Размножение винограда in vitro
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 24.09.2024
Изучено влияние двух сред: среды инициации и поддержания меристематической массы (ИМ), и МС, содержащих 4,4 мкмоль бензиламинопурина (БАП) и 0,05 мкмоль нафталенуксусной кислоты (НУК), но различные количества солей азота, на эффективность микроклонального размножения нескольких европейских сортов винограда. Для эксперимента в качестве эксплантов использовались осенние покоящиеся почки винограда сортов: Саперави, Каберне Фран и Гевюрцтраминер. В первоначальных экспериментах на среде ИМ для всех исследуемых сортов выживание при переносе из in vitro в ex vitro было в несколько раз выше, чем на МС среде. Сорт Саперави на среде ИМ проявил максимальную способность образования микропобегов из спящих почек, а также способность к адаптации в почвенном субстрате по сравнению с Каберне Фран и Гевюрцтраминер. На среде МС Саперави дал минимальное количество растеньиц in vitro по сравнению с двумя другими сортами, а адаптация в субстрате была минимальна у Гевюрцтраминер. После удаления апекса и последующего развития аксилярных микропобегов на среде ИМ из отдельных эксплантов было получено от 3 до 10 укорененных растеньиц в зависимости от сорта. Более 600 укорененных растеньиц винограда были высажены на экспериментальный участок для перезимовки. Жұмыста кейбір Еуропалық жүзім сорттарына құрамында 4,4 мкмоль бензиламинопурин (БАП), 0,05 мкмоль нафталенуксус қышқылы (НУҚ) жəне əртүрлі қатынастағы азот тұздары бар екі қоректік ортаның: ИМ жəне МС əсері зерттелінді. Тəжірибеге эксплант ретінде Саперави, Каберне Фран жəне Гевюрцтраминер жүзім сорттарының күздік ұйқыдағы бүршіктері алынды. ИМ қоректік ортасында барлық зерттелетін сорттар үшін in vitro-дан ex vitro-ға ауыстырған кездегі бейімділігі МС қоректік ортасына қарағанда бірнеше есе жоғары. Саперави сорты ИМ қоректік ортасында бүршіктен микроөркендер қалыптастыру қабілетін максимальды көрсетті жəне де бұл сорттың Каберне Фран мен Гевюрцтраминерге қарағанда топырақ субстратына бейімділігі де жоғары болды. МС қоректік ортасында Саперави басқа сорттарға қарағанда минимальды in vitro өсімдікшелерін берді, ал субстратқа бейімделуі жағынан Гевюрцтраминер сорты минимальды болды. Содан кейін өсімдікшелер шыны құтыдан топырақ субстратына ауыстырылды. Осындай ex vitro бейімдеушіліктен кейін Саперави жəне Каберне Фран сорттарының өміршеңдігі үштің бір бөлігіне, ал Гевюрцтраминердікі төрттен бір бөлігіне өсті. Сонымен қатар ИМ қоректік ортасында аксилярлы микроөркендердің əрі қарай дамуынан жəне апекстің алынып тасталынғаннан кейін, сортқа байланысты əр экспланттан 3-тен 10- ға дейін тамырланған өсімдікшелер алынды. Ex vitro жағдайына бейімделген 600-ге жуық өсімдіктер қыстап шығуы үшін тəжірибелік учаскіге отырғызылды.
Библиографические ссылки
1. Bowers J., Boursiquot J.M., This P., Chu K., Johansson H., Meredith C. Historical genetics: the parentage of Chardonnay, Gamay, and other wine grapes of north-eastern France // Science-1999.- 285. P. 1562-1565.
2. Lodhi M.A., Reisch B.I. In situ hybridization in Vitis vinifera L. // Theor Appl Genet – 1995.-90. P.11-16.
3. Kashif A., Federica M., Young H.C., Verpoorte R. Metabolic constituents of grapevine and grape-derived products. // Phytochem Rev-2010. – P. 357-378
4. Медведева Н.И. Особенности микроклонального размножения интродуцентов и клонов винограда // Научный журнал КубГАУ, №40(6), 2008.- С.1-17
5. Bertsch C., Kieffer F., Maillot P., Farine S., Butterlin G., Merdinoglu D., Walter B. Genetic chimerism of Vitis vinifera cv. Chardonnay 96 is maintained through organogenesis but not somatic embryogenesis // BMC Plant Biol.-2005.-V.5.-P.1-7
6. Рябушкина Н.А., Галиакпаров Н.Н. Перспективы генетической трансформации винограда (Vitis vinifera L.) с целью улучшения полезных признаков культуры // Биотехнология. Теория и практика. –2006.–№3.–C.16-26.
7. Mezzetti B., Pandolfini T., Navacchi O., Landi L. Genetic transformation of Vitis vinifera via organogenesis // BMC Biotechnology. –2002.–V.2:18
8. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. // Physiol Plant.–1962. –V.15. –P.473-497.
Целью визита стал обмен опытом по основным технологическим процессам клонального микроразмножения и условиям культивирования растений in vitro, процессу перевода растений в нестерильные условия выращивания для прохождения адаптации, а также ознакомление с производством оздоровленного посадочного материала винограда сорта-подвоя Берландиери х Рипария Кобер 5ББ.
Лаборатория включает в себя научно-исследовательский биотехнологический комплекс и блоки адаптации посадочного материала.
В марте 2020 г. из лаборатории биоинженерии растений Никитского ботанического сада были переданы асептические культуры сортов винограда, розы, фундука, грецкого ореха для дальнейшего поддержания и размножения отдельных культур методами in vitro.
В настоящее время в стерильных условиях поддерживаются: 14 сортов винограда; 7 сортов розы, 3 формы фундука. Ведутся работы по размножению одного сорта грецкого ореха.
Кроме этого, была получена асептическая культура сорта-подвоя винограда Кобер 5 ББ и проведено тиражирование растительного материала in vitro. В марте прошлого года 100 растений in vitro начали процесс массового размножения. К апрелю было получено необходимое количество оздоровленного посадочного материала сорта-подвоя в объеме более 50 тыс. растений in vitro.
Сейчас процесс тиражирования закончен, растения пересаживают из культуральных сосудов в лотки с торфяным субстратом, приступают к заключительному этапу клонального микроразмножения – адаптации растений к нестерильным условиям.
Эшмеева, Ю. С. Изучение укореняемости черенков винограда / Ю. С. Эшмеева. // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. – 2017. – 12. – С. 109-111.
ИЗУЧЕНИЕ УКОРЕНЯЕМОСТИ ЧЕРЕНКОВ ВИНОГРАДА
Ю.С. Эшмеева , магистр ант
Поволжский государственный технологический университет
(Россия, г . Йошкар-Ола)
Аннотация. Виноград используется человеком с древних времен. П ервые сорта пр о изошли от дикорастущих растений V . vinifera . Сорта винограда ценятся за ягоды, обл а дающие диетическими и лечебными свойствами. Укореняемость черенков винограда варьировала от 21,5 до 92,1%. Основное влияние на процент укоренения черенков оказ ы вал фактор сортовой специфичности. Коэффициент корреляции между значениями ук о реняемости черенков в годы исследований составил r=0,65, то есть тенденция к укор е нению черенков разных сортов сохраняется в разные годы.
Ключевые слова: в иноград, вегетативное размножение, черенок, укореняемость, в и ноградарство.
Виноград ( Vitis L .) используется чел о веком с древних времен, его культура и з вестна не менее чем 7 — 9 тыс. лет. Впервые выращивать виноград стали в Малой Азии, первые сорта произошли от дикорастущих растений V . vinifera . Е диного мнения о происхождении сортов от одного или мн о гих видов не выработано – проблема пр о исхождения культурного винограда ост а ется открытой. В мире насчитывается б о лее 10 тыс. сортов. Сорта винограда ц е нятся за ягоды, обладающие диет ическими и лечебными свойствами . Ягоды виногр а да используют в свежем виде, сушат, п е рерабатывают на вино, сок, компо т, вар е нье, желе, маринуют и т.д. [1] . Размнож а ют виноград, как и большинство плодовых культур, чаще вегетативным путем : чере н ками, отводками, прививкой на филлокс е роустойчивые подвои , окулировкой и т.д. Среди вегетативных органов винограда самой высокой способностью у кореняться и возобновлять рост обладают однолетние побеги , из которых заготовляют чере н ки [2] .
Чаще всего в иноград размножают ук о ренением черенков и выращиванием из них корнесобственных саженцев. У данн о го способа есть плюсы и минусы , в се зав и сит от возможностей соблюдения агроте х ники, а также, для каких целей выращив а ют саженец. Если длины лозы для нарезки черенков достаточно , размнож ение чере н ками предпочтительнее . Поскольку лоза может быть невызревшей, больной, сли ш ком слабой – или, наоборот, мощной, но нарезанной из порослевых, волчковых п о бегов, то от такого материала хороших р е зультатов ожидать не приходится . При н е обходимо сти получить небольшое колич е ство полноценных, уже плодоносящих с а женц ев за один сезон можно применя ть способ размножения горизонтальными и дугообразными отводками [2].
Прививка и окулировка винограда п о зволяют получать привитые саженцы, имеющие определенные преимущества перед корнесобственными . Такие саженцы вырастают более морозоустойчивыми и сильнорослыми, они быстрее вступают в плодоношение, более устойчивы к боле з ням, дают урожай высокого качества и в более ранние сроки. Кроме того, сущес т вуют слаборослые и плохо укореняющиеся сорта винограда, лучшие качества которых могут раскрыться только в привитой кул ь туре [2] .
Как и большинство плодовых культур, виноград можно размножать по технол о гии in vitro . Производство такого посадо ч ного материала возможно только в сп е циализированных лабораториях, о снаще н ных соответствующим оборудованием. Преимуществами клонального микрора з множения растений в сравнении с т рад и ционными методами являются: значител ь но более высокий коэффициент размнож е ния; миниатюризация процесса, привод я щая к экономии площадей, занятых м а точными и размножаемыми растениями; оздоровление посадочного материала от болезней и вредителей. Кроме того, метод культуры апексов in vitro позволяет с уч е том генотипической специфичности по д бирать оптимальный состав искусстве н ных питательных сред для размножения различных видов и сортов винограда [3] .
Цель настоящего и сследовани я – изуч е ние укореняемости одревесневших чере н ков сортов винограда в условиях Ботан и ческом саду-институте ПГТУ (г. Йошкар-Ола, Республика Марий Эл) .
МОСКОВСКАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ К.А. ТИМИРЯЗЕВА
На правах рукописи БАТУКАЕВ Абдулмалик Абдулхамидович
Совершенствование технологии ускоренного размножения винограда методом in vitro и применение регуляторов роста в
условиях in vitro и in vivo
Специальность 06.01.08. - виноградарство
Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Научный консультант -доктор сельскохозяйственных наук, профессор К.В. СМИРНОВ
Москва
СОДЕРЖАНИЕ
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
Совершенствование технологии ускоренного размножения винограда
методом in vitro
Введение
Глава 1. Культура изолированных тканей и органов растений in vitro (обзор литературы)
1.1. История развития метода in vitro и области его применения
1.2. Основные методы клонального микроразмножения растений
(in vitro)
1.2.1. Индукция пролиферации пазушных меристем
1.2.2. Развитие адвентивных побегов из ткани экспланта
1.2.3. Регенерация растений из каллуса
1.3. Основные этапы клонального микроразмножения растений
in vitro
1.3.1. Регенерация растений из апикальной меристемы
1.3.2. Укоренение микропобегов
1.4. Освобождение растений от вирусных заболеваний
1.5. Факторы, влияющие на процесс регенерации и клональное
микроразмножение in vitro
1.6. Адаптация растений при пересадке в нестерильные условия
1.7. Хранение пробирочных растений
Глава 2. Цель, задачи, объект, методика и условия проведения
исследований
2.1. Цель и задачи исследований
2.2. Объект исследований
2. 3. Организация и методика проведения работы
2.3.1. Подготовка и стерилизация исходного материала
2.3.2. Приготовление питательных сред
2.3.3. Работа в стерильном боксе
2.3.4. Условия культивирования
2.4. Элементы учетов и методы обработки полученных данных
Глава 3. Введение эксплантов винограда в культуру in vitro и их развитие на этапе микроразмножения
3.1. Введение в культуру in vitro
3.2. Регенерация растений из апикальной меристемы
3.3. Влияние минерального состава питательной среды на развитие
эксплантов винограда
3.4. Влияние регуляторов роста на развитие эксплантов винограда в условиях in vitro
3.4.1. Фаза удлинения побегов
3.4.2. Этапы укоренения побегов винограда in vitro
Резюме
Глава 4. Адаптация растений винограда in vitro при пересадке в
нестерильные условия in vivo
4.1. Адаптация растений винограда в условиях in vitro
4.2. Адаптация растений винограда в условиях in vivo
4.2.1. Перевод пробирочных растений в нестерильные условия
4.2.2. Влияние температуры, света и влажности воздуха при адаптации растений полученных in vitro
4.2.3. Изучение возможности значительного повышения коэффициента размножение винограда
4.2.4. Применение регуляторов роста в период адаптации растений винограда в условиях in vitro (сосуд-пакетах)
первичной культуры тканей или органов зависит весь дальнейший процесс микроразмножения. Обогащение питательных сред биологически активными добавками провоцирует развитие спор микроорганизмов. Это позволяет отобрать и исключить все эксплантаты, содержащие скрытую инфекцию (Beaushesne G., 1980).
Основными компонентами питательной среды являются углеводы, минеральные соли и физиолого-активные вещества (Трушечкин В. Г., Высоцкий В. А., 1979; Vain S., 1968).
В питательных средах в качестве источника углеродов используют сахарозу или глюкозу. Щелкунова С. Е. (1973) указывает, что применение сахарозы больше способствовало неорганизованному росту у эксплантатов малины (каллусообразованию). Тогда как использование глюкозы, наоборот, более благоприятно? как для начального морфогенеза, так и для дальнейшего развития структур.
Minotta G. (1981) установил, что на пролиферации побегов сливы наиболее эффективное действие оказывала сахароза в концентрации 15-20 г/л. На стадии укоренения изучали действие фруктозы, галактозы, глюкозы, сахарозы и лактозы в различных концентрациях и сочетаниях. Лучшие результаты были получены для глюкозы в концентрации 20; 40 г/л, фруктозы — 20 г/л, галактозы 20; 40 г/л, а также для сочетаний галактозы и лактозы — 20 и 10 г/л, глюкозы, фруктозы, сахарозы — 10; 10 и 10 г/л и галактозы, лактозы и сахарозы —14; 6 и 6 г/л соответственно.
Из макроэлементов, входящих в состав питательной среды, отличительное преимущество придают две азотосодержащие соли: KNO3 и NH4NO3. Сочетание аммонийного и нитратного азота оптимально как для процессов неорганизованного роста, так и для процессов органогенеза и особенно соматического эмбриогенеза.
Читайте также: