ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В СОХРАНЕНИИ И УСКОРЕННОМ РАЗМНОЖЕНИИ ЯГОДНЫХ КУЛЬТУР

Литература

1. Атрощенко Г. П., Костицын В. В., Наделюев А. Л. Рекомендации по производству оздоровленного посадочного материала земляники. Санкт-Петербург, 2001. 15 с.

2. Белошапкина О. О. Система оздоровления земляники садовой от вирусов: автореф. дис. докт. с.-х.н. М., 2006. 40 с.

3. Джигадло Е. Н. (и др.). Методические рекомендации по использованию биотехнологических методов в работе с плодовыми, ягодными и декоративными культурами / под ред. Джигадло Е.Н. Орел: ВНИИСПК, 2005. 49 с.

4. Инновационные технологии возделывания земляники садовой: науч.-практ. изд. М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2010. 88 с.

5. Кухарчик Н. В. и (др.). Размножение плодовых растений в культуре in vitro / под общ. ред. Н.В. Кухарчик / Минск: Беларуская навука, 2016. 208 с.

6. Муратова С. А., Шорников Д. Г., Янковская М. Б. Биотехнологические методы размножения ягодных культур // Научно-практические достижения и инновационные пути развития производства продукции садоводства для улучшения структуры питания и здоровья человека: Мин-во сельского хозяйства РФ. Мичуринск. 2008. С. 63-69.

7. Упадышев М. Т., Метлицкая К. В., Донецких В. И., Борисова А. А. Технология получения оздоровленного от вируса посадочного материала плодовых и ягодных культур: метод. указания. М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2013. 92 с.

удк 634.7:[606:63]

Использование биотехнологических методов в сохранении и ускоренном размножении ягодных культур

Молканова О.И., к.с.-х.н., в.н.с. Егорова Д.А., м.н.с.

Мелещук Е. А., инженер_

ФГБУН Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина Российской академии наук, Москва, Россия, molkanova@mail.ru

Аннотация

Работа посвящена усовершенствованию методик клонального микроразмножения малораспространенных сортов ценных ягодных культур. Изучены особенности морфогенетических процессов, оптимизированы условия на всех этапах культивирования in vitro. Определено влияние различных составов питательных сред на рост и развитие микропобегов. Сформирована коллекция ягодных культур in vitro, состоящая более чем из 300 видов, сортов и отборных форм, которые сохраняются в условиях замедленного роста (3-7°С).

Ключевые слова: ягодные культуры, клональное микроразмножение, морфогенез

The use of biotechnological methods in conservation and accelerated proliferation of berry crops

Molkanova O.I., cand. agri. sci., leading scientist Egorova D.A., junior scientist

Meleshchuk E.A., engineer_

FSBIS Main Botanical Garden named after N. V. Tsitsin of Russian Science Academy, Moscow, Russia, molkanova@mail.ru

Abstract

The work is devoted to improve the technology of microclonal propagation of valuable varieties of berry plants. Studied morphogenetic processes of this culture and the optimized conditions of cultivation on the main stages. The influence of different nutrient media compositions on the growth and development of microshoots is determined. Created a bank of sterile cultures of 300 species and varieties of berry crops, stored in condition of slow growth (3-7 °С). Key words: berry plants, clonal micropropagation, morphogenes

Введение

Ягодные культуры имеют важное хозяйственное и экономическое значение. Эти растения являются основным источником поступления в организм человека биологически активных веществ (витаминов, ферментов, минеральных солей, органических кислот и др.). Одним из резервов повышения производства ягод является использование для закладки плантаций оздоровленного высококачественного посадочного материала, полученного с использованием современных биотехнологических методов [1].

Цель наших исследований заключалась в оптимизации приемов культивирования и выявлении закономерностей морфогенетических процессов перспективных ягодных культур в условиях in vitro.

Материалы и методы

В качестве исходного материала были взяты представители следующих семейств, родов и видов: семейство Жимолостные (Caprifoliaceae Juss.) - сорта жимолости съедобной (Lonicera edulis Turcz. ex Freyn) и жимолости голубой (Lonicera caerulea L.) ; семейство Розоцветные(^асеае Juss.) - сорта родов ирга (Amelanchier Medik.), абрикос (Armeniaca Mill.), арония (Aronia Medik.), вишня(Cerasus Mill.), малина, ежевика (Rubus L.), рябина( Sorbus L.), семейство Крыжовниковые (Grossulariaceae DC.) - сорта крыжовника (Grossularia Hill.) и смородины (Ribes L.). В основу методики были положены общепринятые классические приемы с культурами изолированных тканей и органов растений [2]. На этапах инициации использовали питательную среду Мурасиге-Скуга с добавлением 6-бензиламинопурина (6-BAP) в концентрации 0,3-0,5 мг/л. На этапе пролиферации использовали следующие питательные среды: Мурасиге-Скуга (1962) (MS), Кворина-Лепорье (1977) (QL) - с добавлением 6-бензиламинопурина (6-BAP) в концентрации 0,2; 0,5 ; 1,0 ; 1,5 ; 2 мг/л, также в сочетании с IAA (ß-индолилуксусная кислота)0,01; 0,05; 0,1 мг/л. В качестве инициальных эксплантов использовали меристемы, изолированные из апикальных и латеральных почек и апексы активно растущих побегов. Повторность опыта - трехкратная, в каждой -30 эксплантов. Регенеранты культивировали при освещении (3000 лк) и фотопериоде 16/8 ч., температуре 23-25°С и влажности 70%.

Результаты и их обсуждение

Основными факторами, определяющими процесс органогенеза, являются: генотип, эпигенетические характеристики клеток экспланта, физиологическое состояние интактных растений, состав питательной среды и условия культивирования. Различия в реализации морфогенетического потенциала обусловлены, прежде всего, генотипическими особенностями растений [3]. При исследовании морфогенеза ягодных культур на этапе собственно размножения была показана эффективность использования двух методов: индукции множественного побегообразования и микрочеренкования побегов с хорошо развитыми междоузлиями, - что позволило значительно повысить коэффициент размножения.

На этапе индукции развития меристем основной характеристикой регенерационных процессов было количество сформировавшихся микропобегов. При культивировании эксплантов исследуемых таксонов для большинства генотипов на питательных средах MS с различной концентрацией 6-ВАР (0,2-2 мг/л) через три недели происходило образование конгломератов микропобегов. Коэффициент размножения варьировал от 0,5 до 61,2 в зависимости от вида и сорта. Использование питательных сред с повышенным содержанием регуляторов роста (более 2,0 мг/л), в большинстве случаев приводило к появлению витрифицированных микропобегов, которые в дальнейшем характеризовались низким процентом укоренения.

Максимальным морфогенетическим потенциалом характеризовались представители родов Aronia, Sorbus, Lonicera . У представителей рода Lonicera при культивировании на питательной среде QL с добавлением 1,5 мг/л 6-ВАР, 0,02 мл/л IAA коэффициент размножения варьировал от 3,1 до 37,8 (рисунок 1).

Лебедушка Леня

Московская 23

V* N ОТ х' х^ ^

<гг ч

Концентрация регуляторов роста, мг/л Рисунок 1 - Влияние регуляторов роста на коэффициент размножения жимолости

На этапе микроразмножения проводили сравнительное изучение минеральных основ питательных сред (рисунок 2).

70

IMS QL

Леш Голубой Югана Принцесса ЛеЬедушжа Десерт Лиана

Сорта жимолости

Рисунок 2 - Влияние минерального состава питательной среды на коэффициент размножения жимолости

По нашим данным использование среды QL, характеризующейся пониженным содержанием азота более эффективно для реализации морфогенетического потенциала у большинства изучаемых сортов жимолости.

Установлено, что представители родов Aronia, Sorbus характеризовались высокой регенерационной способностью: максимальный коэффициент размножения аронии ( сорт Viking) составил 52,7, а у рябины (сорт Титан) - 45,8.

Виды рода Rubus отличались по способности к размножению в культуре in vitro. Наблюдалось снижение регенерационного потенциала в следующей последовательности: сорта княженики, ежевики, малино-ежевичных гибридов, малины. Для малины увеличение коэффициента размножения и лучшее развитие микропобегов, наблюдали при увеличении в 2 раза содержания хелата железа в питательной среде (рисунок 3).

зо

£ 25

20

15

5 10 -е-

¡т>

й 5

1

й . 1 1II

1   пи

Содержание железа. 3 7 мг/л

Содержание железа, 74 мг/л

«V

/ J

* с/ / ,

/ ✓

Рисунок - 3 Влияние содержания железа в питательной среде на коэффициент размножения малины

Коэффициент размножения в среднем составил 14,9±0,4. Это согласуется с экспериментальными данными, полученными другими исследователями [4].

Необходимо отметить особые требования к культивированию представителей родов НЫъ, Агт1п1аоа и Свгазиэ. Для успешного микроразмножения различных сортов крыжовников, красной смородины , абрикоса и вишни было необходимо содержание культуры при пониженной температуре (15-18°С) , освещении 1500 лк и уменьшение в 1,5-2 раза содержания аммонийного и нитратного азота (особенно аммиачной формы).

Сорта ирги характеризовались медленным развитием на начальных этапах культивирования и низким морфогенетическим потенциалом. Максимальный коэффициент размножения у сорта Красноярская составлял 2,8. Продолжительность субкультивирования составляла45 суток.

При длительном культивировании (более 1,5 месяцев) у микропобегов исследуемых сортов большинства ягодных культур наблюдалось явление спонтанного ризогенеза. Для укоренения исследуемых таксонов наиболее эффективно использовать в-индолилуксусную кислоту или индолилмасляную кислоту в концентрациях 1-1,5 мг/л.

Заключение

Оптимизированы методики клонального микроразмножения ценных и перспективных сортов ягодных культур. Определены оптимальные составы питательных сред, концентрации регуляторов роста и условия культивирования

изучаемых сортов ягодных культур на каждом этапе развития. Для большинства ягодных культур было установлено увеличение регенерационного потенциала при культивировании на питательных средах, сочетающих ауксины и цитокинины. Усовершенствованные методики позволяют получать большое количество генетически однородного оздоровленного посадочного материала ценных сортов в оптимальные сроки. Морфогенетические процессы in vitro в первую очередь определяются таксономической принадлежностью и генетическими особенностями исходных растений. Создан генетический банк in vitro ягодных культур, содержащий более 300 таксонов, которые сохраняются в условиях замедленного роста.

Литература

1. Казаков И.В., Айтджанов С.Д., Евдокименко С.Н., Сазонов Ф.Ф., Калугина В.Л., Андронова Н.В. Ягодные культуры в Центральном регионе России. М.:ФГБНУ ВСТИСп, 2016. 233 с.

2. Бутенко Р. Г. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнологии на их основе. М.: ФБК-ПРЕСС, 1999.

160 с.

3. Молканова О. И., Коновалова Л. Н., Стахеева Т. С. Особенности размножения и сохранения коллекции ценных и редких видов растений в условиях in vitro // Бюллетень Никитского ботанического сада, 2016. Вып.120. С.17-23.

4. Муратова С.А. Соловых Н.В., Терехова В.И. Индукция морфогенеза из изолированных соматических тканей растений // Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2011. 107 с.

удк 6:630:232:32

Некоторые аспекты вегетативного размножения маслины европейской в Никитском ботаническом саду

Мязина Л.Ф., м.н.с.

Шишкина Е.Л. к.с.-х.н._

ФГБУН «НБС - ННЦ РАН» г. Ялта, РФ, schischkina.elena2018@yandex.ru

Аннотация

В статье представлены результаты исследований процесса укоренения черенков 32 сортов маслины европейской (Olea europaea L.). Для 12 новых интродуцированных сортов впервые исследована способность к вегетативному размножению в условиях ЮБК. Предложены модификации методики укоренения черенков (изменены сроки заготовки черенков для укоренения в закрытом грунте). В результате исследования выявлено у 9 сортов маслины укоренение черенков от 22 до 45%.

Ключевые слова: маслина, сорта, черенкование, процент укоренения, интродукция

Vegetative reproduction of the european olive (Olea europea L.) varieties in different conditions

Myazina L.P., junior scientist

Shishkina E.L., cand. agri. sci._

Nikita Botanical Gardens - National Scientific Center of RAS Yalta, Russian Federation Abstract

The results of studies of rooting process of 32 olive varieties (Olea europea L.) are presented in the article. The ability for vegetative reproduction under conditions of the Southern Coast of Crimea was firstly studied for 12 new introduced varieties. Modifications of the method of rooting cuttings are proposed. As a result of the study it was found that 9 varieties demonstrate good percentage of rooting (from 22 to 45%).

Key words; olive-tree; varieties; cuttings; percentage of rooting; introduction

Введение

Одним из древнейших культурных растений, используемых человеком, является маслина европейская (Olea europaea L.). Благодаря питательной ценности плодов и высокому содержанию масла, маслина с давних времён употребляется в пищу.

На Южном берегу Крыма эта культура всегда привлекала к себе внимание.

Плантация маслин в Никитском саду заложена вскоре после его основания (1812 г.). Отпускавшиеся им саженцы и черенки послужили материалом для большинства разведенных на Южном берегу Крыма в 30-40-х годах