CC BY
59
Физиология растений и животных
УДК 581.1: 582.52
ВВЕДЕНИЕ РАЗНЫХ СОРТОВ MUSCARI BOTRYOIDES L. В КУЛЬТУРУ IN VITRO
И. Н. Вельмяйкин, Е. В. Мокшин, А. С. Лукаткин
В статье раскрывается влияние стерилизующих растворов на инфицированность экс-плантов для двух сортов луковичных растений; выявляется, что применение ступенчатой стерилизации обеспечивает максимальный процент выхода стерильного материала для обоих сортов.
Ключевые слова: Muscari botryoides, Liliaceae, in vitro, экспланты, стерилизация, срок изоляции, инфицированность.
MUSCARI BOTRYOIDES L. DIFFERENT VARIETIES INTRODUCTION IN VITRO
I. N. Velmyaykin, E. V. Mokshin, A. S. Lukatkin
This article examines the effect of sterilization solutions on infection of explants for two breeds. It have been revealed that the use of step sterilization (namely 50 % Domestos (25 minutes) — 6 % chloramine (20 minutes) — 70 % alcohol (2 minutes)) provides the maximum yield of sterile material for both varieties. Period from April to May is considered as the optimal date for planting.
Keywords: Muscari botryoides, Liliaceae, in vitro, explants, sterilization, time of isolation, infection.
Среди декоративных многолетников луковичные и клубнелуковичные цветочно-декоративные растения с каждым годом приобретают все большее значение в промышленном цветоводстве и озеленении. Однако при размножении традиционным способом невозможно получить большое количество посадочного материала в короткие сроки. Поэтому реальная возможность обогатить рынок - это воспользоваться достижениями и знаниями в области биотехнологии растений [7; 8]. Использование технологий клонально-го микроразмножения позволяет значительно сократить сроки выращивания до товарного стандарта [4; 5]. Размножая какой-либо новейший сорт луковичных растений, можно
вырастить несколько миллионов луковичек за один год, и, дорастив их в течение 2-3 лет, получить качественный посадочный материал. При обычных методах размножения для этого понадобилось бы около 20 лет [4].
Muscari botryoides L. - декоративное луковичное растение семейства Liliaceae, цветки миниатюрные, бочонковидные, с короткими белыми зубчиками, собраны в плотную многоцветковую кисть длиной 5-10 см на прямостоячем стебле [1; 2]. Соцветия мускари напоминают соцветия гиацинта, отчего его иногда называют «мышиный гиацинт». Окраска цветков густого синего с фиолетовым оттенком цвета. Обладает легким, приятным ароматом. Цветочная
© Вельмяйкин И. Н., Мокшин Е. В., Лукаткин А. С., 2013
масса плотная, очень насыщена цветом; цветочная поверхность горизонтальная, кружевного рисунка. Цветет обильно в конце апреля-мае, до 28 дней [3; 6]. В настоящее время для быстрого размножения Muscari прибегают к биотехнологическим методам, которые являются наиболее успешными. В литературе имеются данные по кло-нальному микроразмножению Muscari, но в последнее время появляется все больше сортов, сведения по которым довольно противоречивы [9; 10].
Целью данной работы было выявить оптимальные сроки изоляции эксплан-тов из луковиц и изучить действие стерилизующих растворов на инфицирован-ность эксплантов. В качестве объектов исследования использовались луковицы двух сортов M. botryoides L. - Альбум и Суперстар. Для введения в культуру in vitro использовали чешуи луковиц, которые стерилизовали в различных растворах (50%-ный Domestos, 6%-ный хлорамин и 70%-ный спирт) при разных режимах экспозиции. После этого
сегменты чешуй помещали на питательную среду по прописи Мурасиге-Ску-га, дополненную агаром и сахарозой. Пробирки с растениями культивировали 6 недель в условиях непрерывного освещения и комнатной температуры (23-25 °С). Измерения проводили спустя 6 недель после посадки, учитывали жизнеспособность и зараженность фито-патогенами.
Первым этапом введения в культуру in vitro является определение срока изоляции растительного материала. Наши исследования показали, что для всех изучаемых сортов оптимальным сезоном изоляции первичных эксплантов является весна, а период, при котором экспланты характеризуются низкой регенерацион-ной способностью - с октября до конца декабря. Наибольшая регенерационная активность наблюдалась в период с апреля по май. При этом среднее количество микролуковичек составило: 7 шт./экс-плант у сорта Альбум (рис. 1), 8 шт./ эксплант - у сорта Суперстар (рис. 2).
Декабрь
Март
Май
Июль
Рис. 1 . Влияние сроков изоляции на формирование микролуковичек в культуре in vitro (сорт Альбум)
Рис. 2 . Влияние сроков изоляции на формирование микролуковичек в культуре in vitro (сорт Суперстар)
Сорт Альбум
Сорт Суперстар
□ Процент стерильных эксплантов
□ Процент инфицированных эксплантов
Рис. 3. Режим стерилизации: 6%-ный хлорамин (20 мин), 50%-ный Domestos (25 мин), 70%-ный спирт (2 мин)
98
ВЕСТНИК Мордовского университета | 2013 | № 3-4
Такие различия можно объяснить физиологическим циклом развития растений. Видимо, это связано с различной активностью в луковицах таких гормонов как ИУК и АБК. Известно, что в период глубокого покоя активность ИУК низкая, а активность АБК - высокая. На этапе вынужденного покоя прослеживалось обратное соотношение. В связи с этим образование регенерантов, в данном случае - луковиц, на одной и той же питательной среде сильно зависело от стадии периода покоя, в которой находились исходные луковицы.
При исследовании различных стерилизующих агентов на инфицированность экс-плантов было выявлено, что применение данных растворов по отдельности не дало положительных результатов. При этом наблюдался большой процент эксплантов, зараженных различными фитопатогенами.
Применение поэтапной стерилизации оказалось наиболее эффективным против различных патогенов, что обеспечило наименьшую инфицированность. Большой вклад в степень снижения инфицирован-ности внесло различное время экспозиции в растворе Domestos. Экспланты, перво-
начально обработанные 6%-ным хлорамином в течение 20 мин, далее помещались в 50%-ный Domestos (на 10, 20, 25 мин), затем в 70%-ный спирт на 2 мин. Оказалось, что при 10-минутной экспозиции в растворе Domestos процент инфицированных эксплантов составил 40 %, а при 20-минутной - только 20 %. Однако наиболее эффективной для подавления сапрофитной микрофлоры оказалась комбинация 6%-ный хлорамин (20 мин) + 50%-ный Domestos (25 мин) + 70%-ный спирт (2 мин). При этом процент инфицированных эксплантов составил лишь 7-10 % (рис. 3).
В ходе исследований посредством ступенчатой стерилизации удалось достичь максимального процента (в среднем 90 %) стерильного материала для сортов Альбум и Суперстар.
Таким образом, можно констатировать, что оптимальным сроком для эксплантации данных сортов Мускари является период с апреля по май; применение поэтапной стерилизации 50%-ный Domestos (25 мин) -6%-ный хлорамин (2 мин) - 70%-ный спирт (2 мин) обеспечивает максимальный выход стерильного материала для обоих сортов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Вакуленко В. В. Справочник цветовода / В. В. Вакуленко, Е. Н. Зайцева, Т. М. Клевенская. — М. : Колос, 2001. — 560 с.
2. Володин В. Я. Цветы и другие декоративные растения / В. Я. Володин, В. Г. Шайкин. — М. : Стройиздат, 1999. — 560 с.
3. Иванова И. В. Приусадебное хозяйство : Декоративное садоводство / И. В. Иванова. — М. : ЭКСМО-Пресс ; Лик пресс, 2000. — 664 с.
4. Лутова Л. А. Биотехнология высших растений : учебник / Л. А. Лутова. — СПб. : Изд-во С.-Петербург. ун-та, 2003. — 130 с.
5. Родин А. Р. Получение посадочного материала древесных, цветочных и травянистых растений с использованием методов биотехнологии : учеб. пособие / А. Р. Родин, Е. А. Калашникова. — М. : МГУЛ, 2004. — 84 с.
6. Тавлинова Г. К. Приусадебное цветоводство / Г. К. Тавлинова. — СПб. : Диамант, 1996. — 544 с.
7. Черенок Л. Цветы : Лукович. и клубнелукович. растения / Л. Черенок. — Минск : Сэр-Вит, 1997. — 288 с.
8. Юскевич Н. Н. Промышленное цветоводство России / Н. Н. Юскевич, Л. В. Висящева, Т. Н. Краснова. — М. : Росагропромиздат, 1996. — 306 с.
9. Rybczinski J. J. Engagement of biotechnology in the protection of threatened plant species in Poland / J. J. Rybczinski, A. Mikula // Biodiv. Res. Conserv. — Vol. 3—4. — 2006. — P. 361—368.
10. Uranbey S. In vitro bulblet regeneration from immature embryos of Muscari azureum / S. Uranbey // African Journal of Biotechnology. — 2010. — Vol. 9 (32). — P. 5121—5125.
Поступила 13.08.2013г.
