in vitro при обработке маточных растений ретардантами / O.H. Ara^nm / Известия ТСXA : сб. науч. тр. - 2004. - Вып. 1. - С. 62-71.

2. Высоцкий ВА. Применение методов культуры изолированных тканей и органов для размножения плодовых и ягодных растений / ВА. Высоцкий / Ягодоводство в Шчерноземье : сб. науч. тр. - М. : HTOKm, 19S2. - С. 30-41.

3. Ковалева И.С. Особенности микроклонального размножения сортов крыжовника / И.С. Ковалева, Т.В. Данилова H A^ XXI : сб. науч. тр. - 2001. - № 5. - С. 21-23.

4. Матушкина О.В. Особенности клонального микроразмножения ягодных культур / О.В. Матушкина, ИЛ. Пронина / ГИУ В^ИМИС им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии : сб. науч. тр, Россия, г. Мичуринск. - С. 23-2S.

5. Методические указания по клональному микроразмножению черной и красной смородины Ribes nigrum L. - М. : Изд-во ВAСXHИЛ, ^З^Ш, 19S6. - 236 с.

6. Murashige T. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures / T. Murashige, F.A. Skoog H Physiol. Plant. - 1962. - № 15. - Pp. 473-497.

Оверченко O.E., Клюваденко A.A., Лиханов А.Ф., Костенко C.B., Мельничук М.Д. Размножение сортов крыжовника (Grossularia reclinata L.) в культуре in vitro

Разработана методика размножения крыжовника (Grossularia reclinata L.) в культуре in vitro, которая позволяет получать до 6-S побегов с одного экспланта. Выяснено, что для массового побегообразования эффективной является питательная среда МС с добавлением БAП 0,5 мг/л - для сортов Красавец и Киевский и 1,0 мг/л ТДЗ - для сорта Тикич. Оптимизирован состав компонентов питательных сред и условия выращивания растений на разных этапах морфогенеза. Установлено, что внесение в питательную среду МС кинетина в концентрации 0,25 мг/л стимулирует у эксплантов крыжовника регенерацию корневой системы. Подобраны условия адаптации растений-регенерантов крыжовника к условиям in vivo.

Ключевые слова: Grossularia reclinata, клональное микроразмножение, эксплан-ты, in vitro, регуляторы роста растений, регенерация, адаптация.

Overchenko O.V., KliuvadenkoA.A., LikhanovA.F., Kostenko S.M., Melnychuk M.D. The Reproduction of Gooseberries Varieties (Grossularia Recli-nata L.) in Vitro Culture

92

Збipник науково^хтяних npa^

The method of gooseberry reproduction (Grossularia reclinata L.) in vitro culture was developed, it makes possible to get 6-8 shoots expiants. The most effective nutrient medium MS with the addition of BAP 0,5 mg/L - for variety Kyiv and 1,0 mg/L TDZ - for variety Ti-kach was developed. The components of culture media and conditions for plants growing at different stages of morphogenesis were optimized. The addition to the culture medium at a concentration 0,25 mg/L kinetin in MS medium stimulates regeneration in explants bush roots. The conditions of adaptation of plants-regenerants bush to the conditions in vivo were selected.

Key words: Grossularia reclinata L., clonal micropropagation, explants, in vitro, plant growth regulators, regeneration, adaptation.

1. JicoBe Ta ca«0B0-napK0Be rocnogapcTBo

93