Питательная среда для укоренения растений in vitro

Питательная среда для укоренения растений in vitro

Реферат

 

Использование: в сельском хозяйстве и биотехнологии для процессов укоренения и адаптации различных культур. Сущность изобретения: питательная среда для укоренения растений содержит следующие компоненты, мг/л: аммоний азотнокислый 820 - 830; калий азотнокислый 940 - 960; кальций хлористый 210 - 230; магний сернокислый 180 - 190; калий фосфорнокислый 80 - 90; железо сернокислое 13,4 - 13,8; этилендиаминотетраацетат натрия 18,5 - 18,9; борная кислота 3,0 - 3,2; марганец сернокислый 11,0 - 11,4; цинк сернокислый 4,1 - 4,5; калий йодистый 0,40 - 0,44; натрий молибденовокислый 0,11 - 0,15; медь сернокислая 0,011 - 0,015; кобальт хлористый 0,011 - 0,015; миоинозит 40 - 60; тиамин, пиридоксин, никотиновая кислота по 0,2 - 0,3; аскорбиновая кислота 0,4 - 0,6; индолилмасляная кислота 0,5 - 1,5; гидроксипроизводное бензойной кислоты 0,5 - 10,0; сахароза 14000 - 16000; агар 6000 - 8000; вода - остальное до 1 л. Новым в питательной среде является введение в ее состав гидроксипроизводного бензойной кислоты в концентрации 0,5 - 10,0 мг/л. В результате использования предлагаемого изобретения увеличивается процент укоренения побегов, улучшается развитие корневой и надземной систем растений, а также увеличивается приживаемость пробирочных растений после высадки в нестерильные условия. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и биотехнологии и может быть использовано в процессе укоренения растений.

Известны питательные среды, в состав которых входят в качестве стимуляторов корнеобразования регуляторы роста ауксиновой и фенольной природы (авт. св. N 1692409, кл. A 01 H 4/00, 16.06.88. Нафталиев Н.М.Х., Тюленев В.М. Способ регенерации растений земляники. Бюл. N 43 от 23.11.91; авт. св. N 1706481, кл. A 01 H 4/00, 15.05.90. Упадышев М.Т., Высоцкий В.А. Питательная среда для укоренения побегов ежевики. Бюл. N 3 от 23.01.92). Однако не все регуляторы дают хороший эффект в отношении корнеобразования. Во многих случаях наблюдается сильное каллусообразование, торможение процессов формирования и роста корней, а иногда и отмирание надземной системы. К тому же часто имеет место специфическая сортовая реакция растения на введение в состав среды тех или иных регуляторов роста, что приводит к наличию положительного эффекта только на какой-либо одной культуре или сорте. Это в свою очередь снижает ценность разработки и приводит к потере ее универсальности для других культур.

Лучших результатов по укоренению чаще всего достигают при использовании ИМК. Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является модифицированная питательная среда Мурасиге и Скуга (1962) с добавлением ИМК (Donnelly D.J., Stace-Smith R., Mellor F.C. In vitro culture of three Rubus species. Acta Horticulturae, 1980, N 12, p. 69 - 75).

Недостатком указанной среды является то, что она не позволяет достичь максимально возможного уровня укореняемости и развития корневой и надземной систем на этапе укоренения, а также приживаемости после высадки в нестерильные условия. Это приводит к необходимости увеличения продолжительности культивирования на среде укоренения, снижению выхода посадочного материала, удлинению технологического цикла его производства.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является увеличение процента укоренения побегов, улучшение развития корневой и надземной систем различных растений, а также увеличение приживаемости пробирочных растений при высадке в нестерильные условия.

Задача решается тем, что в питательную среду для укоренения дополнительно вводят гидроксипроизводное бензойной кислоты при следующих концентрациях компонентов, мг/л: аммоний азотнокислый 820 - 830; калий азотнокислый 940 - 960; кальций хлористый 210 - 230; магний сернокислый 180 - 190; калий фосфорнокислый 80 - 90; железо сернокислое 13,4 - 13,8; этилендиаминотетраацетат натрия 18,5 - 18,9; борная кислота 3,0 - 3,2; марганец сернокислый 11,0 - 11,4; цинк сернокислый 4,1 - 4,5; калий йодистый 0,40 - 0,44; натрий молибденовокислый 0,11 - 0,15; медь сернокислая 0,011 - 0,015; кобальт хлористый 0,011 - 0,015; миоинозит 40 - 60; тиамин, пиридоксин, никотиновая кислота по 0,2 - 0,3; аскорбиновая кислота 0,4 - 0,6; индолилмасляная кислота 0,5 - 1,5; гидроксипроизводное бензойной кислоты 0,5 - 10,0; сахароза 14000 - 16000; агар-агар 6000 - 8000; вода - остальное до 1 л. Кроме того, задача решается и тем, что в качестве гидроксипроизводного бензойной кислоты питательная среда содержит салицилат.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемая питательная среда отличается от известной тем, что в ее состав входит гидроксипроизводное бензойной кислоты. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна".

Предложенное техническое решение обладает изобретательским уровнем, так как предложенный состав среды совершенно неочевиден для специалистов, работающих в области культуры тканей, и ранее не был использован для этих целей, то есть предложен впервые.

Применение предлагаемой питательной среды позволяет получать новый эффект - увеличивать укореняемость побегов, улучшать развитие корневой и надземной систем растений, повышать их приживаемость в нестерильных условиях.

Все компоненты предложенной питательной среды производятся промышленностью, поэтому изобретение вполне может быть реализовано в условиях учреждений, работающих в области культуры тканей и органов растений. При этом не требуется разработки специального оборудования.

Пример 1. В бидистиллированную воду вносят компоненты в указанных концентрациях (табл. 1, среда 2). В качестве гидроксипроизводного безнойной кислоты берут салициловую кислоту в концентрации 0,5 мг/л. Объем раствора доводят до 1 л, устанавливают pH 5,5 - 5,7 и при нагревании растворяют навеску агара. Питательную среду разливают по сосудам и автоклавируют при давлении 1 атм (температура 120^oC) в течение 15 - 20 мин, после чего осуществляют высадку побегов.

Как видно из табл. 2, на разработанной среде отмечается увеличение укореняемости в зависимости от вида растения на 10 - 30% (в 1,2 - 2,0 раза), числа корней в 1,4 - 2,7 раза, длины корней в 1,3 - 4,0 раза по сравнению с прототипом. Высота растений на разработанной среде возросла в 1,1 - 1,4 раза. Наибольший эффект в отношении улучшения корнеообразования предложенная среда давала на таких культурах, как груша, ежевика, малино-ежевичный гибрид.

Питательная среда с добавлением салициловой кислоты оказала существенно влияние и на приживаемость растений в нестерильных условиях: она возросла в 1,3 - 5,8 раза по сравнению с известной средой (табл. 3).

Пример 2. Среду готовят и операции осуществляют по примеру 1. Концентрации компонентов указаны в табл. 1, среда 3. В качестве гидроксипроизводного бензойной кислоты используют салициловую кислоту в концентрации 5 мг/л.

Предложенная среда обеспечивает увеличение укореняемости побегов в 1,4 - 2,7 раза, их длины в 1,2 - 12,0 раз, высоты растений в 1,1 - 1,4 раза, приживаемости в нестерильных условиях в 1,1 - 5,9 раза в сравнении с прототипом.

Пример 3. Среду готовят и операции осуществляют по примеру 1. Концентрации компонентов среды указаны в табл. 1, среда 4. Как гидроксипроизводное бензойной кислоты берут салициловую кислоту в концентрации 10 мг/л.

Разработанная среда способствует увеличению укореняемости в 1,3 - 2,7 раза, числа и длины корней соответственно в 1,3 - 4,3 и 1,8 - 9,8 раза, высоты растений в 1,1 - 1,4 раза, приживаемости в 1,1 - 6,2 раза по сравнению с известной средой.

Более низкие (см. среду 1, табл. 2 и 3) или высокие концентрации гидроксипроизводного бензойной кислоты (см. среду 5, табл. 2 и 3) ухудшали развитие растений по сравнению с предложенным диапазоном концентраций, а следовательно, были менее эффективными.

Полученные результаты свидетельствуют о достижении значительного технического эффекта в сравнении с известной средой. В среднем разработанная среда обеспечивает увеличение процента укоренения в 1,7 раза, числа корней в 2,5 раза, длины корней в 3,3 раза, высоты растений в 1,2 раза, а их приживаемости в нестерильных условиях в 2,6 раза по сравнению со средой-прототипом. В лучших вариантах число корней возрастало в 4,5 раза, их длина - в 12 раз, а приживаемость в нестерильных условиях - в 6,2 раза.

Следует особо подчеркнуть универсальный характер предложенной среды, ее пригодность для укоренения различных видов растений.

Формула изобретения

1. Питательная среда для укоренения растений in vitro, содержащая аммоний азотнокислый, калий азотнокислый, кальций хлористый, магний сернокислый, калий фосфорнокислый, железо сернокислое, этилендиаминотетраацетат натрия, борную кислоту, марганец сернокислый, цинк сернокислый, калий йодистый, натрий молибденовокислый, медь сернокислую, кобальт хлористый, миоинозит, тиамин, пиридоксин, никотиновую кислоту, аскорбиновую кислоту, индолилмасляную кислоту, сахарозу, агар, воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит гидроксипроизводное бензойной кислоты при следующем соотношении компонентов, мг/л: Аммоний азотнокислый - 820 - 830 Калий азотнокислый - 940 - 960 Кальций хлористый - 210 - 230 Магний сернокислый - 180 - 190 Калий фосфорнокислый - 80 - 90 Железо сернокислое - 13,4 - 13,8 Этилендиаминотетраацетат натрия - 18,5 - 18,9 Борная кислота - 3,0 - 3,2 Марганец сернокислый - 11,0 - 11,4 Цинк сернокислый - 4,1 - 4,5 Калий йодистый - 0,40 - 0,44 Натрий молибденовокислый - 0,11 - 0,15 Медь сернокислая - 0,011 - 0,015 Кобальт хлористый - 0,011 - 0,015 Миоинозит - 40 - 60 Тиамин - 0,2 - 0,3 Пиридоксин - 0,2 - 0,3 Никотиновая кислота - 0,2 - 0,3 Аскорбиновая кислота - 0,4 - 0,6 Индолилмасляная кислота - 0,5 - 1,5 Гидроксипроизводное бензойной кислоты - 0,5 - 10,0 Сахароза - 14000 - 16000 Агар - 6000 - 8000 Вода - До 1 л 2. Среда по п.1, отличающаяся тем, что в качестве гидроксипроизводного бензойной кислоты она содержит салицилат.

3. Среда по п. 2, отличающаяся тем, что в качестве салицилата она содержит салициловую кислоту.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2