способ микроклонального размножения картофеля

Формула изобретения

Способ микроклонального размножения картофеля, включающий культивирование оздоровленных растений картофеля in vitro путем черенкования на питательную среду, содержащую макро- и микроэлементы по прописи Мурасиге-Скуга, 30 г/л сахарозы, 5 мл/л Fe-хелата, 3 мг/л глицерина, 1 мг/л ИУК, 7 г/л агар-агара, витамины по Уайту, получение растений и высадку полученных регенерантов в грунт, отличающийся тем, что питательная среда, содержит дополнительно 0,5-1,0 мг/л коричной кислоты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии, картофелеводству, семеноводству картофеля, а именно к ускоренному размножению семенного картофеля на безвирусной основе.

Известен способ микроклонального размножения картофеля, включающий черенкование выращиваемых in vitro растений, посадку черенков на питательную среду, получение пробирочных растений, повторное их черенкование и высадку полученных регенерантов в грунт (Пузанков О. П., Гришанович А.К. и др. Методические указания по оздоровлению семенного картофеля. Минск, Урожай, 1988, с. 29). Недостатком данного способа является выход небольшого количества меристемных растений из одного исходного растения in vitro.

Известен способ микроклонального размножения картофеля, выбранный в качестве прототипа, включающий черенкование культивируемых in vitro растений, посадку черенков на питательную среду, содержащую макро- и микроэлементы по прописи Мурасиге-Скуга (MS), 30 г/л сахарозы, 5 мл/л хелата железа, 3 мг/л глицерина, 1 мг/л гетероауксина (ИУК), 7 г/л агар-агара, витамины по Уайту; культивирование растительного материала в специальных климактерических комнатах, повторное черенкование и высадку полученных регенерантов в грунт. (Биотехнология. Методы получения и оценки оздоровленного картофеля. Рекомендации. М.: В.О. Агропромиздат 1988, с. 6-17).

Однако, при этом способе повторное черенкование пробирочных растений проводят только через 5-6 недель в зависимости от скороспелости сорта, что недостаточно для быстрого размножения новых и перспективных сортов из небольшой партии исходных. Приживаемость растений in vitro, выращенных на среде MS при пересадке в грунт, составляет 70-80%.

Технический результат изобретения заключается в повышении коэффициента размножения меристемных растений из одного исходного растения in vitro.

Сущность изобретения заключается в том, что микрочеренкование осуществляют на питательную среду MS, дополнительно содержащую 0,5-1,0 мг/л коричной кислоты. При добавлении в питательную среду MS 0,5-1,0 мг/л коричной кислоты происходит более быстрый рост стебля, формирование хорошо развитой корневой системы и образование большого числа междоузлий, что позволяет вести повторное микрочеренкование через 3-4 недели. В результате появляется возможность увеличить выход пробирочных растений через 3 месяца после посадки одного исходного на 0,2-1,5 тыс. штук в зависимости от сорта. Кроме того, добавление коричной кислоты увеличивает длину междоузлий, что более удобно при микрочеренковании. Корневая система меристемных растений картофеля in vitro, культивируемых на данной среде, более мощная и такие растения лучше укореняются в грунте (85-90%), в результате также повышается коэффициент размножения, что является важным для второго этапа в системе безвирусного семеноводства на безвирусной основ.

Опыты проводились в меристемной лаборатории "Биоклон" Пермской СХА с коллекционными сортами картофеля in vitro на безвирусной основе. Питательная среда в контрольном варианте готовилась по прописи MS (прототип), в опытном - с добавлением 1 мг/л коричной кислоты, обладающей ауксиновой и цитокининовой активностью.

Предлагаемый способ микроклонального размножения картофеля реализуется следующим образом.

В вымытые и высушенные пробирки (19х210 мм) наливают по 7-10 мл жидкой агаризированной среды, закрывают ватко-марлевыми пробками, составляют в медицинские биксы, автоклавируют 20 мин при давлении 1 атм и температуре 120^oС. Микрочеренкование исходных растений происходит в ламинар-бексе. Пробирочные растения, имеющие 8-10 листьев, извлекают из пробирки и черенкуют на чашке Петри. В пробирки высаживают с помощью пинцета по 2 черенка. В дальнейшем пробирки подписывают и выставляют в штативах на стеллажи с освещением 6-8 тыс. люкс люминесцентными лампами, фотопериод 16 ч и поддерживают температуру ночью 17-18^oС, днем - 23-25^oС.

В таблицах 1-3 представлены результаты исследований по влиянию коричной кислоты в дозе 1 мг/л на рост и развитие меристемного картофеля разных по скороспелости сортов: ранние - Алькмария, Ресви, Приекульский, Жуковский; среднеранние - Невский, Шортандинский, Свитанюк киевский; среднеспелые - Столовый-19.

К концу первой недели меристемные растения из микрочеренков в варианте с коричной кислотой были на 0,5-1,5 см выше растений контрольного варианта и достигали 2,5-3,0 см. В условиях опытной среды растения раньше и быстрее формировали корневую систему: к концу второй недели длина корней меристемных растений достигла 0,8-1,1 см, а к концу третьей - 1,1-2,1 см, в то время как в контрольном варианте она составила лишь 0,2-0,5 см и 0,7-1,3 см. Интенсивное корнеобразование в среде с коричной кислотой в дальнейшем обеспечивало более быстрый рост стебля у меристемных растений всех изучаемых сортов. В течение третьей недели максимальный ежедневный прирост у всех исследуемых сортов составил 5-8 мм, у растений контрольной группы 3-6 мм. Растения контрольного варианта к концу третьей недели культивирования отставали в росте на 2,0-3,5 см. К повторному черенкованию в опытном варианте с коричной кислотой меристемные растения раннеспелых сортов картофеля были готовы к концу 3-й недели, среднеранние - к концу 4-й недели. Количество черенков к этому сроку на опытных растениях было 8-11 против 6-8 на контрольных. Длина микрочеренков к концу 4-й недели культивирования в среднем по опыту у контрольных растений составили 11,7 мм против 13,0 мм у всех исследуемых сортов, культивируемых на опытной среде.

Если сформировавшиеся растения после 3-5 недель культивирования перевести на 8-10-часовой фотопериод, то у пробирочных растений начинается образование столонов и микроклубней. Добавление в питательную среду MS 1 мг/л коричной кислоты способствовало увеличению количества микроклубней и их размера. В среднем по опыту выход микроклубней более 5 мм в диаметре составил 75%, в варианте с коричной кислотой - 82,6%.

Таким образом, из таблиц следует, что предлагаемый способ позволяет повысить коэффициент размножения меристемных растений картофеля in vitro за 3 месяца последовательного черенкования на 0,2-1,5 тыс. штук от одного исходного за счет сокращения периода между повторными микрочеренкованиями, увеличения выхода микрочеренков и пробирочных растений и их лучшей приживаемости в грунте. Все это позволяет быстрее размножать оздоровленный посадочный материал, вести сортообновление и сортосмену картофеля.