Способ стерилизации семян и почек кедра ливанского (cedrus libani)

Авторы патента:

A01H4/00 - Разведение растений из тканевых культур

Владельцы патента RU 2781290:

ООО "МАЛОЕ ИННОВАЦИОННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "ДЕРЕВЬЯ В ПРОБИРКАХ" (RU)

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ микроклонального размножения кедра ливанского (Cedrus libani), заключающийся в выдерживании семян и почек кедра ливанского перед их вводом в культуру in vitro в размягчителе тканей, который представлен водным раствором (3%) трихлоруксусной кислоты (CCl₃COOH), с экспозицией в растворе ТХУ 5 минут и последующим отмыванием в дистиллированной воде 10 минут. Изобретение позволяет ускорить прорастания семян в условиях in vitro и позволяет увеличить выход и улучшить качество растений-регенерантов кедра ливанского. 1 табл.

Описание

Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии, в частности к микроклональному размножению хвойных культур. Способ включает выдерживание семян и почек кедра ливанского перед их вводом в культуру in vitro в размягчителе тканей, который представлен водным раствором (3%) трихлоруксусной кислоты (CCl₃COOH), с экспозицией в растворе ТХУ 5 минут и последующим отмыванием в дистиллированной воде 10 минут, далее высаживают экспланты на питательную среду WPM, модифицированную регуляторами роста 2,4-Д (2 мг/л) и 6-БАП (1 мг/л) и обогащенную мезоинозитом - 100 мг/л и глутаминовой кислотой - 500 мг/л.

Способ обеспечивает увеличение доли регенерированных микропобегов in vitro у эксплантов (семян и почек) кедра ливанского (табл. 1).

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к микроклональному размножению редких декоративных хвойных культур и может быть использовано для размножения кедра ливанского (Cedrus Libani).

Известен способ подготовки семян хвойных растений к проращиванию, при котором семена замачивают в растворах сернокислых солей меди и кобальта. Водные растворы данных элементов должны иметь концентрацию 0,01-0,03%. Замачивание семян проводится в течение 18-24 ч. Семена обрабатывают в день посева и подсушивают в затененном месте до сыпучего состояния [Выполнение работ по профессии «Лесовод»: учебное пособие для спо. - 2-е изд., стер. - Санкт-Петербург: Лань, 2021. - 152 с.].

К недостаткам способа относятся длительность и трудоемкость проведения работ, что, в итоге, повышает цену на посадочный материал. К недостаткам способа можно отнести и то, что он не испытан на другом типе эксплантов на почках хвойных пород.

Также известен способ подготовки семян сосны обыкновенной к введению в культуру in vitro, с применением биопрепаратов: Нанокремний, Эко-Стим, Зеребро Агро, Фитолин. Контрольным вариантом подготовки семян используется метод снегования, принятый в лесном хозяйстве. [Карасева Т.А. Применение биотехнологических методов подготовки семян сосны обыкновенной к посеву в лесовосстановлении // в сборнике: «От биопродуктов к биоэкономике». Материалы III межрегиональной научно-практической конференции (с международным участием). Под редакцией А.Н. Лукьянова. 2019. С. 296-302.].

Недостаток данного метода в отсутствии подробных рекомендаций по применению данных биопрепаратов для кедра ливанского.

В связи с этим оптимизация технологии микроклонального размножения кедра ливанского представляет интерес. Кроме того, в качестве препаратов, размягчающих семена и почки хвойных растений, испытано только небольшое количество веществ, тогда как другие так же могут обладать подобными свойствами.

Наиболее близким является способ обработки семян сосны «Крымской» в растворе электрохимически активированной воды с рН 10-11 и показателем окислительно-восстановительного потенциала -400 мВ. [RU 2737352 С1 27.11.2020]

Недостатком прототипа является сложность технологии и невозможность ее широкого применении, особенно при технологии in vitro.

Техническим результатом является ускорение прорастания семян в условиях in vitro, позволяющий увеличить выход и улучшить качество растений-регенерантов кедра ливанского.

Технический результат достигается тем, что семена, перед вводом в культуру in vitro, размягчают водным раствором (3%) трихлоруксусной кислоты (CCl₃COOH) с экспозицией в растворе ТХУ 5 минут и последующим отмыванием в дистиллированной воде.

Новизна заявляемого технического решения заключается в том, что в качестве размягчителя тканей используют 3%-ный водный раствор трихлоруксусной кислоты (CCl₃COOH).

Признаки, отличающее заявляемое техническое решение от прототипа, направлены на достижение технического результата и не выявлены при изучении данной и смежной областей науки и техники и, следовательно, соответствуют критерию «изобретательский уровень».

Заявляемый способ рекомендовано использовать в сельскохозяйственной биотехнологии, в частности, в микроклональном размножении хвойных культур для быстрого получения растений-регенерантов, что соответствует критерию «промышленная применимость».

Способ размягчения тканей эксплантов кедра ливанского осуществляют следующим образом.

Водный раствор 3%-ной трихлоруксусной кислоты (CCl₃COOH) испытывали на семенах и почках кедра ливанского.

Схема опыта: обработка дистиллированной водой (контроль); трихлоруксусной кислотой - 1%, 3%, 5%.

Предварительно семена и почки заготавливали с материнских растений кедра ливанского. Осуществляли транспортировку в холодильной камере. После этого промывали в проточной воде.

В соответствие со схемой опыта семена и почки замачивали в водном растворе 1, 3, 5%-ной трихлоруксусной кислоты (CCl₃COOH) соответственно, с экспозицией в растворе ТХУ 5 минут и последующим отмыванием в дистиллированной воде 10 минут. Контрольные семена и почки кедра ливанского обрабатывали дистиллированной водой. Слой жидкости во всех случаях составлял около 5 см, продолжительность обработки 5 минут.

После обработки трихлоруксусной кислотой (CCl₃COOH) экспланты стерилизовали.

Стерилизованные экспланты сажали в пенициллинки на питательную среду WPM по 20 пенициллинок с семенами и 15 с почками. Пенициллинки находились в климатической комнате, микроклимат помещения характеризовался следующими показателями: освещенность 3000 люкс, температура 24±20С. Фотопериод поддерживался как 16-часовой, 8 часов - затемнение. Влажность воздуха - 70%.

При инициации микропобегообразования уровень регуляторов роста составлял: 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-Д) - 2 мг/л (Sigma-Aldrich, США) и 6-бензоаминопурина (6-БАП) - 1 мг/л (Sigma-Aldrich, США). Питательную среду обогащали мезоинозитом - 100 мг/л и глутаминовой кислотой - 500 мг/л. Содержание сахарозы задавали 30 г/л (ПАО «Шосткинский завод хим. реактивов», Украина). Питательные среды доводили до рН=5,8, затем автоклавировали (121°С, 110 кРа, 20 мин).

Культивирование проводили в пенициллинках, затем пассировали в стеклянные банки объемом 0, 25 л. Длительность пассажа на этапе инициации составляла 4 недели.

Таким образом, установили, что обработка плотных покровных тканей семян и вегетативных почек 3%-ной трихлоруксусной кислотой (ТХУ) размягчает обработанный материал с сохранением его жизнеспособности и повышает уровень регенерации in vitro эксплантов кедра ливанского (Cedrus libani) до 60-66%, при контрольных показателях (обработка дистиллированной водой) 5-6% регенерированных микропобегов.

Способ микроклонального размножения хвойных пород, отличающийся тем, что в качестве хвойных пород используют кедр ливанский (Cedrus libani), осуществляют подготовку, затем вводят экспланты кедра ливанского в виде семян и почек в культуру in vitro путём их посадки на питательную среду WPM, семена и почки перед вводом в культуру in vitro размягчают водным раствором 3%-ной трихлоруксусной кислоты (ТХУ) с экспозицией в растворе 5 минут и последующим отмыванием в дистиллированной воде в течение 10 минут.

Изобретение относится к области биотехнологий, в частности к культивированию тканей и органов растений, и может быть использовано в сельском и лесном хозяйстве для получения качественного посадочного материала. Способ стерилизации эксплантов березы in vitro с использованием наночастиц оксида меди осуществляют следующим образом.

Способ получения микрорастений подвоя косточковых культур (пк ск 1) // 2779139

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ получения микрорастений подвоя косточковых культур (ПК СК 1), включающий их размножение в условиях in vitro, где на этапе укоренения используется питательная безгормональная среда, содержащая аммоний азотнокислый, калий азотнокислый, магний сернокислый, калий фосфорнокислый, кальций хлористый, борную кислоту, марганец сернокислый, цинк сернокислый, калий йодистый, натрий молибденовокислый, медь сернокислую, кобальт хлористый, сахарозу, тиамин хлорид, пиридоксин хлорид, никотиновую кислоту, агар-агар и воду, в качестве источника железа используется Fe-EDDHA.

Способ клонального микроразмножения in vitro сортового хмеля // 2777200

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ клонального микроразмножения in vitro сортового хмеля, включающий стерилизацию двухпочковых черенков с последующим культивированием на питательной среде, размножение побегов, их укоренение с последующей адаптацией к условиям ex vitro.

Способ выращивания растительного сырья ириса сибирского (iris sibirica l.) с заданным содержанием экстрактивных веществ // 2773523

Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано для индустриального производства высокоценного сырья с целью получения лекарств, биологически активных добавок, функциональных пищевых продуктов, лечебно-профилактической косметики и индивидуальных биологически активных веществ. Изобретение представляет собой способ получения растительного сырья ириса сибирского (Iris sibirica L.) клональным микроразмножением и выращиванием в условиях гидропоники с заданным содержанием экстрактивных веществ, включающий введение эксплантов в культуру in vitro, культивирование на питательной среде MS для получения регенерантов, их размножение и укоренение, согласно изобретению культивирование проводят на трехъярусной универсальной аэропонной установке, заполненной питательным раствором по прописи Мурасиге-Скуга с концентрацией макро-, микросолей, кальция хлористого и хелата железа с добавлением 10,0 мкМ БАП + 1,0 мкМ НУК + 0,1 мкМ ИМК для получения сырья с содержанием экстрактивных веществ 15,5±0,5% на абсолютно сухое сырье (на а.с.с.) и флавоноидов 6,9±0,9% на а.с.с., или 5,0 мкМ БАП для получения сырья с содержанием гидроксикоричных кислот 5,19±0,09% на а.с.с.

Способ получения стерильных проростков семян мачка желтого // 2773121

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к культивированию тканей и органов растений, и может быть использовано для получения каллусной и суспензионной ткани, как источника растительного сырья для фармацевтической и косметической промышленности, в садоводстве для получения оздоровленного посадочного материала, повышения эффективности клонального микроразмножения, селекционной практике для выведения новых сортов растений.

Способ выращивания карельской березы // 2772492

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ выращивания карельской березы, включающий высадку двухлетних саженцев на фоновом грунте с внесением минеральных удобрений и поливом.

Способ введения в культуру in vitro, получения каллусов и растений-регенерантов вздутоплодника сибирского (phlojodicarpus sibiricus (steph.) к.-pol.), с использованием в качестве первичных эксплантов вегетативных и генеративных органов // 2771960

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к области введения в культуру in vitro, получения каллусных культур и растений-регенерантов на твердых агаризованых средах, с использованием в качестве первичных эксплантов вегетативных и генеративных органов Phlojodicarpus sibiricus (Steph.) К.-Pol.

Способ создания удвоенных гаплоидов капусты белокочанной (brassica oleracea l.) в культуре изолированных микроспор // 2769815

Способ создания удвоенных гаплоидов капусты белокочанной (Brassica oleracea L.) в культуре изолированных микроспор относится к области сельскохозяйственной биотехнологии и может быть использован для снижения трудоемкости получения удвоенных гаплоидов капусты в культуре изолированных микроспор. Способ, характеризующийся тем, что выделение и очистку микроспор осуществляют с использованием 13%-ного раствора сахарозы (рН 5,8), инициирующий стресс оказывают инкубированием выделенных и очищенных микроспор в 13%-ном растворе сахарозы (рН 5,8) в темноте при температуре 32,5±0,1°С в течение 48 часов, после воздействия инициирующего стресса раствор сахарозы заменяют на питательную среду NLN-13 (рН 5,8), затем определяют плотность суспензии микроспор, доводят ее до 4×104 микроспор/мл и инкубируют до формирования эмбриоидов в климатической комнате.

Способ получения оздоровленного посадочного материала гладиолуса гибридного (gladiolus hybridus hort.) // 2764188

Изобретение относится к области биотехнологии. Клубнепочки гладиолуса гибридного подвергают двухэтапной стерилизации.

Способ формирования коллекции и длительного депонирования винограда in vitro // 2764104

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ формирования коллекции и длительного депонирования винограда in vitro, относится к сельскому хозяйству, в частности к виноградарству, и может быть использован для длительного хранения ценных и редких сортов винограда в коллекции in vitro.