Результат интеллектуальной деятельности: Способ укоренения и адаптации растений, полученных в культуре in vitro с использованием мха сфагнума

Изобретение относится к области биотехнологии растений и может быть использовано для производства посадочного материала методом клонального микроразмножения. Заключительными этапами технологии клонального микроразмножения являются укоренение в условиях in vitro и их адаптация к условиям ех vitro. Это самые критичные этапы клонального микроразмножения для многих видов растений, что напрямую связано с целым рядом анатомических и физиологических особенностей растений-регенерантов [1]. Аналогами заявляемого способа можно считать существующие технологии клонального микроразмножения [2, 3]. Известны способы укоренения микрорастений на питательной среде и последующей адаптацией с применением почвенных и искусственных субстратов, состоящих из органической основы (кора хвойных пород, торф, компост, древесные опилки) [4, 5, 6, 7]. Известны способы, объединяющие этапы укоренения и адаптации с использованием почвенных и других субстратов [4, 8]. Все используемые для укоренения и адаптации регенерантов субстраты нуждаются в автоклавировании или обработке паром, или в обработке фунгицидами. При адаптации к условиям ex vitro в почве гибель регенерантов (до 30-40%) вызвана действием патогенной микрофлоры.

Недостатками этих методик можно считать более длительные сроки получения адаптированных растений, более высокая трудоемкость и более высокие экономические затраты.

Использование мха сфагнума на стадии укоренения и адаптации делает возможным объединить эти этапы, тем самым сократить сроки получения растений, повысить их качество и практически исключить гибель растений-регенерантов на этапе адаптации к условиям ex vitro и снизить себестоимость. При использовании мха сфагнума укореняемость и приживаемость регенерантов за счет благоприятных физико-химических, асептических свойств мха составляет около ста процентов.

Способ укоренения и адаптации растений, полученных в культуре in vitro, отличающийся тем, что на стадии пролиферации микрорастения пересаживают на вегетирующий мох сфагнум, при этом основание микропобегов предварительно обрабатывают корневином с действующим веществом ИМК.

Преимущества предлагаемой нами технологии укоренения и адаптации растений-регенерантов с использованием мха сфагнума позволяют сделать вывод о соответствии заявленного способа критерию «новизна» делают наше изобретение уникальным. Заявленное изобретение является продуктом творческой деятельности авторов изобретения и соответствует требуемому критерию изобретения - промышленному применению, что подтверждено экспериментальными данными, полученными при реализации способа.

Ход работы

В ходе наших исследований проведен эксперимент по использованию мха сфагнума для укоренения и адаптации растений-регенерантов представителей родов Actinidia, Rosa, Rubus, Syringa и Clematis.

Сфагнум, или Торфяной мох (Sphagnum L.) - болотное растение, род мха. Антибактериальные, дезинфицирующие и даже противогрибковые свойства сфагнума обусловлены теми веществами, которые входят в его состав. Сфагнум содержит фенольные и тритерпеновые соединения, гуминовые или сфагновые кислоты, смолы, сахара, пектиновые элементы и другие вещества. Наряду с антибактериальным и обеззараживающим действием обнаружены дезинфицирующие и противогрибковые свойства мха сфагнума [9]. Мох сфагнум превосходно пропускает воздух и способен впитывать большое количество жидкости. Культивирование регенерантов на вегетирующем сфагновом мхе с предварительной обработкой основания микропобегов корневином с действующим веществом ИМК (индолилмасляная кислота) дает возможность обеспечить постепенное понижение относительной влажности воздуха. Применение мха сфагнума позволяет провести подготовку листового аппарата растений к условиям пониженной влажности воздуха. При высадке такие растения легче адаптируются к условиям теплицы, что подтвердили наши дальнейшие наблюдения. Микрорастения быстро трогаются в рост и отличаются высокими темпами роста и развития. При использовании мха сфагнума укореняемость и приживаемость побегов составляет около ста процентов.

Растения, получаемые с использованием мха сфагнума для укоренения микропобегов, имеют большую высоту, сырую и сухую массу побегов и корней по сравнению с регенерантами, укореняемыми in vitro (Фиг. 1, 2; табл. 1).

Благодаря асептическим свойствам и отсутствию патогенной микрофлоры мха сфагнума нет необходимости в предварительном обеззараживании или пропаривании субстрата, что экономит затраты ручного труда, средств и предотвращает загрязнение окружающей среды (Фиг. 3).

Источники информации

1. Адаптация регенерантов Rhododendron hybridum к условиям ex vitro / А.А. Эрст, Т.И. Новикова, А.В. Каракулов, Ю.Г. Зайцева // Научные ведомости БелГУ. Сер. Естественные науки. - 2012. - Вып. 19, № 9 (128) - С. 44-48.

2. Муратова, С.А. Индукция морфогенеза из изолированных соматических тканей растений / С.А. Муратова, Н.В. Соловых, В.И. Терехова. - Мичуринск: Изд-во МичГАУ, 2011. - 107 с.

3. Ташматова, Л.В. Укоренение и адаптация груши в условиях in vitro / Л.В. Ташматова. - Электронный журнал «Современное садоводство». - 2013. - №1. - режим доступа к журн.: http://vniispk.ru/news/zhurnal/article.phpl.

4. Высоцкий, В.А. Биотехнологические методы в системе производства оздоровленного посадочного материала и селекции плодовых и ягодных растений: дис. … д-ра с-х наук: 06.01.07. - Москва, 1998. - 321 с.

5. Пат. 2366153, Российская Федерация, МПК A01G 1/00. Способ доращивания in-vitro растений ягодных и декоративных кустарников в нестерильных условиях / Аладина О.Н., Акимова С.В., Ковалева И.С., Аладин С.А., Архангельский В.Н., Батрак Е.Р.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО РГАУ - МСХА им. К.А. Тимирязева. - № 2007145663/12; заявл. 11.12.07; опубл. 10.09.09, бюл. № 25. - 13 с.

6. Пат. 2483530, Российская Федерация, МПК А01Н 4/00. Способ адаптации пробирочных растений к нестерильным условиям / Ребров А.Н.; заявитель и патентообладатель ФГБНУ ВНИИ виноградарства и виноделия имени Я.И. Потапенко. - № 2012102275/10; заявл. 23.01.12; опубл. 10.06.13, Бюл. № 16. - 8 с.

7. In vitro culture of Cedrela fissilis Vellozo (Meliaceae) / Eduardo da Costa Nunes, Carolina Volkmer de Castilho, Fabio Netto Moreno and Ana Maria Viana. // Plant Cell, Tissue and Organ Culture. - 2002. - Vol. 70, №.3. - P. 259-268.

8. Упадышев, M.T. Размножение ежевики и малины черной методом культуры тканей / М.Т. Упадышев, В.А. Высоцкий // Садоводство и виноградарство. - 1991. - №6. - С. 24-27.

9. Седельникова, Н.В. Переселенцы: (Лишайники и мхи): учебное пособие / Н.В. Седельникова. - Новосибирск: Культур.-обществ. центр «Мост». - 1997. - 59 с.