Анализ качества стерилизующих агентов и их влияние на объекты микроразмножения в условиях invitro на примере земляники садовой

Размещено на http://www.allbest.ru/

АНАЛИЗ КАЧЕСТВА СТЕРИЛИЗУЮЩИХ АГЕНТОВ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ОБЪЕКТЫ МИКРОРАЗМНОЖЕНИЯ В УСЛОВИЯХ INVITRO НА ПРИМЕРЕ ЗЕМЛЯНИКИ САДОВОЙ (FRAGARIA Ч ANANASSA (WESTON) DUCHESNE) Работа выполнена в рамках договора № 1-04 от 10 мая 2012 «Получение оздоровленного посадочного материала в условиях invitro на примере земляники садовой», заключенного между департаментом АПК Белгородской области и исполнительной дирекции ОГУ «Фонд УНАК».

И.А. Навальнева, И.С. Буковцова

Лаборатория по клонированию декоративных деревьев, цветов и кустарников цеха по благоустройству и озеленению №1 УНИЦ «Агротехнопарка», Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Белгородская государственная сельскохозяйственная академия имени В.Я. Горина», г. Белгород, Россия, irinanavalneva@rambler.ru, sevatari@rambler.ru

Клональным микроразмножением называют неполовое размножение растений с помощью метода культуры тканей, позволяющее получать растения идентичные исходному. В основе получения таких растений лежит способность соматических клеток растений полностью реализовывать свой потенциал развития, т.е. свойство тотипотентности. Метод клонального микроразмножения получает все более широкое распространение во всем мире. В большинстве стран эта технология приобрела коммерческий характер [1].

У земляники материал для введения в культуру invitro обычно берут только в конце сентября. Апексы у земляники берут от растущего «уса» [3].

У испытуемых сортов после отделения от материнского растения оставляют отрезки стебля длинной 1см, которые очищают от чешуек и в таком виде подвергают стерилизации. Стерилизацию проводят различными дезинфицирующими агентами (табл. 1) с последующим трехкратным промыванием в стерильной дистиллированной воде [1, 3].

Таблица 1 Стерилизация исходного растительного материала

В связи с тем, что глубина проникновения заражения в апекс чаще всего неизвестна, используют для посадки не чистую меристему, а более крупные части апекса. Поэтому экспланты земляники достигают длины 1,5 мм. При введение используют безгормональную среду Мурасиге-Скуга (МS) [1, 4].

Цель нашей работы произвести сравнительную оценку качества стерилизующих агентов и их влияние на объекты микроразмножение в условиях invitro на примере земляники садовой.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектом исследования являются стерильные верхушечные столоны (усы) Fragaria Ч ananassa (Weston) Duchesne. Были отобраны наиболее востребованные сорта земляники: «ЗенгаЗенгана», «Лорд», «Гигантелла».

Исследования по культивированию в условиях invitroпроводили в соответствии с методическими указаниями по культуре ткани и органов в селекции растений [1, 3, 4]. Обработка экспериментальных данных выполнена на основе методов математической статистики по методикам, опубликованным Доспеховым [2].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Проведенными исследованиями выявлено, что успех введения в культуру тканей определяется эффективностью стерилизации. Как показал сравнительный анализ действия различных стерилизующих агентов, использование хлорсодержащих веществ обеспечивало достаточную стерильность материала. Среди изученных агентов пергидроль 10-12 % обладал наименьшим стерилизующим эффектом, в основном грибная инфицированность эксплантов составляла 92 % (рис. 1-3, табл. 2).

Таблица 2 Влияние различных стерилизующих агентов на обеззараживание материала в условиях invitro

* - поражение дезинфицирующим агентом слишком большое

Количество стерильных проростков не превышало 8 %. После обработки эксплантов земляники пергидролем с концентрацией 10-12% растения формировались недоразвитыми и уродливыми. Их длина составляла 1-3 мм. Листочки на проростках были скручены и имели светло-зеленый окраску. Корешок растения имел длину 1-2 мм. Оценка состояния проростка по 5 балльной шкале составляла 2 балла. Растения обладали низкой жизнеспособностью, через 10 дней культивирования проростки загнивали и не могли использоваться для дальнейшей работы.

Применение раствора пергидроля с концентрацией примерно 20% обеспечивало больший стерилизующий эффект материала - 60 %. Аномалий в развитии проростков после обработки эксплантов 20%-ым раствором пергидроля не наблюдалось. При этом растения имели хорошо развитую корневую систему с многочисленными боковыми корешками. Длина главного корня составляла 7-8 мм. Утолщенный стебель имел длину 5-6 мм. Проросток был насыщено зеленого цвета. Оценка состояния проростков - 4 баллов.

30%-ый раствор дезэфекта с различным временем экспозиции имел неодинаковый стерилизующий эффект на экспланты. Так было установлено, что наибольшее инфицирование получили пассажи, время обработки которых не превышало 5 мин - 85%. При этом развивающиеся проростки уродливы, листочки не цельные, длина корешков 3-4 мм. Несколько лучше обстоят дела для эксплантов, обрабатывание которых продолжалось 15 мин - 60%, проростки также не жизни способны. После воздействия дезэфекта в течение 60 мин экспланты имели обширные площади повреждения. Даже тщательное удаление поврежденных участков не позволило окончательно от них избавиться и большинство пассажей после посадки на питательную среду очень быстро погибли. Растеньица так же как и в случае с пергидролем не могли использоваться для дальнейшей работы. Наилучшим результат показала стерилизация объектов в течение 30 минут - 35%. При этом растения имели хорошо развитую корневую систему с многочисленными боковыми корешками. Длина главного корня составляла 5-6 мм. Утолщенный стебель имел длину 3-4 мм. Проросток имел насыщенную зеленую окраску. Оценка состояния проростков - 5 баллов

Высокий стерилизующий эффект наблюдался так же после обработки материала 0,1%-ым раствором хлоргексидина - 90 %. При его применении общая зараженность растений составляла 10 %. Использование раствора оказывало положительное действие на жизнеспособность проростков. Так, после двух месяцев культивирования растения выглядели сильными. Длина корешка от 2 до 5 см. Стебелек проростка имел ярко-зеленую окраску, длина составила примерно 0,5-3 см (рис. 4-6). Оценка состояния проростков - 5 балла.

Таким образом, оптимальным стерилизующим агентом для обеспечения стерильности и сохранения высокой жизнеспособности вводимого материала в наших исследованиях был раствор хлоргексидина в концентрации 0,1 %.

растение биология земляника стерилизующий

Литература

1. Бутенко Р.Г. Биология клеток высших растений invitro и биотехнологии на их основе: учеб. Пособие. - М.: ФБК-ПРЕСС, 199. - 160 с.

2. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). -- 5-е изд., доп. и перераб.--М.: Агропромиздат, 1985. -- 351 с.

3. Инновационные технологии возделывания земляники садовой: науч.-практ. изд. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2010. - 88 с.

4. Калинин Ф.Л., Кушнир Г. П., Сарнацкая В.В. Технология микроклонального размножения растений. - Киев: Наукова думка, 1992. - 232 с.

Размещено на Allbest.ru