Укоренение микроклонов сирени обыкновенной

В связи с трудностями вегетативного размножения некоторых ценных сортов сирени они практически отсутствуют в питомниководческих хозяйствах, чем не только ограничивается распространение их в культуре, но и возникает реальная опасность утери ценных сортов, что может привести к обеднению генофонда. Следовательно, возникает необходимость в разработке способов размножения сирени, которые были бы универсальными для всех сортов и позволили бы создать рентабельную технологию быстрого воспроизводства посадочного материала [3, c. 205].

С помощью технологии in vitro можно быстро получить необходимое количество растений нового сорта или сохранить коллекцию. В настоящее время в технологии микроразмножения сирени освещены отдельные этапы, однако они не отвечают требованиям, предъявляемым селекционерами и питомниководами к получению качественного посадочного материала. Практически на всех этапах размножения возникают сложности, связанные в первую очередь с биологическими особенностями сирени. В связи с этим оптимизация этапов клонального микроразмножения отдельных сортов сирени имеет особую актуальность [2, c. 41].

Исследования проводились в лаборатории микроклональных технологий и меристемного размножения растений БашГАУ в 2022 гг.

Объекты исследований: сирень обыкновенная сортов Красавица Москвы, Надежда, Миссис Эдвард Хардинг.

Методологической базой исследования послужили работы отечественных и зарубежных ученых, занимающихся проблемами биотехнологии растений - Бутенко Р Г, Высоцкого В А, Катаевой H В, Калашниковой Е А, Hartmann HT, Graham С, и др

В качестве стериллизующих агентов использовали:

1. Раствор диацида
2. Перекись водорода 3%
3. Гипохлорит натрия 40%.

На этапах клонирования сирени использовали питательную среду Кворина-Лепуавра (QL)

I этап (введение в культуру) – QL без гормонов;

II этап (размножение) – QL с добавлением гормона цитокининового ряда 6-БАП (1,0 мг/л);

III этап (укоренение) – QL без гормонов.

Маточники сортов находятся в питомнике Ландшафтного центра Изумрудный город. Материал для введения в культуру in vitro был отобран 15 ноября 2022 г.

Отобранные образцы (ветки сирени) мы оставили в лаборатории в воду чтоб почки набухли и начали пробуждаться. Это заняло 3-4 дня.

Для посадки на питательную среду использовали верхушечные (генеративные) и боковые почки (вегетативные). Сначала мы промывали веточки проточной водопроводной водой, затем срезали с них почки со щитком. Затем в ламинаре простериллизовали почки в растворе диацида 6 минут, перекиси водорода 3% (10 мин.), гипохлорита натирия 40% (5 мин.) с последующей трехкратной промывкой стерильной дистиллированной водой. После этого под бинокуляром выделили меристему из почек и посадили на питательную среду QL без гормонов. Через 10 дней тронувшиеся в рост меристемки пересадили на среду для размножения.

Из трех испытанных нами стерилизующих агентов наиболее эффективным оказался диацид, в этом варианте частота контаминации варьировала от 2,5% до 5,0% и отсутствовало повреждение эксплантов. Вторым по эффективности оказался раствор гипохлорита натрия, частота контаминации в этом варианте варьировала от 7,9% до 9,3%, но данный раствор очень агрессивен и вызывал повреждения эксплантов, поэтому количество жизнеспособных эксплантов в этом варианте минимальное. При обработке эксплантов 3% перекисью водорода повреждения отсутствовали, но данный раствор не оказал необходимого стерилизующего эффекта, степень заражения в этом варианте была значительно выше, чем в других и варьировала от 25,5% до 37,8%.

На рост растений в высоту стериллизующие агенты влияния не оказывали, здесь роль сыграли сортовые особенности. Самые крупные побеги формировались у сорта Миссис Эдвард Хардинг (12,3мм), а самые мелкие у сорта Красавица Москвы (6,7мм).

Наши исследования показали, что микроклоны сирени хорошо укореняются на безгормональной среде QL. Это позволяет значительно уменьшить затраты на производство посадочного материала, так как гормоны довольно дорого стоят. Для анализа укореняемости микроклонов сирени мы взяли выборку из 20 растений каждого сорта. Доля укорененных растений варьировала от 87% до 98%. У изучаемых сортов сирени также наблюдались отличия в количестве и длине образованных корней (таблица).

Таблица

Количество укоренившихся в пробирках растений

Наибольшая количество корней было сформировано у растений сирени сорта Миссис Эдвард Хардинг, а наименьшее у сирени сорта Красавица Москвы. Наиболее длинные корни формировались у сирени сорта Надежда, а наиболее короткие у сорта Красавица Москвы. По высоте растений к концу этапа укоренения была отмечена та же тенденция.

При микроклональном размножении растений наиболее ответственным и сложным является этап адаптации и перевод микрорастений в нестерильные условия. Это объясняется тем, что в условиях in vitro влажность воздуха близка к насыщающей, отсутствует градиент водного потенциала между испаряющей поверхностью листа и атмосферой, снижается транспирация из-за дефицита CO2, у растений появляются нефункционирующие устьица, снижается осмотическое давление, происходит обезвоживание корней на агаре и нарушение водного баланса. Это приводит к тому, что при высадке пробирочных растений в грунт они быстро теряют тургор и увядают. Для предотвращения излишних потерь влаги растениями их первое время прикрывают укрывным материалом или высаживают в мини-парники. Мы осуществляли высадку укорененных микроклонов в мини-кассеты и прикрывали сверху прозрачными контейнерами. Растения размещались на светоплощадке и доращивались в условиях лаборатории.

Количество адаптированных растений по вариантам опыта варьировало от 87 до 96 %.

Наибольшая сохранность растений была отмечена у растений сирени сорта Миссис Хардинг, наименьшая – у сорта Красавица Москвы.