Способ производства безвирусного посадочного материала однолетних и многолетних культур

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к биотехнологии. В способе выращивают клеточный материал растений на питательных средах с различным составом и свойствами с помощью культуры меристемных тканей. При этом выращивание посадочного материала осуществляется в одноразовых двухблочных кассетах, выполненных с клапанами, с индивидуальным видом питательной среды, позволяющих регулировать состав газоводушной смеси, в том числе и с добавлением этилена, обеспечивать постоянный контроль состояния и ускорять процесс переноса полученного растительного материала в грунт. Кассеты могут соединяться друг с другом в нужном количестве в виде ленты. Способ обеспечивает повышение выхода посадочного материала и стабильное сохранение сортовых особенностей при снижении материальных и временных затрат. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к отрасли биотехнологии, области производства безвирусного посадочного материала с помощью культуры меристемных тканей для ускоренного микроклонального размножения и оздоровления растений.

Известны два принципиально различных типа клонального микроразмножения:

1. Активация уже существующих в растении меристем (апекс стебля, пазушные и спящие почки стебля);

2. Индукция возникновения почек или эмбриоидов de novo: (образование адвентивных побегов непосредственно тканями экспланта; индукция соматического эмбриогенеза; дифференциация адвентивных почек в первичной и пересадочной каллусной ткани.

При использовании всех методов клонального микроразмножения в качестве базового является выращивание клеточного материала растений на питательных средах (например, среда Мурасига, Скуга), отличающихся различным составом и свойствами, в пробирках или чашках Петри (Сельскохозяйственная биотехнология B.C.Шевелуха, Е.А.Калашников, С.В.Дягтерев и др. М.: Высш. Школа, 1998, стр.39-47).

При использовании многоразовых систем (пробирок, чашек Петри) и различных видов сред, а также в виду необходимости регулярного введения различных стимуляторов роста в питательную среду, при использовании существующих способов отмечаются высокие затраты времени и средств на подготовку, стерилизацию, хранение и уход за оборудованием и питательными средами для клонального микроразмножения растений. Существующий способ не позволяет регулировать газовый состав атмосферы при выращивании клонированного материала, тогда как при культуре тканей растений существует необходимость в подаче газообразных регуляторов роста (например, этилена).

Цель изобретения - повышение выхода посадочного материала однолетних и многолетних культурных растений при использовании технологии ускоренного микроклонального размножения и оздоровления растений.

Была поставлена задача - разработать способ клонального микроразмножения, обеспечивающий стабильное сохранение сортовых особенностей при снижении материальных и временных затрат.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе производства безвирусного посадочного материала однолетних и многолетних культур выращивание клеточного материала растений на питательных средах с различным составом и свойствами осуществляется в одноразовых двухблочных кассетах, выполненных с клапанами, с индивидуальным видом питательной среды, регулирование состава газоводушной смеси (в том числе и с добавлением этилена), обеспечение постоянного контроля состояния и ускорение процесса переноса полученного растительного материала в грунт, причем кассеты могут соединяться друг с другом в нужном количестве в виде ленты.

Новым в предлагаемом способе является то, что выращивание посадочного материала осуществляется в одноразовых двухблочных кассетах, выполненных с клапанами, с индивидуальным видом питательной среды, позволяющих регулировать состав газоводушной смеси (в том числе и с добавлением этилена), обеспечивать постоянные контроль состояния и ускорять процесс переноса полученного растительного материала в грунт, причем кассеты могут соединяться друг с другом в нужном количестве в виде ленты.

Анализ известных способов производства безвирусного посадочного материала, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого способа неизвестна из уровня техники, следовательно, он соответствует условию патентоспособности изобретения - «новизна».

Предлагаемый способ основан на применении одноразовых двухслойных кассет, выполненных из термически стойких прозрачных пластиковых пленок, выдерживающих стерилизацию и пастеризацию (например, 3- и 5-слойные пленки СРР (неориентированный полипропилен)). Кассеты могут быть горизонтальными, высотой 5-6 см (для технологий, где было предусмотрено использование чашек Петри) или вертикальными, с высотой 10-15 см (для технологий, где было предусмотрено использование пробирок).

Во внутренний блок кассеты помещается питательная среда нужного состава на 2/3 объема, после чего проводится стерилизация кассеты (автоклавированием или с использованием газовой стерилизации при помощи оксида этилена или с помощью УФ излучения). Во втором (внешнем) блоке кассеты имеются простейшие клапаны на основе пластиковых шариков для регулирования газовоздушного режима и дополнительной стерилизации (при необходимости). Кассеты соединяются друг с другом в нужном количестве в виде ленты. В случае необходимости использования вертикальных кассет их помещают в держатели.

Работа по выращиванию культуры клонального микроразмножения с применением разработанного способа включает в себя следующие этапы:

1. Помещение (ручным способом или с помощью автоматического отборника) исходного растительного материала (апикального, соматического и т.д.) в кассеты;

2. Выращивание растительного материала в кассетах (при необходимости для ускорения развития растений с подачей этилена или других газообразных веществ);

3. Регулирование процессов роста в каждой кассете, для чего можно вводить строго индивидуальное необходимое количество регуляторов роста (цитокининов, 2,4-Д и т.д.);

4. Визуальная диагностика состояния кассет (при необходимости частичное удаление несоответствующих требованиям) и отбор проб для диагностики материала на предмет заражения вирусной инфекцией молекулярно-генетическими или иммунно-ферментными методами;

5. Перенос полученного растительного материала в грунт (кассеты освобождаются от пленки и растительный материал может непосредственно переноситься в почвогрунт, что существенно снижает затраты труда при клональном размножении декоративных культур).

Использование прозрачных материалов и одноразовый характер кассет с дополнительными клапанами позволяет существенно снизить затраты на производство посадочного материала однолетних и многолетних культур и повысить технологичность работ при ускоренном микроклональном размножении растений, обеспечивающих стабильное сохранение сортовых особенностей.

Расчеты экономического эффекта от использования предлагаемого способа оцениваются в сумме 200-260 руб. на один образец клонального микроразмножения.

Способ можно осуществить с использованием стандартного оборудования и материалов.

1. Способ производства безвирусного посадочного материала однолетних и многолетних культур, заключающийся в том, что выращивают клеточный материал растений на питательных средах с различным составом и свойствами с помощью культуры меристемных тканей, отличающийся тем, что выращивание посадочного материала осуществляется в одноразовых двухблочных кассетах, выполненных с клапанами, с индивидуальным видом питательной среды, позволяющих регулировать состав газоводушной смеси, в том числе и с добавлением этилена, обеспечивать постоянный контроль состояния и ускорять процесс переноса полученного растительного материала в грунт.

2. Способ производства безвирусного посадочного материала однолетних и многолетних культур по п.1, отличающийся тем, что кассеты могут соединяться друг с другом в нужном количестве в виде ленты.