Оценка влияния регуляторов роста цитокининовой группы на морфогенез растений земляники крупноплодной гибрида F1 Всемирный дебют при размножении методом in vitro

средняя длина корня превышала контроль при обработке 5- и 2,5-процентными вытяжками из стебля паслёна чёрного. Средняя длина побега у сельдерея пахучего и томата обыкновенного была выше контроля только при обработке экстрактами 2,5-процентной концентрации.

При обработке семян выбранных культур вытяжками из стебля паслёна чёрного наблюдалось большее ингибирующее действие, чем при обработке вытяжками из корня. Наибольшим стимулирующим действием обладал 2,5-процентный экстракт из корня, а наибольшее ингибирующее действие оказывала 10-процентная вытяжка из стебля. Наибольшие рост и развитие семян наблюдались у сельдерея пахучего, а наименьшие — у томата обыкновенного (табл. 3).

Выводы. Зная из литературных источников, что сапонины обладают гормоноподобным действием и влияют на ростовые процессы, а также локализуются преимущественно в корнях, можно объяснить выраженное ростостимулирующее действие корневых вытяжек наличием в них сапонинов.

На основании полученных результатов планируется дальнейшее исследование состава полученных экстрактов паслёна чёрного (S. nigrum), подбор оптимальных концентраций для большего спек-

тра сельскохозяйственных культур. Полученные данные говорят о возможности разработки биопрепарата на основе БАВ паслёна чёрного.

Литература

1. Шадрин Д.М., Чадин И.В. Распространение, классификация, методы обнаружения и выделения сапонинов из растительного сырья и их биологическая активность // Вестник института биологии. 2010. № 1. С. 15—23.

2. Глубшева Т. Н. Влияние настоя из амброзии полыннолистной на важнейшие сельскохозяйственные культуры // Научные ведомости. Серия «Естественные науки». 2010. № 9 (80). Вып. 11. С. 55-58.

3. Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н. Аллелопатическая активность у семян овощных сельдерейных культур // Сельскохозяйственная биология. 2014. № 1. С. 86-90.

4. ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур: методы определения всхожести (с изменениями № 1, 2). М.: ИПК Изд-во стандартов, 2004. 47 с.

5. Георгиевский В.П., Комисаренко Н.Ф., Дмитрук С.Е. Биологически активные вещества лекарственных растений. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1990. 333 с.

6. Астафьева О.В., Баймухамбетова А.С. Практические занятия блока «Технология получения биологически активных веществ» дисциплины «Технология белка и БАВ». Астрахань: Астраханский государственный университет, Издательский дом «Астраханский университет», 2015. 51 с.

7. Козак М.Ф. Биометрия. Астрахань: Волга, 1995. 160 с.

8. Ramya J. Solanum nigrum: Current Perspectives on Therapeutic Properties / J. Ramya S. Anjali S. Gupta I.P. Sarethy R. Gabrani // Alternative Medicine Review. LLC. 2011. Р. 78-84.

9. Anon. The Wealth of India: A Dictionary of Indian Raw Materials and Industrial Products / Anon // Raw Materials Vol. IV: F-G. Council of Scientific and Industrial Research. 1956. P. 194-195.

10. Saijo, R. Studies on the constituents of Solanum plants / R. Sai-jo, K. Murakami, T. Nohara; A. Tomimatsa, A. Saito, at al. // Yakugaku Zasshi. 1982. P. 300-305.

Оценка влияния регуляторов роста цитокининовой группы на морфогенез растений земляники крупноплодной гибрида F1 Всемирный дебют при размножении методом in vitro

С.С. Макаров, аспирант, А.И. Чудецкий, вед. инженер, Центрально-Европейская ЛОС - филиал ФБУ ВНИИЛМ; A.A. Панкратова, к.с.-х.н, ФГБОУ ВО Костромская ГСХА

Земляника крупноплодная (Fragaria х ananassa Duch.) — одна из самых широко распространённых ягодных культур в мире (более 70% мирового ягодного производства) [1]. В России и за рубежом имеется большой опыт выращивания данной культуры с использованием биотехнологических методов [2]. В связи с этим всё более актуальной становится разработка методов клонального размножения различных гибридов и сортов земляники крупноплодной и их оптимизация.

Цель нашего исследования — совершенствование размножения земляники крупноплодной гибрида F1 Всемирный дебют методом in vitro с применением современных росторегулирующих веществ цитокининовой группы.

Материал и методы исследования. Исследование проводили в лаборатории биотехнологии Костромской ГСХА и лаборатории клонально-

го микроразмножения растений Центрально-Европейской лесной опытной станции ВНИИЛМ в соответствии с общепринятыми методиками [3, 4]. Влияние регуляторов роста изучали на этапе собственного микроразмножения. В качестве экс-плантов использовали апексы рожков.

Современная технология размножения земляники крупноплодной путём in vitro основана на выращивании апикальных меристем. Меристема-тические верхушки растений выращиваются на питательной среде Мурасиге - Скуга (MS), содержащей 6-бензиладенин (6-БАП) в концентрации 0,1-0,5 мг/л. На среде с гормонами цитокининовой группы продолжается рост придаточных побегов, а на среде без использования росторегулирующих веществ или с добавлением ауксинов в течение 5-6 недель происходит формирование растений правильной морфологии [5, 6].

Для выращивания растений в условиях in vitro использовали питательную среду MS, в состав которой добавляли препараты 6-БАП и Цито-деф - регуляторы роста цитокининовой группы в нескольких вариантах: I - 6-БАП

(контроль); II — 6-БАП (0,5 мг/л) + Цитодеф (0,5 мг/л); III - Цитодеф (1,0 мг/л); IV - Цитодеф (0,5 мг/л); V — Цитодеф (0,25 мг/л). При этом изучали влияние регуляторов роста на коэффициент размножения растений и на формирование основных биометрических показателей.

Результаты исследования. В результате опыта выявлено, что добавление препарата Цитодеф способствовало увеличению высоты растений на протяжении всех проводимых пересадок, что отмечалось на всех вариантах с различной концентрацией препарата. В среднем по выполненным пересадкам растений наибольшая высота растений была отмечена на варианте с применением препарата Цитодеф в концентрации 0,5 мг/л. При совместном применении препаратов Цитодеф + 6-БАП, 0,5 мг/л и в контрольном варианте (6-БАП 0,5 мг/л) высота растений оказалась наименьшей (табл. 1).

1. Высота растений земляники крупноплодной гибрида F1 Всемирный дебют in vitro

Высота растений, см

Вариант, препарат значение разница

показа- по сравнению

теля с контролем

I - 6-БАП, 0,5 мг/л (контроль) 2,3 -

II - Цитодеф + 6-БАП, 0,5 мг/л 2,2 -0,1

III - Цитодеф, 0,5 мг/л 3,7 +1,4

IV - Цитодеф, 1,0 мг/л 3,2 +0,9

V - Цитодеф, 0,25 мг/л 3,0 +0,7

НСРо5 = 0,41

В среднем за все выполненные пересадки растений регулятор роста Цитодеф не оказал положительного влияния на количество листьев на одном растении (табл. 2). Это обусловлено тем, что при активном росте в высоту растения не смогли сформировать большее количество листьев.

2. Количество листьев на растениях земляники крупноплодной гибрида F1 Всемирный дебют in vitro, шт/растение

Значе- Разница по

Вариант, препарат ние по- сравнению

казателя с контролем

I - 6-БАП, 0,5 мг/л (контроль) 11,0 -

II - Цитодеф + 6-БАП, 0,5 мг/л 5,0 -6,0

III - Цитодеф, 1,0 мг/л 7,0 -4,0

IV - Цитодеф, 0,5 мг/л 10,0 -1,0

V - Цитодеф, 0,25 мг/л 8,0 -3,0

НСР05=1,63

Исключением оказался вариант с применением препарата Цитодеф в концентрации 0,5 мг/л (рис. 1), при котором было отмечено несущественное количество листьев на одном растении по сравнению с контрольным вариантом.

При выращивании на питательной среде, предназначенной исключительно для побего-

-i

111^

Рис. 1 - Растения земляники крупноплодной гибрида Б! Всемирный дебют in vitro при варианте применения препарата Цитодеф, 0,5 мг/л

образования, наблюдалось активное формирование корневой системы. У 70% растений отмечалась особенность формирования корневой системы на минеральной основе питательной среды, изначально предназначенной для стимуляции побегообразования.

Анализ результатов исследования показывает, что формирование корневой системы в среднем за все проведённые пересадки растений наблюдалось на всех вариантах выращивания (табл. 3).

3. Количество корней на растениях земляники крупноплодной гибрида F1 Всемирный дебют in vitro, шт/растение

Значе- Разница по

Вариант, препарат ние по- сравнению

казателя с контролем

I - 6-БАП, 0,5 мг/л (контроль) 3,0 -

II - Цитодеф + 6-БАП, 0,5 мг/л 3,0 -

III - Цитодеф, 1,0 мг/л 4,0 +1,0

IV - Цитодеф, 0,5 мг/л 4,0 +1,0

V - Цитодеф, 0,25 мг/л 3,0 -

НСР05=0,76

Существенное превышение количества корней, сформированных на одном растении, было выявлено на вариантах с применением препарата Цитодеф в дозах 0,5 и 1,0 мг/л (рис. 2).

Количество растений, выращенных в лабораторных условиях, имеет прямую зависимость от их коэффициента размножения. В зависимости от варианта выращивания растений в условиях in vitro установлено, что коэффициент размножения на вариантах с добавлением препарата Цитодеф не отличался от контрольного варианта (6-БАП 0,5 мг/л). В среднем значение коэффициента было равно 1:5. Исключение составил вариант с совместным применением препаратов Цитодеф + 6-БАП (0,5 мг/л) при коэффициенте размножения 1:4. При совместном включении обоих росторе-гулирующих веществ в состав питательной среды

и

Шрнлл Hhl|>;ilJHka«K*. вгд.

Рис. 2 - Длина корней растений земляники F1 Всемирный дебют in vitro при разных вариантах выращивания в динамике, см

размножении методом in vitro оказался вариант с применением препарата Цитодеф в дозе 0,5 мг/л.

Выводы.

1. Выявлена целесообразность размножения гибрида земляники крупноплодной Всемирный дебют методом in vitro, что позволяет круглый год получать неограниченное количество оздоровлённого стандартного посадочного материала, предварительно рассчитано необходимое для этого количество пересадок растений (высота растений, количество листьев на одном растении, количество и длина корней).

2. Регулятор роста Цитодеф не оказывает существенного влияния на увеличение коэффициента размножения земляники крупноплодной. В среднем по всем вариантам опыта коэффициент размножения составил 1 : 5.

4. Лабораторный коэффициент размножения земляники крупноплодной гибрида F1 Всемирный дебют

Гибрид F1 Вариант выращивания, препарат

I - 6-БАП, 0,5 мг/л (контроль) II - Цитодеф + 6-БАП, 0,5 мг/л III - Цитодеф, 0,5 мг/л IV - Цитодеф, 1 мг/л V - Цитодеф, 0,25 мг/л

Всемирный дебют 1:5 1:4 1:5 1:5 1:5

не было выявлено их положительного влияния на увеличение коэффициента размножения, а также на формирование более высоких показателей основных биометрических характеристик растений (табл. 4). Такое количество полученных регенерантов является достаточно невысоким показателем, что объясняется генетической особенностью данного гибрида.

В результате анализа основных биометрических показателей развития растений отмечено, что используемые регуляторы роста имели неоднозначное влияние на стимуляцию роста растений, формирование листьев и корневой системы. Установлено, что в проведённой серии опытов лучшими из всех опытных вариантов для выращивания земляники купноплодной гибрида F1 Всемирный дебют при

3. Установлена возможность полноценной

замены препарата 6-БАП в составе питательной

среды регулятором роста Цитодеф.

Литература

1. Высоцкий В.А. Культура изолированных тканей и органов плодовых растений: оздоровление и микроклональное размножение // Сельскохозяйственная биология. 1983. № 7. С. 42-47.

2. Волкова Т.И. Ремонтантная земляника: биологические особенности, агротехника, сорта. М.: Наука, 2000. 143 с.

3. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 6-е изд. М.: Альянс, 2011. 352 с.

4. Бутенко Р.Г. Биотехнология: учеб. пособие для вузов / Р.Г. Бутенко, М.В. Гусев, А.Ф. Киркин [и др.] // Клеточная инженерия. Кн. 3 / под ред. Н.С. Егорова. М.: Высшая школа, 1987. 128 с.

5. Шевелуха В.С., Калашникова Е.А. Сельскохозяйственная биотехнология. М.: Высшая школа, 2003. 469 с.

6. Бутенко Р.Г. Культура изолированных растительных тканей и физиология морфогенеза растений. М.: Наука, 1964. 270 с.

Корнеобразование in vitro и адаптация ex vitro княженики арктической при клональном микроразмножении

С.С. Макаров, аспирант, Центрально-Европейская ЛОС -филиал ФБУ ВНИИЛМ; И.Б. Кузнецова, к.с.-х.н., ФГБОУ ВО Костромская ГСХА

Княженика арктическая (КиЬш агсЫсш L.) — многолетнее травянистое растение из семейства розоцветные. По-другому её называют арктическая малина, поленика, мамура. Также существуют и другие местные названия этого ягодного растения. В плодах княженики содержится целый набор

важных в биологическом отношении веществ: сахар (до 7%), органические кислоты, ароматические вещества, дубильные и пектиновые вещества (0,4—0,6%), витамин С (до 200 мг/100 г), полифенолы. Особенно богата княженика эллагитанином, который препятствует развитию вредных кишечных бактерий. На рост полезных бактерий эллагитанин влияния не оказывает. Цвет плодов княженики обусловлен наличием антоцианов, обладающих антиоксидантным действием.