СПОСОБ ПЕРЕСАДКИ МИКРОРАСТЕНИЙ ДЛЯ АДАПТАЦИИ В ПРОЦЕССЕ КЛОНАЛЬНОГО РАЗМНОЖЕНИЯ Российский патент 2023 года по МПК A01H4/00 A01G9/02 A01G31/02 

Изобретение относится к разведению растений из тканевых культур при клональном размножении и устройствам для их адаптации и выращивания [A01H 4/00 A01G 9/00 A01G 9/02 A01H].

Одной из стадий в процессе микроклонального размножения, на которой наблюдаются наибольшие потери, является адаптация размноженных in vitro растений к естественным нестерильным условиям (in vivo). В процессе адаптации необходимо обеспечить восстановление механизмов транспирации, развитие корневой системы для обеспечения растения достаточным количеством влаги к получению влаги из субстрата (грунта), а надземной части к фототрофному питанию. Адаптацию обычно проводят в закрытом объеме, с программным изменением параметров воздушной, световой и корнеобитаемой сред - относительной, температуры и газового состава воздушной среды, интенсивности освещения, спектра света, влажности корнеобитаемой среды (субстрата). Для обеспечения возможности управления параметрами сред используют климатические камеры.

Для адаптации микрорастения пересаживают из стерильной среды культуральных сосудов в емкости со стерильным субстратом. Использование общеизвестных емкостей для пересадки сводится к тому, что в предварительно заполненных увлажненным субстратом емкостях: торфоперегнойных горшочках (RU 2 483 530 C1), вазонах, ячейковых кассетах для вегетации (RU 211 763 U1, RU 2 614 261 C1) делают углубления размером достаточного для помещения корневой системы растения. Затем крючком или пинцетом микрорастение достают из культурального сосуда, ополаскивают корни и вертикально опускают в подготовленное углубление в субстрате. После этого корни растения присыпают субстратом, следя за тем, чтобы корневая шейка была на верхнем уровне субстрата.

Из уровня техники известен СПОСОБ ПОСАДКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОБКИ ДЛЯ СУБСТРАТА С ПРЕСС-СЕКЦИЕЙ [CN 106535619, опубл.: 22.03.2017], состоящий из способа пересадки семени растения или растения, в частности сеянца, черенка или растения культуры ткани, включающий этапы: - выемка для вставки растений, проходящая по существу вертикально, которая открыта к верхней поверхности заглушки; - предусмотрен контейнер для размещения указанной заглушки вставлен в контейнер; - нижняя часть семени или растения помещается в углубление для установки растения; и - заглушка помещается в контейнер, что предусмотренная заглушка содержит одну или несколько прижимных частей сбоку от выемки для вставки растений, при этом в положении вставки размер внешней стенки прижимной части больше, чем размер внутренней стенки соответствующей части контейнера, а пробка помещается на контейнер. Во время шага в положении вставки в вдавливание заглушки в емкость выполняется таким образом, чтобы прижимная часть входила в соответствующую часть емкости, при этом прижимная часть вдавливалась внутрь в боковом направлении и хотя бы частично уменьшала растение углубление для вставки вокруг семени или нижней части растения.

Также известна РАЗБОРНАЯ КАССЕТА [RU 2016119929, опубл.: 28.11.2017], состоящая из ячеек, отличающаяся тем, что ячейки образованы из стенок с перпендикулярными расположенными по длине и ориентированными вверх жестко соединенными перегородками, собранными в пакет таким образом, что каждая верхняя стенка расположена на перпендикулярных перегородках нижней стенки скрепленным фиксирующим устройством.

Наиболее близким по технической сущности является УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕТОКСИКАЦИИ РАССАДЫ И УКОРЕНЕНИЯ КУЛЬТУРЫ  [CN113728920, опубл.: 03.12.2021], отличающееся тем, что оно содержит: контейнер для выращивания; модуль для выращивания, который используется для помещения в контейнер для выращивания; при этом: модуль для выращивания включает в себя открывающуюся и закрывающуюся шины и поплавки, расположенные снаружи шин, которые сгибаются, канавки открываются на противоположных внутренних поверхностях двух шин, и две шины сгибаются так, чтобы канавки окружали отверстия для выращивания.

Использование общеизвестных емкостей при пересадке и адаптации микрорастений имеет ряд недостатков и требует других решений для промышленного производства:

- не позволяет обеспечить максимально допустимую плотность посадки микрорастений и надлежащую безопасность при манипуляциях с микрорастениями в связи размерами углублений, необходимыми для помещения корневой системы микрорастений, и размерами зоны манипуляций для заполнения отверстий субстратом после помещения корней и уплотнения субстрата;

- положение корневой шейки трудно контролировать, одновременно удерживая микрорастения и присыпая корни;

- испарение с открытой поверхности субстрата дополнительно нагружает систему регулирования влажности.

Основной технической проблемой аналогов и прототипа является отсутствие:

- визуального контроля за расположением микрорастения и его корневой системы в субстрате (грунте) в процессе пересадки;

- простоты и скорости процесса пересадки стерильных микрорастений.

Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.

Техническим результатом изобретения является реализация способа пересадки микрорастений для адаптации в процессе клонального размножения.

Для достижения указанного технического результата при адаптации микрорастений к нестерильным условиям в процессе клонального размножения используется кассета (фиг. 1), состоящая из двух частей, которые имеют полости и при их соединении образуют кассету, отличающаяся тем, что первая часть выполнена в виде прямоугольной коробки с прорезями в боковых гранях, вторая часть выполнена в виде прямоугольной крышки с прорезями в боковых гранях, при соединении первой и второй частей образуется кассета, причём прорези образуют отверстия с одной стороны для вывода надземной части растения, а с противоположной стороны для поступления влаги, кислорода воздуха к корням и дренажа избытка влаги.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ пересадки микрорастений для адаптации в процессе клонального размножения, использующий кассету для адаптации микрорастений к нестерильным условиям в процессе клонального размножения, заключается в укладке растений в коробку на слой субстрата, так чтобы надземная часть выходила через прорезь с одной стороны коробки, заполнения после укладки растений оставшегося объема коробки субстратом, закрытия крышкой и поворотом собранной кассеты на 90°.

В частности, при гидропонной адаптации растения на уровне корневой шейки оборачивают лентой и вставляют в прорезь коробки, причём коробка закрывается крышкой, а получившаяся кассета с микрорастениями помещается в кювету гидропонной установки.

Краткое описание чертежей.

На фиг.1 показана коробка и крышка кассеты для адаптации 8 микрорастений.

На фиг.2 показана крышка и коробка, заполненная на ½ объёма субстратом и уложенными микрорастениями.

На фиг.3 показана кассета с субстратом и растениями в сборе.

На фиг.4 показана кассета в сборе с растениями для установки в камеру адаптации.

На фиг.5 показаны растения и субстрат на листе для извлечения адаптированных растений после переворачивания и подъёма коробки.

На фиг.6 показана обёрточная (защитная) лента из вспененного пластика и кассета в сборе с растениями, обёрнутыми лентой, для гидропонной адаптации.

На фигурах обозначено: 1 – крышка, 2 – коробка, 3 – подготовленный субстрат, 4 – микрорастения, 5 – лист для разгрузки, 6 – обёрточная лента.

Осуществление изобретения.

Предлагаемый способ пересадки микрорастений для адаптации в твердом субстрате в процессе клонального размножения состоит в том, что в коробку 2 с прорезями в боковых гранях, до половины высоты наполненную подготовленным субстратом 3, укладывают на слой субстрата извлеченные из культурального сосуда микрорастения 4, так чтобы надземная часть выходила через прорезь с одной стороны коробки (фиг. 2.). При этом визуально контролируются положение корневой шейки и корней микрорастения. Затем коробка заполняется субстратом и закрывается крышкой 1 (фиг. 3) и поворачивается на 90° (фиг. 4).

Целью изобретения является конструкция кассеты адаптации для обеспечения высокой плотности посадки микрорастений, простого визуального контроля за расположением микрорастения в грунте, снижение испарения с поверхности субстрата. Конструкция кассеты должна обеспечивать возможность адаптации как в твердом субстрате, так и методами гидропоники.

Предлагаемая кассета состоит из двух частей: коробки и крышки (фиг.1), в боковых гранях которых имеются прорези, которые при соединении коробки 2 и крышки 3 образуют отверстия с одной стороны вывода надземной части растения, а с противоположной стороны отверстия для поступления влаги, кислорода воздуха к корням и дренажа избытка влаги.

Размеры кассеты определяются размерами микрорастений, которые практически не изменяются в процессе адаптации. Глубина кассеты определяется размерами корневой системы микрорастения и обычно составляет 40-60 мм. Ширина кассеты определяется размером площади, отводимой на одно микрорастение. Для большинства микрорастений на стадии адаптации необходимая площадь на одно растение составляет от 9 см² до 25 см². Соответственно, ширина кассеты и расстояния между прорезами составляют от 30 до 50 мм. Длина кассеты определяется количеством растений, размещаемых в кассете, жесткостью материала кассеты, массой кассеты с увлажненным грунтом и удобством работы с кассетой.

Ширина прорезей в коробке кассеты для надземной части растений определяется диаметром стебля и зазором для свободной укладки микрорастения и составляет 5-6 мм. Высота прорезей в коробке до центра конечной полуокружности, для надземной части растений составляет половину ширины кассеты.

Ширина прорезей в крышке кассеты для надземной части растений определяется на 2-3 мм больше ширины соответствующей прорези в коробке кассеты. Высота прорезей в крышке кассеты до центра конечной полуокружности, для надземной части растений на 3-4 мм больше соответствующей прорези в коробке кассеты.

Ширина дренажных прорезей в коробке и крышке кассеты составляет 2,5-3 мм. Высота прорезей такая же, как у прорезей со стороны надземной части растений.

Линейные размеры крышки больше размеров коробки для обеспечения зазора в пределах 1-2 мм.

В процессе пересадки в коробку насыпается субстрат в количестве половины объема коробки, разравнивается и увлажняется. Микрорастения укладываются так, чтобы хорошо видимая корневая шейка была на уровне боковой грани коробки (фиг.2). Затем насыпается вторая часть субстрата для заполнения оставшегося объема коробки, выравнивается по верхнему уровню и увлажняется. Коробка закрывается крышкой (фиг. 3) и переворачивается на 90° (фиг. 4). Кассета с микрорастениями устанавливается в климатическую камеру.

Извлечение растений из кассеты после адаптации осуществляется следующим способом. Кассета устанавливается на жесткий лист, снимается крышка. Коробка накрывается вторым листом. Сборка переворачивается на 180°. Коробка поднимается. Растения с субстратом остаются на листе для дальнейших манипуляций (фиг. 5).

Конструкция коробки позволяет легко механизировать и автоматизировать процессы загрузки, выравнивания и увлажнения субстрата, которые могут проводиться в зоне с повышенной влажностью воздуха.

При адаптации микрорастений методами гидропоники растения оборачивают эластичной защитной лентой на уровне корневой шейки и вставляют в прорезь коробки. Коробка закрывается крышкой (фиг. 6). Кассета с микрорастениями помещается в кювету гидропонной установки адаптации.

Изобретения относятся к разведению растений из тканевых культур при клональном размножении и устройствам для их адаптации и выращивания. Кассета состоит из двух частей, которые имеют полости и при их соединении образуют кассету. Первая часть выполнена в виде прямоугольной коробки с прорезями в боковых гранях. Вторая часть выполнена в виде прямоугольной крышки с прорезями в боковых гранях. При соединении первой и второй частей образуется кассета, причём прорези образуют отверстия с одной стороны для вывода надземной части растения, а с противоположной стороны для поступления влаги, кислорода воздуха к корням и дренажа избытка влаги. Способ заключается в укладке растений в коробку на слой субстрата, так чтобы надземная часть выходила через прорезь с одной стороны коробки, заполнении после укладки растений оставшегося объема коробки субстратом, закрытии крышкой и поворотом собранной кассеты на 90°. При гидропонной адаптации растения на уровне корневой шейки оборачивают лентой и вставляют в прорезь коробки, причём коробка закрывается крышкой, а получившаяся кассета с микрорастениями помещается в кювету гидропонной установки. Изобретения обеспечивают пересадку микрорастений для адаптации в процессе клонального размножения. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Кассета для адаптации микрорастений к нестерильным условиям в процессе клонального размножения, состоящая из двух частей, которые имеют полости и при их соединении образуют кассету, отличающаяся тем, что первая часть выполнена в виде прямоугольной коробки с прорезями в боковых гранях, вторая часть выполнена в виде прямоугольной крышки с прорезями в боковых гранях, при соединении первой и второй частей образуется кассета, причём прорези образуют отверстия с одной стороны для вывода надземной части растения, а с противоположной стороны для поступления влаги, кислорода воздуха к корням и дренажа избытка влаги.

2. Способ пересадки микрорастений для адаптации в процессе клонального размножения, использующий кассету для адаптации микрорастений к нестерильным условиям в процессе клонального размножения, заключающийся в укладке растений в коробку на слой субстрата, так чтобы надземная часть выходила через прорезь с одной стороны коробки, заполнении после укладки растений оставшегося объема коробки субстратом, закрытии крышкой и поворотом собранной кассеты на 90°.

3. Способ пересадки микрорастений для адаптации в процессе клонального размножения, использующий кассету для адаптации микрорастений к нестерильным условиям в процессе клонального размножения по п. 2, отличающийся тем, что при гидропонной адаптации растения на уровне корневой шейки оборачивают лентой и вставляют в прорезь коробки, причём коробка закрывается крышкой, а получившаяся кассета с микрорастениями помещается в кювету гидропонной установки.