Способ получения посадочного материала картофеля и среда для размножения регенерированных растений Советский патент 1983 года по МПК A01G7/00 

1,0 - 1,1

0,001 - 0,02 10000 - 10050

Сахароза Агар-агар

Дистиллированная вода

1. Способ получения посадочного материала картофеля, включающий термотерапию маточных р.зстений из глазков в течение 6-8 Нед при 3 -39С, вычленение из них меристемы,-культивирование ее для регенерирования растений и размножение р егенерированных растений на среде Иурасизу-Скугу с последующей посадкой их в питомнике, ОТл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения выхода посадочного материала и повы1иения его жизнеспособности, регенерированные из меристемы растения перед их размножением подае| га от повторной термотерапии в течение нед. с проведением повторного цикла по вычленению из них меристемы и ее культивированию, причем культивирование осуществляют на среде Мурасизу-Скугу, содержащей .дозы азота и калия в пределах co-i , ответственно 1ЭОО-1950 и 2000-2050 ответственно 1900-1950 и 20002050 мг/л, а размножение регенерирован| ых растений осуществляют на среде МураСигу-Скугу, содержащей в ;к,ачестве стимулятора хлорагеновую кислоту, при этом посадку этих растений в питомник оставляют в сосуда;х oeiseMOM 0,4-0,6 л, . Среда для размножения регене.рированных растений, содержащая источники азота, калия, кальция, фосфора, магния, натрия,, меди, железа, бора, марганца, цинка, йода, никеля, витамины В., В, РР, С, кине- . тин, гиббереллиновую кислоту, сахарозу, агар-агар и дисциллированную Ко воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит хлорогневую кислоту при следующем соотношении компонентов, мг/л:. 1800 1850 KNO) 2000 Ьд 2050 kkQ CaCV2H O :kk5 О1 370 MgS04-7H20 375 со i KHjPO ; 170 172 Fe - цитрат 18,0 17,5 00 6.2 6,5 HnSOvi H O 21,0 21 1 KJ 0,9 9,0 - 9,1 Na Mo 04-2 0,26 0,25CuSO .5H,jO 0,030,25 СоСГл 0,030,35 А1СЦ о,-оз0,35 NIC 0,030,035 Витамин В;, 1,0 1,1 Витамин В 0,6 0,5 Витамин РР 0,6 0.5

Способ относится к сельскому хозяйству и предназначен для при менения в первичном семеноводстве картофеля. Известен способ оздоровления и ускоренного размножения картофеля с применением метода верхушечной меристемы в сочетании с термотерапией 1. Недостком способа является малая эффективность, неопределенность технологического , необходимость в длительном хранении коллекции оздо ровительных растений из-за малого выхода регенерированных растений, а также значительная трудоемкость выра щивания первого поколения оздоровлен ного семенного картофеля. Известен также способ оздоровления семенного картофеля методом верхушечной меристемы и термотерапии 8 сочетании с установленным наилучшим сроком вычленения меристемы и ее культивирования, согласно которому выращенные в январе месяце из глазков растения сорта йычева коллане во время достижения высоты 10-15 см пом щают в термокамеру с автоматическим регулированием смены день-ночь и выращивают в течение 8 нед в следующих условиях: 16 ч при t 38i1°C на Свету и 8 ч при t в темноте, причем температуру почвы поддерживают на 5-6°С ниже температуры воз духа. Вычленение меристемы проводят в марте месяце. Меристему культивируют в специальной камере в пробирках с питательной средой под лампами ЛДЦ-80, расположенных в kO см от пробирок. Световой - 16 ч светового периода и 8 ч темного периода в сутки, t 20-27С. Питательная среда для регенерации растений содер жит повышенное количество кинетина. Недостатком способа является неполное оздоровление растений и огра:ниченное количество сортов, у которых срок вычленения меристемы в марте обеспечивает достаточный выход жизнеспособных регенерированных растений. Цель изобретения - увеличение выхода посадочного материала и повышение его жизнеспособности. Эта цель достигается тем, что регенерированные растения перед их размножением подвергают повторной термотерапии в течение 4-5 нед.с проведением повторного Цикла по вычленению из них меристемы и ее культивированию, причем культивирование меристемы осуществляют на среде Мурасигу-Скугу, содержащей дозы азота и калия в пределах соответственно 1900-1950 и 2000-2050 мг/л, а размж женив регенерированных растений осуществляют на среде Мурасигу-Скугу, содержащей в качестве стимулятора хлорагеновую кислоту, при этом посадку этих растений в питомник осуществляют в сосудах объемом 0,4-0,6 л. Среда для размножения регенерированных растений, соде} ащая источники азота, калия, кальция, фосфора, магния, натрия, меди, железа, бора, марганца, цинка, йода, никеля, витамины В, В, РР, С, кинетин и гиббереллино вую кислоту, сахарозу, агар-агар и дисциллированную воду, дополнительно содержит хлорогеноаую кислоту при следующем соотношении компонентов, мг/л: NH4N03 KNOg CaCl2 MgS04. HgO КН 2 Р04 Fe - цитрат 6,2-6,5 MnS04 H20 21.0-21,5 -0,9-1.0 ZnSO. 9,0-9,1 0.25-0,26 NaMo042H20 CuSO. SHjO 0,03-0,25 CoC(;j,6H20 - 0.03-0,35 А1СЦ 0,03-О.,035 0,03-0,035 NiClj Витамин B 1,0-Г.1 0.5,-0,6 Витамин Bg 0,5-0,6 Витамин PP Витамин С 1,0-1.1 Гиббереллиновая 0,1 - 0,11 кислота Хлорогеновая 2,0-2,1 кислота Кинетин 0,001-0,002 Сахароза 10000-10050 2,5-6,0 Агар-агар Дистиллированная вода Способ осуществляют следующим образом, 1. Выбор исходного материала. Оздоровление сорта начинается с выбора исходного материала. В хозя стве, где занимаются семеноводством данного сорта, выбирают 2 или 3 кл Ни из клона хорошо развитого, высо коурожайного, с типичными сортовым признаками и самого здорового куст Из глазков таких клубней выращиваю растения для термотерапии. Если сорт систематически включа ся в оздоровление, т.е.. ежегодно д ется новый меристематический матер для производства семенного картофел исходные клубни выбираются от т растений, которые уже 2-3 года выр вались на семенном поле.. Выращенны исходных клубней растения подве гают новому циклу оздоровления. Та способом можно объединить оздоровл ние растений от болезней и выбор и ходного материала по наследственны признакам. Если систематически использоват такую комбинацию способов, то в да ейшем окажется ненужным выращивание еменного картофе.ля с помощью клрового отбора. Это позволяет произодить высококачественный семенной артофель по укороченной схеме и меньшить затраты труда. 2. Выращивание растений для термотерапии. Растения из глазков исходных клубней выращивают в 135 мм горшках в болотно-низИННОЙ перегнойной почве, Растения выращивают из глазков для того, чтобы удалить клубни как резервуары вирусов. Растения подвергают термотерапии, когда они имеют высоту 10-15 см. По предлагаемой технологии оздоровления термотерапии подвергаются растения картофеля трех типов: 1)растения из глазков исходных клубней; 2)меристемные растения из пробирок для повторного оздоровления; 3)растения выращивают из глазков снова выбранных клубней для повторного оз до ров л е ни я. Если для сорта известны продолжительность термотерапии и ее реакция на меристемную культуру, то термотерапии подвергают 2-3 растения, если же указанные данне отсутствуют, то термотерапии подвергают 5 растений. Подготовку растений к термотерапии начинают во И декаде января, к этому времени выбранные клубни должны быть с ростками. 3. Термотерапия растений. Термотерапия растений проводится в специально построенной камере. Камера состоит из деревянного корпуса с подвижными стеклянными люками, источниками света и тепла, резервуаров для воды и автоматических устаHOBOK для регулирования температуры и светового режима. На дно камеры, покрытое перфорированной пленкой, ставят рамку с передвижными рамками. Горшки с растениями помещают в рамку таким образом, чтобы растения росли сквозь щели между рейками. В таком случае температура вокруг корней на ниже, чем вокруг стеб- лей. Термотерапия растений проводится по следующему режиму: 1б ч при t 38il C на свету и 8 ч в сутки при t С в темноте. Продолжительность термотерапии в зависимости от сорта - 6-8 нед и подходящее время для проведения от второй 5 половины февраля до второй половины апреля. При термотерапии в ухаде за расте ниями необходима особая вниматель.нрсть, так как растения должны расти в неестественных условиях. Поливать растения необходимо в соответствии с потребностью каждого растения в отдельности, температура воды 20-23°С. Через каждые 8-10 дней проводят подкормку растений следующи раствором удобрений, г: 20 нитрата аммония 10 сульфата калия, 10 суперфосфата и 5-10 полного удобрения с микроэлементами на 10 л воды. За одну подкормку каждое растение должно получить 150-200 г раствора. Для улушцения роста побегов и получения большего количества меристем с одног растения, необходимо провести двукратную прищипку верхушек побегов. Первую прищипку проводят через дней после начала термотерапии, вторую на 3 нед позже. . Вычленение и культивирование меристем. После термотерапии у растений вычленяют верхушки побегов (З- см), удаляют листья и стерилизуют. Для стерилизации используют профильтрованный раствор гипохлорида кальция (на 1 л воды 30 г гипохлорида кальция) . Верхушки побегов держат в раст воре мин, затем 3 раза прополаскивают в дистиллированной воде и пЬмещают между стерилЬными пружинами из фильтровальной бумаги в чашки Пет ри. Верхушки побегов стерилизуют за 2-3 м до вычленения меристем. Меристему вычленяют в стерильном боксе под микроскопом при 25-кратном увеличении с помощью специальны игл. Наиболее подходящим сроком вычле«ения ме.ристемы является Fl-lff декады апреля. Оптимальным оказался размер .меристем 0,2-0,3 мм. Если сорт впервые проходит цикл оздоровления и его особенности неизвестны, для оздоровления вычленяется 50-60 меристем. Если избестно количество генериру емых растений из сорта, меристемы вы членяются в зависимости от необходимости (обычно 20-30°). Меристемь культивируют на питательной среде, содержащей повышенйую дозу азота и калия при следующем соотношении компонен рв, мг/л: 73- 6 МН МОз1925 KNO 2025 CaCl ZHnO likZ MgS0.7H20373 КН РОд171 Fe - хелат5,5 ,6,2 ,i ZnS04.H208,5 KJ0,84 Na2Mo040,25 CuSO -5H200,025 CoCl26H200,025 NiCl0,032 Тиамин (B)1,05 Пиридоксин (B) 0,55 Никотиновая кислота (PP)0,55 Аскорбиновая кислота (с) Гиббереллиновая кислота Гидролизат казеина Аденин Кинетин Сахароза Агар-агар Дистиллированная ВОда Из одной меристемы развивается 6-20 стеблевых зачатков, которые можно высаживать как самостоятельные растения или размножать черенкованием Из меристем выращивают растения в специальной камере, которая состоит из 10 ламп ЛДЦ-ВО, рама, приспособения для поддержания рамы и регуирования высотыуПодставок и бокса из перфорированной пленки; пробирки меристемами располагаются в штатиах в ванне из пленки, на дне котоой вода. Лампы располагают на рас-- . тоянии см от пробирок. На 1 м ожно поместить 600-700 пробирок. емпературный И световой режим реультируются автоматически. В светлый ериод (16 ч в сут;ки} поддерживают7Чтемпературу 2k-26°C в темными период (8 ч в сутки) - 21-23°С. Влажность воздуха поддерживается в пределах 85-90%, в зависимости от сорта растения регенерируют из меристем в течение 1-3 мес. 5.Повторное оздоровление. Каждый новый сорт, который первый раз включается в оздоровление, подвергается повторному оздоровлению. Термотерапии подвергают теперь мерис темные растения, которые высаживают из лробирок. Растения помещают в тер мотерапию на -5 недели после высадки. Термотерапия проводится по выше; указанному режиму от второй половины февраля до второй половины апреля, и меристемы вычленяют во второй половине апреля. Когда сорт постепенно .проходит 2 цикла оздоровления, он оказывается окончательно оздоровленным и меристемным; растения размножаются для производства клубней. Если сорт систематически включен в оздоровление, тогда новый исходный материал для оздоровления выбирают через каждые 2-3 года среды ранее оздоровленных растений, которые 2-3 года росли в поле. Исходные клуб ни выбираются тоже от самого здорового, высокоурожайного и с типичными сортовыми признаками растения. 6.Размножение растений. Оздоровленные растения размножают черенкованием, поскольку этот метод оказался самым эффективным. Размножение черенкованием заключается в следующем. Развившееся из меристемы растение разрезается так, что на каждом отрезке остается один листово зачаток. Этот отрезок помещают снова в пробирку с питательной средой, где через 10-15 дней развивается новое растение с -7 листовыми зачатками Это растение можно высадить и снова размножить таким же способом. Растения из черенков выращивают под специальными осветительными приборами. Световой режим, температура и влажность регулируются при помощи автоматических установок. При светлом периоде (16 ч в сутки)поддерживают температуру в пределах 23-25°С и при темном периоде (8 ч в сутки) в пределах 20-22 С. Влажность воздуха поддерживают в пределах 80-85. Самой эффективной для размножения растений оказалась следующая питательная среда: мг/л: 3 NH4NOj KNOj CaCl2-2H О MgSO 7Н20 КН2Р04 Fe - цитрат НчВОз MnS04- 21,3 0,95 KJ ZnS04 H20 3,05 0,25 0,033 CuS04-5H20 CoCl2-6H20 0,033 0,03-0,035 0,033 / Тиамин Пиридоксин Никотиновая кислота Аскорбиновая кислота Гиббереллиновая кислота Хлорогеновая i кислота2,05 Кинетйн 0,0015 Сахароза 10025 Агар-агар 2,60 т Дистиллированная вода На этой питательной среде полуают растения с хорошо развитыми истовыми и корневыми зачатками. Выд нормальных растений, в зависисти от сорта, составляет 92-100%. 7. Высадка растений и выра иеаие клубней первой репродукции. Для высадки растений и выращиваия клубней первого поколения берут олотно-низинную перегнойную почву, е нуждающуюся в стерилизации. Расения высаживают в пластмассовые оршки, которые сначала заполнены а 2/3 болотно-низинной почвой, с омощью пинцетов растения извлекают з пробирок и после прополаскивания корней высаживают. Затем растет ния поливают водой и накрывают на 3- дня полиэтиленовой пленкой. В это время растения защищают от прямого солнечного света и поддерживают температуру в пределах 18-20°С. Поливают растения водой в зависимости от потребности. Уход за растениями. Первую подкормку проводят на день после высадки, когда растения укоренились. Для подкормки используют полное удобрение А или 6, 1015 г на 10 л воды. На каждое растение рассчитывают 150-200 г раствора На следующий день после подкормки почву рыхлят. Если у растений отмечены признаки роста, температуру под держивают в пределах днем 23-25,ноч 18-20°G. Растения необходимо предохранять от сквозняка. Вторую подкормку проводят на 1012 день после высадки растений полным удобрением Аили Виз расчета 15-20 на 10 л воды. На каждое растение рас считывается 150-200 г раствора. На следующий день после подкормки почву рыхлят. Температура поддерживают в пределах днем 23-25, ночью 18-20 С Третью подкормку проводят на 180-20 день после высадки растений следующим раствором, г; рата аммония, 10-15 сульфата калия и 10-15 суперфосфата на 10 л воды. Подкормку прекращают за 2 нед до уборки урожая, во время цветения температуру поддерживают в пределах днем , ночью IS-IS C. От высадки растений до уборки урожая проходит, в зависимости от сорта, 1Q-1 нед. Ботву убирают за 3- дня до уборки клубней. После уборки клубни хранят в te4eHHe 6-7 дней на свету, а затем в ящиках или бумажных мешках в предусмотренных для хранения картофеля условиях (t , влажность воздуха 70-80 Первое поколение клубней выращивают в тех же пластмассовых горшках в которые высаживают растения из про бирок, горшки помещают на стеллажи, на 20 см. заполненные торфом. По изложенной инструкции оздоров лены растения 2 сортов картофеля с последующей проверкой на присутствие в них вирусов. Все 2k подопыт ных сорта переносят термотерапию до 6 нед, большинство сортов - 7-В нер Для сортов, перенесших более п|х)дояжительную термотерапию, оптимальной оказалась термотерапия в течение 8 нед, для остальных - в течение 6-7 нед. Во всех случаях из меристем растений, прошедших двойную 6-8 недельную термотерапию, получают растения на 100% свободные от вирусов табл.1 .Хотя вторая половина апреля не была для всех сортов самым подходящим сроком для вычленения меристем, но из меристем всех 2 подопытных сортов все же регенерируют удовлетворительное количество растений. Поэтому il-H декады принимают за оптимальный срок вычленения меристем. Приведенные данные ;(табл.1) доказывают достижение полного выздоровления растений с Помощью двойной термотерапии и пригодности выбранного срока вычленения меристемы во второй половине апреля для получения наилучшей регенерации у всех испытанных сортов. В табл.2 приведены результаты испытания предлагаемой среды для размножения оздоровленных растений микрочеренкованием; эти данные доказывают ее высокую эффективность. Осуществлением способа производства семенного картофеля получено 7-11 клубней на одно растение. Выход клубней с 1 м составляет 250-300 шт в год. Урожайность на 53J 103,V Ц/га выше, чем у растений,оздоровленных методом планового отбора (табл.З). Положительный эффект от внедрения предлагаемого способа выражается в следующем: . достигается полное оздоровление регенерированных растений; повышается выход и качество регенерированных растений и клубней; отпадает необходимость в длительном хранении коллекции оздоровленных растений; систематическая селекция и обновление исходного материала позволяет повышать потенциальную продуктивность сорта; сочетание предлагаемых средств допускает универсализацию технологии оздоровления и производства семенного картофеля в первичном семеноводстве;

М 102537312

разработанная технология пригодна сокращаются расходы на первичноеседля массового оздоровления, размно- -меноводс-Г во оздоровленного картофеля; жения и производства семенного кар- повышается урожайность семенного

тофеля большинства сортов;

Результаты двойного оздоровления сортов картофеля по технологии (1979-1980 гг.)

2787-11

iS5-7

17010-12

1 65-12

387-9

«О6-9

60 7-10

е608-10

06-8

306-10

ЗА7-9

206-9

10810-12

Н610-16

93-5

206-9

IS 6-10

06-9

204-6

336-8

картофеля.

Таблица 1 универсальной

21 8

100 17. 100 10,6

18 k) 100 28,1 100

8 21.1 100 17.5 100

7 15,0

9 100 36,6

.2 100 17,5

7 100 26,6

8 100

8

23,5 100 35,0 100

7

38 35,2 100 16,1.

21 100 Л2,8

21 100 lO.O

8 100

30,5 100 100 32,5

13

U 70,0

100 18.2

6 100

1025373

13

Выход качественных растений на пигательной среде для размножения меристе 4ных растений

Ц Пглдолжение табл. 1

Та блиц а 2 Урожайность сортов картофеля, оздоровленных

I, оздоровление .методом клонового отбора

II, оздоровление методом верхушечной меристемы

Продолжение табл. 2

20,2 Т а б л и ц а 3 разными методами