Воздействие ранее не применявшихся в клональном микроразмножении регуляторов роста на микропобеги сливы in vitro

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Воздействие ранее не применявшихся в клональном микроразмножении регуляторов роста на микропобеги сливы in vitro

Метод клонального микроразмножения растений является в настоящее время ведущим методом оздоровления растений от хронических инфекций, одновременно решающим такие задачи, как повышение урожайности, генетической однородности, получение в короткий срок большого количества посадочного материала, планирование производства растений к назначенному сроку, обмен ценным генетическим материалом в мировом сообществе без риска занести карантинные заболевания и вредителей, хранение растений длительное время без контакта с внешними условиями среды [1-6].

Однако, в технологии клонального микроразмножения существует ряд прикладных проблем, к которым относятся в частности, высокие затраты на препараты ростовых веществ. Совершенно очевидно, что решить проблему высокой стоимости стандартных ростовых веществ (БАП, ГК) можно путём подбора регуляторов роста с близкой ростовой активностью и низкой рыночной стоимостью.

В обозначенном контексте целью исследования явилось определение эффективности для регенерации микропобегов ранее не применявшихся в культуре in vitro препаратов с ростовой активностью (препараты, полученные при производстве фурфурола, а также производные и композиции органических кислот), сравнить их воздействие с воздействием традиционно используемыми в клональном микроразмножении регуляторами роста.

Экспериментальные препараты - это негормональные вещества с высокой физиологической активностью, которые в полевых условиях стимулируют рост и развитие растений зерновых, плодово-ягодных, овощных и др. культур, повышают их продуктивность, ускоряют плодоношение, активируют иммунитет и устойчивость к стрессорным факторам внешней среды [7, 8].

Клональное микроразмножение провели согласно методикам Высоцкого [1], Джигадло [2], Корнацкого С.А. [9], Муратовой С.А. [10]. Для введения в культуру in vitro отбирались верхушечные почки с черенков сливы сорта Стенли. В культуру in vitro вводились экспланты размером 3-4 мм, которые располагали в культивационных сосудах так, чтобы они соприкасались абаксиальной частью со средой.

При клональном микроразмножении сливы in vitro применяли минеральные основы сред по прописи Мурасиге-Скуга. Среды автоклавировали при температуре 120 є С и давлении 1 атм в течение 20 мин в вертикальных автоклавах ВК-30. Все работы по стерилизации и плановые пересадки растительного материала осуществляли в ламинар-боксе С - 1,2 (код 110.120).

Культивирование микропобегов осуществляли в условиях стандартного фотопериода 16/8 (день - 16 часов, ночь - 8 часов), освещенности 2500-3000 люкс, температуре +23±3 є С и влажности 50-60%. Каждые 30-40 суток проводили субкультивирование новых побегов на свежую питательную среду.

Регенерированы микропобеги трёх партий эксплантов в количестве 150 шт. каждая. Введение в культуру in vitro проводили для первой партии в первой декаде апреля, для второй - во второй декаде этого же месяца, для третьей - в третьей декаде апреля.

В качестве регуляторов роста были испытаны следующие препараты: «Кавказ» (кротонолактон 35%), сукцинат калия, сукцинат натрия, янтарная кислота, препарат «Универсальный», Л-1, фуролан в концентрации 4,0 мг/л. (концентрация выбрана на основе результатов исследований в культуре in vitro яблони [11]).

Характеристика испытанных соединений приведена в таблице 1. Контрольным вариантом послужила среда МС с БАП 1 мг/л, ИМК 0,1 мг/л и ГК 0,5 мг/л.

Таблица 1. Характеристика экспериментальных препаратов

микропобег негормональный клональный

Ростовые вещества изучены в следующих вариантах:

1) среда МС, 1 мг/л БАП, ИМК 0,1 мг/л и 0,5 мг/л ГК (стандарт);

2) среда МС, 4,0 мг/л сукцината калия;

3) среда МС, 4,0 мг/л сукцината натрия;

4) среда МС, 4,0 мг/л янтарной кислоты.

5) среда МС, 4,0 мг/л «Кавказ» (кротонолактон 35%);

6) среда МС, 4,0 мг/л «Универсальный»;

7) среда МС, 4,0 мг/л Л-1.

Результаты статистически обработаны методом дисперсионного анализа по Доспехову [12].

В ходе изучения ростовой активности экспериментальных соединений в культуре in vitro сливы учитывались такие показатели качества, как число листьев на микропобег, высота микропобегов, относительное количество витрифицированных микропобегов. Результаты регенерации микропобегов из эксплантов сливы in vitro приведены в таблице 2 и на рис. 1.

Таблица 2. Показатели развития регенерированных из эксплантов in vitro микропобегов сливы сорта Стенли на питательных средах МС с различными стимуляторами роста

Как видно из таблицы, максимальное количество листьев на микропобег развивается у эксплантов сливы сорта Стенли на средах с препаратом «Универсальный» (6,2 шт.) и сукцинат натрия (4,6 шт.), на этих же средах микропобеги достигают максимальной высоты (14,3 мм и 13,6 мм соответственно), различие с контролем по обоим показателям существенно. По количеству образовавшихся листьев существенно с контролем различаются микропобеги на средах с препаратами янтарная кислота, сукцинат калия, Л-1 (4,2; 4,0; 3,7 шт., контроль 3,2 шт.).

Микропобеги сливы сорта Стенли на средах МС с различными регуляторами роста: слева направо: янтарная кислота 4,0 мг/л; БАП 1 мг/л, ИМК 0,1 мг/л., ГК 0,5 мг/л (стандарт); сукцинат калия 4,0 мг/л г/л; сукцинат натрия 4,0 мг/л.

Среды с препаратом «Кавказ» по количеству образовавшихся листьев на микропобег превосходят контроль, но существенно с ним не различаются (3,6; листьев, контроль 3,2 листа).

По показателю «высота микропобегов» существенно с контролем различаются все испытанные препараты: янтарная кислота, сукцинат калия, Л-1, «Кавказ» (12,0; 10,2; 9,6; 9,4 мм соответственно, контроль 8,0 мм).

На средах со всеми испытуемыми препаратами не наблюдается витрифицированных побегов, в то время как на контрольной среде (БАП 1 мг/л, ИМК 0,1 мг/л, ГК 0,5 мг/л) 35% микропобегов витрифицированы.

На средах с препаратами «Универсальный», сукцинат натрия, сукцинат калия, янтарная кислота, Л-1 развиваются крупные, интенсивно окрашенные микропобеги сливы, превосходящие по морфометрическим параметрам контроль (среда с БАП 1 мг/л, ИМК 0,1 мг/л, ГК 0,5 мг/л).

Таким образом, препараты «Универсальный», сукцинат натрия, сукцинат калия, янтарная кислота, Л-1 в концентрации 4,0 мг/л проявили себя как регуляторы роста, благоприятно влияющие на регенерацию эксплантов и качественное состояние микропобегов сливы in vitro. Специфичного направления активности (цитокининовой, ауксиновой и др.) экспериментальных препаратов в культуре in vitro не выявлено.

Литература

1. Высоцкий, В.А. Рекомендации по выращиванию безвирусного посадочного материала плодово-ягодных культур и винограда. - М.: Колос, 1980. - 37 с.

2. Методические рекомендации по использованию биотехнологических методов в работе с плодовыми, ягодными и декоративными культурами / под ред. Е.Н. Джигадло. - Орёл: ГНУ ВНИИСПК, 2005. - 50 с.

3. Бунцевич Л.Л., Захарова М.В., Костюк М.А., Данилюк Ю.П.,

4. Захарченко Р.С. Вирусные и вирусоподобные болезни плодовых культур и оздоровление растений способом клонального микроразмножения in vitro / отв. ред. Э.В. Макарова. // В сборнике: Проблемы интенсивного садоводства: материалы Расширенного заседания Ученого совета, посвященного 100-летию со дня рождения д-ра с.-х. наук Трусевича Г.В. - Краснодар: ГНУ СКЗНИИСиВ, 2010. - С. 191-193.

5. Луговской А.П., Артюх С.Н., Алехина Е.М., Щеглов С.Н.,

6. Дорошенко Т.Н., Причко Т.Г., Ульяновская Е.В., Бунцевич Л.Л. Технология комбинационной и клоновой селекции сортов плодовых культур // В книге: Интенсивные технологии возделывания плодовых культур - Краснодар, 2004. - С. 127-203.

7. Егоров Е.А., Луговской А.П., Бунцевич Л.Л. Проблемы производства безвирусного посадочного материала плодовых культур на юге России // В сборнике: Садоводство и виноградарство 21 века: материалы Международной научно-практической конференции. - 1999. - С. 213-223.

8. Тимофеева О.А. Румянцева Н.И. Культура клеток и тканей растений. - Казань, 2012 - 91 с.

9. Ненько Н.И., Латашко В.М., Бадовская Л.А., Бадалян Е.К. Изучение влияния препарата Универсальный на химический состав соломины яровой пшеницы сорта Спектр // Регуляторы роста и развития растений:

10. Сб. тез. докл. V междунар. конф. - М., 1999. С. 120.

11. Ненько Н.И. Действие на растения регуляторов роста, синтезированных на основе фурфурола: автореф. дисс. … д-ра. с.-х. наук: 06.01.09 / Ненько Наталия Ивановна. - Краснодар, 1999. - 48 с.

12. Корнацкий, С.А. Особенности клонального микроразмножения сливы в системе производства оздоровленного посадочного материала: автореф. дис. … канд. с.-х. наук: 06.01.07 / Корнацкий Сергей Аркадьевич. - М., 1991. - 24 с.

13. Муратова, С.А. Индукция морфогенеза в культуре соматических тканей сливы домашней Prunus domestica L.: дис. … канд. биол. наук: 03.00.23 / Муратова Светлана Александровна. - Мичуринск, 2002. - 186 с.

14. Беседина, Е.Н. Бунцевич Л.Л., Костюк М.А. Изучение эффективности новых стимуляторов роста различной природы при клональном микроразмножении подвоев яблони серии СК // Плодоводство и ягодоводство России. - 2014. - Т. XXXIX. - С. 29-32

15. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) - 5-е изд., доп. и перераб.-М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.

Размещено на Allbest.ru