Способ укоренения и адаптации побегов голозерного и пленчатого овса и пшеницы, полученных в культуре in vitro, в асептических условиях на скошенном агаре Российский патент 2021 года по МПК A01H4/00 

Изобретение относится к биотехнологии растений и может быть использовано для производства посадочного материала методом клонального микроразмножения, а также укоренения и адаптации растений регенерантов, полученных в каллусной культуре.

Известен способ укоренения и адаптации, включающий пересадку микрорастений на стадии пролиферации на вегетирующий мох сфагнум, при этом основание микропобегов предварительно обрабатывают корневином с действующим веществом индолил-3-масляная кислота (ИМК) [RU 2659237, опубл. 29.06.2018]. Использование мха позволяет обеспечить высокую влажность воздушной среды, аэрацию корневой системы за счет пористой структуры моховой подложки, его асептические свойства снижают грибковое поражение побегов.

Существует способ укоренения и адаптации растений голубики, включающий ризогенез на среде Мурасиге-Скуга (МС) с ИМК (8 недель) и последующую высадку на мох сфагнум с культивированием на слое верхового торфа в течение 4 недель [Божидай, Т.Н. Ризогенез и адаптация регенерантов голубики // Плодоводство и виноградарство Юга России. - 2018. - № 49 (1). - С. 162-169].

Недостатком этих способов является необходимость источника и места хранения мха, наличия площади для культивирования мха с побегами.

Наиболее близким способом укоренения и адаптации побегов к предлагаемому является способ укоренения и адаптации in vitro, включающий культивирование их на стерильной агаризованной среде МС с добавлением 20 г/л сахарозы и 0,2 мг/л ИМК в течение 30 суток, с последующей адаптацией в этом же сосуде (10 суток), за счет использования двух слоев пленки: пропускающей влагу и термоусадочной, удаление которой после формирования корневой системы позволяет обеспечить постепенное снижение влажности воздуха с обеспечением сохранения стерильности за счет непроницаемости первой пленки для микроорганизмов. [RU 2279212, опубл. 10.07.2006].

Недостатками данного способа являются необходимость использования двух типов пленок (дополнительные расходы) и длительный период культивирования - 40 дней.

Техническим результатом изобретения является ускорение процессов укоренения и адаптации получаемых in vitro побегов и снижение материальных затрат.

Технический результат достигается тем, что в способе укоренения и адаптации побегов, полученных в культуре in vitro, в асептических условиях на скошенном агаре, включающем культивирование побегов на стерильной агаризованной среде МС с добавлением сахарозы и фитогормонов и последующее постепенное снижение влажности воздуха внутри культурального сосуда с сохранением стерильности среды, новым является то, что укоренение ведут в пробирках на скошенном под углом 30-40° агаре, а адаптацию растений проводят в тех же культуральных сосудах, открытых и наклоненных под углом менее 30 градусов относительно горизонтальной поверхности.

Улучшение аэрированности зоны корнеобразования за счет культивирования проростков на скошенном под углом 30-40 градусов агаре создает условия для формирование корневой системы за 14-21 дней.

Адаптация растений в тех же культуральных сосудах, открытых и наклоненных под углом менее 30 градусов относительно горизонтальной поверхности, обеспечивает сохранение стерильности без использования дополнительных мембран (отсутствует занос микроорганизмов на среду культивирования под действием гравитации) и адаптацию за 7 дней.

Количество сахарозы, а также состав и концентрация фитогормонов подбирается индивидуально для каждого вида растений.

Объектом исследования при разработке способа служили каллусные культуры голозерного и пленчатого овса и пшеницы. Для стимуляции получения каллусов овса использовали среду введения Мурасиге-Скуга с 2,4-Д - 3 мг/л и ИУК - 2 мг/л, для пшеницы - МС с 1 мг/л 2,4-Д. Пролиферацию каллусов овса проводили на средах с 2,4 Д - 1,5 мг/л, пшеницы - 0,5 мг/л. Не образовавшие регенерантов каллусы овса пассировали на среды регенерации, содержащие стимуляторы роста побегов и корней - кинетин (1 мг/л) и индолилуксусную кислоту (0,5 мг/л), пшеницы - содержащую 0,1 мг/л ИУК и 0,5 мг/л БАП.

После формирования побегов образцы укореняли и адаптировали следующим способом.

После формирования побегов образцы укореняют и адаптируют на агаризованной среде МС с добавлением 30 г/л сахарозы, кинетина - 0,1 мг/л и ИУК - 5 мг/л на скошенном под углом 30°-40° агаре. Степень развития корневой системы оценивают визуально по заполнению корневой системой свободного пространства в «треугольнике» сбоку от скоса, обычно этот период не превышает 21 день. Угол скоса 30-40° обеспечивает максимальную рабочую поверхность среды, а постепенное высыхание среды культивирования в этих условиях также работает на замедленное снижение влажности надкультуральной атмосферы.

После образования корней в ходе экспозиции в течение 14-21 дней пробирки открывают и помещают в наклонное положение под углом менее 30° относительно горизонтальной поверхности. В таком положении образцы выдерживают в течение 7 дней для адаптации к внешним условиям. В дальнейшем окрепшие регенеранты доращивают до семенного потомства.

Предлагаемый способ укоренения и адаптации побегов, полученных в культуре in vitro, в асептических условиях на скошенном агаре ускоряет процесс укоренения и адаптации получаемых in vitro побегов и обеспечивает снижение материальных затрат.

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой способ укоренения и адаптации побегов, полученных в культуре in vitro, в асептических условиях на скошенном агаре. В данном способе, включающем культивирование побегов на стерильной агаризованной среде МС с добавлением сахарозы и фитогормонов и последующее постепенное снижение влажности воздуха внутри культурального сосуда с сохранением стерильности среды, укоренение ведут в пробирках на скошенном под углом 30-40° агаре, а адаптацию растений проводят в тех же культуральных сосудах, открытых и наклоненных под углом менее 30 градусов относительно горизонтальной поверхности. Изобретение позволяет ускорить процесс укоренения и адаптации получаемых in vitro побегов.

Способ укоренения и адаптации побегов голозерного и пленчатого овса и пшеницы, полученных в культуре in vitro, в асептических условиях на скошенном агаре, включающий культивирование побегов на стерильной агаризованной среде МС с добавлением сахарозы и фитогормонов и постепенное снижение влажности воздуха внутри культурального сосуда с сохранением стерильности среды, отличающийся тем, что укоренение ведут на скошенном под углом 30-40 градусов агаре, а адаптацию растений проводят в тех же культуральных сосудах, открытых и наклоненных под углом менее 30 градусов относительно горизонтальной поверхности.