Використання методу in vitro в селекції винограду

УДК 634.8:631.527: 57.085.2

Є.Ш. Меметова Національний інститут винограду і вина «Магарач», Україна, м. Ялта

З метою подолання постгамної несумісності при віддаленій гібридизації застосовували метод in vitro на етапі раннього ембріогенезу. Обговорено різні варіанти поживних середовищ для культивування ізольованих ембріонів і отримання життєздатних саджанців.

В даний час у процесі вдосконалення сортименту винограду та інтенсифікації його виробництва значна увага приділяється клоновій селекції, але провідне місце все ще посідає генеративна селекція. Сорт визначає напрямок використання виноградної продукції і відіграє велику роль у підвищенні її якості. Обов'язковим показником нових сортів винограду є їх висока врожайність. Не менш важливою господарською ознакою є стійкість винограду до несприятливих умов середовища, хвороб і шкідників. Значної шкоди культурі винограду завдають філоксера та грибкові захворювання, тому головним завданням селекції є виведення сортів з груповою стійкістю, що поєднують не тільки стійкість до біотичних і абіотичних факторів зовнішнього середовища та високу якість ягід, а й отримання високого, стабільного врожаю.

Основним методом селекції рослин, у тому числі винограду, є генеративна гібридизація, ефективність якої значною мірою визначається правильним підбором початкових батьківських пар для схрещування та отримання гібридного організму, в якому можна поєднати окремі корисні ознаки батьків або їх комплекс. При цьому слід спиратися на комбінаційну здатність сортів, встановлену на основі вивчення закономірностей успадкування комплексу ознак (стійкість до хвороб, шкідників і хороша врожайність). Для селекції великий інтерес представляють не тільки старовинні сорти, які найбільш пристосовані до різноманітних умов навколишнього середовища і мають високоінтегровані генотипи, але й роди винограду.
Метою цього дослідження є використання методу in vitro для подолання генетичного бар’єру несхрещуваності під час міжродової гібридизації. Практична цінність роботи полягає в можливості поповнення генофонду винограду новими генотипами для використання їх у подальшій імуноселекції та створення сортів групової стійкості, з цінними агробіологічними та господарськими ознаками.

Матеріали та методи.

У нашому досліді з метою отримання міжродових гібридів у гібридизацію в якості батьківської форми були залучені два види, що належать до різних родів винограду – Ampelopsis acontifolia Bunge, який має високу стійкість до філоксери, та Parthenocissus Inserte Fritsch, який не пошкоджений філоксерою, стійкий до грибкових захворювань і витримує морози до мінусових температур. 30°C. Як материнську форму для гібридизації використовували такі сорти Vitis vinifera L.: Пікпул червоний – французький технічний сорт середнього терміну дозрівання; тетроплоїдний сорт Chasselas Gros Coulyar white (2n^76) столовий, великоплідний, ранньостиглий сорт; Шасла Раммінга – ранньостиглий столовий сорт з підвищеною стійкістю до грибкових захворювань, отриманий шляхом схрещування сортів і форм трьох видів винограду V.amurensis, V.vinifera, V.labrusca; Яхей — столовий сорт середньопізнього терміну дозрівання з жіночим типом квітки, походження невідоме. За цитологічною оцінкою всі ці різновиди є міксоплоїдами, тобто із соматичним набором хромосом 2n^38 і 2n= 76, і каріотипами Parthenocissus Inserte Fritsch. та Ampelopsis acontifolia Bunge досить близькі один до одного і складаються з 40 хромосом (2n=40) [1-3].

Результати та обговорення.

Як відомо, при гібридизації сортів, що належать до родів Vitis iy.vinifera), Parthenocissus і Ampelopsis, насіння раніше не було отримано через різний набір хромосом. Подолати стерильність гібридних проростків можна шляхом подвоєння їх хромосомного числа при обробці колхіцином. Колхіцин у виноградарстві використовують як хімічний мутаген, що дозволяє підвищити врожайність спадкових змін, не пов'язаних із безпліддям [Г, 3]. У нашому досліді бруньки, що розвиваються, батьківських форм перед розпусканням обробляли 0,2 % водним розчином колхіцину для формування міксоплоїдних пагонів.
У винограду, як і в різних культурах, існує міжродова несумісність. Результатом дії закону несумісності є загибель нових генотипів на етапі ембріогенезу внаслідок невідповідності між розвитком зародка та дозріванням околоплодника, що викликає неповне формування ендосперму, внаслідок чого ембріон гине [4,5]. Для подолання постгамної несумісності застосовували метод in vitro на етапі раннього ембріогенезу. Цінність цього методу полягає в тому, що культивування ембріонів в експериментальних умовах наближене до нативних. Умови in vitro створюють контрольовані та регульовані умови для культивування ембріонів.

Під час гібридизації було проведено вісім гібридних комбінацій. Зав’язані ягоди збирали на 50 і 60 добу від моменту запилення.
Перед введенням у культуру насіння з недозрілими зародками витримували при температурі +5° з експозицією 1–2 місяці. При культивуванні ембріонів велика увага приділяється підбору та вдосконаленню поживних середовищ. Успіх розвитку ембріона багато в чому залежить від складу живильного середовища. Найбільш часто використовуваними середовищами для культивування ембріонів є середовища Мурасіге, Скуга, Нітша та Нітша, Міллера та Гамбург [6,7]. Культивування гібридного насіння проводили на п’яти рідких поживних середовищах, чотири з яких є модифікаціями середовища Уайта: 1-середовище з додаванням гіберелінової кислоти 0,4 мг/л; 2-й шляхом додавання гліцину 20 мг/л і глутаміну 600 мг/л; 3- з додаванням активованого вугілля 0,1 мг/л; 4 - без додавання активованого вугілля; 5 - середа Ніч і Ніч. Культивування проводили в темряві при t = 24-27°С. Отриману розсаду висаджували на модифіковане середовище Мурасіге та Скуга для подальшого розвитку та стимуляції росту пагонів і коренів.
Після введення ембріонів у культуру на 9-10 день з’являлися сходи (рис. 1) у гібридних комбінаціях Пікпул червоний × Партеноноціссус Інсерте Фрітша та Шасла Раммінга × Ампелопсис Аконтифолія Бунге. Пізніше, на 20-26 день, з’явилися сходи у гібридних комбінаціях Шасла Грос Кулар біла × Партеноноціссус Інсерте Фрітш та Пікпул червоний × Ампелопсис Аконтфоліа Бунге. На 40-42 день з’явилися поодинокі сходи в гібридних комбінаціях Шасла Рамінг × Парфеноноциссус Інсерте Фріча та Яхея × Партеноноцисус Інсерте Фріча. У гібридній комбінації Yahea × Ampelopsis Acontifolia Bunge. Отримати розсаду не вдалося.

Рис. яПроросток із насіння з незрілим зародком

Вплив поживних середовищ на життєздатність ембріонів чітко видно у всіх комбінаціях схрещування. Оптимальним для культивування ембріонів у всіх комбінаціях гібридного схрещування виявилося середовище Уайта з додаванням гіберелінової кислоти (0,4 мг/л). Якщо розглядати перевагу того чи іншого середовища для отримання більшої кількості життєздатних сіянців для кожної комбінації окремо, то слід зазначити, що для комбінації схрещування Picpoul red × Partenonocissus Inserte Fritsch оптимальним є середовище 1 і 3 Whyat; у поєднанні Пікпул червоний × Ampelopsis Acontifolia Bunge. - середа 1 Біла; у поєднанні Chasselas Gros Coulier white × Parthenonocissus Inserte Fritsch - Середа 2 і 3 Біла та Середа 5 Ніч і Ніч; у поєднанні Chasselas Ramminga × Ampelopsis Acontifolia Bunge. - Середа 3 і 4 Білий і середа 5 Ніч і Ніч.
Найбільший відсоток ягід і насіння отримано в комбінаціях схрещування Яхея × Партеноноцисус Інсерте Фріча, Шасла Грос Кууляр біла × Партеноноцисус Інсерте Фріча, Пікпул червоний × Партеноноцисус Інсерте Фріча, Пікпул червоний х Ампелопсис Аконтфоліа Бунге. Найбільш життєздатні сходи отримано в гібридних комбінаціях Chasselas Ramminga × Ampelopsis Acontifolia Bunge (39%) та Chasselas Gros Coular white × Partenonocissus Inserte Fritsch. (19%).

Таким чином, у результаті схрещування сортів родів Vitis, Ampelopsis і Parthenonocissus отримано насіннєвий матеріал, культивування якого методом ізольованих зародків на рідкому модифікованому середовищі Уайта дозволило отримати життєздатні сіянці.

Джерело: Мобілізація та збереження генетичних ресурсів винограду, удосконалення методів селекційного процесу: збірник наукових статей / ДУ «Всеросійський науково-дослідний інститут виноградарства і виноробства ім. Я.І. Потапенка Російської сільськогосподарської академії. - Новочеркаськ: Вид-во ГНУ ВНІІВіВ ім. Я.І. Потапенко, 2008.

Література:
1. Смирнов К.В. Виноградарство /К.В. Смирнов. Л.М.Мальтабар. А.К.Раджабов. Н. В. Матузок - М.: вид-во. - MSHA. 1998. - 510 с.
2. Ампелографія УРСР. Т.І.-М.: Пищепромиздат. 1946. - 494 с.
3. Топале. Ш.Г. Поліплоїдія у винограду / С.Г.Топале - Кишинів: Штіінца. 1983 -215 с
4. Стоєв К.Д. Фізіологічні основи виноградарства / К.Д. Стоєв. - Софія, 1973.-538 с.
5. До питання подолання та використання міжвидової несумісності сільськогосподарських рослин методами in vitro / І.М.Суріков [та ін.] // Сільськогосподарська біологія. – 1986. – № 4. – С. 3-9.
6. Калінін Ф.Л. Методи культури тканин у фізіології та біохімії рослин / Ф.Л. Калінін, В.В. Сарнашсая, В.Г. Полішук. – Київ: Наукова дума. 1980. - 487 с.
7. Заруйковська-Ріхтер А.І. Отримання сортів плодових рослин in vitro методом культури ізольованих зародків // Сільськогосподарські науки. біологія. - 1985. -No. 3. -З. 57-61.

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\