Ризогенез и адаптация регенерантов голубики
Результаты исследований развития микропобегов голубики на этапе ризогенеза и адаптации. Влияние гормонального состава питательной среды и длительности культивирования, а также субстратов на регенеранты голубики на этапе ризогенеза invitro и exvitro.
| Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.11.2018 |
| Размер файла | 53,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Ризогенез и адаптация регенерантов голубики
Одним из этапов микроразмножения является укоренение регенерантови их адаптация к нестерильным условиям.
Укоренение регенерантовVacciniumspp. может проходить invitro [1-6] и exvitro [4, 7,8]. Для эффективного укоренения в условиях invitro большое значение имеет правильный выбор вида ауксина и его концентрации, exvitro - субстрата и при необходимости предварительной обработки ауксином - его вида и концентрации.
О.А. Кудряшовой и соавторами наиболее высокий выход укорененных (94,4-96,4%), жизнеспособных (73,3-94,5%) регенерантов голубики отмечен на питательных средах (1/2 WPM), содержащих одновременно индолилмасляную кислоту(ИМК) и индолилуксусную кислоту(ИУК) в концентрациях по 0,2 мг/л (для сорта Patriot) и по 0,5 мг/л (для сорта Northland) [2].
Исходя из исследований некоторых авторов оптимальной средой для индукции ризогенеза голубики в условиях in vitro является 1/2WPM, содержащая 20 г./л сахарозы, 2 мг/л ИУК (укоренение 93,0%) или 1 мг/л ИМК (укоренение 97,0%) [9, 10].
Адаптация растений к нестерильным условиям является последним этапом размножения invitro и должна проходить постепенно, чтобы избежать гибели растений вследствие резкого изменения относительной влажности, освещенности, температуры. Некоторые авторы рекомендуют высаживать укорененные invitro растения в верховой торф [3], другие - в субстрат, состоящий из смеси верхового торфа, песка и перлита [4], содержать их в контролируемых условиях и постепенно снижать влажность в течение 2-3 недель [3, 4].
Укоренение ex vitro позволяет упростить этап укоренения и одновременно получить растения, адаптированные к естественным условиям. Так, 80,0-100,0% укорененных растений-регенерантов голубикибыло получено на мхе Sphagnum L. [7], смеси торфа и вермикулита в соотношении 2:1 с предварительной обработкой побегов ИМК [8], смеси торфа и перлита (в соотношении 3:2 и 1:1) с предварительной обработкой побегов ИМК [11, 12].
Цель исследований - определить оптимальные условия для ризогенеза и адаптации микропобеговголубики.
Исследования проводили в отделе биотехнологии РУП «Институт плодоводства».
Материалом для исследования служили растения-регенеранты голубики полувысокой (V. angustifolium Ait. Ч V. corymbosum L.) сорта Northblue.
При укоренении in vitroрегенеранты культивировали на агаризованной питательной среде WPM[13] с 1/2 макро- и микросолей, 1/2 хелата железа с добавлением витаминов (B1, B6, PP), глицина, сахарозы (20 г./л), ИУК иИМК в концентрациях 0,3 мг/л, 0,5 мг/л, 0,8 мг/л, 1,0 мг/л и без гормонов.
Стерилизацию сред проводили при давлении 0,9 атм. в течение 15 мин после введения в них всех необходимых витаминов и физиологически активных веществ.
Условия культивирования растений-регенерантов: освещение 2,5-3,0 тыс. лк, температура +21…+23 С, фотопериод 16/8 ч. Длительность субкультивирования - 4-8 недель.
Адаптация exvitro. Растения, укорененные invitro, высаживали в кассеты, заполненные одним из трех видов субстратов (верховой торф, мох Sphagnum L., перлит). Кассеты с растениями накрывали полиэтиленовой пленкой, создавая условия повышенной влажности, до тех пор, пока не появлялись молодые листья. Полив производился дистиллированной водой. Длительность этапа адаптации - 4 недели.
Укоренение exvitro. Для укоренения микропобегов в условиях exvitro использовали следующие виды субстратов: мох Sphagnum L. со слоем верхового торфа (0,5 см); верховой торф со слоем перлита (0,5 см); верховой торф; мох Sphagnum L. со слоем перлита (0,5 см); перлит. Микропобеги укореняли в мини-парниках 450Ч200Ч70 мм (расстояние между рядами - 10-15 мм, в ряду - 7-10 мм).
Условия укоренения: освещение 2,5-3,0 тыс. лк, температура +20…+22 С, фотопериод 16/8 ч. Длительность культивирования - 4 недели.
Статистическую обработку проводили в программе Statistica 6.0, используя ANOVA, критерий Дункана (p?0,05) для сравнения средних значений (n=3). В таблицах 1-3 данные отображены в виде среднее значениесредняя статистическая ошибка. Одинаковое буквенное значение в столбцах означает недостоверность различий между средними значениями. Построение графика проводили в программе Microsoft Excel.
Ризогенез invitro и адаптация exvitro.В результате проведенных исследований было установлено, что в условиях in vitro доля укорененных растений-регенерантов голубики сорта Northblue после четырех недель культивирования составила 0-36,7%, после восьми - количество укоренившихся регенерантов возросло до 63,3% (рисунок). При этом негативным явлением в процессе укоренения in vitro голубики на средах с ИМК и ИУК являлась высокая частота (100,0%) каллусообразования. На среде без ауксина после 4 недель каллус отсутствовал, после 8 - частота каллусообразования составила 36,7%.
Зависимость доли укоренившихся регенерантов голубики сорта Northblue от гормонального состава среды и длительности культивирования
Рассматривая морфологическую сторону ризогенезаin vitro, отмечено, что прирост побегов сортов голубики после четырех недель культивирования отсутствовал, после восьми - не зависел (р?0,05) от гормонального состава среды, длина корней зависела (р<0,05) как от длительности культивирования и гормонального состава среды, так и от совместного действия двух факторов.
После восьми недель культивирования наибольший прирост растения-регенеранты сорта Northblue имели на питательной среде с 0,3 мг/л ИМК. По длине корней лучший результат был получен на питательной среде с 1 мг/л ИУК, однако статистически значимо не отличался от результатов, полученных на среде с 0,5 и 0,8 мг/л ИУК, 0,3 и 1,0 мг/л ИМК (таблица 1).
ризогенез голубика адаптация микропобег
Таблица 1. Морфометрические показатели развития регенерантов голубики сорта Northblue при укоренении in vitro
|
Гормональный состав среды |
Длина побега, см |
Прирост побега, см |
Длина корней, см |
||
|
максимальная |
основной массы |
||||
|
Без гормонов |
2,83±0,08a |
0,47±0,18a |
0,89±0,06ab |
0,65±0,13a |
|
|
0,3 мг/л ИУК |
2,80±0,66a |
0,73±0,53ab |
0,53±0,03a |
0,50±0,00a |
|
|
0,5 мг/л ИУК |
2,90±0,62a |
1,04±0,37ab |
1,32±0,21bcd |
1,04±0,24bc |
|
|
0,8 мг/л ИУК |
3,43±0,40ab |
1,07±0,41ab |
1,71±0,04cd |
1,38±0,09c |
|
|
1,0 мг/л ИУК |
3,58±0,23ab |
1,24±0,18ab |
1,88±0,13d |
1,41±0,10c |
|
|
0,3 мг/л ИМК |
4,49±0,37b |
1,83±0,28b |
1,47±0,13bd |
1,16±0,08bc |
|
|
0,5 мг/л ИМК |
3,01±0,26a |
0,88±0,28ab |
1,07±0,08abc |
0,83±0,07ab |
|
|
0,8 мг/л ИМК |
2,84±0,40a |
0,79±0,31ab |
1,48±0,61bcd |
0,77±0,11ab |
|
|
1,0 мг/л ИМК |
3,40±0,45ab |
1,24±0,28ab |
1,32±0,19bcd |
1,06±0,13bc |
Доля адаптированных к условиям exvitroрастений голубики после четырех недель культивирования составила 100,0%.
Установлено достоверное влияние (р?0,01) адаптационного субстрата на длину корней (р?0,05) растений голубики сорта Northblueи показано, что оптимальными субстратами для развития побегов голубики являются верховой торф и мох Sphagnum L. Регенеранты голубики, адаптированные на данных субстратах имели наибольший прирост побега. Перлит стимулировал более интенсивное развитие корневой системы (таблица 2).
Таблица 2. Морфометрические показатели развития растений голубики после четырех недель адаптации на различных субстратах
|
Адаптационный субстрат |
Длина побега, см |
Прирост побега, см |
Длина корней, см |
||
|
?максимальная максимальная |
?основной массы основной массы |
||||
|
Верховой торф |
7,90±1,26a |
4,15±0,74a |
2,08±0,28ab 3,31±0,34a |
1,39±0,10b 2,36±0,13a |
|
|
МохSphagnum L. |
6,32±1,09a |
3,21±0,75a |
1,47±0,15a 2,86±0,15a |
0,77±0,06a 1,88±0,12a |
|
|
Перлит |
5,65±0,27a |
2,08±0,15a |
2,33±0,12b 4,21±0,22b |
1,07±0,19ab 2,37±0,19a |
Ризогенез и адаптацияexvitro. Укоренение голубики непосредственно в субстрате (минуя стадию ризогенеза в культуре invitro) позволило получить до 100% укорененных растений-регенерантов (таблица 3).
Таблица 3. Морфометрические показатели развития растений-регенерантов голубики при укоренении ex vitro
|
Субстрат |
Доля укоренившихся регенерантов, % |
Длина побега, см |
Прирост побега, см |
Длина корней, см |
||
|
максимальная |
основной массы |
|||||
|
Мох Sphagnum L. со слоем верхового торфа |
100,0 |
3,86±0,21c |
2,05±0,09c |
2,68±0,13c |
1,49±0,08c |
|
|
Верховой торф со слоем перлита |
100,0 |
2,71±0,17b |
0,81±0,17ab |
0,79±0,11a |
0,54±0,08a |
|
|
Верховой торф |
96,3 |
3,45±0,13c |
1,41±0,25bc |
1,56±0,17b |
0,88±0,09b |
|
|
Мох Sphagnum L. со слоем перлита |
61,5 |
1,72±0,28a |
0,31±0,31a |
0,70±0,07a |
0,45±0,04a |
|
|
Перлит |
91,7 |
1,87±0,19a |
0,33±0,25a |
0,78±0,02a |
0,51±0,02a |
ризогенез голубика адаптация микропобег
Исследования показали, что тип субстрата влияет на прирост (р<0,05) и длину корней (р<0,001) растений-регенерантов голубики.
По длине побега и корней растения на мхе со слоем торфа имели самые высокие показатели и достоверноотличались от растений на других субстратах.
Лучшим вариантом укоренения invitro по комплексу показателей явилось культивирование растений-регенерантов голубики сорта Northblue на питательной среде с ИМК в концентрации 0,3 мг/л, exvitro - на мхе Sphagnum L. со слоем верхового торфа (0,5 см). Длительность этапа ризогенеза голубики invitro составляет восемь недель, ex vitro - четыре.
Для адаптации укорененных invitro растений может быть использован в качестве субстрата верховой торф или мохSphagnum L.
Укоренение в условиях ex vitro сопровождалось адаптацией растений-регенерантов, и позволяло ускорить процесс микроразмножения.
Литература
ризогенез голубика адаптация микропобег
1. Решетников, В.Н. Некоторые аспекты микроклонального размножения голубики высокой и брусники обыкновенной / В.Н. Решетников, Т.В. Антипова, В.Л. Филипеня // Плодоводство: научные труды. - Самохваловичи, 2007. - Т. 19. - С. 209-215.
2. Эффекты экзогенных ауксинов на изменение количественных показателей регенерантовVacciniumcorymbosuminvitro / О.А. Кудряшова [и др.] // ВесцiНацыянальнайакадэмiiнавукБеларусi. Серыябiялагiчныхнавук. - 2013. - №3. - С. 28-35.
3. In vitro propagation of several Vacciniumcorymbosum L. and Vacciniumvitis-idaea L. cultivars / M.G. Ostrolucka [et al.] // AgronomijasVestis. - 2009. - №12. - P. 75-80.
4. Meiners, J. Efficient in vitro regeneration for Vaccinium species / J. Meiners, M. Schwab, I. Szankowsk // Plant Cell Tiss Organ Cult, Springe. - 2007. - Vol. 89. - P. 169-176.
5. Емельянова, Е.П. Влияние ауксинов на укоренение invitro сортов VacciniumuliginosumL. / Е.П. Емельянова // Известия Алтайского государственного университета. Серия биол. наук. - 2010. - №3. - С. 25-28.
6. Кудряшова, О.А. Изменчивость количественных признаков у регенерантовVacciniumcorymbosum L. invitro на средах разного гормонального состава / О.А. Кудряшова, Л.С. Цвирко, А.А. Волотович // ВеснікПалескагадзяржаунагауніверсітэта. - 2011. - №2. - С. 13-17.
7. Adventitious shoot regeneration from leaf explants of southern highbush blueberry cultivars / C. Liu [et al.] // Plant Cell Tiss. Organ Cult. - 2010. - Vol. 103, №1. - P. 137-144.
8. Mihaljevic, S. Alanine conjugate of indole-3-butyric acid improves rooting of highbush blueberries / S. Mihaljevic, B. Salopek-Sondi // Plant Soil Environ. - 2012. - Vol. 58, №5. - P. 236-241.
9. Микроклональное размножение брусники обыкновенной / В.Н. Решетников [и др.] // Генетические основы селекции растений. В 4 т. Т. 3. Биотехнология в селекции растений. Клеточная инженерия / науч. ред. А.В. Кильчевский, Л.В. Хотылева. - Минск: Беларус. навука, 2012. - Гл. 5. - С. 335-346.
10. Микроклональное размножение голубики высокорослой / В.Н. Решетников [и др.] // Генетические основы селекции растений. В 4 т. Т. 3. Биотехнология в селекции растений. Клеточная инженерия / науч. ред. А.В. Кильчевский, Л.В. Хотылева. - Минск: Беларус. навука, 2012. - Гл. 5. - С. 348-354.
11. Debnath, S.C. A two-step procedure for adventitious shoot regeneration on excised leaves of lowbush blueberry / S.C. Debnath // In Vitro Cellular and Developmental Biology - Plant. - 2009. - Vol. 45. - P. 122-128.
12. Influences of media and cytokinins on shoot proliferation of `Brightwell' and `Choice' blueberries in vitro / Y. Jiang [et al.] // ActaHorticulturae. - 2009. - Vol. 810. - P. 581-586.
13. Lloyd, G. Commercially-feasible micropropagation of mountain laurel, Kalmia latifolia, by use of shoot tip culture / G. Lloyd, B. McCown // Combined Proceedings of the International Plant Propagator's Society. - 1980. - Vol. 30. - P. 421-427.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Рассмотрение биологического описания и медико-биологических качеств культур голубики. Определение зимостойкости изучаемых сортов голубики в условиях юго-восточной зоны Казахстана. Изучение биологических особенностей интродуцированных сортов голубики.
дипломная работа [13,3 M], добавлен 11.06.2017Биологическое описание и медико-биологические качества культур голубики. Зимостойкость сортов голубики в условиях юго-восточной зоны Казахстана. Методы отбора исходного материала. Сортоизучение голубики высокой в условиях юго-востока Казахстана.
дипломная работа [3,6 M], добавлен 02.06.2017Рассмотрение методов использования земляники, клюквы, брусники, черники, голубики, облепихи, ирги, орешника, смородины, крыжовника, винограда, лимонника в декоративных целях. Определение особенностей размещения агротехники в ландшафтном дизайне.
контрольная работа [17,5 K], добавлен 22.04.2010Морфологические и биологические особенности картофеля и семейства Пасленовых. Агрохимические и агротехнические приёмы культивирования картофеля, правила уборки, переработки и хранения. Влияние прогревания семенных клубней на развитие ростков картофеля.
дипломная работа [84,1 K], добавлен 17.06.2011Сущность, этапы, основные преимущества клонального микроразмножения. Адаптация растений к почвенным условиям произрастания. Выбор питательной среды и ее основные компоненты. Применение клонального микроразмножения для выращивания декоративных растений.
реферат [576,3 K], добавлен 24.05.2015Биологические особенности и продуктивность свиней зарубежной селекции. Основные породы животных, проблемы в их адаптации и акклиматизации. Современное свиноводство: значение для народного хозяйства России, тенденции развития отрасли в Западной Сибири.
курсовая работа [55,5 K], добавлен 16.08.2013Основные задачи и направления развития овощеводства. Пути селекции новых продуктивных сортов, устойчивых к вредным факторам окружающей среды. Классификация защищенного грунта. Уборка овощных культур: сроки и способы. Выращивание лука-севка и редьки.
контрольная работа [20,9 K], добавлен 17.05.2009Природно-климатическая характеристика Республики Бурятии. Принципы и оценка эффективности адаптации животных к высоким и низким температурам. Отличительные особенности и главные факторы, влияющие на процесс адаптации импортного скота молочных пород.
контрольная работа [25,1 K], добавлен 01.12.2014Технология выращивания лимонов методом создания теплового режима, влажности, выявление морфологических и физиологических механизмов адаптации лимонов в закрытом грунте. Формирование корневой системы и обрезка кроны. Требование лимона к условиям среды.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 10.06.2012Факторы и особенности размещения сельского хозяйства, его зависимость от природной среды и климатических условий. Понятие технических культур, их разновидности и районы культивирования. Путь и этапы становления рыночных отношений в российских селах.
контрольная работа [11,6 K], добавлен 19.05.2009
