Воспроизводство оздоровленного исходного материала для семеноводства картофеля: 2. Получение исходных растений

Литература.

1. Кулак Е.И. Ускоренное размножение картофеля, оздоровленного от вирусных болезней// Науч. тр. НИИКХ — М.- 1978. — №31. — С.81-83.

2. Сафиуллина Г Ф., Замалиева Ф.Ф. Агротехнические приемы в технологии ускоренного размножении оздоровленного картофеля. // Картофелеводство: результаты исследовании, инновации, практический опыт. Материалы науч.-практ. конф. и координационного совещания tНаучное обеспечение и инновационное ра штие картофелеводства». — Рос. Акад. с.-х. наук, Всерос. НИИ картоф. Хт-яи; под ред. £. А. Сиамакова. - М., 2008. - Т. I. - С. 389-396

3. Morrow J.L. Commerialproduction of VTSC seed potatoes.//Agriculture in Noriheam Ireland. 1975, SO, 8: 222-225.

4. Vims in Seed potatoes. — The seed potato, /978, 18, 2. 46-50.

5. Игнатьева НИ. Оценка комплекса приемов выращивания о здоровленного исходного материала в процессе элитного семеноводства картофеля в условиях Западной Сибири: Автореф. диссерт — М., 2000 — 22с.

6. Чудо — технология. Теория и практика применении препарата * Байкал ЭМ!». Составитель: Халтурин Е. В. — 51с.

7. Зыкин А. Г. Тли переносчики вирусов картофеля. — Л.: Издательство < Колос«, 1970. — 72 с.

8. Диагностика вирусных и бактериальных оте чней в оригинальном семеноводстве// Метод. Рекомендации/ ГПУ Кемеровский НИИСХ.

— Кемерово, 2004. -24с.

9. Сорокин О.Л. Прикладная статистика на компьютере. - Новосибирск, 2004. — 162 с.

PRODUCTIVITY OF THE ORIGINAL SEEDS DEPENDING ON THE WAY OF FASTER PROPAGATION OF IMPROVED POTATO

V.P. Hodaeva, V.l. Kulikova

Summary. This article outlines the results of a study of various inodes of faster multiplication of improved potato of varieties Tuleevskiy, Kuznechanka, Udalets. It is given the data about repeated infection by viral diseases, yield structure and productivity depending on the reproduction method.

Keywords: improved potato, microbiological fertilizer, propagation nursery, yield structure, productivity.

УДК 635.21:631,531.02

ВОСПРОИЗВОДСТВО ОЗДОРОВЛЕННОГО исходного МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕМЕНОВОДСТВА КАРТОФЕЛЯ: 2. ПОЛУЧЕНИЕ ИСХОДНЫХ РАСТЕНИЙ

Л. И. УСКОВ, кандидат биологических наук, :шв. отделом

ВНИИ картофельного хозяйства РАСХН E-mail: когвпеуо20(ЮФ)таИ. ги

Резюме. Предложена схема ежегодного воспроизводства исходных растений, позволяющая минимизировать риски проявления признаков вырождения картофеля в процессе оригинального семеноводства. Ключевые слова: воспроизводство, оздоровленные растения, 5Ю.

В предыдущей статье 19| мы определили этапы развития совокупности вегетативного потомства генотипа и сроки, соответствующие максимальной эффективности проведения мероприятий по воспроизводству. При этом было отмечено важное значение связи процесса воспроизводства с селекционной схемой.

Начальный этап воспроизводства — получение оздоровленных исходных растений, которые свободны от патогенов и обладают физиологическим статусом, обеспечивающим высокую энергию роста и продуктивность. В этих целях можно использовать как полевые (улучшающий клоновый отбор), так и лабораторные (культура /я у/Лю) методы. В современной практике широкое распространение получило их сочетание. При этом задействованы как природные

факторы (естественный отбор), так и современные достижения науки в области биотехнологии, иммунологии. молекулярной биологии [7. 1|.

Во ВНИИКХ воспроизводство исходных растений осуществляется по схеме, сочетающей отбор базовых клонов в Банке здоровых сортов картофеля (БЗСК), расположенном в условиях северных территорий Архангельской области, и использование высокоэффективных лабораторных методов диагностики и элиминации патогенов, клонирования микро-растений.

В результате практической работы по этой схеме создан новый оригинальный фонд многих сортов селекции ВНИИКХ и других российских и зарубежных учреждений [2].

В то же время возрастная неоднородность клонов. поддерживаемых в БЗСК, может существенно снижать эффективность воспроизводства при введении в культуру клонов с недостаточной потенциальной энергией роста. Для преодоления этого важно минимизировать количество пассажей и время культивирования микрорастений т \Нго. Вместе с тем. полученные в рамках представленной схемы исходные микрорастения востребованы в программах по размножению только через один вегетационный период. При этом время культивирования /я у/гто достигает 11... 12 месяцев, а количество пассажей — 12... 13 и более.

В целях оптимизации процесса воспроизводства в 2005-2008 гг. во ВНИ-ИКХ была разработана схема с сокращенным до 3...4 пассажей временем культивирования исходных растений в условиях in vitro, что позволяет использовать их в производственных программах по размножению исходного материала уже в следующем вегетационном сезоне. Суть ее заключается в проведении ранней покуст-ной уборки полевых клонов с одновременным их лабораторным тестированием (по ботве) на отсутствие патогенов.

Согласно результатам наших исследований, потенциальная энергия роста исходных микро-растений с меньшим временем культивирования в культуре in vitro выше. Гак. высаженные в грунт в 2008 г.. исходные микрорастения, полученные в 2007 г.. формировали более мощную ботву и отличгиись повышенной продуктивностью, по сравнению с введенными в культуру in vitro в 2006 г. (табл. 1).

Один из лимитирующих факторов, сдерживающих ускоренное размножение. — время регенерации микро-растений из эксплантов и черенков при введении базовых клонов в культуру in vitro. Для его сокращения перспективно использование биологически активных веществ (БАВ). ускоряющих процессы морфогенеза. В этой связи во ВНИИКХ в 2007-2008 гг. было изучено действие специфических внугрими-

Таблица 1. Рост, развитие и продуктивность растений картофеля в питомнике мини-клубней в зависимости от схемы воспроизводства исходных растений, 2008 г.

Сорт Год получения исходных растений Средние параметры Урожай

высота, см число стеблей, шт./куст масса, г/куст число клубней, шт./куст

всего 9.. .45 мм более 45 мм

Жуковский 2006 34 2,2 88 4,1 3,9 0,2

раннии 2007 39 2.9 110 4,0 3,7 0,3

Крепыш 2006 34 4,1 209 3,6 2,1 1,5

2007 42 3,9 251 4,0 2.6 1,4

НСРоК: 6.6 0,8 28 0,7 0,6 0,3

тохондрйальных антиоксидантов SkQ на приживаемость и .морфогенную активность эксплантов. рост и развитие микрорастений.

Синтезированные в НИИ ФХБ им. Л.Н.Белозерского (МГУ) препараты SkQ (ионы Скуламева) представляют собой соединения катионов трифе-нилдецилфосфония и аналогов пластохинона хло-ропластов. Они различаются по проникающей способности и соотношению анти- и прооксидаз-ной активности |6|. При использовании в нано-конаентрациях эти вещества принимают участие в регуляции баланса активных форм кислорода, играющих важную роль в процессах внутриклеточною обмена веществ [4, 5}.

В наших исследованиях наибольшее воздействие на культуру картсх|>еля т vitro выявлено при использоиа-I ш и препарата SkQ 1. При его добавлении в искусственную питательную среду в концентрации 2.5 нМ приживаемость меристематических эксплантов сортов с более коротким вегетационным периодом (ранние и среднеранние) увеличивалась на 16...43 %. сортов с

Рис. 1, Приживаемость -.жа мантов (чернеем) различных сортов картофеля » ¡.ишеимекян от концентрации препарата 8к(<И ( >]:  контроль.  — (1,2$ нМ, @2,5 нМ,  25 лМ.

сорт Невский

сорт Крепыш

32

30

2*

26

24

22

20

18

U

14

12

10

31

30

28

16

U

22

20

1«

16

14

12

10

35 дм*

сорт НижуливсЕхй

5да«*

II гшА 15

5«мН1 10 дае* 15 дас* 15 двс*

35 да**

сорт Жукоьсяий раппяй

4 две! 10 ЯА*& 15 да** 1S дав*

сорт Пиубяэв»

Здае* 10 да« 15 дос*

2,0 раза, увеличение объема корней — в 1,5 раза. Через 40 дней культивирования насредес SkQI (2,5 нМ) к первому черенкованию были пригодны 47 % растений сорта Жуковский ранний и 62 % сорта Крепыш против соответственно 29 и 21 % в контроле (8].

При дальнейшем культивировании in vitro через 15 дней морфогенная активность растений, выращенных из черенков на среде с SkQI в концентрации 2,5 нМ была выше, чем в контроле на 26 % длина стебля — в 1,4 раза, число листочков — в 1,3 раза.

Таким образом, разработанная во ВНИИКХ схема ежегодного воспроизводства исходных растений, позволяющая минимизировать риски проявления признаков вырождения в процессе оригинального семеноводства картофеля, включает следующие этапы: полевая оценка и отбор базовых клонов с одновременным их лабораторным тестированием на наличие патогенов (включая ПЦР- тест на PSTV) в питомниках первичного семеноводства (Банке здоровых сортов картофеля):

хранение клубней с отрицательной реакцией на патогены в течение 3 месяцев при 2...3 °С;

форсированное проращивание и введение базовых клонов в культуру in vitro с использованием препаратов, ускоряющих морфогенез и сокращающих время регенерации исходных микрорастений.

При реализации такой схемы воспроизводства оздоровленные растения востребованы в программах по размножению исходного материала уже в следующем вегетационном сезоне и после контрольной лабораторной оценки на отсутствие патогенов через 3...4 пассажа in vitro могут быть высажены в защищенный грунт.

Литература.

1. Анисимов Б. В., Усков А.И., Юрлова С. М. Варицев Ю.А. Семеноводство картск}>еля в России: состояние, проблемы и перспективные направления. //Постижения науки и техники АПК. — 2007. — М7. — с. 15-19.

2. Анисимов Б В , Усков А.Я., Юрлова С.М. Современное состояние и перспективные направления развития семеноводства картофеля в России. В кн.: Картофелеводство: Сб.науч.тр./РУП <•Науч.практ. центр НАН Беларуси по картофелеводству и нмдоовощеводству»; редко:!.: В.Г.Иванюк (гл.ред.) [и др.]. — Минск, 2007. — Т. 13,- с.6-19.

3. КравченкоЛ.В., Усков А.И., Замятнин А.А. мл. Оптимизация процесса получения оздоровленных микро-растений картофеля из мери-стематических жеплантов с использованием препарата SkQI. В кн.: Картофелеводство: результаты исследований, инновации, практический опыт. Материалы научно-практической конференции и координационного совещания <•Научное обеспечение и инновационное развитие картофелеводства» / Рос. акад. с.-х. наук, Всерос. ПИИ картоф. xoi-ea; под ред. Е.А.Симакова. — М., 2008. — Т.1. — с.330-337.

4. Скулачек В.П. Энергетика биологических мембран. -М.: Наука, 1989. - 564 с.

5. Скулачев В.П. Снижение внутриклеточной концентрации 02 как особая функция дыхательных систем клетки. // Биохимия — 1994.

- т. 59. - вып. 12. - с. 1910-1912.

6. Скулачев It.II. Старение как атавистическая программа, которую можно попытаться отменить. // Вестник РАН — 2005. — т. 75, №9. - С. ИЗ1-843.

7. Усков А.И., БоикоВ.В. Особенности оздоровления исходного материала сортов картофеля. //Картофель и овощи. — 1997. —№ 2.-С.29.

8. Усков А.И.. Кравченко ЛВ., Галушка П.А. Влияние препарата SkQI на рост и развитие ростковых жепяантов картофеля в условиях in vilm. // Тезисы IXМеждународной конференции«Биология клеток растений in vitro и биотехнология», Звенигород, 8-12 сентября 2008 г. — с.420-12}.

9. Усков А И. Воспроизводство оздоровленного исходного материала для семеноводства картофеля: 1. Обоснование стратегии. //Достижения науки и техники АПК. — 2009. — Лг9 6 — с. 30-30.

REPRODUCTION OF BASIC MATERIAL FOR SEED POTATO PRODUCTION: 2. BASIC PLANTS PRODUCING

A.I.Uskov

Summary. The outline of annual basic plants reproduction has been suggested to decrease destruction danger during original seed production.

Keywords: reproduction, basic plants, SkQ.

Рис. 2. Исходные микро-растения сорта Крепыш, полученные из морфогенных 'жеплантоп. культивированных на искусственной питательной среде без добавления препарата $кП I (справа) и при концентрации 8кС>) 2,5 нМ (слева). Фото

Д.В.Кравченко

более длинным вегетационным периодом (среднеспелые и среднеспоздние) — на 7... 13 % (рис. 1).

Одновременно наблюдали повышение морфогенной активности и интенсивности роста эксплантов, сокращение времени регенерации микрорастений из эксплантов на 24-30 дней (рис. 2).

При введении в культуру ростковых эксплантов отмечено ускорение морфогенеза стеблей в 1,5-