Оптимизированная питательная среда для укоренения побегов винограда в культуре in vitro, сорт "Августин" Российский патент 2021 года по МПК A01G31/00 

Описание патента на изобретение RU2751114C1

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к биотехнологии, и может быть использовано в питомниководстве при получении оздоровленного посадочного материала при помощи методов клонального микроразмножения.

Известны питательные среды различного минерального состава, предназначенные для укоренения ягодных и плодовых растений in vitro (Алексеенко Л.В. Подбор питательных сред для клонального микроразмножения нейтральнодневных и ремонтантных сортов земляники / Алексеенко Л.В., Высоцкий В.А / Плодоводство и ягодоводство России: Сб. науч. работ / ВСТИСП. - М., 1997. - Т. IV. - С.77-82, Шипунова А.А. Подбор минеральной основы питательных сред для клонального микроразмножения жимолости в производственных условиях. / Шипунова А.А., Высоцкий В.А./ Плодоводство и ягодоводство России: Сб. науч. работ / ВСТИСП. - М, 2001. Т. VII. С.158-163).

Наиболее часто для укоренения побегов, полученных в культуре in vitro, исследователи используют половину макро- и микросолей по прописи, разработанной Мурасиге и Скуга (MS 1/2), (Murashige Т., Skoog F.A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures // Physiol. Plant. - 1962. - vol. 5, 95 - P. 473-497).

Для наиболее эффективного ее применения исследователи практически всегда оптимизируют ее состав, изменяя гормональный фон или вводя различные добавки в виде аминокислот, витаминов, препаратов нового поколения (Белошапкина О.О. Использование биопрепаратов при клональном микроразмножении земляники / Белошапкина О.О., Жаркова И. В.// Докл. ТСХА. - 2001. - №273, ч. 2. - С.284-289). Значительно реже исследователи изменяют минеральный состав и, как правило, незначительно.

При этом следует отметить, что минеральный состав среды Мурасиге и Скуга (МС) плохо подходит для укоренения побегов, полученных in vitro, так как среда разрабатывалась для культивирования каллусов и каллусных клеток и учитывает, прежде всего, условия для их развития. Соотношение и концентрации макроэлементов в среде неоптимальные относительно потребности в них микрорастений винограда, что в процессе культивирования приводит к дисбалансу минеральных солей, сдвигу рН питательной среды и как следствие ухудшает параметры развития микрорастений винограда.

Наиболее часто применяемая среда для укоренения (MS 1/2) содержит следующие компоненты мг/л: NH4NO3 - 825; KNO3 - 950; KН2РO4 - 85; MgSO4*7H2O - 185 мг/л, СаСl2 - 220; FeSO4*7H2O - 13,4-13,8; Na2 ЭДТА 2Н2O - 18,5-18,9; Н3ВO3 - 3,0-3,2; MnSO4*4H2O - 11,0-11,4; ZnSO4*7H2O - 4,1-4,5; KJ - 0,40-0,44; Na2MoO4 - 0,11-0,15; CuSO4*5H2O - 0,011-0,015; CoCI2⋅6H2O - 0,011-0,015; миоинозит - 40-60; тиамин, пиридоксин, никотиновая кислота по 0,2-0,3; аскорбиновая кислота 0,4-0,6; ИМК - 0,5-1,5; сахароза - 14000-16000; агар - 6000-8000; остальное бидистиллированная вода до 1 л; рН - 5,5-5,9.

Наиболее близким к предлагаемому решению является питательная среда - Н2, разработанная для укоренения побегов винограда, полученных на этапе пролиферации (Голодрига П.Я. Методические рекомендации по клональному микроразмножению винограда / ВНИИВиПП «Магарач» (П.Я. Голодрига, В.А. Зленко, Л.А. Чекмарев), ИФР АН СССР (Р.Г. Бутенко), ИФР АН УССР (Б.А. Левенко), и др. - Ялта: Издательская группа ВНИИ ВиПП «Магарач», 1986 - 56 с).

Недостатками данной среды для укоренения являются высокое содержание хлора, несбалансированность элементов по магнию и фосфору, а также низкое содержание хелата железа и микроэлементов (1/4 прописи МС), что при укоренении побегов негативно сказывается на регенерации корней и последующем развитии побегов и листьев. Кроме того, несбалансированное содержание макроэлементов часто провоцирует рост каллусной ткани и преждевременное старение эксплантов.

Задача, на решение которой направлено изобретение, является повышение количества и качества укорененных побегов и преодоление сортовой специфики виноградного растения на этапе укоренения.

Задача, на решение которой направлено изобретение, решается оптимизацией концентрации и соотношением макросолей, входящих в состав питательной среды: NH4NO3 уменьшается до 825 мг/л; KNO3 - 950 мг/л; уровень содержания фосфора в среде уменьшается в два раза, MgSO4⋅7H2O - 220 мг/л, СаСl2×2Н2О - хлористый кальций также в два раза 220 мг/л.

Таким образом предлагаемая оптимизированная питательная среда предоставляет из себя следующий состав: Таблица 1.

Пример осуществления способа:

В питательную среду вносят следующие компоненты (концентрации в мг): при следующем соотношении компонентов, мг/л:

Агар-агар 7000 Сахароза 15000 KNО3 - азотнокислый калий 950 NH43 - азотнокислый аммоний 825 MgSО4×7H2О - сернокислый магний 185 CaCl2×2Н2О - хлористый кальций 220 КН2РО4 - фосфорнокислый калий 85 Мезоинозит 100 KI - йодистый калий 0,42 Н3ВО3 - борная кислота 3,1 ZnSО4×2H2О - сернокислый цинк 4,3 MnSО4×4H2О - сернокислый марганец 1,1 CuSО4×5H2О - сернокислая медь 0,025 NiCl2 - хлористый никель 0,025 Никотиновая кислота 1 Пиридоксин В6 1 Тиамин В1 1 FeSО4×7H2О - сернокислое железо 27,8 Трилон БNa2ЭДТА×2Н2O 37,2 Уголь активированный 5000 рН среды 6,6

В начале объем раствора доводят до 0,5 л, устанавливают рН 6,4-6,6 и добавляют 0,5 л воды с агаром, предварительно нагретой до кипения, для полного расплавления и растворения агара. Питательную среду разливают по сосудам и автоклавируют при давлении 0,7-1,0 атм. (температура 119-121°С) в течение 20-25 мин. После остывания среды осуществляют высадку срезанных с этапа пролиферации побегов.

Испытание оптимизированной прописи питательной среды показало эффективность ее применения в сорте «Августин» учувствовавшего в испытании. Влияние разработанной питательной среды, для укоренения срезанных с пролиферации побегов, на их рост и развитие через 70 дней, представлено в табл. 2.

Как видно, из представленных данных в варианте, где для укоренения побегов примененяли разработанную пропись питательной среды, укореняемость микропобегов была лучше, стабильно улучшалось их развитие, а также снижалось число отбракованных эксплантов из-за некроза или отсутствия развития.

Таким образом, установлено, что соотношение макросолей, входящих в состав питательной среды: NH4NO3 уменьшенное до 825 мг/л KNO3 - 950 мг/л; уровень содержания фосфора в среде уменьшенное в два раза, MgSO4⋅7H2O - 220 мг/л, СаСI2×2Н2O - хлористый кальций также в два раза 220 мг/л. заметно повышает процессы регенерации и развития микрорастений на этапе укоренения побегов.

Использование предложенной оптимизированной питательной среды для укоренения микропобегов винограда в условиях in vitro обеспечивает по сравнению с существующей следующие преимущества:

1. Повышает количество укоренных побегов винограда in vitro, срезанных с этапа пролиферации, и соответственно выход укорененных микрорастений в среднем на 20,0-30,0%. Соответственно снижает количество отбракованных эксплантов из-за некроза и отсутствия развития.

2. Заметно улучшает развитие микрорастений винограда, ростовые процессы при этом ускоряются минимум в два раза.

3. В разработанной питательной среде для достижения значительного положительного эффекта предусмотрено использование стандартных и общепринятых (в клональном микроразмножении растений) компонентов и не требуется дополнительно применение редких или малоизученных физиологически активных веществ.

Изобретение позволяет повысить количество и качество укорененных побегов.

Похожие патенты RU2751114C1

название год авторы номер документа
Оптимизированная питательная среда для укоренения побегов винограда в культуре in vitro, сорт "Надежда АЗОС" 2020
  • Батукаев Абдулмалик Абдулхамидович
  • Джабраилов Ахмед Лечаевич
RU2746067C1
ПИТАТЕЛЬНАЯ СРЕДА ДЛЯ УКОРЕНЕНИЯ ПОБЕГОВ ВИНОГРАДА В КУЛЬТУРЕ IN VITRO 2017
  • Ребров Антон Николаевич
RU2676127C2
ПИТАТЕЛЬНАЯ СРЕДА ДЛЯ РАЗМНОЖЕНИЯ ЯБЛОНИ И ГРУШИ IN VITRO 2012
  • Матушкина Ольга Васильевна
  • Пронина Ирина Николаевна
RU2486237C1
ПИТАТЕЛЬНАЯ СРЕДА ДЛЯ УКОРЕНЕНИЯ ПОБЕГОВ ЯБЛОНИ И ГРУШИ IN VITRO 2012
  • Пронина Ирина Николаевна
  • Матушкина Ольга Васильевна
RU2485766C1
ПИТАТЕЛЬНАЯ СРЕДА ДЛЯ РИЗОГЕНЕЗА ЯБЛОНИ И ГРУШИ IN VITRO 2012
  • Пронина Ирина Николаевна
  • Матушкина Ольга Васильевна
RU2485768C1
Способ получения микрорастений подвоя косточковых культур (ПК СК 1) 2021
  • Супрун Иван Иванович
  • Винтер Марина Александровна
  • Лободина Елена Вадимовна
  • Федорович Святослав Валерьевич
  • Авакимян Анастасия Олеговна
  • Аль-Накиб Екатерина Аделевна
RU2779139C1
ПИТАТЕЛЬНАЯ СРЕДА ДЛЯ МИКРОРАЗМНОЖЕНИЯ ЛИМОННИКА КИТАЙСКОГО (SCHISANDRA CHINENSIS (TURCZ.) BAILL.) В УСЛОВИЯХ IN VITRO 2010
  • Шорников Денис Геннадьевич
  • Муратова Светлана Александровна
  • Янковская Марина Борисовна
RU2440414C1
ПИТАТЕЛЬНАЯ СРЕДА ДЛЯ МИКРОКЛОНАЛЬНОГО РАЗМНОЖЕНИЯ ГРУШИ 1996
  • Фардзинова И.М.
RU2141524C1
ПИТАТЕЛЬНАЯ СРЕДА ДЛЯ ВВОДА И РЕГЕНЕРАЦИИ МЕРИСТЕМ ВИНОГРАДА В УСЛОВИЯ IN VITRO 2016
  • Ребров Антон Николаевич
RU2636030C2
СПОСОБ МИКРОЧЕРЕНКОВАНИЯ ВИНОГРАДА in vitro 2013
  • Батукаев Абдулмалик Абдулхамидович
  • Бекузарова Сара Абрамовна
  • Батукаев Магомед Султанович
  • Шишхаева Маймунат Ганатовна
  • Садаева Марха Абдуловна
  • Ильясова Петимат Лабазановна
  • Дадаева Тумиша Алхазуровна
RU2521992C1

Реферат патента 2021 года Оптимизированная питательная среда для укоренения побегов винограда в культуре in vitro, сорт "Августин"

Изобретение относится к биотехнологии. Изобретение представляет собой питательную среду для укоренения побегов винограда in vitro, содержащую агар-агар, сахарозу, азотнокислый калий, азотнокислый аммоний, сернокислый магний, хлористый кальций, фосфорнокислый калий, мезоинозит, йодистый калий, борную кислоту, сернокислый цинк, сернокислый марганец, сернокислую медь, хлористый никель, никотиновую кислоту, пиридоксин, тиамин, сернокислое железо, трилон, уголь активированный, воду. Изобретение позволяет повысить количество и качество укорененных побегов и преодолеть сортовую специфику виноградного растения на этапе укоренения. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 751 114 C1

Питательная среда для укоренения побегов винограда in vitro, содержащая агар-агар, сахарозу, азотнокислый калий, азотнокислый аммоний, сернокислый магний, хлористый кальций, фосфорнокислый калий, мезоинозит, йодистый калий, борную кислоту, сернокислый цинк, сернокислый марганец, сернокислую медь, хлористый никель, никотиновую кислоту, пиридоксин, тиамин, сернокислое железо, трилон, уголь активированный, воду, при следующем содержании исходных компонентов, мг/л:

Агар-агар 7000 Сахароза 15000 KNО3 - азотнокислый калий 950 NH43 - азотнокислый аммоний 825 MgSО4×7H2О - сернокислый магний 185 CaCl2×2Н2О - хлористый кальций 220 КН2РО4 - фосфорнокислый калий 85 Мезоинозит 100 KI - йодистый калий 0,42 Н3ВО3 - борная кислота 3,1 ZnSО4×2H2О - сернокислый цинк 4,3 MnSО4×4H2О - сернокислый марганец 1,1 CuSО4×5H2О - сернокислая медь 0,025 NiCl2 - хлористый никель 0,025 Никотиновая кислота 1 Пиридоксин В6 1 Тиамин В1 1 FeSО4×7H2О - сернокислое железо 27,8 Трилон БNa2ЭДТА×2Н2O 37,2 Уголь активированный 5000 рН среды 6,6,

при этом объем раствора доводят до 0,5 л, устанавливают рН 6,4-6,6 и добавляют 0,5 л воды с агаром, предварительно нагретой до кипения.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2021 года RU2751114C1

ГОЛОДРИГА П.Я
и др
Методические рекомендации по клональному микроразмножению винограда / ВНИИ ВиПП "Магарач" ИФР АН СССР (Р.Г
Бутенко), ИФР АН УССР (Б.А
Левенко) и др
- Ялта: Издательская группа ВНИИ ВиПП "Магарач", 1986 - 56 с
ПИТАТЕЛЬНАЯ СРЕДА ДЛЯ УКОРЕНЕНИЯ ПОБЕГОВ ВИНОГРАДА В КУЛЬТУРЕ IN VITRO 2017
  • Ребров Антон Николаевич
RU2676127C2
MURASHIGE Т., SKOOG F
A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco

RU 2 751 114 C1

Авторы

Батукаев Абдулмалик Абдулхамидович

Джабраилов Ахмед Лечаевич

Даты

2021-07-08Публикация

2020-07-22Подача