RU2827225C1 - Method for growing lingonberry (vaccinium vitis-idaea linnaeus) - Google Patents
Method for growing lingonberry (vaccinium vitis-idaea linnaeus) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2827225C1 RU2827225C1 RU2024110353A RU2024110353A RU2827225C1 RU 2827225 C1 RU2827225 C1 RU 2827225C1 RU 2024110353 A RU2024110353 A RU 2024110353A RU 2024110353 A RU2024110353 A RU 2024110353A RU 2827225 C1 RU2827225 C1 RU 2827225C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vitro
- plants
- lingonberry
- nutrient medium
- growing medium
- Prior art date
Links
- 244000077923 Vaccinium vitis idaea Species 0.000 title claims abstract description 31
- 235000017606 Vaccinium vitis idaea Nutrition 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims abstract description 42
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 claims abstract description 25
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003415 peat Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 8
- 241000736285 Sphagnum Species 0.000 claims abstract description 6
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 claims abstract description 5
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 25
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 229930192334 Auxin Natural products 0.000 description 5
- 239000002363 auxin Substances 0.000 description 5
- 239000003630 growth substance Substances 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UQHKFADEQIVWID-UHFFFAOYSA-N cytokinin Natural products C1=NC=2C(NCC=C(CO)C)=NC=NC=2N1C1CC(O)C(CO)O1 UQHKFADEQIVWID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004062 cytokinin Substances 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 3
- SEOVTRFCIGRIMH-UHFFFAOYSA-N indole-3-acetic acid Chemical compound C1=CC=C2C(CC(=O)O)=CNC2=C1 SEOVTRFCIGRIMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 3
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000000851 Vaccinium corymbosum Species 0.000 description 2
- 235000003095 Vaccinium corymbosum Nutrition 0.000 description 2
- 235000021028 berry Nutrition 0.000 description 2
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 2
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- LGGQQYXFFSOIJY-UHFFFAOYSA-N 2-(3-methylbut-2-enyl)-7h-purin-6-amine Chemical compound CC(C)=CCC1=NC(N)=C2NC=NC2=N1 LGGQQYXFFSOIJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010017533 Fungal infection Diseases 0.000 description 1
- 206010020649 Hyperkeratosis Diseases 0.000 description 1
- 208000031888 Mycoses Diseases 0.000 description 1
- NWBJYWHLCVSVIJ-UHFFFAOYSA-N N-benzyladenine Chemical compound N=1C=NC=2NC=NC=2C=1NCC1=CC=CC=C1 NWBJYWHLCVSVIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 235000012511 Vaccinium Nutrition 0.000 description 1
- 241000736767 Vaccinium Species 0.000 description 1
- 240000001717 Vaccinium macrocarpon Species 0.000 description 1
- 208000036142 Viral infection Diseases 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- JTEDVYBZBROSJT-UHFFFAOYSA-N indole-3-butyric acid Chemical compound C1=CC=C2C(CCCC(=O)O)=CNC2=C1 JTEDVYBZBROSJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 1
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000003206 sterilizing agent Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства, лесного хозяйства и биотехнологии и может быть использовано для ускоренного биологического получения оздоровленного посадочного материала путем микроклонального размножения с целью последующей закладки ягодных плантаций.The invention relates to the field of agriculture, forestry and biotechnology and can be used for accelerated biological production of improved planting material by microclonal propagation for the purpose of subsequent establishment of berry plantations.
Известны классические способы получения посадочного материала брусники: ее возможно размножать как семенами, так и вегетативно-корневищными черенками, одревесневшими и зелеными стеблевыми черенками, парциальными кустами с частью корневищ, редко - отрезками корневищ. Недостатками этих способов являются: маленький выход посадочного материала, сезонность в работе (ограниченные сроки заготовки материала), необходимость поддержания в течение 4 недель высокой влажности для адаптации черенков, что приводит к увеличению затрат на получение большого объема посадочного материала и удорожанию технологии (Holloway P. Rooting of Lingonberry, Vaccinium vitis-idaea, Stem Cuttings // Plant. Propagator. 1985. Vol. 31. No. 4. P. 7-9; Сидорович E.A., Рубан H.H., Шерстеникина A.B. Интродукция и опыт выращивания клюквы крупноплодной, голубики высокорослой и брусники // Обзорная информация. Минск: БелНИИНТИ, 1991. С. 1-53; Тяк Г.В., Черкасов А.Ф., Алтухова С.А. Опыт выращивания брусники в условиях Костромской области // Вопросы использования и восстановления древесных и недревесных ресурсов леса южной тайги. М., 1998. С. 50-63; Морозов О.В. Культура брусники обыкновенной (Vaccinium vitis-idea L): проблемы и перспективы: моногр. Минск: Белорусская наука, 2008. 150 с; Тяк Г.В., Курлович Л.Е., Макаров С.С. и др. Размножение перспективных гибридных форм брусники обыкновенной (Vaccinium vitis-idaea L.) // Вестник БГСХА им. В.Р. Филиппова. 2022. №1 (66). С. 113-118).There are known classical methods of obtaining planting material for lingonberries: it can be propagated both by seeds and by vegetative-rhizome cuttings, lignified and green stem cuttings, partial bushes with part of the rhizomes, and rarely by pieces of rhizomes. The disadvantages of these methods are: a small yield of planting material, seasonality in the work (limited time for harvesting material), the need to maintain high humidity for 4 weeks for the adaptation of cuttings, which leads to an increase in the costs of obtaining a large volume of planting material and an increase in the cost of the technology (Holloway P. Rooting of Lingonberry, Vaccinium vitis-idaea, Stem Cuttings // Plant. Propagator. 1985. Vol. 31. No. 4. P. 7-9; Sidorovich E.A., Ruban H.N., Sherstenikina A.V. Introduction and experience of growing large-fruited cranberry, highbush blueberry and lingonberry // Review information. Minsk: BelNIINTI, 1991. P. 1-53; Tyak G.V., Cherkasov A.F., Altukhova S.A. Experience of growing lingonberry in the conditions of the Kostroma region // Issues of use and restoration of wood and non-wood resources of the southern taiga forest. Moscow, 1998. pp. 50-63; Morozov O.V. Culture of common lingonberry (Vaccinium vitis-idea L): problems and prospects: monograph. Minsk: Belarusian science, 2008. 150 p; Tyak G.V., Kurlovich L.E., Makarov S.S. et al. Reproduction of promising hybrid forms of common lingonberry (Vaccinium vitis-idaea L.) // Bulletin of the Belarusian State Agricultural Academy named after V.R. Filippov. 2022. No. 1 (66). pp. 113-118).
Однако для получения чистосортного и здорового посадочного материала, освобожденного от вирусной и грибной инфекции, используется метод клонального микроразмножения растений в культуре in vitro, который позволяет в кратчайшие сроки получить большое количество жизнеспособных растений, предназначенных как для садоводов, так и для промышленного выращивания (Калинин Ф.Л., Кушнир Г.П., Сарнацкая В.В. Технология микроклонального размножения растений. Киев: Наукова думка, 1992. 232 с.; Бутенко Р.Г. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнологии на их основе. М.: ФБК-Пресс, 1999. 160 с.; Шевелуха B.C. и др. Сельскохозяйственная биотехнология и биоинженерия: учеб. М.: URSS, 2015.715 с.).However, to obtain purebred and healthy planting material free from viral and fungal infections, the method of clonal micropropagation of plants in vitro culture is used, which allows in the shortest possible time to obtain a large number of viable plants intended both for gardeners and for industrial cultivation (Kalinin F.L., Kushnir G.P., Sarnatskaya V.V. Technology of microclonal propagation of plants. Kyiv: Naukova Dumka, 1992. 232 p.; Butenko R.G. Biology of cells of higher plants in vitro and biotechnology based on them. Moscow: FBK-Press, 1999. 160 p.; Shevelukha B.S. et al. Agricultural biotechnology and bioengineering: textbook. Moscow: URSS, 2015.715 p.).
Известен способ клонального микроразмножения брусники (патент BY 991 C1, А01 Н 4/00, 15.12.1995. Сидорович Е.А., Кутас Н.Н. Способ размножения Vaccinium vitis-idaea L. in vitro) с использованием модифицированной питательной среды Андерсона с добавлением 2-изопентениладенина и индилилуксусной кислоты, однако данный способ направлен на получение каллусовой культуры. При этом имеет место специфическая реакция растения на введение в состав среды тех или иных регуляторов роста в зависимости от сорта, что приводит к наличию положительного эффекта только на какой-либо одной культуре или сорте. В свою очередь это способствует снижению ценности разработки и приводит к потере ее универсальности для других сортов (Сидорович Е.А., Кутас Е.Н. Клональное микроразмножение интродуцированных сортов голубики высокой и брусники обыкновенной в культуре in vitro в связи с генотипами // Вестник Нац. акад. навук Беларусi Сер. бiял. навук. 1998. №3. С. 5-9; Божидай Т.Н., Кухарчик Н.В. Влияние генотипа и ауксина на процесс ризогенеза ex vitro сортов брусники обыкновенной (Vaccinium vitis-idaea L.) // Биотехнология в плодоводстве: мат-лы Междунар. науч. конф. (Самохваловичи, 13-17 июня 2016 г.). Самохваловичи, 2016. С. 99-101).A method of clonal micropropagation of lingonberry is known (patent BY 991 C1, A01 H 4/00, 15.12.1995. Sidorovich E.A., Kutas N.N. Method of propagation of Vaccinium vitis-idaea L. in vitro) using a modified Anderson nutrient medium with the addition of 2-isopentenyladenine and indyl acetic acid, but this method is aimed at obtaining a callus culture. In this case, there is a specific reaction of the plant to the introduction of certain growth regulators into the medium, depending on the variety, which leads to a positive effect only on a particular crop or variety. In turn, this contributes to a decrease in the value of the development and leads to the loss of its universality for other varieties (Sidorovich E.A., Kutas E.N. Clonal micropropagation of introduced varieties of highbush blueberry and common lingonberry in vitro culture in connection with genotypes // Bulletin of the National Academy of Sciences of Belarus Series of Belarusian Science. 1998. No. 3. pp. 5-9; Bozhiday T.N., Kukharchik N.V. Influence of genotype and auxin on the process of ex vitro rhizogenesis of common lingonberry (Vaccinium vitis-idaea L.) varieties // Biotechnology in fruit growing: materials of the International Scientific Conf. (Samokhvalovichi, June 13-17, 2016). Samokhvalovichi, 2016. pp. 99-101).
К наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков относятся способы клонального микроразмножения брусники с использованием питательной среды по прописи Андерсона (1975) с добавлением регуляторов роста цитокининовой, ауксиновой и фенольной природы (Gajdosova A., Ostrolucka M.G., Libiakova G., Ondruskova E. Protocol for Micropropagation of Vaccinium vitis-idaea L. // Protocols for Micropropagation of Woody Trees and Fruits / M. Jain, H. Haggman (eds.). 2007. P. 457-464). Однако к недостаткам данного способа можно отнести недостаточно высокий коэффициент размножения на этапе пролиферации побегов и недостаточный уровень укореняемости и развития корневой и надземной систем растений на этапе укоренения в культуре in vitro. Это приводит к снижению выхода посадочного материала и увеличению цепочки технологического цикла его производства.The closest to the invention in terms of the set of essential features are the methods of clonal micropropagation of lingonberry using a nutrient medium according to Anderson's prescription (1975) with the addition of growth regulators of cytokinin, auxin and phenolic nature (Gajdosova A., Ostrolucka M.G., Libiakova G., Ondruskova E. Protocol for Micropropagation of Vaccinium vitis-idaea L. // Protocols for Micropropagation of Woody Trees and Fruits / M. Jain, H. Haggman (eds.). 2007. P. 457-464). However, the disadvantages of this method include an insufficiently high reproduction coefficient at the stage of shoot proliferation and an insufficient level of rooting and development of the root and aboveground systems of plants at the stage of rooting in vitro culture. This leads to a decrease in the yield of planting material and an increase in the chain of the technological cycle of its production.
Заявляемое изобретение направлено на решение проблемы: повышение коэффициента размножения и процента укоренения микропобегов; снижение затрат на получение стандартного посадочного материала; увеличение урожайности.The claimed invention is aimed at solving the problem of: increasing the multiplication coefficient and rooting percentage of micro shoots; reducing the costs of obtaining standard planting material; increasing crop yield.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении коэффициента размножения растений брусники при снижении трудозатрат на выращивание саженцев.The technical result of the proposed invention consists in increasing the reproduction rate of lingonberry plants while reducing labor costs for growing seedlings.
Для решения указанной проблемы и достижения заявленного результата в способе выращивания брусники, включающем посадку экспланта на питательную среду, введение в культуру in vitro для получения растений-регенерантов, их микрочеренкование и укоренение микрочеренков в культуре in vitro на питательной среде, содержащей углеводы, последующую адаптацию растений к нестерильным условиям ex vitro, в соответствии с предложенным техническим решением:To solve the specified problem and achieve the stated result in the method of growing lingonberries, including planting an explant on a nutrient medium, introducing it into an in vitro culture to obtain regenerated plants, their microcutting and rooting the microcuttings in an in vitro culture on a nutrient medium containing carbohydrates, and subsequent adaptation of the plants to non-sterile ex vitro conditions, in accordance with the proposed technical solution:
- экспланты стерилизуют в растворе AgNO3 0,2% в течение 10 мин;- explants are sterilized in a solution of AgNO3 0.2% for 10 minutes;
- в качестве источника углеводов в питательной среде используют глюкозу в количестве 20,0 г/л питательной среды;- glucose is used as a source of carbohydrates in the nutrient medium in an amount of 20.0 g/l of the nutrient medium;
- на этапе собственно микроразмножения в питательную среду Андерсона добавляют Цитодеф в концентрации 0,1 мг/л;- at the stage of micropropagation itself, Cytodef is added to Anderson’s nutrient medium at a concentration of 0.1 mg/l;
- на этапе укоренения микропобегов в культуре in vitro в питательную среду добавляют индолилмасляную кислоту 1,0 мг/л и березовый уголь 5,0 г/л;- at the stage of rooting of microshoots in vitro culture, indolebutyric acid 1.0 mg/l and birch charcoal 5.0 g/l are added to the nutrient medium;
- на этапе адаптации растений in vitro к почвенным условиям ex vitro используют субстрат из смеси торфа переходного типа и сфагнового очеса в соотношении 3:1.- at the stage of in vitro plant adaptation to ex vitro soil conditions, a substrate made of a mixture of transitional peat and sphagnum moss in a ratio of 3:1 is used.
Преимущества предложенного способа, поясняющие сущность изобретения, представлены в табл. 1-5.The advantages of the proposed method, explaining the essence of the invention, are presented in Tables 1-5.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления способаInformation confirming the possibility of implementing the method
Примеры конкретного выполненияExamples of specific implementation
Стерилизация растительного материала. Для стерилизации стеблей, почек, и других фрагментов растений, предназначенных для вычленения экспланта, применяют водные растворы 5% перекиси водорода, 0,2% нитрата серебра, 5% дезинфицирующего средства Лизоформин 3000, 0,01% дезинфицирующего средства Ника-2, дезинфицирующего средства Доместос в разведении 1:3. Перед тем, как приступить к стерилизации стебли растений тщательно моют щеткой с мылом в теплой проточной воде, промывают бидистиллированной водой и отпускают на 5 секунд в абсолютный спирт, а затем на 5-15 минут - в основной стерилизующий раствор.Sterilization of plant material. To sterilize stems, buds, and other plant fragments intended for explant isolation, use aqueous solutions of 5% hydrogen peroxide, 0.2% silver nitrate, 5% disinfectant Lysoformin 3000, 0.01% disinfectant Nika-2, disinfectant Domestos in a 1:3 dilution. Before sterilization, plant stems are thoroughly washed with a brush and soap in warm running water, rinsed with bidistilled water and placed in absolute alcohol for 5 seconds, and then in the main sterilizing solution for 5-15 minutes.
Этап введения в культуру in vitro. Свободный от вирусов посадочной материал для клонального микроразмножения растений можно получить методом культуры изолированных апикальных меристем, которые являются наиболее здоровой, свободной от вирусов частью растений и представляют собой конус активно делящихся клеток высотой 0,1 мм (100 мкр) и шириной 0,25 мм. На этапе введения в культуру эксплант помещают на модифицированную питательную среду Андерсона (табл. 1) с добавлением регулятора роста Цитодеф в концентрации 0,1 мг/л. Полученные из апикальных меристем растения-регенеранты размножают методом микрочеренкования.Stage of introduction into in vitro culture. Virus-free planting material for clonal micropropagation of plants can be obtained by the method of culture of isolated apical meristems, which are the healthiest, virus-free part of the plant and represent a cone of actively dividing cells 0.1 mm high (100 μm) and 0.25 mm wide. At the stage of introduction into culture, the explant is placed on a modified Anderson nutrient medium (Table 1) with the addition of the growth regulator Cytodef at a concentration of 0.1 mg/l. Regenerated plants obtained from apical meristems are propagated by microcuttings.
В результате исследований выявлено, что на этапе введения в культуру in vitro брусники наиболее эффективными основным стерилизующим агентом оказался 0,2% раствор нитрата серебра при экспозиции 10 мин, где выявлена максимальная жизнеспособность эксплантов (90%) (табл. 2).As a result of the research, it was revealed that at the stage of introduction into the in vitro culture of lingonberry, the most effective main sterilizing agent was a 0.2% solution of silver nitrate with an exposure of 10 minutes, where the maximum viability of explants was revealed (90%) (Table 2).
Клональное микроразмножение путем черенкования. При культивировании микрорастений на питательной среде с добавлением цитокинина 6-БАП происходит снятие апикального доминирования, что приводит к активации развития пазушных меристем, которые в дальнейшем развиваются в микропобеги. Полученные адвентивные микропобеги отделяют от материнского экспланта и самостоятельно культивируют на новой питательной среде. Для увеличения коэффициента размножения применяют микрочеренкование - деление побегов на черенки, содержащих одну или две пазушные почки.Clonal micropropagation by cuttings. When micro plants are cultivated on a nutrient medium with the addition of cytokinin 6-BAP, apical dominance is removed, which leads to the activation of the development of axillary meristems, which subsequently develop into microshoots. The resulting adventitious microshoots are separated from the mother explant and independently cultivated on a new nutrient medium. To increase the multiplication coefficient, microcutting is used - dividing shoots into cuttings containing one or two axillary buds.
В условиях ламинар-бокса нужно достать исходные растения из культурального сосуда и положить их на стерильный матрасик. При помощи скальпеля и пинцета разделить растения брусники на микрочеренки с 2-3 междоузлиями и пересадить на питательную среду 1/2 WPM с добавлением регулятора роста Цитодеф 0,1 мг/л. Уровень рН среды должен быть 4,0...4,5. После этого горлышко сосуда необходимо обжечь над пламенем спиртовки, закрыть пищевой пленкой и поставить в световую комнату, где поддерживается освещение 2500-3000 лк, 16-часовой фотопериод, температура +25°С и влажность воздуха 70%. Культивирование проводят в течение 25-30 суток. Полученный в конце пассажа биоматериал вновь используют для дальнейшего размножения в условиях in vitro.In a laminar flow hood, remove the original plants from the culture vessel and place them on a sterile mattress. Using a scalpel and tweezers, divide the lingonberry plants into micro-cuttings with 2-3 internodes and transplant to a 1/2 WPM nutrient medium with the addition of a growth regulator Cytodef 0.1 mg/l. The pH of the medium should be 4.0...4.5. After this, the neck of the vessel must be burned over the flame of an alcohol lamp, covered with cling film and placed in a light room with illumination of 2500-3000 lux, a 16-hour photoperiod, a temperature of +25°C and air humidity of 70%. Cultivation is carried out for 25-30 days. The biomaterial obtained at the end of the passage is again used for further reproduction in vitro.
Установлено, что на этапе собственно микроразмножения наибольшие значения суммарной длины микропобегов брусники (в среднем 6,3 см) выявлены на питательной среде Андерсона с добавлением регулятора роста Цитодеф в концентрации 0,1 мг/л (табл. 3).It was established that at the stage of micropropagation itself, the highest values of the total length of lingonberry microshoots (on average 6.3 cm) were detected on Anderson's nutrient medium with the addition of the growth regulator Cytodef at a concentration of 0.1 mg/l (Table 3).
Процесс корнеобразования in vitro. На данном этапе необходимо создать наиболее благоприятный состав питательной среды, обеспечивающий получение высокого процента укорененных микропобегов. Для этого на последнем этапе клонального микроразмножения уменьшают концентрацию минеральных солей, сахарозы, а также исключают из состава питательной среды цитокинины. Основным регуляторным фактором корнеобразования является присутствие в составе питательной среды ауксинов. Наиболее часто для этого используют ИМК или ИУК в концентрациях от 1,0 до 5,0 мг/л. Выбор гормона и его концентрации зависит от видовых и сортовых особенностей исследуемых растений. Укоренившиеся микропобеги высаживают в условия грунта для адаптации.The process of in vitro root formation. At this stage, it is necessary to create the most favorable composition of the nutrient medium, ensuring the receipt of a high percentage of rooted microshoots. For this purpose, at the last stage of clonal micropropagation, the concentration of mineral salts, sucrose is reduced, and cytokinins are excluded from the nutrient medium. The main regulatory factor of root formation is the presence of auxins in the nutrient medium. IMC or IAA in concentrations from 1.0 to 5.0 mg / l are most often used for this. The choice of hormone and its concentration depends on the species and varietal characteristics of the plants under study. Rooted microshoots are planted in soil conditions for adaptation.
В условиях ламинар-бокса нужно достать исходные растения из культурального сосуда и положить их на стерильный матрасик. При помощи скальпеля и пинцета разделить растения на микрочеренки длиной 1,0-1,5 см с двумя междоузлиями, удаляя нижние листочки и пересадить их на питательную среду, содержащую ауксин ИМК в концентрации 0,5-1,0 мг/л. После этого горлышко сосуда необходимо обжечь над пламенем спиртовки, закрыть пищевой пленкой и поставить в световую комнату, где поддерживается освещение 2500-3000 лк, фотопериод 16/8 ч, температура +25°С и относительная влажность воздуха 80%. Культивирование проводят в течение 30-50 суток. Полученный в конце пассажа биоматериал вновь используют для дальнейшего размножения в условиях in vitro.In a laminar flow cabinet, remove the original plants from the culture vessel and place them on a sterile mattress. Using a scalpel and tweezers, divide the plants into micro-cuttings 1.0-1.5 cm long with two internodes, removing the lower leaves and transplant them to a nutrient medium containing auxin IMC at a concentration of 0.5-1.0 mg/l. After this, the neck of the vessel must be burned over the flame of an alcohol lamp, covered with cling film and placed in a light room with illumination of 2500-3000 lux, a photoperiod of 16/8 h, a temperature of +25°C and a relative humidity of 80%. Cultivation is carried out for 30-50 days. The biomaterial obtained at the end of the passage is again used for further reproduction in vitro.
Выявлено, что на этапе укоренения микропобегов in vitro брусники наибольшие значения суммарной длины корней (14,2 см) отмечены на питательной среде Андерсона с добавлением ИМК в концентрации 1,0 мг/л и березового угля в количестве 5,0 г/л (табл. 4).It was revealed that at the stage of rooting of in vitro lingonberry microshoots, the highest values of the total root length (14.2 cm) were noted on Anderson's nutrient medium with the addition of IMC at a concentration of 1.0 mg/l and birch charcoal in an amount of 5.0 g/l (Table 4).
Адаптация растений in vitro к нестерильным условиям ex vitro. Для адаптации пробирочных растений в почвогрунт самым благоприятным временем года считается период со 2-й декады апреля. Тогда растения с хорошо развитой корневой системой с 2-3 листьями способны адаптироваться к условиям ex vitro. Почвенный субстрат предварительно проливают 5% раствором перманганата калия и оставляют на 14 суток в темном месте. Для лесных ягодных культур в качестве субстрата используют верховой или переходный торф и песок (3:1) и мульчируют сверху мхом сфагнумом, так как мох является хорошим антисептиком и влагоудержителем. Приготовленный субстрат раскладывают в кассеты или микропарники, в которые пересаживают растения in vitro. Температура должна быть +25°С, влажность - 80…90%. Для успешного и 100% приживаемости целесообразно использовать туманообразующую установку (как правило, используется в производственных масштабах). Для небольших партий растений целесообразно применять микропарники или использовать индивидуальное закрытие растений полиэтиленовыми стаканчиками на 14-20 суток, которые потом убирают. По мере роста растений, их пересаживают в более объемные емкости со свежим субстратом. Дальнейшее их выращивание проходит по принятой агротехнике для данного вида растения.Adaptation of in vitro plants to non-sterile ex vitro conditions. The most favorable time of year for adapting test-tube plants to soil is considered to be the period from the 2nd decade of April. Then plants with a well-developed root system with 2-3 leaves are able to adapt to ex vitro conditions. The soil substrate is pre-watered with a 5% solution of potassium permanganate and left for 14 days in a dark place. For forest berry crops, high-moor or transitional peat and sand (3:1) are used as a substrate and mulched on top with sphagnum moss, since moss is a good antiseptic and moisture retainer. The prepared substrate is laid out in cassettes or microgreenhouses, into which the in vitro plants are transplanted. The temperature should be +25°C, humidity - 80 ... 90%. For successful and 100% survival rate, it is advisable to use a fogging unit (usually used on an industrial scale). For small batches of plants, it is advisable to use micro greenhouses or use individual plant closures in polyethylene cups for 14-20 days, which are then removed. As the plants grow, they are transplanted into larger containers with fresh substrate. Their further cultivation is carried out according to the accepted agricultural technology for this type of plant.
Растения in vitro с хорошо развитой корневой системой вынимают из пробирки пинцетом. Корни промывают в 1% раствором перманганата калия (слабо-розовый цвет) для того, чтобы впоследствии не развивалась патогенная микрофлора. Растения пересадить в кассеты с почвогрунтом, прижать почву и полить водой. После чего кассеты поставить в условия освещения (5000 лк). Каждый день необходимо опрыскивать растения водой в течение 1 недели. Через 10 суток провести первую ревизию растений.In vitro plants with a well-developed root system are removed from the test tube with tweezers. The roots are washed in a 1% solution of potassium permanganate (faint pink color) to prevent the development of pathogenic microflora. The plants are transplanted into cassettes with soil, pressed down on the soil and watered. After that, the cassettes are placed in lighting conditions (5000 lux). Every day, it is necessary to spray the plants with water for 1 week. After 10 days, conduct the first revision of the plants.
Отмечено, что состав субстрата по-разному влиял на процент приживаемости, длину побегов и количество листьев брусники. Наилучший показатель приживаемости (100%) растений составил в варианте использования смеси торфа переходного типа и сфагнового очеса в соотношении 3:1, тогда как на переходном торфе данный показатель составил 80%, смеси торфа с песком 3:1 - 75%, на смеси торфа с перлитом 3:1 - 65% (табл. 5).It was noted that the composition of the substrate had different effects on the survival rate, shoot length and number of lingonberry leaves. The best survival rate (100%) of plants was achieved in the variant using a mixture of transitional peat and sphagnum toxin in a ratio of 3:1, while on transitional peat this indicator was 80%, on a mixture of peat with sand 3:1 - 75%, on a mixture of peat with perlite 3:1 - 65% (Table 5).
Технико-экономические преимущества или иная эффективность изобретения по сравнению с прототипом Technical and economic advantages or other effectiveness of the invention compared to the prototype
Данная технология получения посадочного материала брусники (Vaccinium vitis-idaea L.) может быть использована при массовом получении оздоровленного посадочного материала с последующей закладкой маточников, питомников и сортоучастков. Предложенный способ предусматривает использование в качестве эксплантов меристемы растений, которые пересаживаются на модифицированную питательную среду с добавлением глюкозы, березового угля, а также цитокининов (Цитодеф) и ауксинов (ИМК). Данный способ позволяет повысить коэффициент размножения растений брусники в 5 и более раз, ее адаптацию в нестерильных условиях с применением субстрата из смеси торфа переходного типа и сфагнового очеса (3:1) до 100%, а также снизить в 2 раза трудозатраты при выращивании саженцев брусники.This technology for obtaining lingonberry (Vaccinium vitis-idaea L.) planting material can be used for mass production of improved planting material with subsequent establishment of mother plants, nurseries and variety plots. The proposed method involves the use of plant meristems as explants, which are transplanted to a modified nutrient medium with the addition of glucose, birch charcoal, as well as cytokinins (Cytodef) and auxins (IMK). This method allows increasing the reproduction rate of lingonberry plants by 5 or more times, its adaptation to non-sterile conditions using a substrate made of a mixture of transitional peat and sphagnum toxin (3:1) up to 100%, and also reducing labor costs in growing lingonberry seedlings by 2 times.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2827225C1 true RU2827225C1 (en) | 2024-09-23 |
Family
ID=
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2811144C1 (en) * | 2023-10-18 | 2024-01-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) | Method for growing rubus arcticus (rubus arcticus l.) |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2811144C1 (en) * | 2023-10-18 | 2024-01-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) | Method for growing rubus arcticus (rubus arcticus l.) |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| GAJDOSOVA A. et al. Protocol for Micropropagation of Vaccinium vitis-idaea L. Protocols for Micropropagation of Woody Trees and Fruits, 2007, p. 457-464. ТЯК Г.В. и др. Опыт выращивания брусники в условиях Костромской области, Вопросы использования и восстановления древесных и недревесных ресурсов леса южной тайги, М., 1998, с. 50-63. ЧУДЕЦКИЙ А.И. Укоренение in vitro и адаптация к нестерильным условиям российских сортов брусники обыкновенной, Лесохозяйственная информация, 2023, N 2, с. 102-114. ДОАН Т.Т. и др. Клональное микроразмножение редких и исчезающих видов растений, Известия ТСХА, выпуск 5, 2012 год, с. 48-52. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Casales et al. | Propagation of pecan (Carya illinoensis): a review | |
| Shaheen et al. | Nutrient encapsulation of nodal segments of an endangered white cedar for studies of regrowth, short term conservation and ethylene inhibitors influenced ex vitro rooting | |
| CN113348886A (en) | Rapid grafting propagation cutting method for cut rose or Chinese rose without root buds and leaves | |
| Klaocheed et al. | Plantlet Regeneration and Multiple Shoot Induction from Protocorm-Like Bodies (PLBs) of Medicinal Orchid Species, Dendrobium crumenatum Sw. | |
| US20220174892A1 (en) | Tree eggplant and cultivation method, rapid propagation method and application thereof | |
| Ryago | Features of micro clone reproduction of some currant representatives of the genus Ribes spp | |
| Hung et al. | Production of chrysanthemum synthetic seeds under non-aseptic conditions for direct transfer to commercial greenhouses | |
| RU2827225C1 (en) | Method for growing lingonberry (vaccinium vitis-idaea linnaeus) | |
| Onay et al. | Micrografting of pistachio (Pistacia vera L. cv. Siirt) | |
| RU2825762C1 (en) | Method of growing wild lowbush blueberry (vaccinium angustifolium aiton) | |
| RU2827218C1 (en) | Method of growing kamchatka bilberry (vaccinium praestans lambert) | |
| RU2824883C1 (en) | Method of growing cloudberries (rubus chamaemorus linnaeus) | |
| JPS6258934A (en) | Mass propagation of potato by tissue culture | |
| CN116806688A (en) | Breeding method for accelerating breeding of new variety of grape | |
| JP2990687B2 (en) | Mass production method of Eucalyptus woody cloned seedlings | |
| RU2811144C1 (en) | Method for growing rubus arcticus (rubus arcticus l.) | |
| CN109757234B (en) | Green orange cutting seedling method | |
| RU2847350C1 (en) | Method for obtaining healthy strawberry planting material using the remontant gardening method of microcloning | |
| CN114467753B (en) | Tissue culture method of silvery deer maple | |
| RU2834051C1 (en) | Method for propagation of southern catalpa (catalpa bignonioides) | |
| JP3787624B2 (en) | Method for inducing adventitious roots and adventitious buds in figs | |
| Ряго | Features of micro clone reproduction of some currant representatives of the genus Ribes spp. | |
| CN112385462B (en) | Method for culturing young branch grafted seedlings by using premature macadimia nuts | |
| Natalchuk et al. | Rooting and acclimatization of in vitro produced plants of Prunus cerasus L.‘Ksenia’ | |
| JP2662709B2 (en) | Method for mass production of small bulbs of allium garlic plants |