Способ адаптации микроклонов ежевики
Владельцы патента RU 2783512:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" (RU)
Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии. Изобретение представляет собой способ адаптации микроклонов ежевики, включающий этап адаптации, где в качестве субстрата используют торфоперлитную смесь, перед высадкой в боксы корни растений освобождают от остатков питательной среды MS, промывают в дистиллированной воде, затем промывают в растворе перманганата калия, высаживают во влажный субстрат, доводят влажность субстрата до 85% дистиллированной водой и закрывают прозрачной крышкой, при этом поддерживают температуру воздуха 22-23°С днем и 18-20°С ночью, освещение 2000-2500 люкс при продолжительности светового дня 12 часов, на третьи сутки проводят вентиляцию для снижения влажности, затем постепенно каждый день увеличивают поступление более сухого воздуха из окружающей среды в адаптационный бокс и на 7-10 сутки полностью открывают адаптационный бокс. Изобретение предназначается для сокращения сроков адаптации микроклонов ежевики к нормальным условиям окружающей среды. 2 табл.
Изобретение относится к области сельскохозяйственного производства, в частности, сельскохозяйственной биотехнологии. Способ предназначается для сокращения сроков адаптации микроклонов ежевики к нормальным условиям окружающей среды.
Известен Способ укоренения и адаптации растений, полученных в культуре in vitro с использованием мха сфагнума [RU 2659237 С2, А01Н 4/00 (2006.01), A01G 7/00 (2006.01), 29.06.18]. В нем авторы используют противомикробные и противогрибковые свойства мха сфагнума для обеспечения более стерильных условий адаптации регенерантов к нормальным условиям окружающей среды. Недостаток - мох сфагнум менее распространен, чем смешанные грунты на основе верхового торфа, что усложняет его использование для производства крупных партий посадочного материала.
Известен Способ адаптации растений - микроклоны земляники [RU 2614261 C1, А01Н 4/00 (2006.01), А01Н 5/00 (2006.01), 24.03.2017]. В этом способе адаптируемые растения-регенеранты трижды за весь этап адаптации обрабатывают специальной кремнийсодержащей суспензией на основе рисовой шелухи и зеленого чая. Недостаток - повышенная трудоемкость, связанная с регулярным приготовлением суспензии, необходимость поиска и закупок компонентов для суспензии.
Наиболее близким аналогом является Способ адаптации пробирочных растений к нестерильным условиям [RU 2483530 C1, А01Н 4/00(2006.01), 10.06.2013]. В этом способе автор подвергает субстрат длительной поэтапной обработке и стерилизации с целью получения обеззараженного грунта, субстрат обрабатывают препаратом Агровир-Кор и выдерживают 3-6 месяцев, поддерживая влажность 75-80%, после чего автоклавируют, после чего повторяют обработку препаратом Агровир-Кор, выдерживают еще две недели при влажности 65-70%, периодически подсушивая и увлажняя. Недостаток - длительная и трудоемкая процедура подготовки субстрата.
Задача изобретения - улучшение адаптации микроклонов ежевики. Технический результат достигается благодаря сокращению сроков адаптации, а также снижению затрат на реализацию данного способа, в том числе за счет использования в качестве субстрата торфоперлитной смеси.
Ежевика - перспективная, но малораспространенная в России ягода, которая высоко востребована в ряде стран Европы и в США. Ежевика быстро начинает плодоносить - на 2-3 год после посадки на постоянное место, неприхотлива, поражается малым количеством вредителей и болезней. Ежевика - высокоурожайная культура, средняя урожайность колеблется в пределах 7-20 т/га, в зависимости от сортовых особенностей и условий возделывания. Соплодие сходно с малиной, но гораздо крупнее, с приятным ароматом и нежным вкусом. Плоды ежевики богаты витаминами С и РР, по содержанию последнего превосходит малину в 3-5 раз, железом, калием, кальцием, фосфором и многими другими. Много пектиновых и дубильных веществ. Сок ежевики хорошо окрашивает продукты питания, в состав которых входит, благодаря чему ее можно использовать как пищевой краситель.
Для адаптации использовали растения-микроклоны, прошедшие этап укоренения в условиях in vitro. Микроклоны извлекали из культивационных сосудов, отмывали от остатков среды для укоренения, высаживали на нестерильный субстрат в сосуды (боксы) для адаптации, герметично накрывали крышками. Через трое суток после начала адаптации начали периодически вентилировать адаптационные сосуды, постепенно снижая влажность воздуха внутри них. На десятые сутки адаптационные сосуды открыли окончательно. Главным отличием способа служит создание стрессовых условий для стимуляции работы устьичного аппарата микроклонов, который, как известно, практически не функционирует на этапе in vitro. Для нашего метода не требуется специальных субстратов, препаратов и оборудования.
Пример осуществления способа:
Пример 1. (Использовали микроклоны ежевики сорта Агавам) В качестве исходного растительного материала для адаптации к условиям ех vitro использовали микроклоны ежевики после завершения стадии укоренения. Для метода пригодны растения с высотой стебля более 1,5 см, среди которых приживаемость составила 90%. В случае использования растений с высотой стебля менее 1,5 см возрастает доля погибших растений. Непосредственно для проведения опыта использовали микроклоны ежевики сорта Агавам высотой 5,0 см.
В качестве субстрата для адаптации к нестерильным условиям использовали торфоперлитную смесь. Для адаптации использовали боксы с прозрачной крышкой объемом 1 л. Эти боксы заполняли субстратом на 1/3 от объема. Перед высадкой корни растений освобождали от остатков питательной среды MS, затем промывали в дистиллированной воде, после чего промывали в растворе перманганата калия. Растения высаживали во влажный субстрат по 10-12 штук на один бокс. После посадки растения довели влажность субстрата до 85% дистиллированной водой и закрыли прозрачной крышкой. Примерно через 1-2 часа наблюдали запотевание крышки, что свидетельствует о влажности воздуха более 97%.
Адаптацию проводили в следующих условиях. Температура воздуха 22-23°С днем и 18-20°С ночью, освещение 2000 - 2500 люкс. Продолжительность светового дня 12 часов. На третьи сутки проводили вентиляцию для снижения влажности. Затем постепенно каждый день увеличивали поступление более сухого воздуха из окружающей среды в адаптационный бокс. На 7-10 сутки полностью открыли адаптационный бокс, получили до 90% адаптированных растений.
Пример 2. Заявляемый способ осуществляли по примеру 1 с единственным отличием: использовали микроклоны ежевики сорта Полар.
Пример 3. Заявляемый способ осуществляли по примеру 1 с единственным отличием: использовали микроклоны ежевики сорта Блек Сатин.
Результаты, полученные в ходе опытов, сравнили с результатами, полученными в ходе опытов наиболее близкого аналога. Продолжительность опыта составила 10 суток. Полученные результаты приведены в таблицах.
Согласно наблюдениям, растения во время проведения опыта развивались равномерно, существенных различий между опытными группами и контролем не обнаружено. Выживаемость адаптируемых микроклонов между опытными группами и контролем также находится на одном уровне.
Существенные различия были выявлены в продолжительности срока адаптации. Так, растения опытных групп привыкали к атмосферному воздуху за 7-10 дней и не проявляли признаков засыхания после снятия крышек адаптационных сосудов, в то время как на контрольной группе признаки засыхания начали проявляться в течение первых 30 минут после открытия крышки. Длительность адаптации микроклонов, указанная в доступных источниках, оказалась существенно длиннее, чем в способе-аналоге либо в нашем способе, что указано в таблице 2.
Заявляемый эффект достигается при помощи индукции работы устьичного аппарата адаптируемых микроклонов ежевики. Вентилирование, при помощи которого в культивационных сосудах постепенно снижали влажность, создает необходимые условия для индукции работы устьичного аппарата адаптируемых растений. Таким образом, адаптируемые растения гораздо раньше привыкают к нормальным условиям окружающей среды. Предлагаемый способ обеспечивает следующие преимущества по сравнению с аналогами:
1. Дешевле аналогов, так как не требует специальных субстратов или методов их приготовления и подготовки.
2. Существенно сокращает сроки адаптации микроклонов к нормальным условиям среды, что позволяет получать выровненные по возрасту партии посадочного материала.
3. Растения более устойчивы к грибковым инфекциям, более приспособленные к резким перепадам условий окружающей среды.
Способ адаптации микроклонов ежевики, включающий этап адаптации, отличающийся тем, что в качестве субстрата используют торфоперлитную смесь, перед высадкой в боксы корни растений освобождают от остатков питательной среды MS, промывают в дистиллированной воде, затем промывают в растворе перманганата калия, высаживают во влажный субстрат, доводят влажность субстрата до 85% дистиллированной водой и закрывают прозрачной крышкой, при этом поддерживают температуру воздуха 22-23°С днем и 18-20°С ночью, освещение 2000-2500 люкс при продолжительности светового дня 12 часов, на третьи сутки проводят вентиляцию для снижения влажности, затем постепенно каждый день увеличивают поступление более сухого воздуха из окружающей среды в адаптационный бокс и на 7-10 сутки полностью открывают адаптационный бокс.
