ВЛИЯНИЕ НЕКОТОРЫХ МАКРОЭЛЕМЕНТОВ ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ НА ПРОЛИФЕРАЦИЮ СМОРОДИНЫ ЧЁРНОЙ И КРЫЖОВНИКА IN VITRO Матушкин С.А.

ВЛИЯНИЕ НЕКОТОРЫХ МАКРОЭЛЕМЕНТОВ ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ НА ПРОЛИФЕРАЦИЮ СМОРОДИНЫ ЧЁРНОЙ И КРЫЖОВНИКА IN VITRO

Матушкин С.А. - аспирант

ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии, г. Мичуринск, Россия

е-mail: invitro82@yandex.ru

Matushkin S.A.

 

Резюме: Рассмотрено влияние минерального состава питательной среды Мурасиге–Скуга на пролиферацию смородины чёрной и крыжовника. Установлено, что для сортов смородины чёрной наиболее предпочтительной является среда с полной концентрацией макросолей, а для крыжовника среда – с уменьшенной в 4 раза концентрацией аммония азотнокислого и заменой хлорида кальция на нитрат кальция, что способствовало наибольшему коэффициенту размножения.

Resume. The paper with the effect of mineral composition of Murasige-Skoog nutrient medium on black currant and gooseberry proliferation in vitro. The medium with full concentration of macrosalts is considered to be the most efficient one for black currant cvs. Four-fold reduction of ammonium nitrate and substitution of calcium chloride for calcium nitrate results in more high propagation coefficient.

 

 

Эффективность клонального микроразмножения в значительной степени определяется правильным выбором питательной среды. Химический состав, её физические свойства должны соответствовать тем задачам, которые выполняет среда на каждом этапе микроразмножения. Наиболее часто для размножения плодовых и ягодных культур in vitro используется среда Мурасиге-Скуга (МС), отличающаяся, по данным Н.В. Катаевой и Р.Г. Бутенко (1983), высоким содержанием неорганического азота, который является незаменимым элементом в питательной среде. Реализация морфогенетического потенциала растений в большой степени определяется формой азота и его концентрацией. По мнению Е.В. Колбановой (2009), среды с полной концентрацией макросолей по прописи Мурасиге-Скуга не пригодны для морфогенеза ягодных культур. По её данным, снижение содержания в средах аммонийного (NH₄NO₃) и нитратного азота (KNO₃) в 2 и 3 раза увеличивает регенерационную способность сортов крыжовника. H.Wainwright и A.W. Flegmann (1985) считают, что концентрация KNO₃ и NH₄NO₃  должна составлять 6,7 мкМ.

Также в среде Мурасиге-Скуга присутствует кальций хлористый, который Г.П. Атрощенко (1995) предложил заменить на нитрат кальция, что позволяет устранить отрицательное действие хлорид ионов на развитие эксплантов смородины чёрной.

Целью наших исследований было изучить влияние некоторых макроэлементов в питательной среде на пролиферацию сортов смородины чёрной и крыжовника.

Объектами исследований служили перспективные сорта смородины чёрной Чернавка, Зелёная дымка и крыжовника Серенада, Черносливовый, Казачок, Малахит.

Исследования проводились по методикам, разработанным в ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина в лаборатории биотехнологии: «Клональное микроразмножение плодовых и ягодных культур» (учебное пособие) (2003), «Технология клонального микроразмножения яблони и груши» (методические рекомендации) (2008).

Условия культивирования: освещенность 2-3 тыс. люксов, температура воздуха 24±2⁰С, длительность фотопериода 16 часов, относительная влажность воздуха 30-40%.

Варианты:

Опыт 1. 1 NH₄NO₃ + 1 KNO₃ (контроль); 1/2 NH₄NO₃ + 1/2 KNO₃; 1/4 NH₄NO₃ + 1 KNO₃.

Опыт 2. МС - контроль; Мод. МС – CaCl₂·2H₂O заменён на Ca(NO₃)₂·4H₂O.

Исследования показали, что уменьшение аммонийной формы азота в 4 раза способствовало увеличению коэффициента размножения у сортов крыжовника Черносливовый, Казачок и Малахит в 1,3 – 4,3 раза, по сравнению с другими вариантами, который варьировал от 6,6 – 12,4 шт./экспл. В то время, как у сорта Серенада максимальная пролиферация наблюдалась на среде 1/2 NH₄NO₃ + 1/2 KNO₃ (10,2 шт./экспл.), что в 1,9–2,2 раза больше, чем на других средах (табл. 1).

На среде, где концентрация аммонийного и нитратного азота была уменьшена в 2 раза, побеги пригодные для укоренения (> 1,0 см) образовывались только у сорта крыжовника Черносливовый, у которого отмечено наибольшее количество таких побегов и составляла 18,4 %. У сорта Казачок лучший рост микропобегов наблюдался на среде с концентрацией аммонийной формы азота, уменьшенной в 4 раза – 20,2 %. Увеличение длительности субкультивирования данного сорта приводило к спонтанному корнеобразованию.

В варианте с полным содержанием азота самый высокий коэффициент размножения отмечен у сортов смородины чёрной Чернавка и Зелёная дымка, который варьировал от 2,4 до 3,0 шт./экспл, что в 1,6-2,0 раз больше, по сравнению с другими средами. На среде 1/4 NH₄NO₃ + 1 KNO₃ у сорта крыжовника Черносливовый также наблюдалось спонтанное корнеобразование (количество корней составило 2,8 шт./раст., а их средняя длина - 1,7 см), в то время как у сорта Зелёная дымка образование корней происходило на всех средах и их количество варьировало от 4,4 до 5,8 шт./раст., а длина от 2,7 до 3,4 см.

В состав питательной среды Мурасиге-Скуга входит кальций хлористый CaCl₂·2H₂O, который негативно влияет на рост микропобегов, поэтому он был заменён на Ca(NO₃)₂·4H₂O (Мод. МС). Исследования показали, что для сорта крыжовника Серенада наиболее предпочтительной является среда Мод. МС, на которой коэффициент размножения был в 1,4 раз выше, чем на МС, а для сорта смородины чёрной Чернавка существенных различий между двумя средами не выявлено (табл. 2).

Вывод. Таким образом, на этапе пролиферации для сортов смородины чёрной наиболее предпочтительной является среда с полной концентрацией макросолей по прописи Мурасиге-Скуга, а для крыжовника – с уменьшенной в 4 раза концентрацией аммония азотнокислого. Целесообразно для размножения сортов крыжовника в среде Мурасиге-Скуга заменять хлорид кальция на нитрат кальция, в то время как для смородины чёрной это не имеет существенного значения.
 
1. Атрощенко Г.П. Научные основы ускоренного оздоровления и размножения смородины при производстве элиты: Автореф. дис. … доктора с.-х. наук. – Мичуринск, 1995. – 57 с.
2. Катаева Н.В. Клональное микроразмножение растений / Н.В. Катаева, Р.Г. Бутенко. - М.: Наука, 1983. – 96 с.
3. Колбанова Е.В. Влияние стерилизующих соединений и питательной среды на жизнеспособность и развитие мерстематических верхушек сортов крыжовника в культуре in vitrо / Е.В. Колбанова // Плодоводство: Научные труды, Самохваловичи, 2009. - Т. 21. – С. 252-263.
4. Клональное микроразмножение плодовых и ягодных культур / Колл. авторов: Учебное пособие. – 2-е изд., доп. Воронеж: ВГАУ, 2003. – С. 80.
5. Матушкина О.В. Технология клонального микроразмножения яблони и груши (методические рекомендации) / О.В. Матушкина, И.Н. Пронина// ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии, 2008. – 32 с.
6. Wainwrigt H. The mikropropagation of gooseberry (Ribes uva–crispa L.):II. In vitro proliferation and in vivo establishment / H. Wainwrigt, A.W. Flegmann // Horticultural Science. – 1985. - Vol. 60, №4. – Р. 485-491.