231УДК 634.75:581.1
Микроклональное размножение земляники садовой
Мацнева О.В., н. с. Ташматова Л.В., к.с.-х.н. Орлова Н.Ю., м.н.с. Шахов В.В., м.н.с.
ФГБНУ ВНИИСПК, Орёл, Россия, [email protected] Аннотация
В статье показаны особенности микроклонального размножения земляники садовой на примере пяти сортов. Определены оптимальные концентрации фитогормона БАП в питательной среде для получения максимального количества регенератов и растений, пригодных к укоренению.
Для сортов Азия и Берегиня рекомендуем добавлять в питательную среду 6-БАП в количестве 0,6 мг/л. Сорта Урожайная ЦГЛ и Флоренс имеют высокий коэффициент размножения при концентрации БАП 0,8 мг/л. Для успешного размножения сорта Соловушка применять БАП в концентрации 0,4 мг/л. Проанализированы особенности укоренения этих сортов в культуре in vitro. При содержании ИМК в питательной среде 0,5 мг/л наибольший процент укоренения показали сорта Урожайная ЦГЛ (86,6%), Флоренс (80%) и Берегиня (70,0%). Лучшее развитие имела корневая система сорта Урожайная ЦГЛ (среднее количество корней -4; средняя длина - 21,4 мл). Наименьшей способностью к укоренению обладал сорт Азия, укоренилось 34% исследуемых растений.
Ключевые слова: микроклональное размножение, земляника садовая, in vitro, 6-БАП, укоренение
Micropropagation of strawberries
Matzneva O.V., scientist
Tashmatova L.V., candidate of agricultural sciences Orlova N.Yu., junior scientist Shakhov V.V., junior scientist
Russian research institute of crop breeding, Orel,Russia, [email protected] Abstract
The features of strawberry micropropagation are shown in example of five varieties. Optimal concentrations of benzilaminopuril phytohormone (BAP) in nutrient medium have been determined for production of maximal quantity of regenerants and plants suitable for rooting. For strawberry varieties Asia and Bereginia it is recommended to add 6-BAP in culture medium in an amount of 0,6 mg/l. Varieties Urozhainaya TzGL and Florens have a high index of propagation at BAP concentration of 0,8 mg/l. For the successful propagation of variety Solovushka it is recommended to apply BAP at the concentration of 0,4 mg/l. The rooting features of strawberry varieties in vitro have been analyzed. The highest percentage of rooting at 0,5 mg/l content of indole-butyric acid in culture medium showed strawberry varieties Urozhainaya TzGL (86,6%), Florens (80,0%) and Bereginia (70,0%). The rootage of Urozhainaya TzGL was developed best of all (an average number of roots - 4; an average length of roots - 21,4 mm). Asia had the least rooting ability (34% of rooted plants).
Key words: micropropagation, strawberry, in vitro, 6-benzilaminopurin, rooting
Введение
Показательным примером реализации биологического потенциала растений является клональное микроразмножение, при котором реальные коэффициенты размножения в сотни и тысячи раз выше, чем при традиционных методах. Пролиферация пазушных побегов (меристем), основанная на снятии апикального
доминирования, положена в основу промышленного размножения многих видов растений, в том числе и земляники [1].
Однако, на практике воспроизводимость результатов низка. Индивидуальная реакция генотипов при клональном микроразмножении проявляется значительно сильнее, чем при традиционных способах размножения [2].
Необходимость подбора концентраций биологически активных веществ питательной среды для вновь вводимых сортов вызвана тем, что у земляники садовой особенно высока сортовая специфика по отношению к концентрации регуляторов роста. Различная реакция сортов вызвана эндогенным содержанием ростовых веществ в самом растении, которое является генетически обусловленным признаком не только вида, но и сорта [3].
Поэтому для каждого сорта земляники необходим индивидуальный подбор концентрации регулятора роста 6-БАП (6-бензиламинопурин). Рекомендуемые концентрации цитокинина 6-БАП варьирует по сортам земляники от 0,2 до 1,5 мг/л [5,6,7]. Итогом размножения каждого сорта земляники является получение хорошо развитых растений, пригодных к укоренению.
Целью наших исследований является определение оптимальной концентрации регулятора роста БАП в питательной среде для массового размножения сортов земляники в культуре in vitro; оценка результатов укореняемости сортов земляники в культуре in vitro.
Объекты, методика
Объектами исследований служили перспективные сорта отечественной селекции Берегиня, Урожайная ЦГЛ, Соловушка и зарубежные сорта Азия, Флоренс.
Исследования проводились по общепринятым методикам микроклонального размножения плодовых и ягодных культур [4,7].
Для культивирования растений in vitro использовали минеральную основу питательной среды Мурасиге-Скуга с добавлением 30г/л сахарозы, витаминов, хелата железа, гликокола. На этапах микроразмножения применяли регулятор роста растений 6-бензиламинопурин (6-БАП) в концентрациях 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0.
Микрорастения земляники высаживали по одному на питательную среду с заданной концентрацией БАП. В каждом варианте по 30 эксплантов. Проведено 4 пассажа каждого из 5 сортов земляники на 5 заданных концентрациях 6-БАП. Длительность одного пассажа 28 - 30 дней. Учет проводили после каждого пассажа, с последующей пересадкой микрорастений на свежую питательную среду. На этапе укоренения земляники концентрацию макросолей и сахарозы снижали вдвое, в среду добавляли ИМК 0,5 мг/л.
Учет укореняемости по сортам проводили через 4 недели после посадки на среду укоренения. В опыте 30 микрорастений каждого сорта.
Растения культивировали при t°=24°C, освещенности 2-3 тыс. люкс, длительность фотопериода 16 часов.
Результаты исследований
При размножении земляники необходимо учитывать сортовую специфику растений, поэтому нами были продолжены исследования по подбору оптимальной концентрации регулятора роста БАП для сортов земляники, обеспечивающей активную пролиферацию и развитие микрорастений.
У сорта Азия максимальное среднее количество регенератов на 1 эксплант наблюдалось при концентрации 6-БАП 1,0 мг/л (6,1). Однако высота и доля сформировавшихся для укоренения растений начинала снижаться с 0,6 мг/л. При содержании БАП в питательной среде высота микрорастений составила в среднем 11,5 мм, при 1,0 мг/л - 7,3 мм. Количество сформировавшихся растений при этом снизилось с 79 до 34%.
Для сорта Берегиня рекомендуем концентрацию 6-бензиламинопурина 0,6 мг/л, при которой достигнут коэффициент размножения 3,6. 71% регенератов имеет среднюю высоту 10,8 мм, пригодную для укоренения на питательной среде.
У сорта Урожайная ЦГЛ максимальный коэффициент размножения (5,4) получен при содержании БАП в питательной среде 0,8 мг/л, при этом растения достаточно хорошо развиты (средняя высота составляет 10,5 мл), доля таких растений составляет 45%.
Для сорта Флоренс рекомендуемая концентрация регулятора роста также составляет 0,8 мг/л.
Для сорта Соловушка при увеличении содержания 6-БАП в питательной среде до 0,4 мг/л коэффициент размножения сначала увеличивалась до 5,4. Дальнейшее повышение концентрации этого регулятора роста подавляло процесс размножения in vitro и снижало долю микрорастений, готовых к укоренению (таблица 1).
Таблица 1. Зависимость коэффициента размножения земляники от концентрации БАП.
Гппт Концентрация БАП Коэффициент Высота растений, Доля растений
Сор| мг/л размножения мм выше 5мм, %
Азия 0,2 2,4±0,3 10,3±0,9 79
0,4 3,0±0,3 10,2±0,5 71
0,6 3,5±0,5 11,5±0,8 79
0,8 3,6±0,4 9,1 ±0,4 66
1,0 6,1 ±0,8 7,3±0,4 34
Берегиня 0,2 2,9±0,3 15,5±0,9 76
0,4 2,8±0,4 10,1±0,7 60
0,6 3,6±0,4 10,8±0,6 71
0,8 3,2±0,5 11,1±0,7 62
1,0 3,4±0,5 8,9±0,6 57
Урожайная ЦГЛ 0,2 3,5±0,5 13,7±0,9 52
0,4 4,9±0,7 10,9±0,7 48
0,6 5,1 ±0,8 9,8±0,6 38
0,8 5,4±0,8 10,5±0,5 45
1,0 4,9±0,7 9,8±0,6 44
Флоренс 0,2 2,3±0,5 10,9±0,8 36
0,4 2,5±0,4 9,5±1,0 16
0,6 2,2±0,3 7,3±0,7 17
0,8 2,9±0,4 7,9±0,7 16
1,0 2,4±0,3 9,5±1,1 8
Соловушка 0,2 4,6±0,5 8,2±0,5 27
0,4 5,4±0,6 8,7±0,6 13
0,6 5,0±0,6 8,1 ±0,8 4
0,8 3,2±0,4 7,8±0,7 10
1,0 4,2±0,5 8,8±0,6 15
Полученные результаты подтверждают сортоспецифичность поведения в культуре in vitro растений земляники в зависимости от концентрации фитогормона 6-БАП.
Процесс укоренение является важным моментом микроразмножения. При анализе способности сортов земляники к укоренению выявили, что наиболее успешно корнеобразования шло у сорта Урожайная ЦГЛ, укоренилось 86,6% исследуемых растений. Среднее количество корней составило 4 при средней длине корней 21,мм. Несколько меньший процент укоренившихся микропобегов показали в опыте сорта Флоренс и Берегиня, 80 и 70% соответственно. Лучше развивались корни у сорта Флоренс.
Низкую укореняемость показали сорта Азия, где на питательной среде укоренилось 34,6% растений , и Соловушка - 35,1% при среднем количестве корней 2 и средней длине 5,2 мм (таблица 2).
Таблица 2. Укореняемость сортов земляники на среде Мурасиге-Скуга с ИМК о,5 мг/л.
Сорт Укореняемость, % Количество корней, шт Длина корней, мм
Азия 34,6 2,3±0,3 5,2±0,5
Берегиня 70,0 3,0±0,2 7,2±0,7
Соловушка 35,1 2,4±0,3 5,3±0,6
Урожайная ЦГЛ 86,6 4,1±0,3 21,4±1,4
Флоренс 80,0 4,0±0,3 14,4±2,1
Таким образом, коэффициент размножения in vitro зависит от концентрации гормона в питательной среде и сортовой специфичности растений земляники.
В результате исследований определены оптимальные концентрации регулятора роста 6-БАП для успешного размножения сортов земляники. Выявлена различная укореняемость сортов на питательной среде in vitro.
Литература
1. Высоцкий, В.А. Биотехнологические методы в современном садоводстве / В.А. Высоцкий//Плодоводство и ягодоводство России. Том XXVI. Изд-во ВСТИСП, Том XXVI, 2011. С.3-10.
2. Матушкина, О.В., Пронина И.Н. Технология клонального микроразмножения яблони и груши (методические рекомендации). - Мичуринск - наукоград РФ. - 2008 г. - 32 с.
3. Кухарчик, Н.В. Размножение плодовых растений в культуре in vitro./под общей редакцией Н.В. Кухарчик. - Минск; Беларуская навука, 2016. - 208 с.
4. Семенас, С.Э. Методика клонального микроразмножения сортов земляники/С.Э.Семенас, Н. В. Кухарчик// Плодоводство: сборник научных трудов Белорусского НИИП. Том XIII - Самохваловичи, 2000. с. 138-145.
5. Атрощенко, Г. П. Рекомендации по производству оздоровленного посадочного материала земляники/Г.П. Атрощенко, В.В. Костицын, А.А. Неделюев. С - П., 2001,14 с.
6. Мацнева О.В., Ташматова Л.В., Джафарова В.Е. Пролиферативная активность сортов земляники садовой в культуре in vitro. Современное садоводство [Электронный ресурс], 2016, № 1. - Режим доступа: http: // journal. vniispk.ru/pdf / 2016/1/12.pdf.
7. Джигадло, Е.Н. Методические рекомендации по использованию биотехнологических методов в работе с плодовыми, ягодными и декоративными культурами./Е.Н. Джигадло, М.И. Джигадло, А В. Голышкина. - Орел: ВНИИСПК, 2005. - 49 с.
УДК: 582.866.324:631:632.111
Потенциал устойчивости генеративных органов у отдаленных гибридов крыжовника к весенним заморозкам
Ожерельева З. Е., к. с.-х. наук Курашёв О.В., к. с.-х. наук
ФГБНУ ВНИИСПК, Орел, Россия, e-mail: [email protected] Аннотация
В статье отражены исследования по устойчивости генеративных органов сортообразцов крыжовника к весенним заморозкам. Исследования проводились на базе лаборатории физиологии устойчивости плодовых растений ФГБНУ ВНИИСПК. Устойчивость к весенним заморозкам определяли методом искусственного промораживания в лабораторных условиях. Отдалённые гибриды 4-281-1, 4-284-1 характеризовались наибольшим потенциалом устойчивости генеративных органов при -6,0°С.
Ключевые слова: крыжовник, искусственное промораживание, весенний заморозок, устойчивость к заморозкам
Resistance potential of generative organs in remote hybrids of gooseberry to spring frosts
Ozherelieva Z.E., candidate of agr. sci., Kurashev O.V., candidate of agr. sci.
FSBSI All Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding, Orel, Russia. Abstract
The resistance of gooseberry generative organs to spring frosts has been studied. The research was conducted on the base of the laboratory of resistance physiology of fruit plants at the FSBSI All Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding. The resistance to spring frosts was determined by means of artificial freezing in the laboratory conditions. Remote hybrids 4-281-1 and 4-284-1 were characterized by a high potential of resistance of generative organs under 6°C below zero.
Key words: gooseberry, artificial freezing, spring frost, resistance to frosts
