Питательная среда для укоренения побегов яблони и груши in vitro

Авторы патента:

A01H1 - Способы модификации генотипов (A01H 4/00 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2485766:

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт садоводства им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии (ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина РАСХН) (RU)

Изобретение относится к биотехнологии и представляет собой питательную среду для укоренения побегов яблони и груши in vitro. Среда содержит следующие компоненты: кальций азотнокислый, тиамин, пиридоксин, никотиновую кислоту, аскорбиновую кислоту, мезоинозит, сахарозу, агар-агар, индолилмасляную кислоту, воду дистиллированную, отличающаяся тем, что она содержит комплексное водорастворимое удобрение Мастер марки 3.11.38+4, являющееся источником азота, фосфора, калия и микроэлементов, при следующем соотношении компонентов, мг/л: Мастер марки 3.11.38+4 - 2,0-3,0; кальций азотнокислый (Ca(NO₃)₂·4H₂O)-416,9; тиамин, пиридоксин, никотиновая кислота - по 0,5; аскорбиновая кислота - 1,5; мезоинозит - 100; сахароза - 20000; агар-агар - 8000; индолилмасляная кислота - 1,0-1,5; дистиллированная вода - до 1 л. Изобретение позволяет упростить технологию приготовления питательных сред, ускорить ризогенез, увеличить укореняемость и улучшить качество корневой системы побегов яблони и груши. 3 табл.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в процессе клонального микроразмножения яблони и груши на этапе ризогенеза.

Известно, что для укоренения побегов яблони и груши, полученных in vitro, применяют питательные среды с половинной концентрацией макросолей на основе прописи Мурасиге-Скуга (Высоцкий В.А. Клональное микроразмножение плодовых растений и декоративных кустарников // Микроразмножение и оздоровление растений в промышленном плодоводстве и цветоводстве: Сб. науч. трудов. - Мичуринск: ВНИИС, 1989. - С.3-8; Туровская Н.И. Регулирование процесса ризогенеза при микроразмножении яблони // Микроразмножение и оздоровление растений в промышленном плодоводстве и цветоводстве: Сб. науч. трудов. - Мичуринск: ВНИИС, 1989. - С.8-13) и Кворина-Лепуавра (Минаев В.А., Верзилин А.В., Высоцкий В.А. Клональное микроразмножение слаборослых клоновых подвоев яблони селекции Мич. ГАУ // Садоводство и виноградрство. - 2003. - №5. - С.12-13). Однако процесс приготовления питательных сред трудоемок и требует значительных затрат времени, т.к. вышеуказанные среды содержат большое количество макро и микроэлементов, необходимых для стимуляции корнеобразования растений, которые систематизируют, в зависимости от химических свойств, в отдельные маточные растворы и используют по мере надобности. При хранении маточных растворов возможно их инфицирование, что требует приготовления новых и увеличивает ресурсо- и энергозатраты на выращивание растений-регенерантов.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение технологического процесса приготовления питательных сред и оптимизация их состава для корнеобразования побегов яблони и груши.

Сущность изобретения состоит в том, что в качестве базовой среды для укоренения побегов яблони и груши используют водорастворимое удобрение Мастер марки 3.11.38+4, содержащее комплекс макро- и микроэлементов, %: азот (NO₃ ^-) - 3; фосфор (P₂O₅) - 11; калий (К₂О) - 38; магний (MgO) - 4; бор (В) - 0,02; железо (Fe) - 0,07; марганец (Mn) - 0,03; цинк (Zn) - 0,01; медь (Cu) - 0,005; молибден (Мо) - 0,001. Микроэлементы (Mn, Zn, Cu, Fe) содержатся в хелатной форме. Данное комплексное вещество применяют вместо основных макро- и микроэлементов, входящих в состав питательных сред по прописям Мурасиге-Скуга (1962) и Кворина-Лепуавра (1997): аммония азотнокислого (NH₄NO₃), калия азотнокислого (KNO₃), магния сернокислого (MgSO₄·7H₂O), калия фосфорнокислого однозамещенного (KH₂PO₄), натрия ЭДТА (Na₂ ЭДТА), железа сернокислого (FeSO₄·7H₂O), борной кислоты (H₃BO₃), кобальта хлористого (CoCl₂·6Н₂О), меди сернокислой (CuSO₄·5H₂O), марганца сернокислого (MnSO₄·H₂O), калия йодистого (KI), цинка сернокислого (ZnSO₄·7H₂O), натрия молибденовокислого (Na₂MoO₄·2H₂O) (табл.1). Помимо комплексного водорастворимого удобрения Мастер марки 3.11.38+4 в состав предлагаемой питательной среды входят, мг/л: кальций азотнокислый (Са(NO₃)₂·4H₂O) - 416,9; тиамин, пиридоксин, никотиновая кислота - по 0,5; аскорбиновая кислота - 1,5; мезоинозит - 100; сахароза - 20000, агар-агар - 8000; индолилмасляная кислота - 1,0; вода дистиллированная - до 1 л.

Заявляемая питательная среда отличается от известных прототипов тем, что в ее состав входит комплексное водорастворимое удобрение Мастер марки 3.11.38+4. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна».

Представленное техническое решение обладает изобретательским уровнем, т.к. предлагаемый состав питательной среды не был использован для укоренения яблони и груши in vitro, т.е. предложен впервые.

Все компоненты предложенной питательной среды производятся промышленностью, поэтому изобретение может быть реализовано в условиях учреждений, работающих в области культуры тканей и органов растений.

Пример 1. Готовят агаризованную питательную среду, состоящую из следующих компонентов, мг/л: комплексное водорастворимое удобрение Мастер марки 3.11.38+4 - 2,0; кальций азотнокислый (Са(NO₃)₂·4H₂O) - 416,9; тиамин, пиридоксин, никотиновая кислота - по 0,5; аскорбиновая кислота - 1,5; мезоинозит - 100; сахароза - 20000, агар-агар - 8000; индолилмасляная кислота - 1,0-1,5. Объем доводят дистиллированной водой до 1 л, устанавливают рН 5,6-5,8 (табл.1, среда 1). Питательную среду разливают по культивационным сосудам и автоклавируют при давлении 1 атм в течение 15-20 минут. После охлаждения питательной среды производят высадку побегов. Контрольные побеги высаживают на агаризованную питательную среду по прописи Кворина-Лепуавра (QL), разбавленную вдвое по минеральному составу. Культивирование проводят в культуральной комнате при температуре 24±2°С, освещенности 3-5 тыс. люксов, длине светового периода 16 часов. Опыты выполняют в 3-кратной повторности. Учеты проводят в динамике каждую неделю от начала корнеобразования.

Как видно из таблицы 2, на разработанной питательной среде происходит ускорение процесса корнеобразования и увеличение количества укорененных побегов на 16,7-90,0% через 4 недели культивирования, в зависимости от генотипа. Клоновый подвой яблони ПБ 9 отличается низкой ризогенной активностью in vitro, однако при культивировании на предлагаемой питательной среде уже через 2 недели имеет 100% укореняемость. Существенных различий по количеству и длине корней у большинства генотипов, по сравнению с контрольной средой, не наблюдается, за исключением подвоя яблони ПБ 9, у которого на предлагаемой среде количество корней увеличивается в 11,1 раз, а их длина - в 1,6 раза.

Пример 2. Среду готовят и культивирование побегов проводят аналогично примеру 1. Компоненты питательной среды те же, за исключением комплексного водорастворимого удобрения Мастер марки 3.11.38+4, концентрацию которого увеличивают до 3,0 мг/л (табл.1, среда 2).

Как видно из таблицы 3, предлагаемая среда способствует увеличению укореняемости у подвоев яблони 76-8-13 и груши ПГ 12 на 93,3 и 33,3%, соответственно. Культивирование побегов на заявленной питательной среде ускоряет процесс ризогенеза у большинства подвоев яблони и груши на 2 недели, а также увеличивается количество корней в 2,5 (ПГ 12)-7,6(76-8-13) раза и их длина в 3,4-6,0 раз, соответственно. У остальных генотипов существенных различий по качеству корневой системы, по сравнению с контролем, не наблюдается.

Таким образом, на основании полученных данных можно сделать вывод, что использование в качестве базовой среды на этапе укоренения комплексного водорастворимого удобрения Мастер марки 3.11.38+4 ускоряет ризогенез, увеличивает укореняемость и улучшает качество корневой системы побегов яблони и груши. Предлагаемый компонент значительно упрощает технологию приготовления питательных сред за счет исключения приготовления маточных растворов, что существенно снижает ресурсо- и энергозатраты.

Таблица 1
Питательная среда для укоренения
побегов яблони и груши in vitro
Компоненты	Мурасиге-Скуга, мг/л	Кворина-Лепуавра (QL), мг/л	Среда 1, мг/л	Среда 2, мг/л
Мастер 3.11.38+4	-	-	2,0	3,0
NH₄NO₃	825	200	-	-
KNO₃	850	900	-	-
KH₂PO₄	85	135	-	-
MgSO₄·7H₂O	185	180,2	-	-
CaCl₂·2H₂O	220	-	-	-
Са(NO₃)₂·4H₂O	-	416,9	416,9	416,9
FeSO₄·7H₂O	27,8	27,8	27,8	27,8
Na₂ ЭДТА	37,3	37,3	37,3	37,3
MnSO₄·4H₂O	22,3	-	-	-
MnSO₄·H₂O	-	0,76	-	-
H₃BO₃	6,2	6,2	-	-
ZnSO₄·7H₂O	8,6	8,6	-	-
KI	0,83	0,08	-	-
Na₂MoO₄·2H₂O	0,25	0,25	-	-
CuSO₄·5H₂O	0,025	0,025	-	-
CoCl₂·6H₂O	0,025	0,025	-	-
Тиамин	0,5	0,5	0,5	0,5
Пиридоксин	0,5	0,5	0,5	0,5
Никотиновая кислота	0,5	0.5	0,5	0,5
Аскорбиновая кислота	1,5	1,5	1,5	1,5
Мезоинозит	100	100	100	100
Сахароза	20000	20000	20000	20000
Агар	8000	8000	8000	8000
Индолилмасляная кислота	1,0-1,5	1,0-1,5	1,0-1,5	1,0-1,5

Таблица 2
Питательная среда для укоренения
побегов яблони и груши in vitro
Подвой, сорт	Питательная среда	Укореняемость через … недель, %	Количество корней, шт./раст.	Длина корней, см
1	2	3	4
62-396	1/2QL	0,0	26,7	46,7	53,3b*	4,4	1,8
Среда 1	0,0	20,0	60,0	80,0a	5,3	2,3
НСР₀₅	Fф<Fт	Fф<Fт
76-6-6	1/2QL	0,0	40,0	60,0	60,0b	3,9	3,2
Среда 1	0,0	33,3	73,3	80,0a	4,6	3,1
НСР₀₅	Fф<Fт	Fф<Fт
76-6-13	1/2QL	6,7	86,7	100	100a	6,3	3,5
Среда 1	0,0	93,3	100	100a	6,4	2,4
НСР₀₅	Fф<Fт	Fф<Fт
ПБ 9	1/2QL	0,0	0,0	0,0	10,0b	1,0	2,5
Среда 1	0,0	100	100	100a	11,1	4,0
НСР₀₅	3,0	1,4
Осенняя Яковлева	1/2QL	0,0	60,0	60,0	60,0b	3,0	0,9
Среда 1	0,0	40,0	80,0	80,0a	4,0	1,7
НСР₀₅	Fф<Fт	0,8
*- существенность различии по укореняемости оценивается с помощью t-критерия Дункана

Таблица 3
Питательная среда для укоренения
побегов яблони и груши in vitro
Подвой, сорт	Питательная среда	Укореняемость через … недель, %	Количество корней, шт./раст.	Длина корней, см
1	2	3	4
54-118	1/2QL	0,0	6,7	20,0	60,0а*	2,8	2,5
Среда 2	0,0	60,0	60,0	60,0а	3,2	2,3
НСР₀₅	Fф<Fт	Fф<Fт
76-8-13	1/2QL	0,0	0,0	0,0	6,7b	1,0	0,6
Среда 2	0,0	46,7	100	100a	7,6	3,2
НСР₀₅	2,3	1,7
ПГ 12	1/2QL	0,0	6,7	53,3	66,7b	2,5	0,9
Среда 2	0,0	80,0	100	100a	6,3	3,1
НСР₀₅	3,3	1,0
ПГ 17-16	1/2QL	30,0	80,0	80,0	100a	3,1	2,3
Среда 2	6,7	80,0	93,3	93,3a	2,9	3,0
НСР₀₅	Fф<Fт	Fф<Fт
* - существенность различии по укореняемости оценивается с помощью t-критерия Дункана

Используемая литература

1. Высоцкий В.А. Влональное микроразмножение плодовых растений и декоративных кустарников / В.А.Высоцкий // Микроразмножение и оздоровление растений в промышленном плодоводстве и цветоводстве: Сб. науч. трудов. - Мичуринск: ВНИИС, 1989. - С.3-8.

2. Туровская Н.И. Микроразмножение яблони и груши / Н.И.Туровская // Садоводство и виноградарство. - 1994. - №1. - С.10-12.

3. Минаев В.А. и др. Клональное микроразмножение слаборослых клоновых подвоев яблони селекции Мич. ГАУ / В.А.Минаев, А.В.Верзилин, В.А.Высоцкий // Садоводство и виноградарство. - 2003. - №5. - С.12-13.

Питательная среда для укоренения побегов яблони и груши in vitro, содержащая кальций азотнокислый, тиамин, пиридоксин, никотиновую кислоту, аскорбиновую кислоту, мезоинозит, сахарозу, агар-агар, индолилмасляную кислоту, воду дистиллированную, отличающаяся тем, что она содержит комплексное водорастворимое удобрение Мастер марки 3.11.38+4, являющееся источником азота, фосфора, калия и микроэлементов, при следующем соотношении компонентов, мг/л:

Мастер марки 3.11.38+4	2,0-3,0
кальций азотнокислый (Са(NO₃)₂·4H₂O)	416,9
тиамин, пиридоксин, никотиновая кислота	по 0,5
аскорбиновая кислота	1,5
мезоинозит	100
сахароза	20000
агар-агар	8000
индолилмасляная кислота	1,0-1,5
дистиллированная вода	до 1 л

Изобретение относится к области биохимии. .

Способ отбора высокопродуктивных форм сои // 2483529

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селекции. .

Способ отбора высокопродуктивных форм сои // 2482665

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селекции растений. .

Способ получения растений-регенерантов ириса мечевидного (i. ensata thunb.) in vitro // 2481766

Изобретение относится к способу получения растений-регенерантов ириса мечевидного (I.ensata Thunb.) in vitro. .

Устойчивость к физиологическим нарушениям в салате // 2480983

Изобретение относится к способу скрининга популяции растений листовых овощей на присутствие особей, обнаруживающих пониженную чувствительность к этилену и физиологическим нарушениям, в частности к Бурой Пятнистости и Пожелтению по сравнению с контрольным растением.

Способ определения морозоустойчивости озимого ячменя // 2479991

Изобретение относится к селекции растений и может быть использовано в лабораторных условиях для экспрессной оценки морозоустойчивости озимого ячменя. .

Способ гибридизации сои // 2479990

Изобретение относится к селекции растений сои. .

Способ обеззараживания гороха в условиях защищенного грунта для селекционных целей // 2478283

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селекции и защите растений. .

Способ получения регенерантов льна-долгунца, устойчивых к антракнозу, методами in vitro // 2478282

Изобретение относится к селекции растений, в частности льна, и может быть использовано в практической работе для ускорения создания линий льна, устойчивых к антракнозу, путем использования незрелых зародышей и культурального фильтрата гриба Colletotrichum lini.

Способ обеззараживания кукурузы в условиях защищенного грунта для селекционных целей // 2478272

Изобретение относится к области сельского хозяйства. .

Способ контроля опыления шмелями и медоносными пчелами цветков огурца // 2485767

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к пчеловодству

Подсолнечник с низким содержанием насыщенных жиров и соответствующие способы // 2489849

Изобретение относится к области биохимии, в частности к маслу из семян элитного сорта подсолнечника, имеющему профиль жирных кислот, включающий 3% или меньше общего содержания взятых вместе пальмитиновой кислоты (16:0) и стеариновой кислоты (18:0)

Способ определения содержания эфирного масла в листьях растений мяты по суммарному объему секреторных желез // 2490866

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селекции

Способ оценки пленчатости зерна генотипов ячменя // 2495563

Изобретение относится к области биохимии, в частности к способу оценки степени пленчатости зерна генотипа ячменя по сравнению со степенью пленчатости других генотипов ячменя одного года репродукции, включающий взятие навески сухого зерна каждого генотипа, помещение ее в жидкость, выдерживание навески зерна в этой жидкости в течение определенного времени, извлечение навески и повторное взвешивание. В качестве жидкости применяют воду, для повторного взвешивания используют всю навеску зерна каждого генотипа и вычисляют относительное поглощение воды зерном каждого генотипа, при этом, чем ниже относительное поглощение воды, тем меньше пленчатость зерна генотипа. Изобретение позволяет эффективно оценивать степень пленчатости зерна генотипа ячменя по сравнению со степенью пленчатости других генотипов ячменя одного года репродукции. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 5 табл., 5 пр.

Способ отбора селекционного материала рапса (brassica napus l.) по признаку устойчивость к растрескиванию стручков // 2497350

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к селекции растений. Способ включает отбор более устойчивых к растрескиванию стручков образцов путем анализа высоты плотной перегородки в области гинофора в фазу зеленого стручка. Затем на отобранных растениях с большей высотой обрывают сформировавшиеся стручки и распустившиеся цветки, проводят скрещивания и самоопыление на боковых побегах. Способ позволяет повысить эффективность селекционного процесса при отборе селекционного материала рапса. 1 ил., 1 табл., 1 пр.

Гибридный инсектицидный белок, молекула нуклеиновой кислоты, кодирующая такой белок, трансгенные растения и их семена, содержащие такой белок, способ получения белка и его применение // 2497830

Группа изобретений относится к области белковой инженерии, молекулярной биологии растений и борьбы с вредителями и касается гибридного инсектицидного белка и его применений. Описанный гибридный инсектицидный белок включает от N-конца до С-конца N-концевой участок белка Cry3A, слитого с С-концевым участком белка Cry1Ab, причем позиция кроссинговера белка Cry3A и белка Cry1Ab расположена в консервативном блоке 2, в консервативном блоке 3 или в консервативном блоке 4 и обладает активностью против западного кукурузного корневого жука. Также представлены молекулы нуклеиновых кислот, кодирующие новые белки, способы получения белков, способы их применения, а также трансгенные растения и их семена, содержащие такие белки. Группа изобретений позволяет получить экономически выгодные средства для борьбы с жуками рода Diabrotica. 13 н. и 26 з.п. ф-лы, 8 ил., 9 табл., 46 пр.

Способ отбора растений рапса (brassica napus l.) по признаку засухоустойчивость // 2498564

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Изобретение представляет собой способ отбора засухоустойчивых растений рапса (Brassica napus L.), включающий измерение длины левого и правого семядольных листьев растений рапса в образце, определение показателя флуктуирующей асимметрии, при этом в качестве засухоустойчивых растений рапса отбирают растения с величиной флуктуирующей асимметрии, равной или меньше 0,031±0,0060. Изобретение позволяет отбирать засухоустойчивые растения рапса. 1 табл., 1 ил.

Способ ускоренной оценки устойчивости сортов гороха к bruchus pisorum l. // 2500099

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Изобретение представляет собой способ ускоренной оценки устойчивости сортов гороха к Bruchus pisorum L. ,заключающийся в том, что анализируют генеративные органы в средней фазе десятого этапа органогенеза, согласно изобретению в качестве генеративных органов используют семенную кожуру зерна, в которой определяют сумму фенольных соединений, и при их содержании в семенной кожуре зерна менее 724 мг% диагностируют восприимчивость гороха к Bruchus pisorum L., а при содержании фенольных соединений в количестве свыше 1165 мг% диагностируют устойчивость гороха к данному вредителю, при этом, если содержание суммы фенольных соединений в семенной кожуре зерна гороха варьирует в пределах от 724 мг% до 1165 мг%, то принадлежность исследуемого сорта к той или иной группе поврежденности определяют путем сравнения содержания суммы фенольных соединений в семенной кожуре зерна гороха с процентом поврежденности семян Bruchus pisorum L.: до 10% - устойчивые сорта, свыше 10% - восприимчивые сорта. Изобретение позволяет ускорить оценку устойчивости сортов гороха к Bruchus pisorum L. 2 табл.

Масло, семена и растения подсолнечника с модифицированным распределением жирных кислот в молекуле триацилглицерина // 2502793

Изобретение относится к области биохимии, в частности к способу получения семян подсолнечника, которые содержат эндогенное масло, содержащее по меньшей мере 12% стеариновой кислоты от общего содержания жирных кислот, в котором содержание олеиновой кислоты выше содержания линолевой кислоты и в котором коэффициент распределения насыщенных жирных кислот α между положениями sn-1 и sn-3 составляет по меньшей мере 0,28. Раскрыто масло семян подсолнечника, имеющее по меньшей мере 12% стеариновой кислоты от общего содержания жирных кислот, более высокое содержание олеиновой кислоты, чем линолевой кислоты, и коэффициент распределения насыщенных жирных кислот α между положениями sn-1 и sn-3, составляющий по меньшей мере 0,28, а также пищевой продукт его содержащий. Также раскрыт способ получения растения подсолнечника, образующего семена, содержащие эндогенное масло, содержащее по меньшей мере 12% стеариновой кислоты от общего содержания жирных кислот, и в котором коэффициент распределения насыщенных жирных кислот α между положениями sn-1 и sn-3 составляет по меньшей мере 0,38. Изобретение позволяет эффективно получать масло, содержащее по меньшей мере 12% стеариновой кислоты от общего содержания жирных кислот, более высокое содержание олеиновой кислоты, чем линолевой кислоты, и коэффициент распределения насыщенных жирных кислот α между положениями sn-1 и sn-3, составляющий по меньшей мере 0,28. 5 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил., 8 табл., 3 пр.

Способ получения форм картофеля сорта скороплодный in vitro, устойчивых к температурным стрессам и к возбудителю фитофтороза // 2505955

Изобретение относится к области биотехнологии и генной инженерии, в частности к способам получения трансгенных форм картофеля in vitro сорта Скороплодный, устойчивых к абиотическим и биотическим стрессам. Изобретение представляет собой создание нового способа получения форм картофеля in vitro сорта Скороплодный, устойчивых к абиотическим и биотическим стрессам. Изобретение позволило повысить устойчивость к низким отрицательным температурам (-10°С) у 52,5% трансгенных линий (почти полное отсутствие повреждений), а также у 56,25% трансгенных линий повысилась устойчивость к жаре (+28 -+32°С). Кроме того, 17,5% трансгенных линий показали устойчивость как к температурным стрессам, так и к возбудителю фитофтороза при сохранении его сортовых признаков. Заявленный способ менее трудоемок и снижает затраты времени с 10-15 лет до 4-6 лет до получения форм, которые в дальнейшем могут быть переданы на государственное сортоиспытание. 4 табл.