Гидрогумат как фактор повышения резистентности растений in vitro

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Применение в первичном семеноводстве биогенных регуляторов роста растений, способствующих значительному повышению коэффициента размножения ценного оздоровленного материала, являются важным экономическим фактором повышения рентабельности сельскохозяйственного производства. В том числе многие ученые настаивают на актуальности использования регуляторов роста для сокращения потерь при пересадке пробирочных растений в нестерильные условия. В последнее время вышло много работ, в которых продемонстрирован положительный эффект оказываемый гуминовыми кислотами и их производными на растения, в том числе известен стимулятор роста растений Гидрогумат [1].

Препарат Гидрогумат относится к новейшему поколению регуляторов роста растений гуминовой природы, технология производства которых базируется на более глубокой переработке торфяного сырья.

Действующие вещества Гидрогумата представлены широким спектром биологически активных соединений, при этом на долю модифицированных гуминовых кислот приходится около 60 %, фульвокислот - 8-10 %, гуминоподобных веществ - 9-10 %, аминокислот (глицин, лизин, треонин, метионин, тирозин и др) и биогенных аминов (тирамин и др.) - около 2-3 %, низкомолекулярных органических кислот (янтарная, малоновая, яблочная, щавелевая, и др.) - 18-20 %, фенолкарбоновых кислот (салициловая, бензойная, феруловая, кумаровая, ванилиновая, галловая и др.) - до 2 %. Биофизические исследования Гидрогумата показали, что препарат способствует активизации дыхательных, транспортных, энергетических и обменных процессов в клетках растений. Усвоение растениями питательных элементов проходит значительно быстрее, усиливается белковый, фосфорный и нуклеиновый обмен, фотосинтез, что в конечном итоге повышает уровень содержания ферментов, пигментов, витаминов и положительно сказывается на размножении, росте и развитии растений, их урожайности и качестве сельскохозяйственной продукции.

Биохимическими исследованиями установлено, что препарат активизирует работу цитокининов, гиббереллинов и ауксинов - эндогенных регуляторов роста, содержащихся в самих растениях. Этим обуславливается эффективность применения Гидрогумата на ранних стадиях роста растений: повышение энергии прорастания семян, их всхожести, более раннее прохождение начальных фаз развития.

Важным свойством Гидрогумата является антиоксидантная активность. Это свойство определяет высокую активность Гидрогумата как препарата, повышающего устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды (засуха, заморозки, загрязненность почвы пестицидами, избыточными дозами удобрений), а также к негативным изменениям в организме растения, возникающим при стрессовых состояниях. Гидрогумат также повышает устойчивость растений к грибным и бактериальным инфекциям, что обусловлено его иммуномодулирующими свойствами.

Гидрогумат обладает высокими сорбционными свойствами и эффективно связывает метаболиты, выделяемые растениями в процессе жизнедеятельности, снимая «усталость» почвы, возникающую при выращивании растений в монокультуре и на почвах, бедных гумусом. Эти свойствами свидетельствуют о перспективности применения Гидрогумата в культуральных средах. Гидрогумат кроме того, что активизирует рост и развитие растений, увеличивает урожайность зерновых культур на 12-17%, картофеля - на 10-18%, зеленой массы кормовых культур - на 30-40%, повышает устойчивость растений к неблагоприятным условиям, повышает иммунитет растений и снижает их заболеваемость.

Благоприятное влияние гуминовых препаратов отмечено многими исследователями, и на биометрические показатели роста, и на качество растительной продукции [2]. Тем не менее, влияние данных препаратов на процессы адаптации культуральных растений до сих пор не изучено в полной мере. Необходимо провести дополнительные исследования, для того, чтобы установить, каким образом применять гуминовые удобрения на культуральных растениях.

Основные принципы, полученные из теоретических аргументов, следующие: наличие в удобрениях субстанций хиноидной природы оказывает стимулирующее влияние на растения; способность гуминовых субстанций к мелкодисперсной растворимости в воде приводит к повышенной способности их проникновения в растения, при их поступлении в растение быстро нормализуется синтез белков, углеводов, ферментов. Они влияют на фотосинтез и активизируют включение минеральных макро- и микроэлементов в биосинтез, т.е. проявляют свойства биологически активных веществ. Нами заложен лабораторный опыт по изучению влияния препарата Гидрогумат (10% в.р.) на рост и развитие культуральных растений картофеля при введении его следующих концентраций в среду Мурасиге - Скуга. Объектом исследования являлись регенеранты картофеля сорта Невский.

Исследования проводились по следующим вариантам опыта:

Вариант 1 - 0,2 мг/л гидрогумата на 1 л среды;

Вариант 2 - 0,5 мг/л гидрогумата на 1 л среды;

Вариант 3 - 1 мг/л гидрогумата на 1 л среды;

Вариант 4 - 1,5 мг/л гидрогумата на 1 л среды;

Вариант 5 - без препарата гидрогумат.

Опыт проводился на 20 растениях в 5 кратной повторности с использованием в качестве основы культуральной среда Мурасиге-Скуга (модификация ВНИИКХ) в которую вводились дозировки маточного раствора Гидрогумат (10% в.р.). Питательная среда содержит органические компоненты ИМК 1 мг/л, гидролизат казеина 100 мг/л, сахарозу 20 г/л, витамины С, В1, В6, РР. В качестве показателя повышения резистентности мы рассматривали массу культуральных растений, так как этот показатель согласно нашим предыдущим исследованиям оказывает значительное влияние на приживаемость при пересадке in vivo [3].

Исследования показали, что под действием Гидрогумата при введении его в качестве компонента в среду Мурасиге-Скуга значительно повышалась масса культуральных растений (Рисунок 1).

Рис. 1 - Влияние препарата Гидрогумат (10% в.р.) на массу культуральных растений с.Невский

Масса растений в варианте 1 практически была равной массе в контроле, то есть в варианте без применения препарата Гидрогумат, следовательно данная концентрация не эффективна для провышения массы растений in vitro. По сравнению с контролем, в варианте 2 как и в варианте 3 масса растений была больше контроля на 100%. Что говорит о значительном стимулирующем действии данного препарата на массу культуральных растений.

Как показали результаты опыта, под воздействием препарата Гидрогумат активизируется ферментативная активность клеток растения, улучшается проникновение элементов минерального питания из питательного раствора в растения и как итог наблюдается значительное повышение процесса биосинтеза растения in vitro, то есть масса культуральных растений является показателем эффективности использования питательных веществ культуральной среды растением.

Важным моментом увеличения коэффициента размножения меристемных растений является повышение их резистентности при микроклональном размножении. Применение препарата Гидрогумат в дозировке 1-1,5 мг/л в среде Мурасиге - Скуга при микроклональном размножении позволит повысить коэффициент размножения ценного биотехнологического материала растений и значительно повысить эффективность семеноводческой работы. Применение в питательных средах биологически активных веществ, активизирующих метаболизм растительных тканей и процессы биосинтеза значительно повышают эффективность тиражирования, кроме того они позволяют подготовить культуральные растения к пересадочному стрессу и другим условиям питания при дальнейшей передадке in vivo.

Список литературы

растительный микроклональный гуминовый

1. Орлов А.Н. Использование регуляторов роста для повышения фотосинтетического потенциала и урожайности картофеля / А.Н. Орлов, А.А. Володышин // Физиолого-биологические аспекты обработки семян сельскохозяйственных культур. - Ульяновск. - 2003. - С. 137-144.

2. Вахмистров Д.Б. Поверхностная активность гуминовых кислот - одна из причин их стимулирующего действия на рост растений // Физиология растений. - 1989. - Т.36. - С.980-989.

3. Аникина И.Н. Использование Гумата натрия в качестве компонента культуральной среды // Вестник Семипалатинского государственного университета им. Шакарима. - 2013. - № 3. - С.76 -79.

Размещено на Allbest.ru