87УДК 634.75:581.143.6
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗМНОЖЕНИЯ ЗЕМЛЯНИКИ IN VITRO
Матушкина О.В., к.с.-х.н. Пронина И.Н., к.с.-х.н.
ФГБНУ «ФНЦ им. И.В. Мичурина», Мичуринск, Россия, е-mail: invitro82@yandex.ru Аннотация
Изучены особенности культивирования сортов земляники in vitro. Оптимальной концентрацией БАП на этапе собственно микроразмножения является 0,5-1,0 мг/л. Для снижения степени витрификации минеральный состав среды Мурасиге-Скуга следует разбавлять в 2 раза и использовать БАП 0,5 мг/л, а также более слабый цитокинин - кинетин 5,0 мг/л. Для корнеобразования, в зависимости от генотипа, возможно использование как ИУК 1,0 мг/л, так и безгормональной питательной среды. Продуктивность маточных растений, размноженных in vitro, варьирует от 14 (Кама) до 79 шт./раст. (Зенга Зенгана).
Ключевые слова: клональное микроразмножение, in vitro, эксплант, собственно микроразмножение, ризогенез, земляника
TECHNOLOGICAL ASPECTS FOR IN VITRO PROPAGATION OF STRAWBERRY
Matushkina O.V., candidate of agricultural sciences Pronina I.N., candidate of agricultural sciences
FSBSI"I. V. Michurin Federal Scientific Center", Michurinsk, Russia Abstract
The peculiarities of in vitro cultivation of strawberry varieties were studied. Al the stage of self micropropagation the optimal BA concentration was 0.5-1.0 mg/l. In order to reduce the vitrification level Murashige and Skoog medium should be modified and diluted twice here the concentration of BA will be 0.5, and lower concentration of cytokinin - kinetin 5.0 mg/l. For successful rhizogenesis, depending on genotype, it is possible to use both IAA 1.0 mg/l and hormone-free medium. The productivity of in vitro propagated plants varies from 14 ("Kama") to 79 pieces/plant ("Zenga Zengana").
Key words: clonal miccropropagation, in vitro, explante, self-micropropagation, rhizogenesis, strawberry
Введение
Ведущей ягодной культурой в большинстве стран мира, в т. ч. и средней зоны садоводства России является земляника садовая, как одна из наиболее конкурентоспособных и высокорентабельных культур. Однако ее длительное вегетативное размножение привело к массовому заражению вирусными, микоплазменными, грибными, бактериальными заболеваниями и нематодами, которые способны значительно снизить (на 20-80%) продуктивность как в промышленных, так и маточных насаждениях (Упадышев, 2011; Упадышев и др., 2015). Поэтому производство сертифицированного посадочного материала земляники садовой является основой получения высоких урожаев (Козлова И.И., 2008). Оздоровление земляники - весьма трудоемкий процесс, который наряду с термо- и хемотерапией включает и культуру апикальных меристем.
Метод клонального микроразмножения земляники достаточно изучен многими исследователями (Бакун, 1985; Белякова и др., 2010; Высоцкий, Алексеенко, 2000; Матушкина, Пронина, 2005, 2012; Трушечкин и др., 1984; Adak, 2011), однако в связи с постоянно изменяющимся сортиментом встает вопрос о необходимости совершенствования технологии in vitro с учетом генотипических особенностей. К тому же остаются нерешенные такие проблемы, как витрификация, образование очень мелких розеток, не пригодных для укоренения, низкая регенерационная способность отдельных генотипов, что и определяло цель наших исследований.
Материалы и методика
Объектами исследований служили сорта земляники садовой:
Витязь, Дивная, Зенга Зенгана, Кама, Камаросса, Марышка, Полка, Ред Гонтлет, Селва, Сударушка, Фестивальная Ромашка, Эльсанта и др. Стерилизацию растительных объектов проводили раствором моющего средства «Белизна», разбавленного дистиллированной водой в соотношении 1:3 в течение 4-5 минут. Экспланты культивировали на среде Мурасиге-Скуга, дополненной 6-бензиламинопурином (БАП) 0,3-1,0 мг/л. На этапе ризогенеза использовали питательную среду, разбавленную в 2 раза по минеральному составу, с индолилуксусной кислотой (ИУК) - 1,0 мг/л. Условия культивирования: температура воздуха +24±2°C, освещенность 2-3 тыс. лк, продолжительность фотопериода 16 ч.
Результаты и их обсуждение
Большинство исследуемых генотипов характеризовались высокой регенерационной способностью
меристематических тканей (рисунок 1). Количество эксплантов, пригодных к клонированию, во 2-ом пассаже не зависело от общего уровня регенерации (рисунок 2). Так, например, у сорта Фестивальная ромашка почти все развившиеся экспланты формировали дополнительные розетки, в то время как у сорта Камаросса при регенерации 70,0% введенных в культуру in vitro эксплантов, количество клонов составило всего лишь 21,4%.
Оптимальной концентрацией БАП на этапе собственно микроразмножения являлась 0,5-1,0 мг/л. Увеличение концентрации БАП выше 1,0 мг/л приводило к образованию витрифицированных розеток у отдельных сортов до 54% (Эльсанта) и их мельчанию (Сударушка, Селва), которые не пригодны для укоренения. Для снижения степени витрификации минеральный состав среды Мурасиге-Скуга следует разбавлять в 2 раза и использовать БАП в концентрации 0,5 мг/л, а также более слабый цитокинин - кинетин 5,0 мг/л. Культивирование на этих средах позволяло не только решить проблему витрификации, но и получить хорошо развитые микророзетки с 3-4-мя листьями, которые можно использовать для ризогенеза.
Максимальной регенерационной способностью на этапе пролиферации в течение 6-ти пассажей на среде Мурасиге-Скуга с БАП 0,5 мг/л характеризовались сорта земляники Сударушка (8,7-13,2 шт./эксплант), Эльсанта (6,8-11,8 шт./эксплант) и Камаросса (7,2-9,8 шт./эксплант) (таблица 1). Низким коэффициентом размножения отличались сорта Витязь и Полка. Изменения в темпах роста и развития сортов земляники зависели не только от генотипических особенностей, но и от количества и длительности субкультивирований, времени года.
Таблица 1 - Коэффициент размножения сортов земляники в зависимости от пассажа
Сорт Пассаж
п2 пз п4 п5 п6 X
Витязь 4,3 7,4 7,2 5,0 5,0 5,8
Дивная 10,1 7,0 7,2 5,2 5,0 6,9
Камаросса 9,6 7,2 9,8 9,3 7,6 8,7
Полка 4,4 7,9 5,6 5,8 5,6 5,8
Селва 8,3 6,5 8,4 7,4 5,2 7,2
Сударушка 13,2 12,8 10,0 9,6 8,7 10,8
Фестивальная ромашка 6,1 7,8 5,7 7,0 5,5 6,4
Эльсанта 11,8 9,3 7,5 6,8 8,0 8,7
X 8,5 8,2 7,6 7,0 6,3 7,5
НСР05 1,8
У сортов Фестивальная ромашка, Дивная, Полка, Сударушка через месяц культивирования на среде для размножения с БАП 0,5 мг/л наблюдалась не только пролиферация, но и спонтанное корнеобразование. У большинства исследуемых сортов на среде для ризогенеза начало корнеобразования отмечалось через 7-10 дней и уже через 4-6 недель микрорастения имели хорошо развитую корневую систему и были пригодны к пересадке в нестерильные условия. Укореняемость микророзеток, в зависимости от генотипа, варьировала от 65 до 100% (рисунок 3).
Использование безгормональной питательной среды также приводило к формированию корней у сортов Витязь, Дивная, Камаросса, Полка, Селва, Сударушка, Фестивальная ромашка, Эльсанта. Указанный способ укоренения существенно не снижал приживаемость растений-регенерантов при адаптации ex vitro (рис. 6).
Предложенная технология по клональному микроразмножению сортов земляники позволила получать от одной меристемы за 6 пассажей до 925 тыс. адаптированных растений (Мо) в зависимости от сорта (таблица 2). Расчеты проведены по формуле Pennell (1987), но с поправкой на результаты наших исследований, где учтены потери эксплантов на всех этапах культивирования.
Продуктивность маточных растений (в среднем за 3 года) варьировала от 14 у сорта Кама до 79 шт./раст. у Зенга Зенгана. Количество розеток 1-го товарного сорта в среднем по сортам составило 38%. Максимальный выход стандартных розеток отмечался у сорта Кама - 72%. Это, вероятно, связано с низким регенерационным потенциалом данного сорта, у которого ростовые процессы мобилизованы на развитие розеток, образовавшихся в начальный период вегетации, а не на формирование новых. В тоже время, сорт Марышка, характеризующийся высокой репродуктивной способностью - 67 шт./раст., образовывал всего лишь 14 розеток высшего товарного сорта.
Таблица 2 - Регенерационная способность сортов земляники in vitro
Сорт Коэффициент размножения, шт./экспл. Коэффициенты Выход растений от 1 меристемы за 6 пассажей, шт.
при пролиферации при укоренении при адаптации
Дивная 6,9 0,90 0,65 0,80 50506
Зенга Зенгана 5,2 0,90 0,81 0,94 13548
Кама 4,9 0,90 0,81 0,90 9081
Полка 5,8 0,90 0,65 0,90 20043
Ред Гонтлет 4,8 0,90 0,95 0,74 7738
Сударушка 10,8 0,90 0,81 0,80 925464
Фестивальная 3,6 0,90 0,82 0,80 1285
Фестивальная ромашка 6,4 0,90 0,91 0,90 50653
Эльсанта 8,7 0,90 0,70 0,80 242831
Зaключeниe
Оптимальной концентрацией БАП на этапе собственно микроразмножения является 0,5-1,0 мг/л. Для снижения степени витрификации минеральный состав среды Мурасиге-Скуга следует разбавлять в 2 раза и использовать БАП в концентрации 0,5 мг/л, либо кинетин - 5,0 мг/л. Максимальной регенерационной способностью обладают сорта земляники Сударушка (6,8-13,2 шт./эксплант). На этапе ризогенеза возможно использование безгормональной питательной среды. Продуктивность маточных растений, размноженных in vitro, варьирует от 14 (Кама) до 79 шт./раст. (Зенга Зенгана).
Литература
1. Бакун Т.В. Проблемы вегетативного размножения в садоводстве // М.: ВАСХНИЛ, 1985. - С. 122-128.
2. Белякова Л.В., Высоцкий В.А., Алексеенко Л.В. Влияние некоторых факторов культивирования на развитие эксплантов земляники в процессе клонального микроразмножения // Садоводство и виноградарство, 2010. - № 2. -С.23-27.
3. Высоцкий В.А., Алексеенко Л.В. Выращивание оздоровленного посадочного материала нейтральнодневных и ремонтантных сортов земляники // Садоводство и виноградарство, 2000. - № 1. - С. 14-16.
4. Козлова, И.И. Система производства высокопродуктивной рассады земляники с программируемыми параметрами качества // Плодоводство и ягодоводство России: сборник научных работ. - М., 2008. - T.XVIII. - С.183-187.
5. Матушкина О.В., Пронина И.Н. Клональное микроразмножение земляники в системе производства оздоровленного посадочного материала // Труды ВНИИС им. И.В. Мичурина. Научные основы садоводства: Сб. науч. трудов. - Воронеж: Кварта, 2005. - С. 155-160.
6. Матушкина О.В., Пронина И.Н. Технология клонального микроразмножения земляники (методические рекомендации). - Воронеж: Кварта, 2012. - 20 с.
7. Трушечкин В.Г., Высоцкий В.А., Походенко А.П. Производство безвирусного посадочного материала земляники // Садоводство. - 1984. - №11. - С. 19-21.
8. Упадышев М.Т. Вирусные болезни и современные методы оздоровления плодовых и ягодных культур: автореф. дисс. ... д.с.-х. наук. - М., 2011. - 46 с.
9. Упадышев М.Т., Метлицкая К.В., Петрова А.Д., Тихонова К.О. Закономерности распространения вредоносных вирусов в агроценозах малины и земляники садовой // Плодоводство и ягодоводство России, 2015. - Т. XXXXI. - С. 366-371.
10. Adak N. Studies on determining the appropriate hormone concentrations on meristem culture of some strawberry (Fragaria spp.) cultivars // Agriculture&Environment, 2011. - Vol. 9 (2). - P. 341-344.
11. Pennell D. Micropropagation in Horticulture. 3. Essentials of Microprogation // Grower Guide. - London, 1987. - № 29. P. 14-24.
УДК 634.11:577.164.2:631.563(478)
ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ВИТАМИНА С В ПЛОДАХ ЯБЛОНИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИМЕНЯЕМОГО МЕТОДА ХРАНЕНИЯ
Никуцэ А.П., н.с.
Институт Генетики, Физиологии и Защиты Pастений, Кишинэу, Республика Молдова, а1вхпШа11@gmail.com
Аннотация
Представлены результаты исследования влияния метода хранения на изменение содержания витамина С в плодах наиболее распространенных поздних сортов яблок (Голден Делишес, Флорина, Айдаред, Ренет Симиренко), выращиваемых в гидроклиматических условиях Республики Молдова. В начале и в динамике хранения было исследовано содержание витамина С. Была установлена связь между темпом разрушении аскорбиновой кислоты и применяемой технологией хранения. Наименьшие потери аскорбиновой кислоты были зарегистрированы в плодах, содержащихся в условиях регулируемой газовой среды, в том числе, обработанных препаратом «Фитомаг». Ключевые слова: плоды яблони, витамин С, метод хранения
