Сучасні досягнення біотехнології - Регенеративна здатність дерев яблуні та груші залежно від тривалості культивування in vitro

УДК 634.11:634.13:581.143.6
РЕГЕНЕРАЦІЙНА ЗДАТНІСТЬ ЯБЛУНІ ТА ГРУШІ ЗАЛЕЖНО ВІД ТРИВАЛОСТІ КУЛЬТИВУВАННЯ IN VITRO
І.Н. Проніна, О. В. Матушкіна
Державна наукова установа Всеросійський науково-дослідний інститут генетики і селекції плодових рослин ім. І В. Мічуріна, Мічурінськ
Розглянуто вплив тривалості вирощування клонових підщеп і сортів яблуні та груші на основні етапи мікророзмноження.

Інтенсифікація садівництва зумовлює необхідність розробки ефективних технологій виробництва якісного здорового садивного матеріалу. Невід'ємною частиною цих технологій є метод клонального мікророзмноження.
Кожен етап мікророзмноження має свої особливості культивування, які залежать від ряду факторів: генетичних. відрізняються вік вихідного експланту, вміст мінеральних солей і фітогормонів, умови і тривалість культивування.
З цих факторів найменше вивчено вплив тривалості культивування на основних етапах мікророзмноження.
Об’єкти та методи дослідження: клонові підщепи яблуні – 3-17-38, 62-396, 54-118, 57-491, 57-195, Р 59, Р 60; груші - 12, 10 і сорти яблуні - Лобо, груші - Форун, Осенняя Яковлєва.
На етапі проліферації основним середовищем було середовище Кворін-Ленувр з БАТ 2,0 мг/л. Укорінення мікрочеренків проводили на середовищі Мурашига-Скуга, розведеному в 2 рази в мінеральному складі з ІМК 2,0 мг/л і наступним пересадженням через 5 діб на безгормональне середовище.
Дослідженнями деяких авторів встановлено, що коефіцієнт розмноження значною мірою залежить від кількості перекультивацій. За даними вчених [1, 2, 3, 4], у ряду культур, таких як яблуня, слива, черешня, алича, до 5-7-го проходу спостерігалося підвищення коефіцієнта відтворення, а потім його зниження. У ожини після третьої перекультивації кількість утворених пагонів зменшилась [5].
Для клонових підщеп і сортів яблуні та груші встановлено підвищення коефіцієнта розмноження до 5-7-го пасажу (табл. 1).

Вплив тривалості вирощування на швидкість розмноження клонових підщеп і сортів яблуні та груші


проходження

3-17-38

62-396

57-491

57-195

54-118

P59

P60

Лобо

гр. 12

гр. 10

Форун

Осінь Яковлєва

X

n3

3.8

4.8

3.7

2.0

3.3

4.5

4.1

1.0

3.5

2.6

2.5

2.0

3.1

n4

3.2

5.8

3.8

4.0

4.7

4.8

2.5

2.0

3.3

5.0

3.4

1.8

3.6

n5

7.5

6.9

5.0

5.3

5.9

4.5

5.0

5.3

4.3

5.5

3.9

2.5

5.1

n6

5.5

6.8

10,0

7.0

6.0

6.3

5.0

4.0

6.2

7.8

9.7

4.9

6.1

n7

4.8

6.7

6.4

8.0

6.8

7.9

4.8

3.2

7.2

6.5

9.0

4.0

6.2

n8

4.7

6.5

3.2

4.0

6.0

4.4

3.7

2.6

5.5

4.5

6.5

3.1

4.5

n9

3.2

6.0

4.5

5.6

6.8

6.3

3.7

2.5

6.0

5.3

7.9

3.1

5.9

n10

3.5

5.9

4.0

5.3

4.8

4.9

4.2

2.2

5.3

4.9

5.6

3.5

4.5

X

4.5

6.1

5.0

5.1

5.5

5.4

4.1

2.8

5.1

5.2

6.0

3.1

4.8

HCP05

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0,5

Максимальна швидкість розмноження спостерігалася на пасажах 6-7 для всіх досліджуваних форм. Так, наприклад, у 6 пасажі для клонової підщепи яблуні 57-491 він становив 10,0, а для яблуні копра Лобо - 4,0, для груші 10 - 7,8, а для груші сорту Форун - 9,7. Починаючи з 8-го пасажу спостерігалося зниження коефіцієнта розмноження, хоча у форм (57-491, 57-195, 54-118, П 59, груша 12, груша 10, Форун) спостерігалося підвищення коефіцієнта розмноження на 9-му пасажі, а потім зниження у всіх досліджуваних форм на 10-му пасажі. Найвищий ступінь розмноження спостерігався у клонових підщеп яблуні 62-396 і 54-118 та груші сорту Форун, середній коефіцієнт розмноження яких за 10 пасажів становив 6,1; 5,5 і 6,0 відповідно. Сорт яблуні Лобо та груші Осіння Яковлєва мають низький потенціал відновлення, маючи середній коефіцієнт відтворення за 10 пасажів 2,8 і 3,1 відповідно. В цілому сорти розмножуються гірше, ніж підщепи.
Існує думка, що зі збільшенням пасажів збільшується відсоток вкорінених мікроживок. Збільшення кратності укорінення пагонів із збільшенням кількості перекультивацій, за даними В.А. Висоцького [6], можуть бути пов’язані як із процесами загоєння культивованих експлантів, так і з омолодженням, збільшенням частки молодих клітин в експлантах, змінами біохімічного складу та анатомо-морфологічної готовності тканин до регенерації. Водночас Р.Г. Бутенко [7] зазначає, що погане укорінення пагонів може визначатися тривалим часом їх розмноження на середовищі з цитокінінами.
У наших дослідженнях спостерігали генотипову реакцію підщеп яблуні та груші на збільшення кількості пересадок: в одних форм укорінюваність зросла, а в інших — зменшилася. Так, при укоріненні підщепи груші 12 найкращі результати як за укоріненістю, так і за якістю кореневої системи отримано з мікроживок після 16 перекультивацій (табл. 2). У цьому варіанті через 2 тижні культивації вкоренилися всі пагони, тоді як після 4-ї підкультивації лише 25%, а через 4 тижні – 41,7%.
Укорінюваність клонових підщеп яблуні та груші


Підщепа

проходження

Укорінюваність, %

Кількість коренів, шт./рослина.

Довжина кореня, см

через 2 тижні

через 4 тижні

Груша 12

4

25,0

41,7 В

12.3

2.7

16

100,0

100,0 а

19.6

3.2

Груша 10

4

50,0

81.2 а

5.9

5.0

15

27.3

54,5 В

2.4

6.6

NSR05

1.9

0,9

54-118

4

4.3

52,2 В

2.1

1.3

15

0,0

70,9 а

2.6

1.2

62-396

4

60.9

82,6 а

3.2

0,9

9

12.5

66,7 В

2.4

0,9

NSR05

Fф≤Fтеор

На підщепі груші 10 у процесі укорінення спостерігалася зворотна реакція: мікропагони краще приживалися після 4-го пасажу. Через 4 тижні культивування укорінюваність пагонів попереднього пасажу була на 26,7 % вищою, ніж пагонів після 15 перекультивацій. Кількість коренів у мікрочерешок після 4-го проходу була в 2,5 рази більшою, але вони були коротшими (на 1,6 см).
Подібні результати отримані на підщепах яблуні. Так, у підщепи 54-118 при збільшенні кількості пасажів спостерігалася стимуляція процесу ризогенезу, а у 62-396, навпаки, спостерігалося гальмування. Хоча відмінності були відзначені в укоріненні при збільшенні проходження, не було суттєвих відмінностей у кількості коренів та їх довжині.
Тому не можна однозначно стверджувати, що зі збільшенням кількості підщеп покращується коренеутворення у підщеп яблуні та груші. На цьому етапі, як і на етапі проліферації, простежується вплив генотипових особливостей досліджуваних форм.
Слід також зазначити, що кількість субкультивацій визначає фенотипову та генотипову стабільність отриманих рослин-регенерантів, що не можна не враховувати в процесі мікророзмноження. На думку Т.П. Огольцова та ін. [8] вірогідність мутаційних змін у полуниці різко зросла після 6-го пасажу. У зв'язку з цим для запобігання мутаційним змінам кількість пасажів слід обмежити до 6 [9, 10].
У наших дослідженнях культивування експлантів клонових підщеп та сортів яблуні та груші понад 10 пасажів не призвели до фенотипових відхилень.

Література

  • Заузолкова Н.П. Мікророзмноження аличі // Проблеми інтенсифікації садівництва: Навч. доповідь наук.конф. молоді вчені. – Мічурінськ, 1990. – С. 165-166.
  • Корнацький С. А. Особливості клонового мікророзмноження сливи в системі поліпшеного садивного матеріалу: Автореф. дис. .,. доктор філософії сільськогосподарських наук. НІЗІНП. - М., 1991. - 24 с.
  • Михальчик Л.С. Прискорене вирощування садивного матеріалу яблуні для інтенсивних посадок Нечорноземної зони РРФСР: Автореф. дис. ...канд. сільськогосподарських наук. - М., 1990. - 24 с.
  • Howard V. N., Yones O. P., Uasek Y. Характеристика росту явно омолоджених пагонів сливи // Hortic. Sci. - 1989. - Вип. 2 – С. 157-162.
  • Брум О.К., Циммерман Р.Х. Розмноження ожини in vitro // Hortic. Sci. – 1978. – Вип. 13.-С. 151-153.
  • Висоцький В.А. Біотехнологічні методи в системі виробництва здорового садивного матеріалу та селекції плодово-ягідних рослин: Автореф. дис. ... сільськогосподарські лікарі Sci. ВСТИСП. - М., 1998. - 44 с.
  • Бутенко Р.Г. Клітинні технології в сільськогосподарській науці та практиці // Основи сільськогосподарської біотехнології. - М.: Агропромиздат, 1990.-С. 154-235.
  • Огольова Т.П., Джигадло М.І. Апробація сортів суниці для мікроклонального розмноження // Садівництво і виноградарство. - 1988. - № 11.- С. 26-29.
  • Мікроклональне розмноження та отримання садивного матеріалу плодово-ягідних культур вищих категорій якості / М.І. Джигадло, А.Ф.Колесникова, Е.Н. Джигадло, І.З. Федотова. Л.В. Фролова // Біологія рослинної клітини in vitro та біотехнологія: Навч. доповідь VIII Міжн. конф. 9-13 вересня - Саратов. 2003. – С. 109.
  • 10. Schimmetpfeng N. Himbeerpflanzen aus gewebekulturen - Esfahrungen bei der VVeiterkultur und in praktischen Anbau // Obstbau (Bonn), 1983. - Vol. 8. - № 7. - С. 321-324.
  • Ще почитати:

    Міжнародні відносини о найменуванні шампанського та хереса

    В чому різниця між шампанським, просеко та ігристим вином?

    Отримання червоних ігристих вин пляшковим способом з винограду перспективних сортів

    Ігристі вина

    Токайські вина

    У нашому блозі «Приватна Марка» багато цікавого контенту: новинки ринку виноробства, крафтові рецепти наших технологів, влоги на різні теми. Дистиляція, крафтові винокурні, виробництво крафтового сидру, крафтовий квас, рецептура сидру, виробництво крафтових напоїв за нашими рецептами, виробництво спирту в промислових масштабах. Це та багато іншого цікавого у блозі «Приватна Марка Україна» та мережі магазинів «Винороб».

    Наприклад, ви вирішили відкрити сироварню, ковбасний цех або почати пекти крафтовий хліб — welcome! Ми завжди допоможемо: надамо рецептуру, забезпечимо всі витратні матеріали, відправимо нашого технолога, складемо технологічну карту, встановимо все обладнання, сертифікуємо виробництво, відкриємо для вас завод з нуля, виноробні, цехи, виноградники, налагодимо готовий продукт із виходом на ринок. Ми — компанія повного циклу: маємо багато представництв по всьому світу. Потрібна склотара, склобанки, медичний посуд, лабораторний посуд чи лабораторне обладнання — звертайтеся! У наших складах понад 900 тис. найменувань товарів та обладнання. Звертайтеся, не вагайтеся! Не важливо, де ви знаходитесь — у СНД, Європі, Америці чи Азії: ми маємо великий досвід. Privatna Marka йде в ногу з технологіями та інноваціями. Ми 20 років на ринку та відправили понад 1 млн посилок своїм клієнтам. Втілили багато креативних проєктів. Відкрили низку підприємств харчової промисловості, а також у непродовольчій та продовольчій групах технічних виробів. Втілили 147 комерційних проєктів у країнах СНД. Виробляємо 70 видів продукції власного виробництва в Україні, Німеччині та Китаї. У блозі ще більше цікавого та корисного.

    Консультації за тел. +380 (67) 440-70-90
    https://privatnamarka.com/
    https://www.instagram.com/privatnamarka?igsh=MWt0NzNxbHJrbXh4ZQ==\
    https://www.facebook.com/Privatnamarka
    https://youtube.com/@privatnamarkacom?si=P5RH_spetEP3x_RQ\