Адаптация полученных in vitro растений земляники садовой к нестерильным условиям

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства»

Адаптация полученных in vitro растений земляники садовой к нестерильным условиям

УДК: 634.75:581.14

Князева И.В. E-mail: knyazewa.inna@yandex.ru

Москва

Реферат

В статье представлены материалы по изучению этапа адаптации растений-регенерантов земляники садовой сорта Наше Подмосковье. Установлена высокая приживаемость микрорастений данного сорта при адаптации в нестерильных условиях - 87,2 %. Длительность этапа адаптации растений сорта Наше Подмосковье составила 2-2,5 месяца.

Ключевые слова: земляника, сорт, размножение in vitro, адаптация, приживаемость.

Summary

The article presents the Study stage adaptation of plants regenerated strawberry varieties Nashe Podmoskov'e. The high survival rate of the class when microplants adaptation in non-sterile conditions - 87,2 %. The duration of stage adaptation of plant varieties Nashe Podmoskov'e amounted to 2-2,5 months.

Key words: strawberry, sort, in vitro micropropagation, adaptation, survival.

Введение

В последнее время для создания и хранения коллекций растений все шире привлекаются методы биотехнологии, связанные с культурой in vitro. В основу этих методов положена возможность поддержания жизнеспособности микрорастений или их отдельных органов в течение длительного времени [1].

Земляника садовая является весьма востребованной культурой. Она обладает ценными для здоровья человека качествами, содержит большой набор витаминов, микроэлементов и органических кислот. Однако в настоящее время остро стоит вопрос закладки в достаточном количестве промышленных насаждений земляники сертифицированным посадочным материалом. Как известно, важную роль в оздоровлении и тиражировании растительного материала в промышленных масштабах играют биотехнологические методы, благодаря которым поддерживается современный сортимент земляники садовой [2].

Как известно, основные факторы, определяющие высокую урожайность земляники - современные высокопродуктивные сорта, здоровый высококачественный посадочный материал, оптимальная схема размещения, соблюдение агротехнических мероприятий, защита от болезней и вредителей [3].

Новый сорт Наше Подмосковье селекции ФГБНУ ВСТИСП Кокинского опорного пункта (Брянская область), авторами которого являются д. с.-х. н. С.Д. Айтжанова и к. с.-х. н. Н.В. Андронова, относится к перспективным сортам земляники садовой для возделывания в Центральном регионе РФ и отвечает всем предъявленным к нему требованиям. Данный сорт показал стабильный адаптационный потенциал не только по показателям зимостойкости, засухоустойчивости и жаростойкости, но и полевой устойчивости к болезням и вредителям [4].

Для быстрого размножения различных видов растений широкое применение в практике питомниководства нашел метод клонального микроразмножения. Этот метод стал промышленным для многих культур, в том числе и для земляники [5].

При введении в культуру in vitro экспланты земляники садовой сорта Наше Подмосковье характеризовались высокой регенерационной способностью: процент регенерировавших эксплантов составлял 82,34 % при невысоком проценте инфицированных и неразвившихся эксплантов (5,33 % и 12,42 % соответственно) [6, 7].

Успешная пересадка микрорастений в нестерильные условия обусловлена целым рядом факторов, из которых не последнюю роль для земляники играет состояние корневой системы. Основная задача при адаптации микрорастений к нестерильным условиям - повысить устойчивость растений к стрессу, болезням и вредителям, подготовить их к неблагоприятным условиям среды [8].

Цель исследований - изучить особенности адаптации микрорастений земляники садовой сорта наше Подмосковье к нестерильным условиям.

Объекты и методы исследований. Объект исследования - земляника садовая (Fragбria Ч ananбssa Duch.) сорта Наше Подмосковье. Исследования проводились в лаборатории отдела биотехнологии и защиты растений ФГБНУ ВСТИСП в 2015-2016 гг. В работе использовались растения, выращенные in vitro. Культивирование эксплантов проводили в пробирках на искусственной агаризованной питательной среде по прописям Мурасиге и Скруга (МС). После микрочеренкования полученных эксплантов микропобеги укореняли на питательной среде МС, в которой содержание макросолей снижали в 2 раза. В качестве индуктора ризогенеза использовали сочетание регуляторов роста ауксиновой природы в-индолилмасляной (ИМК) и в-индолилуксусной (ИУК) кислот в концентрациях по 0,5 мг/л [9]. После формирования корневой системы микрорастения пересаживали в пластмассовые горшки объемом 0,5 л с универсальным почвенным грунтом. Состав грунтосмеси: органические вещества - 90-95 %; кислотность pH (H₂O) - 5,5-6,5; азот (N) - 75-150 мг/л; фосфор (P₂O₅)- 75-150 мг/л; калий (K₂O) - 80-200 мг/л; влажность - 50-60 %. Предварительно субстрат из песка и торфа прогревали в сушильном шкафу в течение 4 часов при температуре 105…110⁰С.

Перед посадкой растения пинцетом доставали из культурального сосуда, корневую систему тщательно отмывали водопроводной водой от остатков питательной среды и на несколько секунд помещали в слабый раствор перманганата калия (KMnO₄). Затем высаживали растения в предварительно увлажненный и пролитый раствором KMnO₄ почвенный грунт. В каждый горшок высаживали по одному растению, имеющему хорошо развитую корневую и надземную систему. Для сохранения влажности субстрата горшок накрывали пищевой пленкой в один слой. Дальнейшее развитие растений проходило в адаптационной комнате в течение 30 суток при температуре 22-24⁰С с освещенностью 2-3 тыс. люкс, относительной влажностью воздуха 60-70 % и 16-ти часовом световом дне. По мере отрастания растений и появления новых листьев делали небольшое вентиляционное отверстие в пищевой пленке. На этапе адаптации к почвенным условиям молодые растения поливали водопроводной водой по мере необходимости, так как на приживаемость растений губительно влияет как высыхание почвы, так и ее переувлажнение. Через 20 суток окрепшие растения полностью открывали и оставляли еще на некоторое время в условиях адаптационной комнаты.

С наступлением положительных температур в весенний период горшки с растениями переносили в теплицу и первоначально накрывали укрывным материалом для адаптации растений к ультрафиолетовому излучению, через 3-4 дня укрытие снимали. Приживаемость растений фиксировали при появлении новых листьев.

Обсуждение результатов

Большое значение при адаптации микрорастений к нестерильным условиям имеет степень укоренения регенерантов, что оказывает прямое воздействие на приживаемость растений. У сорта Наше Подмосковье при оптимальных условиях культивирования отмечалась высокая укореняемость - 91,8 % на 20-е сутки культивирования. Наибольший процент укоренившихся побегов данного сорта - 98,3 % был получен через 28 суток культивирования, что свидетельствует о том, что уже через месяц регенеранты можно высаживать в почвенный грунт. Растения, достигшие высоты 20-40 мм и имеющие корневую систему из 2-4 корней длиной не менее 10 мм и 4-6 листьев пересаживали в середине марта в горшки с почвенным субстратом. Высаженные растения проходили первоначальную адаптацию в условиях световой комнаты, где поддерживалась высокая влажность воздуха в области надземной части за счет укрытия пищевой пленкой (рис. 1).

а

б

Рис. 1. Адаптация растений-регенерантов сорта Наше Подмосковье к почвенному субстрату в условиях адаптационой комнаты: а - развитие микрорастений земляники садовой на 1 сутки после посадки; б - развитие микрорастений земляники садовой на 20 сутки после посадки.

Приживаемость растений земляники садовой сорта Наше Подмосковье в условиях адаптационной комнаты составила 94,7 %. При переносе растений земляники в мае, с температурой внутри теплицы днем 27-30⁰С - ночью 18-20⁰С, влажностью воздуха 70 %, происходило некоторое снижение приживаемости растений. Как видно из таблицы, процент приживаемости растений, перенесенных в условия теплицы составил 87, 2 % и был ниже в сравнении с адаптационной комнатой.

Таблица Приживаемость пробирочных растений земляники садовой сорта Наше Подмосковье

Длительность этапа адаптации растений земляники садовой сорта Наше Подмосковье к нестерильным условиям составила 2-2,5 месяца. При завершении данного этапа в условиях теплицы отмечался активный рост и развитие растений, в результате которого растения земляники садовой формировали хорошо развитые растения. Растения достигали высоты до 9-11 см, состоящие из 6-12 листьев (рис. 2). земляника растение регенерант

Рис. 2. Прошедшие адаптацию растения земляники садовой сорта Наше Подмосковье через 2 месяца после высадки в нестерильные условия.

Выводы

Анализируя данные по приживаемости размноженных растений сорта Наше Подмосковье в условиях in vitro можно сделать вывод, что представленный сорт земляники садовой характеризовался высокой приживаемостью как в условиях адаптационной комнаты, так и в нестерильных условиях теплицы - соответственно 94,7 %-87,2 %. Длительность этапа адаптации растений сорта Наше Подмосковье к почвенным условиям составила 2-2,5 месяца.

Литература

1. Куликов М.И., Высоцкий В.А., Алексеенко Л.В. Сохранение in vitro коллекций плодовых, ягодных и декоративных растений // Плодоводство и ягодоводство России: Сб. науч. тр. / ВСТИСП. - М., 2009. - Т.21. - С. 178-186.

2. Беликова Н.А., Белякова Л.В., Высоцкий В.А. Экономическая эффективность выращивания рассады земляники с использованием биотехнологических приемов // Садоводство и виноградарство. - 2011. - №. 5. - С. 45-48.

3. Куликов М.И., Упадышев М.Т. Пути решения проблем оздоровления садовых культур от вирусов // Защита и карантин растений. - 2015. - №7. - С. 10-12.

4. Айтжанова С.Д., Андронова Н.В. Уровень адаптивности ряда сортов и отборов земляники садовой в условиях Брянской области // Плодоводство и ягодоводство России: Сб. науч. работ / ВСТИСП. - М., 2015. - Т. 41. - С. 23.

5. Чухляев И.И. Земляника садовая и клубника. - М.: Росагропромиздат, 1988. - 49 с.

6. Князева И.В. Клональное микроразмножение сортов земляники садовой // Вестник научных конференций. 2016. - № 2-6 (6). - С. 52-53.

7. Князева И.В. Особенности развития эксплантов ягодных растений на этапе введения в культуру in vitro // Научный альманах - Тамбов, 2015. - № 10-3 (12) - С. 400-403.

8. Куликов И.М., Высоцкий В.А., Алексеенко Л.В., Марченко Л.А., Донецких В.И. Инновационные технологии возделывания земляники садовой: науч.-практ. изд. - М.: ФГНУ «Росинформагротех» - 2010. - 88 с.

9. Упадышев М.Т. Клональное микроразмножение плодовых и ягодных культур на безагаризованной питательной среде // Плодоводство и ягодоводство России. - 1997. - Т. 4. - С. 54-59.

Размещено на Allbest.ru