Для поступової адаптації до повітряно-газового режиму відібрані мікроклонів протягом 5 або 10 діб. витримували з відкритим покриттям (ватно-марлеві пробки або ватяні диски). Під час висадки мікроклонів в субстрат після 5 діб. культивування з відкритими пробкою рівень приживлюваності склав 38,3%, а після 10 діб. 54,2%. Приживлюваність рослин, висаджених після 5 діб. культивування з відкритим ватним диском, склала 72,0%, після 10 діб. 82,0%. Приживлюваність рослин, висаджених з культиваційних судин, покритих ватними дисками, в умовах ex vitro варіювала від 62,5 до 92,0% в залежності від субстрату, тоді як приживлюваність регенерантів з культиваційних судин, покритих ватно-марлевою пробкою, була значно нижчою (37,5-54,2%). Найбільш високий рівень приживлюваності мікроклонів ожини сорту 'Triple Crown' відзначений при використанні трехкомпонентного субстрату (Торф, перліт, грунт) в співвідношенні 2: 1: 1.

Анотація наукової статті по промисловим біотехнологій, автор наукової роботи - Іванова-Ханіна Л.В.


ADAPTATION OF BLACKBERRY PLANTS-REGENERATORS TO EX VITRO CONDITIONS

Adaptation to ex vitro conditions is the final stage of the microclonal reproduction process, which significantly affects the economic efficiency of this process. The success of plant adaptation to non-sterile conditions depends on many factors: the type of plant, its biological requirements and the physiological state; composition, density and moisture of the substrate; relative humidity, light intensity, etc. The goal of the work is to optimize the process of transferring the blackberry plants-regenerators variety 'Triple Crown', obtained in vitro, into ex vitro conditions. The blackberry variety 'Triple Crown' was used as object for study, and has a set of economically valuable traits. Well-developed microclones were selected for adaptation to ex vitro conditions; they were cultivated during 5 or 10 days with jar cover (cotton-gauze plugs or cotton pads) half-opened for the gradual adaptation to the air-gas condition. It was established that the rhizogenesis process went quite intensively in both variants of experiment; and on the tenth day of cultivation the roots formation was noted for 70,0-71,7% of microshoots. During further cultivation, the percentage of rooting increased up to 80,0-83,3%. It was established that microclones cultivating in cultivation vessels covered with cotton pads stimulated a formation of a more eveloped root system; the average length of the roots was 41,5 ± 2,2 mm. The value of this indicator during cultivation in vessels covered with cotton-gauze plugs was 36,2 ± 2,8 mm. Analysis of the obtained data showed that increasing the length cultivation in vessels with half-opened jar coating lead to a higher number of surviving plants. Planting microclones into the substrate after 5 days of cultivation with the cotton-gauze jar plug gives survival rate about 38,3%, and after 10 days it goes to 54,2% (which 1,4 times higher). The survival rate of plants planted after cultivating with a slightly open cotton disc during 5 days was 72,0%, after 10 days 82,0%. The following substances were used as substrates: peat with sand (2: 1), peat with perlite (2: 1), peat with sand and soil (2: 1: 1) and peat with perlite and soil (2: 1: 1 ). The analysis of the obtained data showed that the adaptation of microclones planted from cultivation vessels covered with cotton pads was the best. Plant acclimation rate to ex vitro conditions varied from 62,5 to 92,0% depending from substrate, whereas the acclimation rate for regenerants from cultivation vessels covered with a cotton-gauze plug was significantly lower and was 37,5-54,2%. The highest level of microclones survival of blackberry varieties 'Triple Crown' was observed for using a three-component substrate (Peat, perlite, and soil) in a ratio of 2: 1: 1. The adaptation process for plants-regenerators of blackberry variety 'Triple Crown' to the ex vitro conditions has been optimized because of research.


Область наук:

  • промислові біотехнології

  • Рік видавництва: 2019


    Журнал

    Вчені записки Кримського федерального університету імені В. І. Вернадського. Біологія. хімія


    Наукова стаття на тему 'АДАПТАЦІЯ РОСЛИН-регенерантів ОЖИНИ ДО УМОВ EX VITRO'

    Текст наукової роботи на тему «АДАПТАЦІЯ РОСЛИН-регенерантів ОЖИНИ ДО УМОВ EX VITRO»

    ?Вчені записки Кримського федерального університету імені В. І. Вернадського Біологія. Хімія. Том 5 (71). 2019. № 1. С. 30-39.

    УДК 634.713: 576.53

    АДАПТАЦІЯ РОСЛИН-регенерантів ОЖИНИ ДО УМОВ EX VITRO

    Іванова-Ханіна Л. В.

    Академія біоресурсів і природокористування (структурний підрозділ) ФГАОУВО «Кримський федеральний університет імені В.І. Вернадського », Сімферополь, Республіка Крим, Росія Е-mail: lidaivanova-khanina @ rambler.ru

    Для поступової адаптації до повітряно-газового режиму відібрані мікроклонів протягом 5 або 10 діб. витримували з відкритим покриттям (ватно-марлеві пробки або ватяні диски). Під час висадки мікроклонів в субстрат після 5 діб. культивування з відкритими пробкою рівень приживлюваності склав 38,3%, а після 10 діб. - 54,2%. Приживлюваність рослин, висаджених після 5 діб. культивування з відкритим ватним диском, склала 72,0%, після 10 діб. - 82,0%. Приживлюваність рослин, висаджених з культиваційних судин, покритих ватними дисками, в умовах ex vitro варіювала від 62,5 до 92,0% в залежності від субстрату, тоді як приживлюваність регенерантів з культиваційних судин, покритих ватно-марлевою пробкою, була значно нижчою (37 , 5-54,2%). Найбільш високий рівень приживлюваності мікроклонів ожини сорту 'Triple Crown' відзначений при використанні трехкомпонентного субстрату (торф, перліт, грунт) в співвідношенні 2: 1: 1.

    Ключові слова: адаптація ex vitro, мікроклональне розмноження, ожина, субстрат ВСТУП

    Адаптація до умов ex vitro є заключним етапом процесу мікроклонального розмноження, що істотно впливає на економічну ефективність даного процесу. Успішність адаптації рослин до нестерильним умов залежить від багатьох чинників: виду рослини, його біологічних вимог і фізіологічного стану; складу, щільності та вологості субстрату; відносної вологості повітря, інтенсивності освітлення та ін. За період культивування в умовах in vitro рослини набувають деякі особливості, пов'язані з умовами вирощування. Висока, майже 100% -ва вологість повітря в культиваційних судинах сприяє зниженню контролю самими рослинами-регенерантів процесу транспірації [1, 2], т. К. У рослин порушена діяльність устьічного апарату, що формуються листові пластинки позбавлені кутикулярного воску, що захищає від втрати вологи. Доступність поживних речовин і гетеротрофних спосіб харчування сприяє низькою фотосинтетичної активності рослин [3] і формування кореневої системи з незначною кількістю кореневих волосків з невисокою всмоктуючої здатністю, що викликає загибель регенерантів на етапі адаптації [2, 4, 5].

    З огляду на викладене вище, необхідна оптимізація умов переказу рослин в нестерильні умови, розробка сприятливих, східчастих процедур адаптації мікроклонів до повітряно-газового режиму, підбір оптимальних субстратів для перекладу рослин-регенерантів в умови ex vitro. Для того, щоб забезпечити високий рівень приживлюваності і інтенсивне зростання мікроклонів в нестерильних умовах, субстрат повинен характеризуватися хорошою водо- і повітропроникністю, оскільки надлишок вологи призводить до появи кореневих гнилей, подопреванію стебел і загибелі рослин [6]. У той же час він повинен мати високу водоутримуючу і поглинальну здатність, які, поряд з оптимальними фізичними властивостями, створюють сприятливі умови для приживлюваності рослин. Дослідженнями багатьох авторів [1, 7-9] показана ефективність використання для адаптації ягідних рослин до умов ex vitro субстратів, основним компонентом яких є торф. В якості додаткових компонентів, для забезпечення високої повітропроникності до складу субстратів включають крупнозернистий піщаник, вермикуліт або перліт [8-11]. Незважаючи на наявні загальні рекомендації, автори вказують, що для кожного генотипу складу субстратів і співвідношення в ньому компонентів необхідно підбирати емпіричним шляхом.

    Мета роботи - оптимізувати процес перекладу рослин-регенерантів ожини сорту 'Triple Crown', отриманих in vitro, в умови ex vitro.

    МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ

    Як об'єкт дослідження був використаний сорт ожини 'Triple Crown', що характеризується комплексом господарсько-цінних ознак.

    При введенні в культуру in vitro експлантів, субкультівірованія і приготуванні поживних середовищ використовували методики, загальноприйняті в роботах по культурі тканин [14-15]. Культивування in vitro здійснювали на модифікаціях агаризованому живильного середовища Мурасіге і Скуга (МС) з додаванням регуляторів росту, вид і концентрація яких залежала від етапу мікроклонального розмноження [16, 17]. На етапі введення в якості експлантів використовували пазушні бруньки ожини. Через 30 діб культивування сформувалися мікропобегі поділяли на сегменти довжиною 6-10 мм і висаджували на свіже живильне середовище. Для вкорінення використовували живильне середовище з половинною кількістю макро- і мікросолей (^ МС), з додаванням Р-індол-3-масляної кислоти (ІМК) в концентрації 0,2 мг / л [16]. При здійсненні маніпуляцій з пересадки мікропобегов на живильне середовище для вкорінення, в умовах ламінар-боксу, ватно-марлеві пробки замінювали на ватяні диски відповідно до схеми експерименту, фіксуючи їх за допомогою термоусадочної плівки [18]. Культивування здійснювали в пробірках діаметром 15 мм з об'ємом живильного середовища 10 мл, при освітленості 2,0-3,0 клк з 16-ти годинним фотоперіодом, температурі 25 ± 2 ° С і відносній вологості повітря 70%. Зняття морфобіологічні показників проводили кожні 10 діб. Визначення лінійних розмірів рослин-регенерантів і довжини

    коренів здійснювали за допомогою лінійки. Підрахунок кількості коренів здійснювався візуально.

    Для адаптації до умов ex vitro відбирали добре розвинуті мікроклонів, висотою не менше 50 мм і мають не менше 3 шт. коренів. Протягом 5 або 10 діб. їх витримували в пробірках з відкритим покриттям для поступової адаптації до повітряно-газового режиму [12, 13]. Поверхню живильного середовища зволожували автоклавуватися дистильованою водою, після чого надлишок води виливали. Потім підготовлені рослини із залишком живильного середовища на коренях висаджували в ємності об'ємом 200 мл із стерильними субстратами різного складу. Стерилізація субстрату проводилася в сухожарові шафі (150 ° С) протягом 2 годин. Ємності з висадженими рослинами поміщали під покриття з поліетилену для забезпечення оптимального мікроклімату. Умови культивування: температура 24 ± 1 ° С, вологість протягом перших 10 діб. -85 ± 5%, потім знижували до 70%, освітленість 3 клк з дотриманням 16-годинного фотоперіоду. Високу вологість повітря підтримували дрібнокраплинного обприскуванням.

    Експерименти проводили в триразовою повторності, обсяг вибірки 20 мікроклонів.

    Для статистичної обробки експериментальних даних використовували пакет прикладних програм Excel 2010 для Windows ХР. У таблицях представлені середні значення та їх стандартні помилки. Достовірність відмінностей оцінювали за t-критерієм Стьюдента при рівні значущості Р = 0,05.

    РЕЗУЛЬТАТИ І ОБГОВОРЕННЯ

    На початковому етапі адаптації рослин до нестерильним умов часто спостерігається зниження інтенсивності росту регенерантів, опадання листя і навіть загибель рослин. Причинами є фізіологічні порушення, які мають місце у рослин, отриманих в асептичній культурі, в першу чергу інтенсивність транспирация. Дослідженнями [1] встановлено, що інтенсивність транспірації у рослин малини, культивованих in vitro, в 3 рази вище, ніж у рослин, пристосованих до природної вологості повітря. Однак в процесі адаптації рослин-регенерантів до умов ex vitro інтенсивність транспірації поступово знижується.

    З метою попередньої адаптації рослин, що культивуються in vitro, до повітряно-газового режиму та зниженою вологості повітря в роботі використовували метод покриття культиваційних судин ватяними (косметичними) дисками, запропонований С. А. Корнацьких [18] і показав високу ефективність при культивуванні in vitro кісточкових культур.

    Для цього при висадці мікропобегов на середу для вкорінення, в стерильних умовах, ватно-марлеві пробки замінювали на ватяні диски. Оскільки товщина і щільність ватних дисків значно нижче, ніж ватно-марлевих пробок, газообмін внутрішнього обсягу культиваційних судини з навколишнім середовищем значно менше обмежений [18], отже, вже на етапі вкорінення регенеранти можуть

    поступово пристосовуватися до меншої вологості повітря і більш інтенсивному газообміну. В результаті експерименту отримані наступні дані (табл. 1).

    Встановлено, що процес ризогенезу протікав досить інтенсивно в обох варіантах експерименту - вже на десяту добу культивування формування коренів було відзначено у 70,0-71,7% мікропобегов. Протягом наступного культивування відсоток вкорінення підвищився до 80,0-83,3%. За 30 діб культивування рослини формували 4,2-4,8 шт. коренів, при цьому середня довжина коренів становила 36,2-41,5 мм. Приріст пагонів за цей період склав 19,421,4 мм.

    Таблиця 1

    Вплив способу покриття культиваційних судин на інтенсивність росту мікроклонів ожини сорту 'Triple Crown' in vitro (культивування на живильному середовищі У МС з додаванням 0,2 мг / л ІМК)

    Параметри зростання Тривалість культивування, добу.

    10 20 30

    Ватно-марлева пробка

    Укорінюваність,% 71,7 ± 3,3 76,7 ± 1,7 80,0 ± 2,5

    Кількість коренів, шт. 1,6 ± 0,3 2,8 ± 0,6 4,2 ± 0,1

    Довжина коренів, мм 7,8 ± 0,6 21,4 ± 1,7 36,2 ± 2,8

    Приріст пагонів, мм 6,4 ± 0,8 11,8 ± 1,0 19,4 ± 2,0

    ватний диск

    Укорінюваність,% 70,0 ± 1,6 78,3 ± 3,3 83,3 ± 5,0

    Кількість коренів, шт. 1,3 ± 0,2 3,5 ± 0,4 4,8 ± 0,3 *

    Довжина коренів, мм 8,4 ± 0,9 24,8 ± 1,3 * 41,5 ± 2,2 *

    Приріст пагонів, мм 7,2 ± 0,4 13,1 ± 0,6 21,4 ± 1,3

    Примітка. Різниця між варіантами достовірна при * Р = 0,05

    Аналіз зазначених даних дозволяє зробити висновок, що в цілому, біометричні показники при порівнянні двох варіантів покриття культиваційних судин розрізнялися незначно, проте кількість сформованих коренів у варіанті з використанням в якості покриття ватних дисків до кінця періоду культивування було достовірно вище і становило 4,8 ± 0 ,3 шт. У цьому варіанті також був вище показник довжини коренів, що становив на 20-ту добу культивування 24,8 ± 1,3 мм, на 30-ту добу -41,5 ± 2,2 мм. Відомо [1, 8] що більш розвинена коренева система забезпечує кращу приживлюваність і ріст рослин після висадки в нестерильні умови. Таким чином, аналіз отриманих даних дозволяє виділити цей варіант культивування мікроклонів ожини сорту 'Triple Crown' як оптимальний на даному етапі мікроклонального розмноження.

    Для поступової адаптації рослин до повітряно-газового режиму та природної вологості повітря відібрані мікроклонів протягом 5 або 10 діб культивували з відкритим покриттям, періодично зволожуючи поверхню

    живильного середовища стерильною водою, після чого пересаджували їх в підготовлений субстрат для адаптації до ґрунтових умов. В результаті експерименту отримані наступні дані (табл. 2).

    Аналіз отриманих даних показав, що збільшення тривалості культивування в судинах з відкритим покриттям сприяло більш високому кількості тих, що вижили рослин. Так, при висадці мікроклонів в субстрат після 5 діб культивування з відкритими ватно-марлевою пробкою, рівень приживлюваності склав 38,3%, а після 10 діб цей показник був в 1,4 рази вище (54,2%). Різниця між приживання рослин, висаджених після 5 і 10 діб культивування з відкритим ватним диском була несуттєва і склала 71,7% і 82,0% відповідно.

    Таблиця 2

    Вплив покриття культиваційних судини і тривалості попередньої підготовки на приживлюваність мікроклонів ожини сорту 'Triple Crown'

    в умовах ex vitro,%

    Варіант покриття культиваційних судини (фактор А) Тривалість попередньої підготовки, сут. (Фактор В) Середні по фактору А (НСРс5 = 3,8 (6,1%)

    5 10

    Ватно-марлева пробка 38,3 54,2 46,3

    Ватний диск 71,7 82,0 76,9

    Середні по фактору В (НСРо5 = 14,7 (9,0%) 55,0 68,1 НСР05 = 20,8 (12,8%) для приватних середніх

    Порівняння показників впливу варіантів покриття культиваційних судин на приживлюваність мікроклонів в умовах ex vitro дозволило виділити варіант використання ватних дисків. Після 10 діб попередньої підготовки приживлюваність мікроклонів в варіанті використання в якості покриття ватно-марлевих пробок склала 54,2%, при використанні ватних дисків - 82,0% (в 1,5 рази вище). Слід зазначити, що навіть при висадці рослин в субстрат через 5 діб після порушення цілісності покриття культиваційних судин, в варіанті з покриттям судин ватяними дисками приживлюваність склала 71,7%, що є досить високим показником для приживлюваності ягідних рослин [1]. В середньому, приживлюваність мікроклонів після культивування в судинах з покриттям ватяними дисками був істотно вищим і складав 76,9%, ніж при використанні ватно-марлевих пробок (46,3%). Очевидно, використання ватних дисків для покриття культиваційних судин сприяє створенню оптимального мікроклімату, що сприяє більш ефективної подальшої адаптації мікроклонів до умов ex vitro.

    Велике значення при перекладі рослин-регенерантів в умови ex vitro надається питанням підбору та оптимізації складу субстрату. До субстратів ставляться такі вимоги: висока водо- і повітропроникність, легкий гранулометричний склад і невисока щільність. Для адаптації пробіркових рослин ожини сорту 'Triple Crown' в якості субстратів використовували такі суміші: торф з піском в співвідношенні 2: 1 і торф з перлітом в такому ж співвідношенні; торф з піском і грунтом в співвідношенні 2: 1: 1 і торф з перлітом і грунтом в такому ж співвідношенні. В результаті отримані наступні дані (табл. 3).

    Таблиця 3

    Вплив складу субстрату і варіантів покриття культиваційних судин на приживлюваність мікроклонів ожини сорту 'Triple Crown'

    в умовах ex vitro

    Компоненти субстрату Співвідношення компонентів Приживлюваність рослин,%, з ємностей із покриттям

    ватно-марлева пробка ватний диск

    Торф + пісок 2: 1 37,5 62,5

    Торф + перліт 2: 1 47,8 76,0

    Торф + пісок + грунт 2: 1: 1 45,8 80,8

    Торф + перліт + грунт 2: 1: 1 54,2 92,0

    НСР05 5,9 6,1

    Встановлено, що приживлюваність мікроклонів ожини сорту 'Triple Crown' на досліджуваних субстратах варіювала в межах 37,5-92,0% залежно від складу субстрату і варіанти покриття культиваційних судин на етапі вкорінення. Аналіз отриманих даних показав, що найкраще проходила адаптація мікроклонів, висаджених з культиваційних судин, покритих ватними дисками. Приживлюваність рослин в умовах ex vitro варіювала від 62,5 до 92,0% в залежності від субстрату, тоді як приживлюваність регенерантів з культиваційних судин, покритих ватно-марлевою пробкою, була значно нижчою і становила 37,5-54,2%. Найбільш високий рівень приживлюваності мікроклонів ожини сорту 'Triple Crown' був відзначений при використанні трехкомпонентного субстрату (торф, перліт, грунт) в співвідношенні 2: 1: 1. Отримані нами дані узгоджуються з дослідженнями ряду авторів [8, 9, 11], що вказують на ефективність використання для адаптації ягідних рослин субстратів, що містять перліт.

    Таким чином, в результаті досліджень оптимізований процес адаптації рослин-регенерантів ожини сорту 'Triple Crown' до умов ex vitro.

    ВИСНОВОК

    1. Використання на етапі вкорінення in vitro в якості покриття культиваційних судин ватних дисків сприяло формуванню у мікроклонів ожини сорту 'Triple Crown' більш розвиненої кореневої системи -кількість коренів склало 4,8 ± 0,3 шт., Довжина - 41,5 ± 2 , 2 мм.

    2. Тривалість попередньої адаптації до повітряно-газового режиму впливає на приживлюваність мікроклонів ex vitro. Культивування в судинах з відкритим покриттям протягом 10 діб сприяло збільшенню рівня приживлюваності рослин на субстратах в 1,1-1,4 рази.

    3. Рівень приживлюваності мікроклонів ожини сорту 'Triple Crown' в умовах ex vitro після 10 діб попередньої підготовки склав 54,2% при використанні в якості покриття культиваційних судин ватно-марлевих пробок і 82,0% - при використанні ватних дисків.

    4. Використання трехкомпонентного субстрату (торф, перліт, грунт) в співвідношенні 2: 1: 1 сприяло суттєвому підвищенню рівня приживлюваності мікроклонів на етапі адаптації до умов ex vitro.

    Список літератури

    1. Сковородников Д. Н. Адаптація отриманих in vitro рослин малини до нестерильним умов / Д. Н. Сковородников, І. А. Райков, Д. Н. Челяев // Вісник Орел ГАУ. - 2012. - № 2 (35). -З. 70-72.

    2. Муратова С. А. Розмноження садових культур in vitro: методичні рекомендації / С. А. Муратова, Д. Г. Шорников, М. Б. Янковська - Мічурінськ-наукоград, 2008. - 68 с.

    3. Шорников Д. Г. Оптимізація умов культивування in vitro ягідних і декоративних культур / Д. Г. Шорников, С. А. Брюхіна, С. А. Муратова, М. Б. Янковська, Р. В. Папіхін // Вісник ТГУ . -2010. - Т. 15, вип. 2. - С. 640-645.

    4. Яблонська М. І. Біотізація рослин in vitro / М. І. Яблонська, М. С. Гінс, М. А. Молчанова // Вісник РУДН. Агрономія і тваринництво. - 2016. - № 1. - С. 15-20.

    5. Yildiz A. The effect of mycorrhiza in nutrient uptake and biomass of cherry rootstocks during acclimatization / A. Yildiz, A. Cagdas, A. Aslihan, Y. Yesim, S. Sedat, O. Ibrahim // Romanian Biotechnological Letters. - 2010. - Vol. 15, № 3. - P. 5246-5252.

    6. Аладіна О. Н. Адаптація мікрорастеній малини (Rubus L.) та бузку (Syringa L.) до нестерильним умов / О. Н. Аладіна, С. В. Акімова, І. С. Ковальова, С. О. Дубровська, Е. Р. Батрак, С. А. Аладін // Известия ТСХА. - 2009. - Вип. 3. - С. 98-109.

    7. Дедюхина О. Н. Адаптація рослин-регенерантів Eremogone saxatilis (L.) Ikonn. до ґрунтових умов / О. Н. Дедюхина, А. С. Константинова, О. Г. Баранова // Вісник Удмуртського університету. - 2011. - Вип. 3. - С. 31-35.

    8. Деменко В. І. Адаптація рослин, отриманих in vitro до нестерильним умов /

    B. І. Деменко, В. А. Лебедєв // Известия ТСХА. - 2011. - Вип. 1. - С. 60-70.

    9. Рунда А. П. Особливості адаптації ремонтантной малини в умовах ex vitro / А. П. Рунда // Ґрунтознавство і агрохімія. - 2015. - № 1 (54). - С. 223-230.

    10. Галдіна Т. Є. Удосконалення технології дорощування рослин, отриманих в культурі тканини in vitro / Т. Є. Галдіна // Успіхи сучасної науки і освіти. - 2017. - Т. 7, № 2. -

    C.174-177.

    11. Stoevska T. Micropropagation of Raspberris (Rubus idaeus) / T. Stoevska, A. Trifonova, D. Karadocheva // Biotechnology & Biotechnological Equipment, 1995. - Vol. 9, Issue 2-3. - P. 27-30.

    12. Медведєва Н. І. Особливості мікроклонального розмноження інтродуцентів і клонів винограду / Н. І. Медведєва, Н. В. Полівара, Л. П. Трошин // Науковий журнал КубГАУ [Електронний ресурс]. - 2008. - № 40 (6). - Режим доступу: http://ej.kubagro.ru/2008/06/pdf/18.pdf.

    13. Іванова-Ханіна Л. В. Вплив складу субстрату на приживлюваність мікрорастеній Vitis vinifera L. in vivo / Л. В. Іванова-Ханіна // Екосистеми. - 2018. - № 13 (43). - С. 84-88.

    14. Калінін Ф. Л. Методи культури тканин в фізіології і біохімії рослин / Ф. Л. Калінін, В. В. Сарнацький, В. Є. Поліщук. - К .: Наукова думка, 1980. - 488 с.

    15. Бутенко Р. Г. Культура ізольованих тканин і фізіологія морфогенезу рослин / Р. Г. Бутенко.

    - М .: Наука, 1964. - 272 с.

    16. Іванова-Ханіна Л. В. Вплив гормонального складу живильного середовища на інтенсивність росту ожини in vitro / Л. В. Іванова-Ханіна // Вчені записки Кримського федерального університету імені В. І. Вернадського. Біологія. Хімія. - 2018. - Т. 4 (70), № 4. - С. 51-59.

    17. Іванова-Ханіна Л. В. Оптимізація умов введення малини і ожини в культуру in vitro / Л. В. Іванова-Ханіна // Науковий журнал КубГАУ [Електронний ресурс]. - 2014. - № 101 (07). -

    - Режим доступу: http://ej.kubagro.ru/2014/07/pdf/25.pdf.

    18. Корнацький С. А. Технологічні підходи до використання методу in vitro для масового виробництва рослин кісточкових культур / Корнацький С. А. // Міжнародний науково-дослідний журнал. - 2016. - № 10 (52). Ч. 4. - С. 150-152.

    ADAPTATION OF BLACKBERRY PLANTS-REGENERATORS TO EX VITRO CONDITIONS

    Ivanova-Khanina L. V.

    V. I. Vernadsky Crimean Federal University », Simferopol, Crimea, Russia E-mail: lidaivanova-khanina @ rambler.ru

    Adaptation to ex vitro conditions is the final stage of the microclonal reproduction process, which significantly affects the economic efficiency of this process. The success of plant adaptation to non-sterile conditions depends on many factors: the type of plant, its biological requirements and the physiological state; composition, density and moisture of the substrate; relative humidity, light intensity, etc.

    The goal of the work is to optimize the process of transferring the blackberry plantsregenerators variety 'Triple Crown', obtained in vitro, into ex vitro conditions.

    The blackberry variety 'Triple Crown' was used as object for study, and has a set of economically valuable traits. Well-developed microclones were selected for adaptation to ex vitro conditions; they were cultivated during 5 or 10 days with jar cover (cotton-gauze plugs or cotton pads) half-opened for the gradual adaptation to the air-gas condition. It was established that the rhizogenesis process went quite intensively in both variants of experiment; and on the tenth day of cultivation the roots formation was noted for 70,071,7% of microshoots. During further cultivation, the percentage of rooting increased up to 80,0-83,3%. It was established that microclones cultivating in cultivation vessels covered with cotton pads stimulated a formation of a more eveloped root system; the average length of the roots was 41,5 ± 2,2 mm. The value of this indicator during cultivation in vessels covered with cotton-gauze plugs was 36,2 ± 2,8 mm.

    Analysis of the obtained data showed that increasing the length cultivation in vessels with half-opened jar coating lead to a higher number of surviving plants. Planting microclones into the substrate after 5 days of cultivation with the cotton-gauze jar plug

    gives survival rate about 38,3%, and after 10 days it goes to 54,2% (which 1,4 times higher). The survival rate of plants planted after cultivating with a slightly open cotton disc during 5 days was 72,0%, after 10 days - 82,0%.

    The following substances were used as substrates: peat with sand (2: 1), peat with perlite (2: 1), peat with sand and soil (2: 1: 1) and peat with perlite and soil (2: 1: 1 ). The analysis of the obtained data showed that the adaptation of microclones planted from cultivation vessels covered with cotton pads was the best. Plant acclimation rate to ex vitro conditions varied from 62,5 to 92,0% depending from substrate, whereas the acclimation rate for regenerants from cultivation vessels covered with a cotton-gauze plug was significantly lower and was 37,5-54,2% . The highest level of microclones survival of blackberry varieties 'Triple Crown' was observed for using a three-component substrate (peat, perlite, and soil) in a ratio of 2: 1: 1.

    The adaptation process for plants-regenerators of blackberry variety 'Triple Crown' to the ex vitro conditions has been optimized because of research.

    Keywords: ex vitro adaptation, microclonal reproduction, blackberry, substrate

    References

    1. Skovorodnikov D. N., Raikov I. A., Chelyaev D. N. Adaptation of the raspberry plants obtained in vitro to non-sterile conditions, Herald Orel SAU, 2 (35), 70 (2012).

    2. Muratova S. A., Shornikov D. G., Yankovskaya M. B. Reproduction of garden crops in vitro: guidelines, 68 (Michurinsk-naukograd, 2008).

    3. Shornikov D. G., Bryukhina S. A., Muratova S. A., Yankovskaya M. B., Papikhin R. V. Optimization of berry and ornamental crops to cultivation conditions in vitro, TSU Bulletin, 15, 2, 640 (2010).

    4. Yablonskaya M. I., Hins M. S., Molchanova M. A. Plant biotisation in vitro, Vestnik RUDN. Agriculture and Livestock, 1, 15 (2016).

    5. Yildiz A., Cagdas A., Aslihan A., Yesim Y., Sedat S., Ibrahim O. The effect of mycorrhiza in nutrient uptake and biomass of cherry rootstocks during acclimatization, Romanian Biotechnological Letters, 15, 3, 5246 ( 2010).

    6. Aladina ON, Akimova SV, Kovaleva IS, Dubrovskaya SO, Batrak ER, Aladin SA Adaptation of raspberry microplants (Rubus L.) and lilac (Syringa L.) to non-sterile conditions, News of the TAA, 3, 98 ( 2009).

    7. Dedyukhina O. N., Konstantinova A. S., Baranova O. G. Adaptation of regenerated plants Ermegone saxatilis (L.) Ikonn. to soil conditions, Bulletin of Udmurt University, 3, 31 (2011).

    8. Demenko V. I., Lebedev V. A. Adaptation of plants obtained in vitro to non-sterile conditions, News of the TAA, 1, 60 (2011).

    9. Rundya A. P. Specifics of remontant raspberry adaptation to in ex vitro conditions, Soil Science and Agrochemistry, 1 (54), 223 (2015).

    10. Galdina T. E. Improving the growing technology of plants obtained in vitro tissue culture, Progress in modern science and education, 7, 2, 174 (2017).

    11. Stoevska T., Trifonova A., Karadocheva D. Micropropagation of Raspberris (Rubus idaeus), Biotechnology & Biotechnological Equipment, 9, 2-3, 27 (1995).

    12. Medvedeva N. I., Polivara N. V., Troshin L. P. Specifics of microclonal propagation of introduced species and clones of grapes [Electronic resource], Scientific Journal of KubSAU, 40 (6) (2008). - Access Mode: URL: http://ej.kubagro.ru/2008/06/pdf/18.pdf.

    13. Ivanova-Khanina L. V. Influence the composition of substrate on survival rate of microplants of Vitis vinifera L. in vivo, Ecosystemy, 13 (43), 84 (2018).

    14. Kalinin F. L., Sarnatskaya V. V. and Polishchuk V. E. The culture of tissue methods in plant physiology and biochemistry, 488 (Kiev: Naukova Dumka, 1980).

    15. Butenko R. G. The culture of isolated tissues and plant morphogenesis physiology, 272 (Moscow: Science, 1964).

    16. Ivanova-Khanina L. V. Influence of the hormonal composition of nutrient medium on intensity of blackberry growth in vitro, Scientific Notes of V. I. Vernadsky Crimean Federal University. Biology. Chemistry, 4 (70), 4, 51 (2018).

    17. Ivanova-Khanina L. V. Optimizing conditions for introduction of raspberry and blackberry into cultivation in vitro [Electronic resource], Scientific Journal of KubSAU, 101 (07) (2014). - Access Mode: URL: http://ej.kubagro.ru/2014/07/pdf/25.pdf.

    18. Kornatsky S. A. Technological approaches to the in vitro method usage for mass production of stone fruit plants, International Research Journal, 10 (52), 4, 150 (2016).


    Ключові слова: АДАПТАЦІЯ EX VITRO /мікроклонального розмноження /ЕЖЕВИКА /СУБСТРАТ /EX VITRO ADAPTATION /MICROCLONAL REPRODUCTION /BLACKBERRY /SUBSTRATE

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити