Способ размножения посадочного материала древесных растений

 

Способ предназначен для размножения посадочного материала древесных растений и может быть использован в сельском хозяйстве. Задача изобретения - повышение выхода оздоровленных растений за счет устранения лимитирующих факторов, исключения наиболее трудоемких операций, сокращения времени на тестирование и размножение. Способ включает выращивание побегов in vitro, тестирование с помощью иммуноферментного анализа, прививку растений. В качестве привоя используют побеги пролиферирующей культуры, прошедшей тест на присутствие вирусной и иных инфекций, которые прививают на адаптированные к нестерильным условиям оздоровленные подвои или сеянцы. Для повышения эффективности операции прививки поверхности срезов обрабатывают растворами антиоксидантов и регуляторов роста, стимулирующих образование раневого каллуса. Размножение посадочного материала древесных растений таким способом позволит повысить выход оздоровленных растений за счет устранения лимитирующих факторов. 4 з.п. ф-лы, 6 табл.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к биотехнологии, и может быть использовано в питомниководстве для массового производства оздоровленного посадочного материала древесных растений.

Биотехнические методы получения и размножения безвирусного посадочного материала широко используется для решения самых разнообразных проблем современного растениеводства. Их применение базируется на неодинаковой концентрации вирусных частиц в различных органах и тканях растений. Минимальное количество патогена содержится в апексах, что дает возможность путем их прививки на здоровые экземпляры или укоренения получать оздоровленный посадочный материал нужных сортов (см.CAMBELL A.J.Apple virus inactivation by heat therapy and tip progation. Nature, 1962, v.195, N 4840, p.520).

Недостатком такого приема является необходимость использования довольно крупных частей побегов, что снижает эффективность оздоровления и ограничивает объем исходного материала.

Поэтому более перспективным является получение из относительно небольших исходных эксплантов, в качестве которых используют изолированные апексы размером 0,2-2,0 мм пролиферирующих культур побегов и их дальнейшее укоренение.

Однако, в случае необходимости оздоровления относительно трудноукореняемых форм, каковыми являются большинство сортов яблони, груши и некоторые сорта косточковых, эти приемы также недостаточно эффективны.

Наиболее близким техническим решением из известных является способ получения оздоровленных цитрусовых растений (см.BITTERS W.P., MURASHIGET., RANGAN T. S. NAUER E.H., ROISTAHER C.N., HOLLIDAY P.B. Healhty trees from the test-tube.

Citrograph, 1972, v 57, N 3, p.85-86-прототип), при котором меристематические апексы побегов прививаются на сеянцы, выращенные в стерильных условиях, а затем полученные саженцы доращиваются до необходимых размеров.

Однако этот способ имеет следующие недостатки. Процесс вычленения апексов размером менее 1 мм и процедура его прививки на сеянцы трудоемкой операцией, производительность которой мала, в результате чего конечный выход растений невысок. Приживаемость таких мелких структур также неудовлетворительна. Кроме того, все полученные растения требуют обязательного тестирования, так как до этой процедуры их фитосанитарный статус неизвестен.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности оздоровления и увеличение конечного выхода растений путем уменьшения лимитирующих факторов и исключения наиболее трудоемких этапов в производстве растений, включающих предотвращение окисления фенольных соединений и стимуляцию срастания привойно-подвойных компонентов.

Поставленная задача достигается тем, что в способе размножения посадочного материала древесных растений, включающем выращивание побегов in vitro на искусственной питательной среде, тестирование методом иммуноферментного анализа, прививку растений осуществляют на адаптированные к нестерильным условиям оздоровленные пробирочные растений подвоев при возобновлении ими роста и достижении размера 18-25 см.

Кроме того, поставленная задача решается и тем, что в предложенном способе размножения посадочного материала древесных растений прививку осуществляют на безвирусные сеянцы размером 15-25 см.

Помимо этого, поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе размножения посадочного материала древесных растений в качестве привойного материала используют верхушки побегов пролиферирующих культур, прошедших тестирование на присутствие вирусов и других патогенов методом иммуноферментного анализа, длиной не менее 15 мм и диаметром не менее 2,5 мм.

Ко всему прочему, поставленная задача решается и тем, что в предлагаемом способе размножения посадочного материала древесных растений поверхности срезов обрабатывают раствором аскорбиновой кислоты в концентрации 25-50 мг/л совместно с препаратами, стимулирующими развитие раневого каллуса в концентрации 20-30 мг/л, что обеспечивает лучшее срастание привойно-подвойных компонентов.

Поставленная задача решается еще и тем, что в предложенном способе размножения посадочного материала древесных растений поверхности срезов обрабатывают раствором диэтилокарбомата натрия в концентрации 1-2 г/л, совместно с препаратами, стимулирующими развитие раневого каллуса в концентрации 20-30 мг/л.

Вследствие значительных размеров и отсутствия необходимости проведения операции прививки в стерильных условиях, производительность труда существенно повышается и увеличивается выход растений. Кроме того, использование уже протестированного материала делает дальнейшее тестирование всех растений необязательным, что существенно сокращает весь процесс производства саженцев. Использование препаратов, обладающих антиоксидантным действием, а также регуляторов роста, стимулирующих образование каллусных тканей в месте контакта подвойно-привойных компонентов позволяет в еще большей степени повысить выход готовой продукции.

Заявленное техническое решение отличается от прототипа тем, что в качестве привойных компонентов используют развитые побеги, полученные в пролиферирующей культуре размером не менее 15 мм, которые уже прошли тестирование на присутствие вирусной и/или иной инфекции, а в качестве подвоев - безвирусные экземпляры растений, адаптированные к нестерильным условиям.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию "новизна".

Заявленное техническое решение обладает изобретательским уровнем, так как оно не является очевидным для специалистов питомниководов и биотехнологов, а является продуктом творческой деятельности авторов изобретения.

Заявленное техническое решение соответствует и другому требуемому критерию изобретения - подтверждение экспериментальными данными, полученными при реализации способа.

Способ включает выращивание побегов in vitro на искусственной питательной среде, тестирование их методом иммуноферментного анализа и прививку растений. Прививку осуществляют на адаптированные к нестерильным условиям оздоровленные пробирочные растений подвоев при возобновлении ими роста и достижении размера 18-25 см. Прививку осуществляют на безвирусные сеянцы размером 15-25 см. В качестве привойного материала используют верхушки побегов пролиферирующих культур, прошедших тестирование на присутствие вирусов и других патогенов методом иммуноферментного анализа, длиной не менее 15 мм и диаметром не менее 2,5 мм. Поверхности срезов прививаемых компонентов обрабатывают раствором аскорбиновой кислоты в концентрации 25-50 мг/л совместно с препаратами, стимулирующими развитие раневого каллуса, в концентрации 20-30 мг/л. Поверхности срезов прививаемых компонентов обрабатывают раствором диэтилтиокарбомата натрия в концентрации 1-2 г/л, совместно с препаратами, стимулирующими развитие раневого каллуса в концентрации 20-30 мг/л.

Пример осуществления способа.

От подлежащих оздоровлению и размножения экземпляров отбирают изолированные апексы размером 0,2-2,0 мм и на искусственных питательных средах получают пролиферирующие культуры побегов. Затем, методом иммуноферментного анализа осуществляют тестирование полученных культур, для чего от каждого мериклона отбирают по 1-2 г почек, листьев и побегов и осуществляют анализ на присутствие вирусной и иной инфекции. Культуры, показавшие отрицательные результаты, продолжают размножать и полученные побеги, размером не менее 15 мм используют в качестве микрочеренков для прививки на адаптированные к нестерильным условиям безвирусные подвойные формы или здоровые сеянцы. Причем для улучшения условий срастаний привойно-подвойных компонентов применяют обработку препаратами с антиоксидантными свойствами и регуляторами роста, стимулирующими образование раневого каллуса.

В таблицах представлены результаты конкретных экспериментов по осуществлению заявленного способа.

Использование предложенного способа размножения оздоровленного посадочного материала древесных растений обеспечивает по сравнению с существующей технологией следующие преимущества: повышается до 90% и более эффектвность прививок; упрощается техника прививок, так как отпадает необходимость в соблюдении стерильных условий; достигается практически 100% выход оздоровленного матерала; уменьшается объем работ в системах клонального микроразмножения за счет исключения фазы укоренения; появляется возможность получить оздоровленные саженцы трудноукореняемых форм.

Формула изобретения

1. Способ размножения посадочного материала древесных растений, включающий выращивание побегов in vitro на искусственной питательной среде, тестирование методом иммуно-ферментного анализа, прививку растений, отличающийся тем, что прививку осуществляют на адаптированные к нестерильным условиям оздоровленные пробирочные растения подвоев при возобновлении ими роста и достижения размера 18-25 см.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что прививку осуществляют на бизвирусные сеянцы размером 15-25 см.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве привойного материала используют верхушки побегов пролиферирующих культур, прошедших тестирование на присутствие вирусов и других патагенов методом иммуноферментного анализа, длиной не менее 15 мм и диаметром не менее 2,5 мм.

4. Способ по пп.1-3, отличающийся тем, что поверхности срезов прививаемых компонентов обрабатывают раствором аскорбиновой кислоты в концентрации 25-50 мг/л совместно с препаратами, стимулирующими развитие раневого каллуса, в концентрации 20-30 мг/л.

5. Способ по пп.1-4, отличающийся тем, что поверхности срезов обрабатывают раствором диэтилтиокарбомата натрия в концентрации 1-2 г/л совместно с препаратами, стимулирующими развитие раневого каллуса в концентрации 20-30 мг/л.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6