Способ получения микроклубней картофеля IN VITRO

Изобретение относится к сельскому хозяйству, биотехнологии и семеноводству картофеля, в частности к способу получения микроклубней картофеля на агаризованной питательной среде с уменьшенным содержанием NH₄NO₃, увеличенной в два раза концентрацией хелата железа, добавлением 80 г/л сахарозы без каких-либо фитогормонов.

Известен способ ускоренного получения микроклубней (см. Трофимец Л.Н., Остапенко Д.П., Бойко В.В. и др. Оздоровление и ускоренное размножение семенного картофеля // Методические рекомендации, М, 1985, с. 36), который осуществляют путем выдерживания растений после черенкования в течение 12 суток при обычном 16-часовом фотопериоде и дальнейшим переводом на 30-45 дней на короткодневный - 10-12-часовой фотопериод.

Известен способ получения микроклубней из базальной части расчеренкованных растений картофеля, культивируемых in vitro на питательной среде, содержащей макро- и микроэлементы по прописи Мурасиге-Скуга, Fe-хелат, агар-агар, витамины по Уайту и сахарозу в количестве 80 г/л в темноте при температуре 8-10°C [патент РФ №2329639, МПК А01Н 4/00, опубл. 27.07.2008 г. (аналог)]. В питательную среду дополнительно вводят 3 мг/ л глицина, 1000-2000 мг/л активированного угля и 1-2 мг/л аскорбиновой кислоты.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является способ получения микроклубней за счет высадки одноузловых черенков пробирочных растений картофеля на агаризованную питательную среду, содержащую 80000 мг/л сахарозы и по 1 мг/л 6-БАП и кинетина, и культивирование их при 16-часовом фотопериоде и температуре 25°C с последующим переносом регенерантов на вторые-третьи сутки в условия полной темноты при температуре 18-20°C [патент KZ 24419 кл. А01Н 3/00, А01Н 4/00 опубл. 15.08.2011 (прототип)].

Недостатками данных способов является сложность создания условий получения микроклубней in vitro, а также необходимость использования дорогостоящих фитогормонов, стимулирующих клубнеобразование картофеля in vitro.

Техническим результатом заявленного изобретения является упрощенный способ получения микроклубней без использования фитогормонов за счет изменения минерального состава питательной среды и физических условий культивирования.

Указанный технический результат достигается тем, что культивируемые in vitro растения картофеля черенкуются и помещаются на питательную среду, содержащую макро- и микроэлементы по прописи Мурасиге и Скуга, Fe-хелат, агар-агар, сахарозу (см. таблицу 1). При достижении ими высоты 5-6 см в условиях ламинарного бокса в пробирки с растениями доливается охлажденная до 30°C разработанная питательная среда, состав которой указан в таблице 1. Затем пробирки с растениями помещают в условия полной темноты на 45-60 дней при температуре 21-25°C. В конце этого периода 98% растений образуют 1-2 микроклубня на 1 побег.

Использование разработанной питательной среды также эффективно при использовании в процессе получения микроклубней колб, банок и контейнеров. При этом зафиксирован факт увеличения выхода клубней при использовании емкостей большего объема - колб емкостью 100 мл и банок емкостью 200 мл по сравнению с использованием пробирок с 1-2 клубня на 1 побег в пробирках до 2-3 клубней на 1 побег в колбах и банках.

Экспериментально было установлено, что концентрация сахарозы в питательном растворе напрямую влияла на количество микроклубней. Влияние сахарозы на размер микроклубней было не достоверно (таблица 2).

Опытным путем было доказано, что температурный шок, вызванный доливом теплой питательной среды в культуральные сосуды с последующим помещением растений в темноту, стимулирует у них клубнеобразование без фитогормонов, что удешевляет производство микроклубней. Этому же способствует снижение концентрации аммонийного азота в питательной среде и повышение концентрации сахарозы до 80 г/л.

Данным способом микроклубни получаются физиологически зрелыми. Они хорошо хранятся в условиях пониженных температур (4-8°C) и в дальнейшем после высадки в открытый грунт позволяют получать хороший урожай оздоровленных семенных клубней. Предлагаемый способ получения микроклубней прост и не требует использования дорогостоящих фитогормонов. Его можно рекомендовать предприятиям, занимающимся производством оздоровленного посадочного материала картофеля.

Сущность предлагаемого способа получения микроклубней иллюстрируется следующим примером.

Пример 1. Меристемные растения, достигшие высоты, необходимой для черенкования, черенкуют в стерильных условиях. Полученные черенки помещают в пробирки, колбы или банки, в которые налита агаризованная питательная среда с минеральной основой по Мурасиге и Скугу (графа стандарт таблица 1) на высоту 1,0-1,5 см. При достижении ими высоты 5-6 см в условиях ламинарного бокса в пробирки с растениями доливается охлажденная до 30°C разработанная питательная среда, состав которой указан в таблице 1 до высоты 2,0-2,5 см. Затем пробирки с растениями помещают в условия полной темноты на 45-60 дней при температуре 21-25°C. Для экономии места возможно складировать культуральные сосуды в 2-3 яруса. В конце этого периода 98% растений образуют 1-2 микроклубня на 1 побег в пробирках и 2-3 клубня на 1 побег в колбах и банках. Полученные микроклубни отделяются от побегов, промываются 2-3 раза дистиллированной водой для удаления остатков питательной среды, просушиваются при комнатной температуре и направляются для хранения в условия пониженных температур 4-8°C. В дальнейшем микроклубни направляются на посадку в грунт или на реализацию семеноводческим хозяйствам.