Сучасні досягнення біотехнології - Тривале зберігання рослин суниці in vitro та його вплив на характер плодоношення

УДК 581.1:634.75
ТРИВАЛЕ ЗБЕРІГАННЯ РОСЛИН ПОЛУНИЦІ IN VITRO ТА ЙОГО ВПЛИВ НА ХАРАКТЕРИСТИКУ ПЛОДОНОШЕННЯ
В.А. Висоцький, Н.С. Рижкова Всеросійський селекційно-технологічний інститут садівництва і розсадництва, Москва О.Н. Висоцької
Institute of Plant Physiology named after. К.А. Тімірязєва РАН, Москва
Характеристики рослин полуниці після тривалого зберігання in vitro та після короткочасного перебування in vitro також вивчатимуть у польових умовах. Показано переважний вплив генотипу на такі ознаки, як фертильність пилку, кількість генеративних утворень, біологічну продуктивність, кількість і довжину квітконосів. Відзначено неоднакову реакцію сортів полуниці на тривале осадження in vitro.
Останнім часом для створення та зберігання колекцій рослин все частіше використовують методи біотехнології. Ці методи засновані на можливості збереження життєздатності пробіркових рослин або їх окремих органів протягом тривалого часу. Перевагою цього методу є те, що він дозволяє істотно здешевити оздоровлення рослин, що розмножуються вегетативно, і забезпечити збереження цінних форм, сортів і видів рослин. Для створення колекції не потрібно великої кількості посадкового матеріалу або великих площ. Колекція захищена від негативної дії біотичних і абіотичних факторів.
Однак при збереженні колекцій in vitro виникають певні труднощі. Термін зберігання таких рослин обмежений, а тому збори in vitro правильніше розглядати як доповнення до польових насаджень. Крім того, існує ризик втрати оригінальних генотипів через генетичну нестабільність матеріалу in vitro в результаті сомаклональної варіації.
У зв’язку з цим актуальним є якнайповніше вивчення в польових умовах впливу зберігання in vitro на стабільність проявлених ознак як у пробіркових рослин, так і в отриманих з них рослин-регенерантів. Метою досліджень було вивчення тривалого зберігання in vitro (12-15 років) на продуктивність рослин суниці в польових умовах.
Як експериментальний матеріал використовували 12-15-річну культуру суниці in vitro з колекції, що зберігається в Інституті фізіології рослин ім. Контролем слугували регенеранти, отримані в результаті трьох пересівів in vitro. Після адаптації до нестерильних умов зимової теплиці рослини висаджували в польовий маточник, де за ними спостерігали протягом двох років.
У перший вегетаційний період рослини, вирощені з культури in vitro, не цвіли.
In the second year (2004), plants subjected to long-term storage began to bloom slightly earlier (1-2 days) than those recently introduced into in vitro culture. Якщо у рослин після зберігання початок цвітіння відзначався 27 травня, то контрольні рослини зацвіли лише 5 червня.
Плоди дослідних рослин також починали дозрівати дещо раніше (на 1-2 дні) порівняно з контрольними. Виняток становили сорти Данина і Кокінська пізні, у яких початок дозрівання в режимі зберігання і контрольному варіанті збігався.
Також оцінювали генеративну продуктивність рослин, висаджених у грунт. Визначали такі показники, як кількість і висота квітконосів, кількість генеративних утворень на рослині та на квітконосі. Як показали результати спостережень, у рослин сорту Найдена добрая (4,5-4,7) найбільшу кількість квітконосів зафіксовано в обох варіантах, а у рослин сорту Женева (4,4) – у варіанті після зберігання. Найменшу кількість квітконосів спостерігали у контрольних рослин сортів Женева (1,5) і Холідей (1,4).
Максимальна кількість генеративних утворень на кущі (44,4) у сорту Женева (зберігання), менша (27-30) — у сортів Найдена добра (в обох варіантах) і Дукат (контроль). Найменшу кількість генеративних утворень (6,0) спостерігали у сорту Холідей (контроль).
Підрахунок кількості генеративних утворень на квітконосі виявив наступну залежність: сорти з більшою кількістю квітконосів утворювали менше квіток і зав’язей на одній квітконосі, і навпаки, сорти з невеликою кількістю квітконосів мали більшу кількість генеративних утворень на одній квітконосі. Наприклад, у сортів Зеніт і Данина у варіантах із рослинами, що не підлягали зберіганню, цей показник становив 9,2-9,3, а кількість квітконосів – 2,3-3,2. У сортів Найдена добрая (обидва варіанти) та Дукат (контроль), у яких відзначено найбільшу кількість квітконосів, кількість генеративних утворень на квітконосі становила 5,9-7,3. Виняток становив сорт Женева (зберігання), рослини якого мали велику кількість квітконосів і генеративних утворень як на кущі, так і на квітконосі.
Найвищі квітконоси (15,5-17,1 см) спостерігалися у сортів Триб’ют (обидва варіанти), Кокінська пізня (контроль) і Холідей (зберігання). Висота квітконосів у рослин сортів Кокінська пізня (зберігання), Женева, Найдена добрая та Дукат (обидва варіанти) становила від 10,1 до 14,3 см. Найменш високі квітконоси (6,3-9,6 см) зафіксовано у сортів Зеніт (обидва варіанти) та Холідей (зберігання).
Облік генеративної продуктивності також виявив певні відмінності між рослинами одного сорту. Математична обробка результатів показала, що рослини сортів Холідей та Женева після зберігання сформували значно більшу кількість квітконосів та генеративних утворень порівняно з контрольним варіантом. Висота квітконосів у рослин сорту Кокінська пізня контрольного варіанту була достовірно більшою, ніж у рослин дослідного варіанту.
Слід також зазначити, що у денно-нейтрального сорту Триб’ют другої хвилі цвітіння ні в контролі, ні в досліді не спостерігалося. Тоді як у ремонтантного сорту Женева повторне цвітіння було відмічено, але лише у рослин із варіантів із збереженням. Рослини сорту Женева (після зберігання) у серпні-вересні цвіли рясніше, ніж у червні, утворювали більшу кількість квітконосів і більшу кількість генеративних утворень.
Паралельно вивчали фертильність пилку дослідних і контрольних рослин. Пилок лічильних рослин збирали в період їх масового цвітіння і фарбували ацетокарміном. Одночасно в трьох полях зору мікроскопа підраховували відсоток добре забарвлених пилкових зерен (фертильних) від їх загальної кількості, яка коливалася від 50 до 150.
Як показали результати досліджень, рослини, що не підлягали зберіганню, у більшості випадків мали пилок більшої фертильності, але ці відмінності були незначними (Pf<Pteor). Виняток становили пізні сорти Женевська та Кокінська, у яких рослини після тривалого висаджування мали більший відсоток плодючості порівняно з контрольними сортами, але й тут різниця була незначною.
Проте значні відмінності за цим показником виявились між сортами (рис. 1). Найвищу фертильність мав пилок сорту Дукат (95% – контроль, 99% – зберігання). Менш фертильним був пилок сортів Найдена, Зеніт і Холідей (80-90%). Решта сортів (Женева, Триб'ют, Кокінська пізня) мали фертильність пилку 40-50%.
Таким чином, тривале зберігання в культурі тканин не впливало на фертильність пилку, а його якість залежала від сортових особливостей.
Дослідження врожайності сортів полуниці проводили за загальноприйнятою методикою трьох зборів, які проводили не рідше ніж кожні два дні. Враховували середню масу ягід, частку дрібних і великих ягід та відсоток ураженості ягід сірою гниллю. Згідно з отриманими даними, у перших зборах відмічалися найбільші ягоди, потім із збільшенням чисельності зборів частка великих ягід зменшувалася, а дрібних збільшувалася. Також збільшувався відсоток ураженості ягід сірою гниллю із збільшенням збору. Розрахунок середніх даних для трьох колекцій дав змогу розділити сорти за розміром великоплідності.

Рис. 1. Фертильність пилку (%) різних сортів полуниці підданих тривалому відкладенню in vitro та контролю

Дуже великі ягоди (понад 12 г) відзначені у сортів Холідей і Дукат, великі (від 9 до 12 г) — у сортів Кокінська пізня, Зеніт, Триб'ют, у сортів Женева і Найдена добра ягоди мали середній розмір. The largest number of berries affected by gray rot was recorded in the Naidena Dobraya and Kokinskaya late varieties (more than 7%). У сортів Женева, Холідей, Дукат виявлено 5-7% уражених ягід, у сортів Зеніт і Триб’ют – менше 5% уражених плодів.
При порівнянні варіантів в межах одного сорту також були виявлені певні відмінності. Майже у всіх сортів у варіантах з контрольними рослинами середня маса ягід була вищою, ніж у рослин після зберігання, за винятком сорту Кокінська пізня. Те саме відзначено і за відсотком великих ягід.
Майже у всіх сортів, за винятком сортів Дукат і Холідей, частка ягід масою понад 20 г у контрольних рослинах була більшою, ніж у дослідних. Проте на контролі, порівняно зі зберіганням, у рослин був більший відсоток ураженості ягід сірою гниллю. Виняток становили сорти Женева і Дукат (таблиця).
Таблиця
Середня маса, частка великих і дрібних та % ураження полуниці сірою пліснявою (в середньому за три збори)

Також проведено розрахунок біологічної продуктивності, що дало змогу визначити найбільш продуктивні сорти (рис. 2). Найвищу врожайність відзначили сорти Дукат (контроль), Холідей (зберігання), Женева (зберігання). Найменшу біологічну врожайність (36,5 ц/р) виявлено у сорту Холідей (контроль).
Виявлено також відмінності в біологічній урожайності між варіантами в межах сорту. Рослини, які не підлягали зберіганню, мали вищу врожайність порівняно з рослинами після депонування. Найбільша різниця за цим показником у сорту Дукат (163 ц/га – контроль і 103 ц/га – зберігання). Виняток становили сорти Женева та Холідей, у яких рослини зі зберігання мали значно вищу врожайність порівняно з контрольними рослинами. Для сорту Женева ця різниця становила 86 ц/га, для сорту Холідей – 121 ц/га. Зазначені факти, очевидно, є наслідком реакції сорту на процес осадження.

Рис. 2. Біологічна продуктивність рослин суниці тривалого зберігання in vitro та контроль

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\