Продуктивность картофеля в культуре in vitro в зависимости от состава питательной среды и физических факторов культивирования | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Сельское хозяйство

Опубликовано в Молодой учёный №12 (92) июнь-2 2015 г.

Дата публикации: 12.06.2015

Статья просмотрена: 326 раз

Библиографическое описание:

Балашова Г. С. Продуктивность картофеля в культуре in vitro в зависимости от состава питательной среды и физических факторов культивирования // Молодой ученый. — 2015. — №12. — С. 540-542. — URL https://moluch.ru/archive/92/20299/ (дата обращения: 16.07.2018).

Приведены результаты исследований по изучению влияния регулятора роста, температурного режима и размера пробирок на индукцию образования микроклубней картофеля в культуре in vitro.

Ключевые слова:питательная среда, высота растений, количество междоузлий, микроклубней, температурный режим, регулятор роста.

 

Постановка и состояние изученности проблемы. Сегодня картофель выращивают более чем в 130 странах мира. Для этой культуры, вегетативно размножающейся, характерно, что при длительном бессменном использовании семенного материала наблюдается прогрессирующее с годами снижение урожая в результате процесса вырождения [1]. Основной причиной этого явления является высокая склонность культуры к поражению вирусными, бактериальными и грибковыми болезнями [2]. Ведущее место среди них занимают вирусы. Клубень способен накапливать и передавать инфекцию из репродукции в репродукцию, поэтому вирусные болезни обладают очень высокой инфекционностью — они не только снижают урожайность культуры, а и ухудшают качество семенных клубней [3].

Одним из резервов повышения урожайности картофеля является ее оздоровление от вирусной инфекции. Защита семян картофеля от вирусных и других болезней, а также сохранение репродуктивных свойств сортов обеспечивается системой семеноводства картофеля на оздоровленной основе, конечная цель которой — поставка производителям, которые выращивают товарный картофель, здорового посадочного материала. На систему семеноводства возложена задача получения первичного оздоровленного материала и его размножения в условиях, которые сводят к минимуму возможность повторного поражения вирусами [4]. Основой для получения такого посадочного материала является выращивание микроклубней картофеля в культуре in vitro методом верхушечных меристем. Успех в культивировании клеток тканей и органов растений определяется составом питательной среды, в которую входят микро- и макросоли, витамины, стимуляторы ИУК и кинетин [5]. В настоящее время в открытом грунте широко применяется стимулятор роста растений Витазим, влияние которого на интенсивность клубнеобразования в культуре in vitro не изучено.

На эффективность биотехнологического метода получения исходного материала значительно влияют и другие факторы процесса клубнеобразования. Один из важнейших — температурный фактор, от которого зависят процессы деления клеток и синтез ряда веществ, связанных с метаболизмом растений [6]. Изучение взаимодействия вышеперечисленных факторов и использования в составе питательной среды стимулятора Витазим приобретает актуальность для оптимизации процесса клубнеобразования картофеля в культуре in vitro.

Задачи и методика исследований. Для изучения оптимального режима клубнеобразования картофеля сорта Тирас в культуре in vitro нами в 2010–2012 гг. в условиях микроклональной лаборатории был проведен опыт в соответствии с общепринятыми методиками [4, 8]. На изучение были поставлены три фактора: фактор А — температурные режимы (16–18 °С и 20–23 °С), фактор В — диаметры пробирок (15 мм и 20 мм), фактор С — концентрация регулятора роста Витазим (без Витазима, 0,5 мг/л и 5,0 мг/л стимулятора).

Наблюдение за ростом и развитием растений показало, что средний прирост высоты растений зависел больше от температурного режима. Так, на 20-й день культивирования этот показатель был выше при температуре 16–18 °С, в среднем по фактору, на 1,02 см чем при температуре 20–23 °С (табл. 1). На 40-й день наблюдений прирост растений в высоту при температуре 16–18 °С был также большим в среднем на 0,32 см против температуры 20–23 °С.

Количество междоузлий на 20-й и 40-й день наблюдений было больше при более низких температурах и составляло соответственно 4,1–4,6; 4,6–5,8 шт против 3,7–4,5; 3,8–4,6 шт при температуре 20–23 °С.

Тирас — ранний сорт картофеля. Уже на 20-й день исследований значительное количество растений образовало микроклубни. При температуре 20–23 °С в среднем было образовано 36,8 % микроклубней, что на 23,8 % больше, чем при температуре 16–18 °С.

В дальнейшем развитии растений в большей степени было отмечено положительное влияние на процесс клубнеобразования низких температур. Так, на 40-й день культивирования при температуре 16–18 °С процент растений, образовавших микроклубни в среднем составляет 84,5 % против 57,8 % растений, которые культивировались при температуре 20–23 °С. Максимальное клубнеобразование при более низкой температуре составляло 91 % при концентрации Витазима 5,0 мг/л, диаметре пробирки 20 мм и при выращивании растений in vitro в пробирках диаметром 15 мм без внесения в питательную среду Витазима.

 


Таблица 1

Влияние регулятора роста Витазим, температурного режима и диаметра пробирок на клубнеобразование картофеля раннеспелого сорта Тирас в культуре in vitro, 2010–2012 гг.

Температура, °С

Диаметр пробирки, мм

Содержание

Витазима, мг/л

На день культивирования

20-й

40-й

60-й

80-й

высота растений, см

количество междоузлий, шт.

растений, образовавших, %

прирост высоты растений, см

количество междоузлий, шт.

растений, образовавших, %

растений, образовавших, %

столоны

клубни

столоны

клубни

клубни

клубни

16–18

20

0

4,7

4,5

82

18

0,6

5,1

17

85

97

98

0,5

4,4

4,5

80

19

0,6

5,8

34

66

88

89

5

5,0

4,6

90

10

0,8

5,3

11

91

94

96

15

0

4,4

4,1

92

8

0,4

4,6

10

91

91

92

0,5

5,0

4,4

94

6

0,9

5,6

16

84

93

91

5

4,8

4,5

82

17

0,3

4,8

11

90

94

94

20–23

20

0

3,6

4,0

68

31

0,3

4,1

26

74

79

80

0,5

3,3

3,8

52

49

0,2

3,9

19

86

91

92

5

3,6

4,0

65

30

0,3

4,1

50

46

64

66

15

0

3,3

3,7

57

41

0,4

3,8

35

64

76

79

0,5

4,5

4,5

75

27

0,2

4,6

67

31

55

58

5

3,9

4,1

54

43

0,3

4,3

50

46

56

59

 


На 60-й день исследований 94 % растений сорта Тирас при концентрации Витазима 5,0 мг/л образовали микроклубни в 15-ти и 20-ти миллиметровых пробирках. Максимальный показатель клубнеобразования на этот период наблюдался при температуре 16–18 °С, диаметре пробирок 20 мм и без использования Витазима и составлял 97 %. При использовании повышенной температуры только 70,2 % растений образовали микроклубни, в среднем по фактору.

На 80-й день культивирования количество сформированных микроклубней увеличилось в среднем незначительно: на 0,5 % при температуре 16–18 °С и 2,1 % при 20–23 °С. В среднем по фактору, на 21 % больше растений in vitro образовало микроклубни при использовании температуры 16–18 °С чем при 20–23 °С.

Максимальное клубнеобразование на 80-й день культивирования за три года исследований обеспечивает использование температурного режима 16–18 °С, диаметра пробирки 20 мм без внесения в питательную среду Витазима — 98 %.

Температурный режим оказывал значительное влияние на продуктивность растений картофеля в культуре in vitro раннеспелого сорта Тирас. Использование в процессе культивирования температуры 20–23 °С обеспечивает получение больших на 14,3 % по массе микроклубней, чем при 16–18 °С, в среднем по фактору (табл. 2). Максимальная масса среднего микроклубня получена при диаметре пробирки 20 мм без использования Витазима и составляет 217,3 мг при температуре 20–23 °С. При 16–18 °С — 145,4 мг в пробирках диаметром 15 мм.

При 20–23 °С стимулятор роста Витазим снижал продуктивность растений in vitro. Так, внесение в питательную среду 0,5 мг/л и 5,0 мг/л Витазима уменьшало среднюю массу полученных микроклубней на 50,2 и 104,6 мг при использовании пробирок диаметром 20 мм и на 67,3 и 45,0 мг при 15 мм. Массу микроклубней на одно растение соответственно на 20,2; 92,3 и 88,3; 77,9 мг.

Использование при культивировании температуры 20–23 °С способствовало увеличению на 5,8 % выхода микроклубней массой 300 мг и более.

Выводы. Для получения исходного материала картофеля раннеспелого сорта Тирас в культуре in vitro необходимо проводить выращивание растений в пробирках диаметром 20 мм при температуре 16–18 °С. Выход микроклубней при этом в среднем составляет 94,3 %, вес микроклубней на одно растение — 132,0 мг при массе одного микроклубня 141,1 мг.

Таблица 2

Продуктивность растений картофеля раннеспелого сорта Тирас в культуре in vitro в зависимости от концентрации регулятора роста Витазим, температурного режима и диаметра пробирок, 2010–2012 гг.

Температура, °С

Диаметр пробирки, мм

Содержание

Витазима, мг/л

Масса среднего

микроклубня, мг

Масса микроклубней на

1 растение, мг

Выход микроклубней массой 300 мг и больше, %

Количество растений, образовавших микроклубни, %

16–18

20

0

140,0

136,7

3,0

98

0,5

140,2

122,9

2,0

89

5

143,2

136,3

1,0

96

15

0

145,4

132,9

1,7

92

0,5

103,5

91,1

0,3

91

5

140,8

141,7

4,0

94

20–23

20

0

217,3

172,6

20,0

80

0,5

167,1

152,4

8,0

92

5

112,7

80,3

1,0

66

15

0

181,5

156,7

16,0

79

0,5

114,2

68,4

0,0

58

5

136,5

78,8

1,7

59

Индекс множественной корреляции (R)

0,716

0,742

0,552

0,901

НІР05, мг

А

4,2

4,2

 

 

 

В

5,3

4,2

 

 

 

С

7,4

5,2

 

 

 

Повышение температуры культивирования до 20–23 °С приводит к снижению клубнеобразования на 21 %. Добавление в питательную среду Витазима не оказывало положительного влияния на продуктивность растений картофеля в культуре in vitro.

 

Литература:

 

1.    Картопля / За ред. В. В. Кононученка, М. Я. Молоцького. — Біла Церква, 2002. — Т. 1. — С. 379.

2.    Леонова Н. С. Использование метода культуры ткани в селекции картофеля / Н. С. Леонова // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. — 1986. — № 3. — С.6–10.

3.    Кокшарова М. К. Способы оздоровления и ускоренного размножения семенного картофеля: дис. …канд. с.-х. наук. — Екатеринбург, 2004. — 150 с.

4.    Биотехнологические методы получения и оценки оздоровленного картофеля: рекомендации / [Л. Н. Трофимец, В. В. Бойко, Т. В. Зейрук и др.] — М.: ВО «Агропромиздат», 1988. — 37 с.

5.    Калинин Ф. Л. Методы культуры тканей в физиологии и биохимии растений / Ф. Л. Калинин, В. В Сарнацкая, В. Е. Полищук. — К.: Наукова Думка, 1980. — С. 87.

6.    Мелик-Саркисов О. С. Использование эффекта клубнеобразования в биотехнологии картофелеводства / О. С. Мелик-Саркисов, И. Н. Фадеева // Вестник сельскохозяйственной науки. — 1989. — № 9. — С. 86–91.

7.    Методичні рекомендації щодо проведення досліджень з картоплею / [В. С. Куценко, А. А. Осипчук, А. А. Подгаєцький та ін.]; Ін-т картоплярства. — Немішаєве, 2002. — 183 с.

Основные термины (генерируются автоматически): температурный режим, температура, питательная среда, диаметр пробирки, раннеспелый сорт, диаметр пробирок, культура, микроклубень, растение, выход микроклубней.


Ключевые слова

температурный режим, питательная среда, высота растений, количество междоузлий, микроклубней, регулятор роста

Похожие статьи

Влияние температуры, фотопериода и концентрации микросолей...

концентрация натрия, масса микроклубней, масса среднего микроклубня, выход микроклубней, температурный режим, питательная среда, растение, концентрация, температура, масса.

Технология микроклонального размножения хризантемы...

пробирочные растения легко транспортировать на любые расстояния.

Влияние температуры, фотопериода и концентрации микросолей в питательной среде на продуктивность картофеля в культуре in vitro.

Анализ сортов картофеля по урожайности, ее компонентам...

Раннеспелые сорта: Удача, Жуковский ранний, Метеор, Весна белая, Огниво, Лига, Тарасов, Зорочка, Уладар, Матушка

2014 год также был достаточно благоприятен для роста и развития растений картофеля. Температурный режим был близок к средним многолетним значениям.

Каротиноидный состав плодов тыквы | Статья в журнале...

Тыква (cucurbita) относится к семейству тыквенных, является однолетним растением.

Хроматографическое разделение полученного экстракта проводили в стеклянной колонке диаметром 1 см, которую

Препараты после хроматографии вручную собирали в пробирки.

Проблемы и перспективы селекционной работы по картофелю...

Сорт положительно отзывается на орошение и внесение удобрений. Рекомендуется посадка в первой декаде мая при температуре почвы 8-10˚С протравленными семенами.

Все сорта картофеля селекции самарского НИИСХ переведены в культуру in vitro.

Сравнительная эффективность индукционных питательных сред...

Основные термины (генерируются автоматически): питательная среда, культура пыльников, среда, растение, регенерация растений, культура

Сорта озимого тритикале и озимой ржи селекции Самарского НИИСХ в испытании. Селекция озимого ячменя в Самарском НИИСХ.

Динамика выхода миниклубней картофеля из периода покоя...

Существенно, до 20-36 штук на одно растение, повышается выход миниклубней [1].

Объект эксперимента – миниклубни сорта Ароза, произведенные на гидропонной установке КД-10 в июле 2016 года.

Выделение эндемичных штаммов грибов и ризосферы корней...

Выделенные таким образом штаммы грибов высевали в пробирки на скошенный агор для сохранения и консервирования культуры, а часть использовали для дальнейших исследований.

Для обеспечения растений хлопчатника питательным элементом...

Влияние температуры, фотопериода и концентрации микросолей...

концентрация натрия, масса микроклубней, масса среднего микроклубня, выход микроклубней, температурный режим, питательная среда, растение, концентрация, температура, масса.

Технология микроклонального размножения хризантемы...

пробирочные растения легко транспортировать на любые расстояния.

Влияние температуры, фотопериода и концентрации микросолей в питательной среде на продуктивность картофеля в культуре in vitro.

Анализ сортов картофеля по урожайности, ее компонентам...

Раннеспелые сорта: Удача, Жуковский ранний, Метеор, Весна белая, Огниво, Лига, Тарасов, Зорочка, Уладар, Матушка

2014 год также был достаточно благоприятен для роста и развития растений картофеля. Температурный режим был близок к средним многолетним значениям.

Каротиноидный состав плодов тыквы | Статья в журнале...

Тыква (cucurbita) относится к семейству тыквенных, является однолетним растением.

Хроматографическое разделение полученного экстракта проводили в стеклянной колонке диаметром 1 см, которую

Препараты после хроматографии вручную собирали в пробирки.

Проблемы и перспективы селекционной работы по картофелю...

Сорт положительно отзывается на орошение и внесение удобрений. Рекомендуется посадка в первой декаде мая при температуре почвы 8-10˚С протравленными семенами.

Все сорта картофеля селекции самарского НИИСХ переведены в культуру in vitro.

Сравнительная эффективность индукционных питательных сред...

Основные термины (генерируются автоматически): питательная среда, культура пыльников, среда, растение, регенерация растений, культура

Сорта озимого тритикале и озимой ржи селекции Самарского НИИСХ в испытании. Селекция озимого ячменя в Самарском НИИСХ.

Динамика выхода миниклубней картофеля из периода покоя...

Существенно, до 20-36 штук на одно растение, повышается выход миниклубней [1].

Объект эксперимента – миниклубни сорта Ароза, произведенные на гидропонной установке КД-10 в июле 2016 года.

Выделение эндемичных штаммов грибов и ризосферы корней...

Выделенные таким образом штаммы грибов высевали в пробирки на скошенный агор для сохранения и консервирования культуры, а часть использовали для дальнейших исследований.

Для обеспечения растений хлопчатника питательным элементом...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Влияние температуры, фотопериода и концентрации микросолей...

концентрация натрия, масса микроклубней, масса среднего микроклубня, выход микроклубней, температурный режим, питательная среда, растение, концентрация, температура, масса.

Технология микроклонального размножения хризантемы...

пробирочные растения легко транспортировать на любые расстояния.

Влияние температуры, фотопериода и концентрации микросолей в питательной среде на продуктивность картофеля в культуре in vitro.

Анализ сортов картофеля по урожайности, ее компонентам...

Раннеспелые сорта: Удача, Жуковский ранний, Метеор, Весна белая, Огниво, Лига, Тарасов, Зорочка, Уладар, Матушка

2014 год также был достаточно благоприятен для роста и развития растений картофеля. Температурный режим был близок к средним многолетним значениям.

Каротиноидный состав плодов тыквы | Статья в журнале...

Тыква (cucurbita) относится к семейству тыквенных, является однолетним растением.

Хроматографическое разделение полученного экстракта проводили в стеклянной колонке диаметром 1 см, которую

Препараты после хроматографии вручную собирали в пробирки.

Проблемы и перспективы селекционной работы по картофелю...

Сорт положительно отзывается на орошение и внесение удобрений. Рекомендуется посадка в первой декаде мая при температуре почвы 8-10˚С протравленными семенами.

Все сорта картофеля селекции самарского НИИСХ переведены в культуру in vitro.

Сравнительная эффективность индукционных питательных сред...

Основные термины (генерируются автоматически): питательная среда, культура пыльников, среда, растение, регенерация растений, культура

Сорта озимого тритикале и озимой ржи селекции Самарского НИИСХ в испытании. Селекция озимого ячменя в Самарском НИИСХ.

Динамика выхода миниклубней картофеля из периода покоя...

Существенно, до 20-36 штук на одно растение, повышается выход миниклубней [1].

Объект эксперимента – миниклубни сорта Ароза, произведенные на гидропонной установке КД-10 в июле 2016 года.

Выделение эндемичных штаммов грибов и ризосферы корней...

Выделенные таким образом штаммы грибов высевали в пробирки на скошенный агор для сохранения и консервирования культуры, а часть использовали для дальнейших исследований.

Для обеспечения растений хлопчатника питательным элементом...

Влияние температуры, фотопериода и концентрации микросолей...

концентрация натрия, масса микроклубней, масса среднего микроклубня, выход микроклубней, температурный режим, питательная среда, растение, концентрация, температура, масса.

Технология микроклонального размножения хризантемы...

пробирочные растения легко транспортировать на любые расстояния.

Влияние температуры, фотопериода и концентрации микросолей в питательной среде на продуктивность картофеля в культуре in vitro.

Анализ сортов картофеля по урожайности, ее компонентам...

Раннеспелые сорта: Удача, Жуковский ранний, Метеор, Весна белая, Огниво, Лига, Тарасов, Зорочка, Уладар, Матушка

2014 год также был достаточно благоприятен для роста и развития растений картофеля. Температурный режим был близок к средним многолетним значениям.

Каротиноидный состав плодов тыквы | Статья в журнале...

Тыква (cucurbita) относится к семейству тыквенных, является однолетним растением.

Хроматографическое разделение полученного экстракта проводили в стеклянной колонке диаметром 1 см, которую

Препараты после хроматографии вручную собирали в пробирки.

Проблемы и перспективы селекционной работы по картофелю...

Сорт положительно отзывается на орошение и внесение удобрений. Рекомендуется посадка в первой декаде мая при температуре почвы 8-10˚С протравленными семенами.

Все сорта картофеля селекции самарского НИИСХ переведены в культуру in vitro.

Сравнительная эффективность индукционных питательных сред...

Основные термины (генерируются автоматически): питательная среда, культура пыльников, среда, растение, регенерация растений, культура

Сорта озимого тритикале и озимой ржи селекции Самарского НИИСХ в испытании. Селекция озимого ячменя в Самарском НИИСХ.

Динамика выхода миниклубней картофеля из периода покоя...

Существенно, до 20-36 штук на одно растение, повышается выход миниклубней [1].

Объект эксперимента – миниклубни сорта Ароза, произведенные на гидропонной установке КД-10 в июле 2016 года.

Выделение эндемичных штаммов грибов и ризосферы корней...

Выделенные таким образом штаммы грибов высевали в пробирки на скошенный агор для сохранения и консервирования культуры, а часть использовали для дальнейших исследований.

Для обеспечения растений хлопчатника питательным элементом...

Задать вопрос