Питательная среда для микроразмножения растений

 

Использование: в сельском хозяйстве и биотехнологии для микроразмножения различных растений. Сущность изобретения: для увеличения числа образуемых почек и побегов, длины побегов и числа листьев питательная среда содержит следующие компоненты, мг/л: аммоний азотнокислый 1600-1700, калий азотнокислый 1850-1950, кальций хлористый 420-460, магний сернокислый 350-390, калий фосфорнокислый 160-180, железо сернокислое 27,6-28,0, этилендиаминотетраацетат натрия 37,0-37,6, борная кислота 6,0-6,4, марганец сернокислый 22,0-22,6, цинк сернокислый 8,3-8,9, калий йодистый 0,80-0,86, натрий молибденовокислый 0,2-0,3, медь сернокислая 0,02-0,03, кобальт хлористый 0,02-0,03, миоинозит 80-120, тиамин, пиридоксин, никотиновая кислота - по 0,4-0,6, аскорбиновая кислота 0,8-1,2, 6-бензиламинопурин 0,8-1,2, этиленпродуцент на основе 2-хлорэтилфосфоновой кислоты 0,001-0,1, сахароза 28000-32000, агар 6000-8000, остальное - вода до 1 л. Новым в питательной среде является введение в ее состав этиленпродуцента на основе 2-хлорэтилфосфоновой кислоты в концентрации 0,001-0,1 мг/л. 2 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и биотехнологии и может быть использовано в процессе микроразмножения различных растений.

Известны питательные среды, включающие в свой состав макро- и микроэлементы по Мурасиге и Скугу (1962), витамины, регуляторы роста, сахарозу и агар-агар [1, 2] Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является модифицированная питательная среда Мурасиге и Скуга (1962) с добавлением тиамина, пиридоксина, никотиновой и аскорбиновой кислот, миоинозита, 6-бензиламинопурина, сахарозы и агар-агара [3] Однако при культивировании растений на указанной среде удается достичь недостаточно высокого коэффициента размножения и показателей развития надземной системы. Это приводит к снижению выхода посадочного материала, удлинению технологического цикла производства, а следовательно, к возрастанию материальных и трудовых затрат.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является увеличение числа образуемых почек и побегов, длины побегов и числа листьев.

Задача решается тем, что в питательную среду для размножения дополнительно вводят этиленпродуцент на основе 2-хлорэтилфосфоновой кислоты при следующих концентрациях компонентов, мг/л: аммоний азотнокислый 1600-1700; калий азотнокислый 1850-1950; кальций хлористый 420-460; магний сернокислый 350-390; калий фосфорнокислый 160-180; железо сернокислое 27,6-28,0; этилендиаминотетраацетат натрия 37,0-37,6; борная кислота 6,0-6,4; марганец сернокислый 22,0-22,6; цинк сернокислый 8,3-8,9; калий йодистый 0,80-0,86; натрий молибденовокислый 0,2-0,3; медь сернокислая о,02-0,03; кобальт хлористый 0,02-0,03; миоинозит 80-120; тиамин, пиридоксин, никотиновая кислота по 0,4-0,6; аскорбиновая кислота 0,8-1,2; 6-бензиламинопурин 0,8-1,2; этиленпродуцент на основе 2-хлорэтилфосфоновой кислоты 0,001-0,1; сахароза 28000-32000; агар 6000-8000; остальное вода до 1 л.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемая питательная среда отличается от известной тем, что в ее состав входит этиленпродуцент на основе 2-хлорэтилфосфоновой кислоты. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна".

Предложенное техническое решение обладает изобретательским уровнем, так как предложенный состав среды совершенно неочевиден для специалистов, работающих в области культуры тканей, и ранее не был использован для этих целей, то есть предложен впервые.

Вместе с тем следует отметить, что ранее этиленпродуценты применялись рядом исследователей при культивировании каллусных тканей и получении клеточных суспензий [4, 5] однако в процессе микроразмножения пробирочных растений с получением соответствующих эффектов не использовались. Кроме того, концентрация этиленпродуцента в первом случае [4] составляла 1 мг/л, во втором [5] 10 мг/л, то есть находилась за пределами заявляемого диапазона концентраций.

Применение предлагаемой питательной среды позволяет получать новый эффект повышать коэффициент размножения и улучшать развитие надземной системы.

Все компоненты предложенной питательной среды производятся промышленностью, поэтому изобретение вполне может быть реализовано в условиях учреждений, работающих в области культуры тканей и органов растений. При этом не требуется разработки специального оборудования. Пример 1. В бидистиллированную воду вносят компоненты в указанных концентрациях (табл.1, среда 2). Объем раствора доводят до 1 л, устанавливают pH 5,5-5,7 и при нагревании растворяют навеску агара. Питательную среду разливают по сосудам и автоклавируют при давлении 1 атм (температура 120^oC) в течение 18-10 мин, после чего осуществляют высадку эксплантов.

Как видно из таблицы 2, на разработанной среде отмечается увеличение числа почек и побегов в зависимости от вида растений в 1,4-1,5 раза, длины побегов в 1,5-2,4 раза, числа листьев в 1,2-1,8 раза по сравнению с прототипом.

Пример 2. Среду готовят и операции осуществляют по примеру 1. Концентрации компонентов указаны в таблице, 1 среда 3.

Предложенная среда обеспечивает увеличение числа почек и побегов в 1,5 раза, длины побегов в 1,6-2,6 раза, числа листьев в 1,3-1,7 раза по сравнению с известной средой.

Пример 3. Среду готовят и операции осуществляют по примеру 1. Концентрации компонентов указаны в таблице 1, среда 4.

Предложенная среда способствует увеличению числа почек и побегов в 1,2-1,7 раза, длины побегов в 1,3-2,2 раза, числа листьев в 1,5-1,7 раза в сравнении с прототипом.

Следует отметить, что как более высокие концентрации этиленпродуцента (среда 5, табл.2), так и более низкие (среда 1, табл.2) по сравнению с предложенным диапазоном концентраций ухудшают развитие эксплантов на среде размножения, а следовательно, менее эффективны.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о достижении значительного технического эффекта в сравнении со средой Мурасиге и Скуга.

В среднем питательная среда с этиленпродуцентом на основе 2-хлорэтилфосфоновой кислоты обеспечивает увеличение числа почек и побегов в 1,4-1,6 раза, длины побегов в 1,5-2,4 раза, числа листьев в 1,3-1,7 раза по сравнению со средой-прототипом. Вместе с тем в лучших вариантах отмечали возрастание коэффициента размножения в 1,7 раза, длины побегов в 2,6 раза, числа листьев в 1,8 раза. Это способствует увеличению выхода посадочного материала, а также сокращает время, необходимое для проведения технологического цикла производства.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о достижении значительного технического эффекта в сравнении со средой Мурасиге и Скуга.

В среднем питательная среда с этиленпродуцентом на основе 2-хлорэтилфосфоновой кислоты обеспечивает увеличение числа почек и побегов в 1,4-1,6 раза, длины побегов в 1,5-2,4 раза, числа листьев в 1,3-1,7 раза по сравнению со средой-прототипом. Вместе с тем в лучших вариантах отмечали возрастание коэффициента размножения в 1,7 раза, длины побегов в 2,6 раза, числа листьев в 1,8 раза. Это способствует увеличению выхода посадочного материала, а также сокращает время, необходимое для проведения технологического цикла производства.

Источники информации 1. Finne A.Micropropagation of Rubus spp.//J.of Agricultural Science in Finland. -1986.-V.58.-P.193-196.

2. Sobczykiewicz D. Mass production of raspberry plants by meristem culture// Acta Horticulturae. 1987.-V.2.-N 212.-P.607-609.

3. Упадышев М.Т. Высоцкий В.А. Клональное микроразмножение ежевики и малины черной // Сб. науч. тр. Новое в ягодоводстве Нечерноземья. М. 1990.-С. 56-65. прототип.

4. Keynolds T. L. Etylene effects of pollen callus formation and oryanagenesis in anther cultures of Solanum cardinense L.// Plant Sci.-1989.-V. 61.-N 1. Р.131-136.

5. Roustan Y.-P. Lateke A. Fallof Y. Control of carrot somatic embryogenesis by AgNP₃, an inhibitor of ethylene action: effect on arginine decarboxulase activity//Plant Sci. 1990. v. 67. N1. P. 89 - 95.

Формула изобретения

Питательная среда для микроразмножения растений, содержащая аммоний азотнокислый, калий азотнокислый, кальций хлористый, магний сернокислый, калий фосфорнокислый, железо сернокислое, этилендиаминотетраацетат натрия, борную кислоту, марганец сернокислый, цинк сернокислый, калий йодистый, натрий молибденовокислый, медь сернокислую, кобальт хлористый, миоинозит, тиамин, пиридоксин, никотиновую кислоту, аскорбиновую кислоту, 6-бензиламинопурин, сахарозу, агар, воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит этиленпродуцент на основе 2-хлорэтилфосфоновой кислоты при следующем соотношении компонентов, мг/л: Аммоний азотнокислый 1600 1700 Калий азотнокислый 1850 1950 Кальций хлористый 420 460 Магний сернокислый 350 390 Калий фосфорнокислый 160 180
Железо сернокислое 27,6 28,0
Этилендиаминотетраацетат натрия 37,0 37,6
Борная кислота 6,0 6,4
Марганец сернокислый 22,0 22,6
Цинк сернокислый 8,3 8,9
Калий йодистый 0,80 0,86
Натрий молибденовокислый 0,2 0,3
Медь сернокислая 0,02 0,03
Кобальт хлористый 0,02 0,03
Миоинозит 80 120
Тиамин 0,4 0,6
Пиридоксин 0,4 0,6
Никотиновая кислота 0,4 0,6
Аскорбиновая кислота 0,8 1,2
6-Бензиламинопурин 0,8 1,2
Этиленпродуцент на основе 2-хлорэтилфосфоновой кислоты 0,001 0,1
Сахароза 28000 32000
Агар 6000 8000
Вода До 1 лв

РИСУНКИ

Рисунок 1