ПИТАТЕЛЬНАЯ СРЕДА ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ РАСТЕНИЙ КОСТОЧКОВОЙ КУЛЬТУРЫ (PRUNUS ARMENIACA L.) В УСЛОВИЯХ IN VITRO Российский патент 2025 года по МПК A01G24/00 

Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано для производства клоновых корнесобственных саженцев абрикоса.

При культивировании растений абрикоса в условиях in vitro рядом исследователей рекомендованы среды, составленные по прописям Мурасиге-Скуга (наиболее универсальная среда) (Войнов и др., 2009).

Ряд исследователей рекомендовал следующие среды для размножения или культивирования растений абрикоса in vitro: QL среда (Druart, 1980; Quoirin and Lepoivre 1977), SMM (Petri et al., 2008), среда WPM (Lloyd and McCown, 1980) или среда MJ (Mourenets and Dolgov, 2016). Все указанные среды разработаны для культивирования in vitro растений древесных культур и существенно отличаются друг от друга, поэтому не в полной мере удовлетворяют индивидуальным потребностям в элементах питания отдельно взятого объекта, что не позволяет максимально реализовать его потенциальную биологическую продуктивность.

Наиболее близкими по биологической сущности к изобретению являются среда SMM (Petri, 2008), включающая в свой состав следующие компоненты, мас. %:

KH₂PO₄ 0,79656 NH₄NO₃ 1,18009 Ca(NO₃)₂×4H₂O 2,43689 KNO₃ 5,31042 MgSO₄×7H₂O 1,06208 FeSO₄×7H₂O 0,09913 Na₂ЭДТА×2H₂O 0,13217 Na₂MoO₄×2H₂O0,00115 O0,00115 ZnSO₄×7H₂O 0,05015 MnSO₄×H₂O 0,09972 H₃BO₃ 0,01416 Тиамин 0,00590 Никотиновая кислота0,00295 кислота0,00295 Глицин0,00590 Глицин0,00590 Мезоинозит0,29502 Мезоинозит0,29502 Сахароза Остальное

К недостаткам указанной среды для культивирования растений древесных культур относятся: несбалансированность минерального питания для индивидуальных потребностей Prunus armeniaca L.

Задачей изобретения является повышение эффективности клонального микроразмножения Prunus armeniaca L. (на примере сорта Искорка Тавриды) за счет оптимизации содержания элементов питания в культивационной среде.

Поставленная задача достигается изменением баланса минеральных элементов в питательном растворе. Для этого среда содержит нитрат аммония - NH₄NO₃, фосфат калия монозамещенный - KH₂PO₄, четырехводный нитрат кальция - Ca(NO₃)₂×4H₂O, нитрат калия - KNO₃, семиводный сульфат магния - MgSO₄×7H₂O, двуводный молибдат натрия - Na₂MoO₄×2H₂O, семиводный сульфат цинка - ZnSO₄×7H₂O, двунатриевый дигидрат этилендиаминтетрауксусной кислоты - Na₂ЭДТА×2H₂O, борную кислоту - Н₃ВО₃, пятиводный сульфат меди - CuSO₄×5H₂O, одноводный сульфат марганца - MnSO₄×H₂O, глицин, тиамин, никотиновую кислоту, мезоинозит и сахарозу при следующем содержании компонентов, мас. %:

KH₂PO₄ 1,78-1,97 NH₄NO₃ 9,58-10,59 Ca(NO₃)₂×4H₂O 3,20-3,54 KNO₃ 8,13-8,99 MgSO₄×7H₂O 4,07-4,50 FeSO₄×7H₂O 0,068-0,076 Na₂ЭДТА×2H₂O 0,091-0,101 Na₂MoO₄×2H₂O 0,0009-0,0010 CuSO₄×5H₂O 0,0014-0,0015 ZnSO₄×7H₂O 0,0077-0,0085 MnSO₄×H₂O 0,041-0,045 H₃BO₃ 0,011-0,012 Тиамин 0,0045-0,0050 Никотиновая кислота 0,0023-0,0025 Глицин 0,0045-0,0050 Мезоинозит 0,226-0,250 Сахароза Остальное

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав раствора отличается от известных по содержанию всех компонентов. Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию «новизна». Разработанная среда обеспечила многократное повышение продуктивности Prunus armeniaca L. сорта Искорка Тавриды по целому комплексу показателей, таких как: прирост биомассы микрорастений и коэффициент размножения за месяц, обеспечивая при этом достаточно высокий показатель содержания хлорофилла в тканях листа, и не вызывая видимых физиологических отклонений в архитектонике растения. Таким образом, данный состав компонентов среды действительно увеличивает продуктивность объекта, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «существенные отличия».

Для экспериментальной проверки заявляемого состава были подготовлены 4 варианта: прототип (среда SMM) и 3 варианта заявляемой среды (ApL«1» - среда составлена по наименьшей границе заявляемых допустимых интервалов масс компонентов, ApL«2» - среда составлена по средним величинам из заявляемых допустимых интервалов масс компонентов, ApL«3» - среда составлена по наибольшей границе заявляемых допустимых интервалов масс компонентов). Все среды дополнительно содержали в своем составе регуляторы роста 0,7 мг/л БАП, 0,04 мл/л ИМК, 0,1 мг/л ГК необходимые для роста и размножения микрорастений.

Смеси получили простым смешиванием. Среды готовили из концентрированных маточных растворов стандартной компоновки (Шевелуха B.C., 1998):

Растения помещали на агаризованные (7 г/л агара) питательные среды в количестве 10 растений в одну банку общим объемом 500 мл в трехкратной повторности для каждого из вариантов. Объем среды в каждой банке составлял 50 мл. Учетный период - 1 месяц со дня посадки.

Приведенные в таблице данные по результатам дисперсионного анализа показали наличие достоверных различий фактора на 95% уровне значимости.

Из таблицы следует, что заявляемая среда существенно превосходит по всем показателям продуктивности прототип. Так же полученные данные свидетельствуют о том, что при использовании граничных значений заявляемых допустимых интервалов масс компонентов происходит снижение продуктивности Prunus armeniaca L. сорта Искорка Тавриды по всем показателям в связи с дефицитом, либо избытком элементов питания в среде.

Источники информации

1. Войнов Н.А., Волова Т.Г., Зобова Н.В., Маркова С.В., Франк Л.A., Шишацкая Е.И. Современные проблемы и методы биотехнологии / Учеб. пособие. - Красноярск, ИПК СФУ, 2009. - 418 с.

2. Druart Р. (1980) Plantlet regeneration from root callus of different Prunus species. Scientia Hort 12: 339-342.

3. Lloyd G. and McCown (1980) Commercially-feasible micropropagation of mountain laurel, Kalmia latifolia, by use of shoot-tip culture. B., Int. Plant Prop. Soc. Proc. 30, 421.

4. Mourenets L.Y. and Dolgov S.V. (2016) Adventitious shoot regeneration from leaf explants of two apricot rootstocks. Acta Hortic. 1139. ISHS 2016. DOI 10.17660/ActaHortic.2016.1139.50.

5. Petri C., Wang H., Alburquerque N., Faize M., Burgos L. (2008) Agrobacterium-mediated transformation of apricot (Prunus armeniaca L.) leaf explants. Plant Cell Rep 27: 1317-1324.

6. Quoirin M. and Lepoivre P. (1977) Improved media for in vitro culture of Prunus sp. Acta Horticulturae 78: 437-442.

Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано для культивирования растений косточковой культуры (Prunus armeniaca L.) в условиях in vitro. Состав среды для культивирования растений состоит из нитрата аммония, фосфата калия монозамещенного, четырехводного нитрата кальция, нитрата калия, семиводного сульфата магния, двуводного молибдата натрия, семиводного сульфата цинка, двунатриевого дигидрата этилендиаминтетрауксусной кислоты, борной кислоты, пятиводного сульфата меди, одноводного сульфата марганца, глицина, тиамина, никотиновой кислоты, мезоинозита и сахарозы. Изобретение позволяет повысить эффективность клонального микроразмножения Prunus armeniaca L. 2 табл.

Питательная среда для культивирования растений косточковой культуры Prunus armeniaca L. в условиях in vitro, содержащая KН₂РO₄, NH₄NO₃, Ca(NO₃)₂×4H₂O, KNO₃, MgSO₄×7H₂O, FeSO₄×7H₂O, Na₂MoO₄×2H₂O, ZnSO₄×7H₂O, Nа₂ЭДТА×2Н₂O, H₃BO₃, CuSO₄×5H₂O, MnSO₄×H₂O, глицин, тиамин, никотиновую кислоту, мезоинозит и сахарозу, отличающаяся тем, что указанные компоненты используют в следующих количествах, мас. %: