Особенности размножения голубики топяной in vitro Эрст А. А. 1, Вечернина Н




Дата канвертавання27.04.2016
Памер46.41 Kb.
Особенности размножения голубики топяной in vitro
Эрст А.А.1, Вечернина Н.А.2

1ГОУ ВПО «Алтайский государственный университет», г. Барнаул, Россия, (3852)36-76-00, e-mail: annaerst@yandex.ru

2ГОУ ВПО «Алтайский государственный университет», г. Барнаул, Россия, (3852)36-76-00, e-mail: vechernina@gmail.com
Вопрос рационального использования ягодных ресурсов включает не только их эксплуатацию, но и повсеместное возобновление. Поэтому стало очевидным, что запасы ягодников должны увеличиваться за счет организации промышленной культуры ягодных растений (Яковлев и др., 1998).

Голубика топяная (Vaccinium uliginosum L.) является сравнительно недавно введенной ягодной культурой, перспективной для Сибирского региона. В ЦСБС отобраны перспективные формы и выведены новые сорта, однако их быстрому внедрению препятствуют трудности при использовании традиционного метода вегетативного размножения – зеленого черенкования. Поэтому получение достаточного количества этих растений при сохранении исходных экземпляров может быть достигнуто путем применения методов биотехнологии. Это позволит разработать технологии ускоренного размножения новых перспективных сортов и форм этой ягодной культуры.

Целью нашей работы явилось изучение особенностей размножения in vitro четырех сортов голубики топяной.

Материалы и методы. В качестве исходного растительного материала голубики топяной использовали побеги с почками, взятые с растений весной, в начале набухания (сорта Иксинская, Шегарская, Юрковская и Дивная). Почки в течение 30 минут стерилизовали в 0,2% растворе сулемы, промывали в стерильной дистиллированной воде. С использованием стереомикроскопа из них вычленяли меристемы размером 0,5 мм, которые культивировали на агаризованной питательной среде (рН 5,5) по прописи Андерсона (А), дополненной в 0-пассаже 5 мкМ изопентиладенина (ИПА).

На стадии собственно размножения изучено влияние различных концентраций ИПА (0,5 – 20 мкМ) на рост и развитие пазушных почек. В качестве индукторов ризогенеза использованы ауксины: 3-индолилмасляная кислота (ИМК), 3-индолилпропионовая кислота (ИПК) и 3-индолилуксусная кислота (ИУК) в концентрациях 2 – 15 мкМ. Продолжительность пассажа составляла 30 – 35 суток. Адаптацию растений-регенерантов проводили на гидропонной установке «Минивит 0,35», заполненной питательным раствором минеральных солей по прописи ½ А. Экспланты культивировали в следующих условиях: фотопериод – 16/8 часов свет/темнота, ос­вещенность – 2 – 3 клк, 24±1°С.



Результаты и обсуждение. При введении эксплантов in vitro указанный режим поверхностной стерилизации пазушных почек оказался приемлемым и эффективным. Кроющие чешуи почек оказались надежной защитой меристем от токсичного действия сулемы, поэтому выход неинфицированных жизнеспособных эксплантов составил 100%.

Коэффициент размножения голубики топяной зависел как от регенерации адвентивных побегов, так и от пазушного побегообразования. В наших исследованиях показано, что первостепенное влияние на количество дополнительных побегов имели генетические особенности сортов. Так, самый высокий коэффициент размножения (22 шт./экспл.) наблюдали у сорта Иксинская, за счет закладки большого числа адвентивных побегов, а также развития пазушных побегов. Для сортов Шегарская, Юрковская, Дивная использование ИПА в концентрации 1 − 10 мкМ приводило к росту лидирующего побега и регенерации различного количества адвентивных побегов (2 − 7 шт.). Использование более высоких концентраций ИПА способствовало развитию большого количества адвентивных побегов, но было нецелесообразным из-за эффекта гипергидротации.

Для отборной формы №3 голубики топяной успешным оказался вариант использования двухстадийного этапа собственно размножения − выращивание пазушных почек в течение 2-х недель на среде с высокой концентрацией ИПА, а затем на среде с пониженной концентрацией цитокининов. Такой прием позволил преодолеть эффект гипергидротации и сохранить высокий коэффициент размножения(Вечернина и др., 2008). Для исследуемых сортов этот прием также оказался эффективным: увеличилась длина побега, количество почек на побеге, а также коэффициент размножения (рис. 1).

Рисунок 1 − Влияние ИПА на коэффициент размножения Vaccinium uliginosum в культуре пазушных почек in vitro на среде А + ИПА 20 мкМ

Укоренение полученных побегов проводили на среде А, дополненной ауксинами ИМК, ИПК или ИУК. Для этого фрагменты побега с парой пазушных почек помещали на питательную среду для стимуляции ризогенеза, а затем вновь развившиеся побеги делили на микрочеренки для рекультивирования. Подобный прием обеспечил высокий процент укоренения, например, для стевии (Stevia rebaudiana) (Вечернина и др., 1996). Общей закономерностью на этапе укоренения оказалось то, что использование ИМК, ИПК и ИУК в относительно больших концентрациях (15 мкМ) стимулировало развитие каллуса на базальной части побегов, но не приводило к развитию корней.

Исходя из анализа роста и развития регенерантов голубики топяной, можно заключить, что лучшим индуктором ризогенеза (100% укоренение) для сортов Шегарская и Дивная является ИУК в концентрации 3 мкМ, для сорта Юрковская – 10 мкМ. Голубика сорта Иксинская отличается от других изучаемых нами сортов высоким коэффициентом размножения и возможностью более длительного периода культивирования. Это свидетельствует о высоком эндогенном содержании цитокининов, но часто препятствует процессу ризогенеза. Поэтому максимальный процент укоренения для этого сорта составил 77% и был получен на среде с ИПК 10 мкМ.

Растения-регенеранты в течение 4–5 недель адаптировали к условиям выращивания ex vitro. Для адаптации голубики топяной использовали гидропонную установку: растения закрепляли в кассеты и помещали в вегетационную кювету, заполненную питательным раствором (30 л) по прописи ½ А. Выход адаптированных к условиям выращивания ex vitro растений голубики составил 100%.

Библиографический список


  1. Вечернина, Н.А. Ускоренное размножение голубики топяной in vitro / Н.А. Вечернина, О.К. Таварткиладзе, А.А. Эрст, А.Б. Горбунов // Вестник. – Барнаул, 2008. − №6 (44). – С.21-25.

  2. Вечернина Н.А., Таварткиладзе О.К. Культура in vitro Stevia rebaundiana Bert. // Флора и растительность Алтая. – Барнаул: Изд-во Алт.ун-та, 1996. – С.140-142.

РЕЗЮМЕ

В статье описан способ ускоренного размножения in vitro 4 сортов голубики топяной (Vaccinium uliginosum L.). Культивирование эксплантов осуществлялось на питательной среде А. Установлено, что на этапе собственно размножения пазушные почки первые две недели необходимо культивировать на среде с 20 мкМ ИПА, а затем перенести их на среду с 5 мкМ ИПA. На этапе укоренения более эффективным индуктором ризогенеза является ИУК для сортов Шегарская, Юрковская и Дивная, ИПК для сорта Иксинская. Все растения-регенеранты успешно адаптированы к условиям выращивания ex vitro на гидропонной установке «Минивит 0,35».



SUMMARY

In the article the way of micropropagation in vitro the 4 cultivars of blueberry (Vaccinium uliginosum L.) are described. In vitro cultivation of explants was on nutrient medium of A. It is established, that at a stage of micropropagation lateral buds were grown on the medium supplemented with 2∙10-5 M of 2iP for two weeks, and then they were transferred to the medium of decreased cytokinin concentration (5∙10-6 M). At a stage of rooting IIA for the cultivars Shegarskaya, Urkovskaya and Divnaya, IPA − Ixinskaya were more effective as inductor of risogenes. All regenerates successfully adapt for ex vitro conditions by used hydroponic «Minivit 0,35».







База данных защищена авторским правом ©shkola.of.by 2016
звярнуцца да адміністрацыі

    Галоўная старонка