Способ размножения иммунноустойчивых образцов картофеля in vitro на аэрогидропонике

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ размножения иммунноустойчивых образцов картофеля in vitro на аэрогидропонике, включающий орошение оснований черенков регенерантов, где в качестве питательного раствора вводят водный препарат Флорон в концентрации 0,5% с добавлением пектина в концентрации 0,3-0,4% водного раствора Флорона, причем, пектин готовят из кортофельных очисток оздоровленных клубней того же сорта или гибрида размножаемых регенерантов. Изобретение позволяет упростить техническое решение и размножить оздоровленный материал, свободный от вирусов. 2 табл.

 

Изобретение относится к области биотехнологии и может найти применение при размножении иммунного исходного материала картофеля для дальнейшего семеноводства.

Известен способ, в котором клональное микроразмножение растений осуществляется в культуре in vitro путем микрочеренкования регенерантов и укоренения черенков на питательной среде, в которой в качестве источника углерода для ускорения используют фруктозу (патент №20580780, опубликован 10.06.1997 г. МПК AO1H 4/00).

Однако культивирование черенков осуществляют в гетеротрофных условиях, что удлиняет сроки получения растений - регенератов в сравнении с автотрофными условиями культивирования. Для культивирования растений в пробирках необходимо освещение в пределах 20-30 вольт. При этом питательная среда должна содержать достаточное количество органических соединений, витаминов, гормонов и микроэлементов. Биологически активные компоненты могут привезти к генетическим изменениям в процессе размножения in vitro.

Известен также способ, при котором получают устойчивый к болезням исходный материал, где культивирование проводят на питательных средах определенного состава (патент №2524424, опубликован 27.07.2014, бюл. №21 МПК АО1Н 4/00, АОН 1/00, АОН 5/00).

Однако известный способ усложнен тем, что регенеранты срезают и переносят на другую среду, где соблюдают определенную температуру и освещенность с последующим отбором болезнеустойчивых форм, что усложняет способ.

Известен способ, где регенеранты размножают путем введения в раствор глицина, активированного угля и аскорбиновой кислоты (патент №2329639 опубликован 27.07.2009. бюл. №21, МГК АО1Н 4/00).

В таком способе размножают образцы при разных температурах и освещении, что также усложняет способ.

Известно техническое решение, при котором размножение регенерантов осуществляют этиолированием проростков стерилизацией в 0,1%-ом растворе дианцида в течение 3-5 минут и дальнейшей промывкой водой, кроме того, в питательную среду клубнеобразования вносят сахарозу, феруловую кислоту, кинетин, тиамин (патент №2632938, опубликован 11.10.2017, бюл. №29, МГК АО1Н 4/00).

Данное техническое решение достаточно сложное и затратное для создания питательной среды с включением кислот и других ингредиентов.

Наиболее близким техническим решением является способ клонального размножения в автотрофных условиях на гидропонике, где в качестве питательной среды используют фруктозу, минеральные элементы путем периодического орошения оснований черенков при содержании регенерантов не менее 60 ВТ ФАР/м путем периодического их подтопления раствором (патент №2617948, опубликован 28.04.2017, бюл. 1, МГК АО1Н 4/00).

Недостатком способа-прототипа является систематическая и периодическая подкормка регенерантов, что усложняет способ и повышает затраты.

Технический результат-упрощение способа, снижение затрат.

Техническое решение заявленного объекта заключается в том, питательный раствор готовят на препарате ФЛОРОН в концентрации 0,5% с добавлением картофельного пектина в количестве 0,3-0,4% водного раствора, причем пектин готовят из картофельных очисток оздоровленных клубней того же сорта или гибрида размножаемых регенератов.

Способ осуществления следующим образом.

В состав препарата «ФЛОРОН» входят: свободные аминокислоты 4%, биостимулирующие и корнеобразующие факторы - 1,46%, цитокинины 0,03%. Общее количество органического вещества - 8%, азота - 1%. фосфора - 10%, калия - 10%, бора - 0,25%, молибдена - 0,20%.

К водному раствору «ФЛОРОН» добавляют картофельный пектин, приготовленный из здоровых клубней того же сорта. Картофельные очистки измельчают до 1*1 мм, гидролиз экстрагирования пектина растворяют в лимонной кислоте при рН-1 и оптимальной температуре 70-100°С и времени гидролиза 2-5 часов, осаждение пектиновых веществ до 96% этиловым спиртом (соотношение раствора к спирту составляет 1:1,5), отделение осажденного пектина центрифугированием и высушивании в распылительной сушилке. Содержание пектиновых веществ в кожуре картофеля в среднем составляет 14,1%.

Пектин в такой концентрации (0,3-0,4%) хорошо растворяется в водном растворе ФЛОРОНа.

Пектин -лучший органический санитар регенерантов, способный выводить из тканей молодых растений вредные микроэлементы и натуральные, яды такие как пестициды, радиоактивные элементы, тяжелые металлы и т.д.

При введении в раствор ФЛОРОНа пектин нормализует обмен веществ.

Количество раствора 0,3-0,4%, смешанное с 0,5% раствором «ФЛОРОНа» обеспечивает достаточное количество питательных веществ для нормального развития проростков. Экспериментальным путем установлено, что в период онтогенеза регенерантов сокращается на несколько дней.

Одним из основных факторов в клубнеобразовании на аэрогидропонной установке считается начало образования столонов и клубней. Эта фаза развития за собой влечет формирование клубней и, доводя их до стандартных размеров можно убирать и закладывать на хранение. Гидроаэропонная установка позволяет снимать урожай миниклубней несколько раз. В связи с этим целью наших исследований являлось доведение до стандартных размеров семенных клубней, и дать возможность росту мелких и вновь образовавшимся.

В результате проведенных исследовании выявлено, что обработка растений in vitro стимуляторами и их смесью с пектином существенно влияла на начало формирования столонов и клубней. Так как, обработка известным биопрепаратом Байкалом-ЭМ (конторль) практически не оказывала влияние на начало этой фазы, а обработка пектином несколько сдерживало, что нельзя сказать о ФЛОРОНе и ее смеси с пектином.

Обработка ФЛОРОНом ускоряла начало образования столонов и клубня на 50%, а совместное применение ФЛОРОН 0,5+ Пектин 0,3-0,4% сокращал ее на 50%. Следовательно, сорт Ред Скарлет при обработке растений пектином начал образовывать клубни на 25 дней, Байкалом-ЭМ-21 день, ФЛОРОНа 12 день, а совместное применение ФЛОРОН 0,5%+пектин 0,3-0,4% водного раствора на 6-ой и Байкал-ЭМ + пектин на 19 день. В таких же соотношениях отмечено начало формирования клубней по всем остальным сортам.

Следовательно, на начало формирования клубня существенное влияние оказали обработка ФЛОРОНом и ФЛОРОН+пектин в предлагаемых концентрациях и некоторое различие было отмечено по сортовым особенностям.

Обработка препаратами и их смесями также оказывала существенное влияние на формирование общего количества оздоровленных семенных миниклубней.

Растения, обработанные смесью ФЛОРОНа и пектина сформировали максимальные показатели по высоте растений, количеству стеблей и листового аппарата, что способствовало повышению фотосинтетической активности. На данном варианте в разрезе сортов было сформировано от 28-38 шт/растение стандартных клубней. На варианте с обработкой смесью (ФЛОРОН+пектин) количество клубней удваивалось. Максимальное количество стандартных, свободных от вирусных болезней семенных клубней было сформировано по гибриду 10.3/228 70 шт. / 1 растение.

Полученный семенной материал обладает устойчивостью к комплексу болезней за счет введения в раствор пектина, приготовленного из оздоровленных клубней, и может быть использован в дальнейших селекционных целях. При этом снижаются затраты на различные дорогостоящие ингредиенты, упрощается способ размножения гибридных растений.

Способ размножения иммунноустойчивых образцов картофеля in vitro на аэрогидропонике, включающий орошение оснований черенков регенерантов, отличающийся тем, что в качестве питательного раствора вводят водный препарат Флорон в концентрации 0,5% с добавлением пектина в концентрации 0,3-0,4% водного раствора Флорона, причем, пектин готовят из картофельных очисток оздоровленных клубней того же сорта или гибрида размножаемых регенерантов.