Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Ускорение вегетативного размножения оздоровленного посадочного материала актинидии и лимонника

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации по теме "Ускорение вегетативного размножения оздоровленного посадочного материала актинидии и лимонника"

На правах рукописи

ТУТЬ

ЕВГЕНИЯ АЛЕКСАНДРОВНА

УСКОРЕНИЕ ВЕГЕТАТИВНОГО РАЗМНОЖЕНИЯ ОЗДОРОВЛЕННОГО ПОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА АКТИНИДИИ И ЛИМОННИКА

(

Специальность 06.01.07- плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

003061435

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства Россель-хозакадемии (ГНУ ВСТИСП)

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник У падышев Михаил Тарьевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Стрелец Виктор Дмитриевич Российский Государственный Аграрный Университет Московская сельскохозяйственная академия имени К.А Тимирязева

кандадат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Козак Наталья Васильевна Московская опытная станция растениеводства ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии

Ведущая организация: Главный ботанический сад имени

НБ.ЦицинаРАН

Защита диссертации состоится "_1£_" <имл2007 года в 13°° на заседании диссертационного совета Д 006.035 01 в Государственном научном учреждении Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства Россельхозакадемии по адресу: 115598, Москва, Загорье, ул Загорьевская, 4, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного научного учреждения Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства Россельхозакадемии

Автореферат разослан " ОЬ " ¿хШ-г^б-т,_2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета^--.

доктор сельскохозяйственных наук (Л — Л.А. Принева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Актинидия и лимонник являются богатыми источниками витаминов и биологически активных веществ и широко используются в косметической промышленности, медицине и ландшафтном дизайне (Стрелец, 1987, Колбасина, 2000) Ежегодно возрастает спрос к изучаемым лианам среди любительского и промышленного садоводства

Существующая технология размножения не отвечает современным требованиям получения здорового посадочного материала, и нуждаются в дополнительном изучении

Актуальной является разработка системы производства оздоровленного посадочного материала актинидии и лимонника и перевода питомниководства на безвирусную основу Вопросы фитосанитарного состояния этих культур, в том числе зараженности вирусными болезнями, изучены слабо Сведения о вирусах на актинидии и лимонника носят очень ограниченный характер (Келдыш, Помазков,1985, Caciagb, Lovisolo et al, 1987; Келдыш, Червякова, 1996) Необходимо подобрать оптимальные регуляторы роста и их концентрации для обеспечения стимуляции ризогенеза у чертиков лимонника Несмотря на высокую способность к укоренению, свойственную различным видам актинидии, задача улучшения корнеобразования также требует изучения Разработанная система приведет к увеличению выхода оздоровленного стандартного посадочного материала и позволит осуществить несколько культуро-оборотов в защищенном грунте с туманообразующей установкой, что в конечном итоге повысит эффективность системы производства оздоровленного посадочного материала. В последние годы разработан целый ряд препаратов, характеризующихся своей универсальностью, высокой биологической активностью, экологичностью, безопасностью для здоровья человека, доступностью К таким препаратам относят циркон, рибав-экстра, эпин-экстра, салициловая кислота, настойка лимонника Помимо химических факторов воздействия на зеленые черенки актинидии и лимонника в последние годы большое внимание уделяется и физическим факторам, в частности магнитно-импульсной обработке (Упадышев и др, 2005) Однако действие указанных перспективных препаратов и магнитно-импульсной обработки на актинидии и лимоннике изучено слабо

Цель, исследований: разработать систему ускоренного вегетативного размножения оздоровленного посадочного материала актинидии и лимонника китайского Задачи исследований: 1 обосновать необходимость оздоровления посадочного материала актинидии и лимонника, изучить видовой состав и распространенность вирусов на актинидии и лимоннике и отработать методику диагностики вирусов с использованием иммуноферментного анализа,

2 для получения оздоровленных клонов на закладку маточников актинидии и лимонника разработать систему размножения in vitro с помощью эффективных питательных сред, стимуляторов роста и их концентраций;

3 усовершенствовать технологию размножения изучаемых культур зелеными черенками в условиях защищенного грунта с туманообразующей установкой и с применением перспективных регуляторов роста и магнитно-импульсного воздействия.

Научная новизна результатов исследований.

Впервые разработана система ускоренного вегетативного размножения оздоровленного посадочного материала актинидии и лимонника, включающая в себя диагностику вирусной инфекции, оздоровление от нее и размножение оздоровленного посадочного материала актинидии и лимонника с применением перспективных регуляторов роста и магнитно-импульсного воздействия Показана высокая эффективность применения препаратов циркона, эпина-экстра и рибава-экстра для стимуляции ризо-генеза актинидии и лимонника, а для зеленого черенкования - предложено использование настойки плодов лимонника (положительное решение от 13 03 2007 г о выдаче патента по заявке № 2006107407/15 (008047) "Способ обработки зеленых черенков садовых культур")

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Предложена новая система производства оздоровленного посадочного материала актинидии и лимонника на безвирусной основе для питомниководства и селекции Данная система позволяет выявить наличие вирусов и получить безвирусные базисные клоны с использованием метода клонального микроразмножения, и последующего зеленого черенкования в теплице с искусственным туманообразованием При этом увеличивается рентабельность производства актинидии на 108,5 %, а лимонника

китайского на 297,0 % и сокращения сроков получения безвирусных саженцев на 20-30 дней За годы исследований получено 5 тысяч оздоровленных растений актинидии и лимонника В СХПК "Племзавод Майский" проведено испытание разработанных элементов технологии зеленого черенкования актинидии и лимонника с применением регуляторов роста в оптимальных концентрациях на площади 100 м2, что позволило повысить экономический эффект на 29 % Лабораторией агротехнической оценки ФГНУ "Росинформагротех" проведены испытания по воздействию магнитно-импульсной обработки на зеленые черенки актинидии и лимонника на площади 200 м2 где получено 150 шт/м2 укорененных положительные. В ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии заложены маточные насаждения актинидии и лимонника на площади 100 м2.

Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены на научной конференции в ТСХА (Москва, 21-27 апреля 2002 и 2003 гт ), на 6 международном симпозиуме (г. Пущино МО, 13-17 июня 2005 г ) В виде тезисов опубликованы, на 6 симпозиуме по фенольным соединениям (Москва, 28-30 апреля 2004 г ), в материалах международной научно - практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения А Г. Волузжева "Ягодоводство на современном этапе" (Беларусь, 13-15 июля 2004 г), в материалах международной научно-практической конференции VII Международного симпозиума "Нетрадиционные и редкие растения, природные соединения и перспективы их использования" (Белгород, 15-19 июня 2006 г) Публикации. Основные результаты исследований по диссертации изложены в 11 научных статьях, в том числе 1 - в рецензируемых научных журналах Объём и структура диссертации. Диссертация представлена на -fgo страницах, в том числе ó~c таблиц, {¡L рисунков, ÜПРилощениА. I СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1.1 Методика. Обоснована актуальность работы, сформулированы основные направления исследований, дана общая характеристика работы

1.2 Материалы и задачи исследования. Рассмотрены и проанализированы основные элементы системы размножения актинидии и лимонника Исследования проводили в 2004-2006 гг в отделах размножения, защиты растений от вредителей и болезней, научно-производственном отделе ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии

Объектами изучения являлись актинидии (Actimdia (А ), Lindl) трёх видов актинидии коломикта (A. kolomikta) - женская форма, сорта ВИР 1, Фея, Павловская, Фантазия садов, Нарядная, Праздничная Клара Цеткин, Находка, Галина и мужская форма Актинидия полигама (A. polygama) - женская форма Перчик, Жар птица, Солнцеликая, Образец № 2 и мужская форма Актинидия аргута (A. argüía) - женская форма семья Образца 2, семья Золотая коса, Образец № 3, Фигурная, мужская форма семья Золотая коса, Гибрид сладкий И на одном виде лимонника {Schi-zandra Turez Baill) — лимоннике китайском (Sch. chinensis) — Первенец и Садовый 1, и формы Образец 3 и Коломенский Тестирование осуществляли на 10 наиболее часто встречаемых вирусов, неповирусы - мозаики резухи (Arabis mosaic virus -ArMV), кольцевой пятнистости малины {Raspberry ringspot virus - RpRSV), черной кольчатости томата (Tomato black ring virus - TBRV), скручивания листьев черешни (Cherry leaf roll spot virus - CLRV), иларвирусы карликовости сливы (Prune dwarf virus - PDV), некротической кольцевой пятнистости косточковых (Prunus necrotic ringspot virus - PNRSV), мозаики яблони {Apple mosaic ilarvirus - ApMV), кукумовирус огуречной мозаики (Cucumber mosaic virus - CMV), тобамовирус табачной мозаики (Tobacco mosaic virus - ToMV) и садвавирус латентной кольцевой пятнистости земляники (Strawberry latent ringspot virus - SLRSV) Изучали действие следующих регуляторов роста рибава-экстра в концентрациях (0,1-1,0 мл/л), циркона (0,1-2,0 мл/л), эпина-экстра (0,1-2,0 мл/л), настойки лимонника (НПЛ - 0,1-1,0 мл/л), салициловой кислоты (CK - 5-25 мг/л), ß-индолилмасляной кислоты (ИМК - 5-25 мг/л) 2-изопентениладенин (2-iP - 0,5-5,0 мг/л), 6-бензиламинопурин (6-БАП- 0,025-1,0 мг/л), зеатин в концентрации 0,1-0,5 мг/л, тидиазурон (ТДЗ) в концентрации 0,05-0,1 мг/л, настойку лимонника (HJI - 1,0-6,0 мл/л) А также воздействия на зеленые черенки актинидии и лимонника магнитно-импульсной обработкой (МИО) при помощи приборов, сконструированных в отделе механизации ГНУ ВСТИСП ГОИ и СИ-3, с числом импульсов магнитной индукции от 0 до 100

1.2.1 Опыты по зелёному черенкованию проводили в защищенном грунте с туманообразующей установкой В качестве грунта использовали смесь торфа и песка в соотношении 3 1 по объему Черенки заготавливали в 2 срока, соответст-

вующие фазам цветения и начала образования плодов исходного растения Для проведения опытов заготавливали черенки длиной 25-30 см

1.2.2 Обследования растений на наличие вирусной инфекции проводили в ГБС имени Н В Цицина РАН, Ботаническом саду МГУ имени М В Ломоносова (г. Москва) и Московской опытной станции растениеводства ГНУ ВСТИСП Россель-хозакадемии (п. Михнево МО) Для выявления вирусной инфекции использовали метод иммуноферментного анализа (ИФА) Для исследования отбирали в качестве образцов ИФА - почки, листья, бутоны, цветы и кору побега Тестирование проводили в 2 срока, соответствующие фазам окончания бутонизации и зеленых плодов При изучении листьев актинидии с пестрой окраской определяли локализацию вирусов в разных сегментах листа и содержание хлорофилла по Гетри (1946)

1.2.3 На этапах введения и микроразмножения in vitro испытывали следующие регуляторы роста- Экспланты изолировали в 4 срока, соответствующие фазам глубокого, вынужденного покоя, начала плодообразования и налива плодов и высаживали на питательные среды Мурасиге-Скуга (МС) (1962), Липуавра (1977) и Ли и де Фоссарда (1980) Статистическую обработку данных осуществляли методами дисперсионного и корреляционного анализов (Доспехов, 1985)

П РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

П.1 Обоснование необходимости оздоровления посадочного материала от вирусной инфекции

С целью обоснования необходимости оздоровления от вирусов были проведены маршрутные обследования коллекций актинидии и лимонника в ведущих научных учреждениях, отличающиеся возрастом и функциональным назначением Изучаемые нами вирусы были выявлены практически во всех обследованных насаждениях актинидии и лимонника, но частота встречаемости конкретных видов существенно различалась Наиболее распространенным вирусом на актинидии коломикта в МГУ и МОСР оказался RpRSV, в ГБС - PDV Вирус CMV по частоте встречаемости на актинидии коломикта в среднем по трем обследованным насаждениям находился на втором месте после CLRV Вирусы SLRSV и PNRSV встречались редко, вирус ToMV не обнаружен

Изучение возможности использования помимо листьев и почек других видов образцов для диагностики вирусов (почек, коры побегов и бутонов) на актинидии

не показало их преимуществ по сравнению с листьями (таблица 1) Только некоторые виды вирусов хорошо выявлялись в коре и бутонах Так, вирусы РМЛЗУ наряду с листьями диагностировался приблизительно на том же уровне в коре побегов, а вирусы АрМУ и ЯрЯБУ - в бутонах

Таблица 1 - Зараженность комплексом вирусов растений актинидии в зависимости от вида образца, в % (2004 г.)

Вирус листья почки кора бутоны

АрМУ 714 14 3 14 3 50 0

РБУ 71 4 00 00 00

РЫЯБУ 42 9 28 6 42 9 00

ТоМУ 57 2 57 2 14 3 00

СМУ 71 4 28 6 14 3 00

СЬЯУ 71 4 28 6 14 3 25 0

ТВЯУ 714 28 6 14 3 00

ЯрЬ^У 714 28 6 28 6 50 0

БЬЯБУ 714 42 9 14 3 25 0

АгМУ 57 2 14 3 14 3 00

Мониторинг вирусов в листьях, трех видов актинидии и 1 вида лимонника в 2005-2006 гг. показал, что на актинидии присутствуют все виды вирусов, за исключением вируса табачной мозаики (таблица 2) Наибольшая частота встречаемости вирусов отмечена на актинидии полигама, по ряду вирусов она достигла 80 % В среднем по трем видам актинидии чаще других диагностировались вирусы СЬЯУ, АгМУ и РЫЕЗУ Низкий процент зараженности растений актинидии был характерен для вирусов ЯрЯБУ и ТВЯУ Промежуточное положение по проценту зараженных растений занимали вирусы БЬЯБУ и РБУ На лимоннике китайском выявлены все изученные нами вирусы Наибольшее число растений лимонника заражено вирусами СЬИУ и АгМУ, менее встречаемыми вирусами были БЫ^У, КрЫБУ и РШ8У, ТоМУ и еще реже встречались СМУ, РБУ и ТВЯУ

Таблица 2 - Наличие вирусов (%), в листьях актинидии различных видов и лимонника в среднем за 2005-2006 гг.

Вирусы |_Актинидия__Лимонник

Коломикта Аргута Полигама Китайский

CMV 16,7 0,0 80,0 10 0

PDV 33,3 20,0 40,0 10 0

ToMV 0,0 0,0 0,0 20 0

SLRSV 16,7 20,0 60,0 30 0

RpRSV 100,0 0,0 0,0 30 0

CLRV 66,7 20,0 80,0 40 0

ArMV 50,0 00 80 0 40 0

PNRSV 0,0 40 0 80 0 30 0

TBRV 0,0 00 40 0 10 0

II.2 Совершенствование технологии размножения актинидии и лимонника in vitro

Регенерадионная способность эксплантов актинидии разных видов и лимонника на этапе введения в культуру зависела от срока изоляции Наибольший процент приживаемости эксплантов (в среднем 38-45 %) достигался при изоляции меристематических верхушек в фазы глубокого и вынужденного покоя В фазы плодообразования и налива плодов приживаемость в среднем по трем видам актинидии снижалась примерно в 2-4 раза (таблица 3)

Таблица 3 - Приживаемость эксплантов (в %) актинидии и лимонника на этапе введения в культуру в зависимости от сроков изоляции (в среднем за 2004-2006 гг., фон 6-БАП (0,5 мг/л)) __ __

Род Вид Глубокий покой (декабрь) Вынужденный покой (февраль) Начало плодообразования (июнь) Налив плодов (июль)

Актинидия Коломикта 76,8а** 56,9аб 50,06 10,Ов

Полигама 37,5а 16,56 12,56 Ов

Аргута 20,96 41,7а Ов 20,06

Лимонник Китайский 86,7а 100а 0,06 33,36

Примечание ** — разные буквы означают существенные различия при 5 % -ом уровне значимости

В целом меристематические верхушки актинидии коломикга приживались лучше, чем актинидий аргута и полигама соответственно в 2,4 и 2,9 раза Экспланты женской формы актинидии коломикта в среднем по всем срокам изоляции отличались в 3 раза более высокой приживаемостью, чем мужской формы. Однако при изоляции эксплантов актинидии коломикта в фазу глубокого покоя различия по приживаемости между женской и мужской формами отсутствовали Наибольшая приживаемость эксплантов лимонника сорта Первенец (86,7-100 %) была отмечена при высадке на питательную среду в фазы глубокого и вынужденного покоя, тогда как в фазы плодо-

образования приживаемость резко снижалась. Для актинидии артута и шлигама изоляция эксплантов в фазы глубокого и вынужденного покоя также оказались более благоприятными для их развития по сравнению с другими сроками (рисунок 1). При введении меристематических верхушек лимонника китайского сорта Первенец в культуру тканей на питательной среде как и у актинидии, зависела от срока изоляции. Высота эксплантов актинидии при изоляции в фазу покоя была на 30-40 % выше, а число листьев - в 3,2-4,1 раза больше, чем в фазу образования плодов.

с

Глубокий по кий Вынужденный Начат Налив плодов

(декабрь) покой (февраль) плодообразованда (июль)

(июль)

□ Коломикта Мужская я Копомикта (ВМР-2) Женская ¡а Полигама Мужская п ГЬлигамэ (Перчик) Ж енская

□ Аргута (Золотая коса) Жекскар и Аргутэ Мужская

□ лимонни*

Рисунок 1 Высота эксплантов актинидии и лимонника, мм

Пол актинидии в ряде случаев оказывал значительное влияние на регенера-ционные процессы у эксплантов. Так, меристемы женской формы актинидии ко-ломикта не только лучше приживались на питательной среде, но и формировали более облиственную розетку листьев по сравнению с мужской формой. Разница по числу образовавшихся листьев и высоте побегов у женской и мужской форм актинидии была почти трёхкратной. Исключение составила актинидии полигама: экспланты мужской формы у неё характеризовались более сильным вегетативным

развитием, чем женской формы Развитие меристематических верхушек актинидии аргута практически не зависело от пола растения, с которого они были взяты

Изоляция эксплантов в фазы покоя была более благоприятной для приживаемости и развития эксплантов, вероятно, в силу формирования специфического биохимического статуса маточных растений, обуславливающего более высокое содержание в тканях питательных и гормональных веществ, что и обуславливало в конечном итоге активные регенерационные процессы у меристем

Большое число эксплантов лимонника не развивалось в течение нескольких месяцев культивирования В этой связи важен подбор оптимальной питательной среды

Испытание различных регуляторов роста, включенных в состав питательной среды, на этапе введения в культуру актинидии и лимонника показало, что наибольшую приживаемость меристем в среднем по 3 видам актинидии обеспечивал тидиазурон (ТДЗ) (таблица 4).

Таблица 4 - Приживаемость (%) актинидии и лимонника в зависимости от стимуляторов роста на этапе введения в культуру (среда МС)

Стимулятор роста Концентрация, мг/л актинидия лимонник

аргута коломикта полигама китайский

6-БАП 0,025 15,0вг Ог Ог 16,7вг

0,5 20,Ов 20,Ов Ог 33,3бв

1,0 30,0бв Ог Ог 33,3бв

Зеатин 0,1 Ог Ог Ог 50,06

0,25 Ог Ог Ог 16,7вг

0,5 Ог Ог Ог 16,7вг

ТДЗ 0,05 15,0вг Ог 60,0аб 33,3бв

0,5 10,Ог Ог Ог 33,3бв

1,0 Ог 60,0аб Ог 33,3бв

2-1р 0,5 Ог Ог Ог Ог

1,0 5,0г Ог Ог 50,06

5,0 75,0 а Ог Ог 33,3бв

НСР05 регулятор роста Бф 05=53,4, культура 05=30,3; концентрация Бф 05=27,3

Приживаемость на средах с 6-БАП и 2-1Р была в 2,1-2,2 раза ниже, чем на среде с тидиазуроном Вместе с тем имела место и видовая специфика Так, максимальная приживаемость меристем актинидии аргута достигалась на среде с 2- 1Р в концентрациях 5 мг/л - (75 %), актинидии коломикта - с ТДЗ (0,1 мг/л) - 60 %, актинидии полигама - с ТДЗ (0,05 мг/л) - 60 % Наибольшая приживаемость ме-

ристематических верхушек лимонника (50 %) наблюдается при добавлении в состав среды Мурасиге - Скуга зеатина (0,1 мг/л) или 2-iP (1,0 мг/л) Тидиазурон обеспечивал приживаемость эксплантов лимонника на уровне 33,0 %, 6-БАП -17-33 % Благоприятное действие на развитие эксплантов, особенно у актинидии аргута и коломикта, оказывал 6- БАП в концентрациях 0,5 и 1,0 мг/л (для коло-микты - 0,5 мг/л) Хороший рост побегов в длину у актинидии аргута также стимулировал ТДЗ в низкой концентрации (0,05 мг/л) или 2-iP (1,0 и 5,0 мг/л) У актинидии полигама - ТДЗ в концентрации 0,05 мг/л На способность ТДЗ к активной стимуляции органогенеза на других культурах указывали некоторые зарубежные исследователи (Visser, 1992, Sankhla, 1993) Данное действие ТДЗ связывают с его способностью модифицировать биосинтез или метаболизм ИУК и этилена и поддерживать их оптимальный уровень внутри культивируемых тканей экспланта В этой связи в 2006 г при подборе оптимальной среды для актинидии, дополнительно применяли ТДЗ в концентрации 0,1-0,5 мг/л (таблица 5)

Таблица 5. - Приживаемость и развитие микро черенков актинидии в зависимости от состава среды и тидиазурона (2006 г.)_

концентрация, мг/л вид Липуавра Ли и де Фоссарда

прижива е- иость, Ус Число листьев, шт высота экспланта, см диаметр каллуса, мм прижива е- мость, % Число листьев, ЦП высота экспланта, см диаметр каллуса, мм

ОД коломикта 7,2в 1а Об 2а 12,56 4а 0,8а 1а

полигама 25,0а 2аб Об 2,5а Ов Ов 0а 0а

0,25 коломикта 21,5аб 2,96 1,7аб 16 56,3а 2,36 0,8а 2,3аб

полигама 16,76 1а Об Об 12,56 1в 0а 46

0,5 коломикта 15,56 1,5а 06 16 20,3аб 1в 0а 1а

полигама 33,3а 2,56 Об 16 57,1а 1,8в 0а 0а

Для актинидии коломикта и полигамы на этапе введения оптимальной средой рекомендуем Ли и де Фоссарда с ТДЗ (0,25мг/л) выход эксплантов актинидии коломикта составляет 56 %, для полигамы (0,5 мг/л) 57 %, а также Липуавра для полигамы с ТДЗ (0,1 и 0,5 мг/л) - 25,0 и 33,3 % прижившихся эксплантов

П.З Совершенствование технологии зелёного черенкования

П.3.1 Изучение действия регуляторов роста и срока высадки черенков на укоре-

няемость и их развитие

В настоящее время наиболее эффективным способом размножения базисных растений является зеленое черенкование Из-за существующей проблемы, связанной с укоренением лимонника и необходимостью сокращения сроков укоренения актинидии, изучалось действие различных регуляторов роста на ризогенез черенков Наибольшую укореняемость, зеленых черенков лимонника обеспечивали такие регуляторы роста, как рибав-экстра (2,0 мл/л), циркон (2,0 мл/л) и НПЛ (3,0 мл/л) Укореняемость черенков лимонника с применением указанных регуляторов роста была в 3,7-4,2 раза выше по сравнению с контролем (таблица 6)

Таблица 6. - Укореняемость и развитие зелёных черенков лимонника китайского в условиях туманообразующей установки в зависимости от вида и концентрации регуляторов роста (в среднем за 2004-2006 гг.)

Регулятор роста Концентрации, мг/л*, мл/л Укореняемость, % Число корней, шт Длина корней, см Длина прироста, см

Вода контроль 17,4в 0,9а 1,5 1,9

ИМК 50,0* 47,46 6,8в 15,8 11,5

НПЛ 1,0 29,4бв 2,56 5,4 3,7

3,0 64,0а 5,2в 8,9 10,05

6,0 53,4аб 2,76 13,3 15,3

ИМК+НПЛ 50,0*+1,0 53,4аб 6,9в 12,5 12,65

Циркон 0,5 40,06 3,06 4,0 2,0

1,0 52,7аб 2,0аб 5,4 4,3

2,0 66,7а 3,3 бв 4,8 1,0

ИМК+Циркон 50,0*+1,0 28,0бв 2,66 6,2 4,8

Рибав-экстра 0,5 20,Ов 1,5аб 1,4 0

1,0 58,0аб 4,8бв 11,7 12,1

2,0 73,3а 9,8г 16,8 2,2

ИМК+Рибав-экстра 50,0*+1,0 53,3аб 15,Од 36,3 0,5

Примечание здесь и далее НПЛ - настойка плодов лимонника

По мере увеличения концентрации НПЛ от 1 до 3 мл/л имелась тенденция к улучшению ризогенеза, увеличению длины побегов и уменьшению диаметра каллуса Увеличение концентрации НПЛ до 6,0 мл/л не способствовало повышению укореняемости, но приводило к формированию более развитых корневой и надземной систем В связи с получением значительного технического эффекта в отношении стимуляции ризогенеза нами была подана заявка на изобретение

С увеличением концентрации препаратов циркон и рибав-экстра от 0,5 до 2,0 мл/л отмечено повышение укореняемости черенков лимонника соответственно в 1,7 и 3,7 раза В случае применения циркона существенные различия по развитию корней в вариантах с различными концентрациями отсутствовали Оптимальной для развития корней концентрацией рибава-экстра оказалась 2,0 мл/л Наилучший результат по развитию корней у черенков лимонника среди изученных стимуляторов роста был отмечен при совместном использовании препаратов рибав-экстра (1,0 мл/л) и ИМК (50,0 мг/л) число корней увеличилось в 16,7 раза, а их длина - в 24,2 раза по сравнению с контролем

В процессе укоренения зеленых черенков лимонника часто происходит загнивание их оснований Возможной причиной недостаточного высокого укоренения лимонника при размножении зелеными черенками (а отчасти и размножения m vitro) является высокое содержание лигнанов — димерных фенольных соединений

При изучении влияния различных сроков высадки черенков актинидии на их укореняемость и развитие было отмечено, что высадка черенков этой культуры в более поздний срок (налива плодов) приводит к незначительному снижению укореняемости (в среднем на 14 %) и числа корней на (26 %) по сравнению с ранним сроком (начало завязывания плодов) По длине корней черенки актинидии аргута и полигама более позднего срока высадки не уступали черенкам раннего срока У черенков актинидии коломикта позднего срока высадки длина корней снижалась в 1,7 раза по сравнению с ранним сроком У всех изученных видов актинидии черенки, высаженные в более поздний срок, характеризовались в среднем в 5 раз более слабым приростом побегов по сравнению с ранним сроком Данное явление вполне объяснимо, поскольку черенки при поздних сроках посадки не успевают сформировать развитую надземную систему Поэтому для получения более развитых саженцев целесообразнее рекомендовать более ранние сроки посадки черенков Однако, для организации рационального культурооборота в теплице поздний срок высадки актинидии является экономически оправданным

В целом все изученные виды актинидии характеризуются высокой регене-рационной способностью черенков, поэтому существенные различия по укоре-

няемости зеленых черенков между вариантами с применением разных регуляторов роста отсутствовали (таблица 7) Черенки актинидии аргута более развитую корневую систему формировали при использовании рибава-экстра (0,1и 0,5 мл/л) или ИМК (25,0 мг/л) Высокая суммарная длина корней была отмечена также при обработке черенков актинидии аргута в растворах СК (25,0 мг/л) или циркона (1,0 мл/л) У актинидии полигама наибольшее число и длину корней (соответственно на 112-115 % и 56-62 % больше по сравнению с контролем) обеспечивало намачивание черенков в растворе эпина-экстра в концентрациях 0,1 и 0,5 мл/л В отношении числа и длины корней у актинидии полигама хороший результат также был получен и при использовании циркона (0,1 и 0,5 мл/л), рибава-экстра (0,1мл/л) или ИМК (10,0 мг/л) На актинидии коломикта значительный эффект в отношении ризогенеза от применения изученных нами регуляторов роста отсутствовал Однако имелись различия, связанные с полом актинидии коломикта Черенки мужской формы актинидии коломикга положительно реагировали на их обработку регуляторами роста Укореняемость по сравнению с контролем в случаях использования циркона (0,1 мл/л) или эпина-экстра (1,0 мл/л) увеличивалась на 20 %, ИМК (10,0 мг/л), рибава-экстра (0,5 и 1,0 мл/л) или СК (5,0 мг/л) - на 16-18 %

Приросты наибольшей длины формировали растения актинидии аргута и полигама, превосходя по этому показателю в 5 - 7 раз актинидию коломикта. В природных условиях актинидии аргута и полигама также характеризуются более мощным вегетативным развитием по сравнению с актинидией коломикта

Таблица^. - Укореняемость и развитие зелёных черенков актинидии разных видов в условиях туманообра-зующей установки в зависимости от вида и концентрации регуляторов роста (в среднем за 2004-2006 гг.)

Регулятор роста Концентрации, мг/л*, мл/л Укореняемость, % Число корней, шт Длина корней, см Длина прироста, см

аргута коломикта полигама аргута коломикта полигама аргута коломикта полигама аргута коломикта полигама

н2о Контроль 86,5а 85,6а 100,0а 43,8аб 53,7а 39,Ов 82,1в 77,6а 78,06 33,5в 6,16 35,2в

Циркон 0,1 78,5а 84,9а 92,0а 21,7в 2,976 60,06 69,8в 74,4а 108,0в 12,5а 3,6а 15,7аб

0,5 87,5а 95,4а 52,06 39,66 31,36 54,66 100,16 58,26 113,0в 20,76 4,9аб 31,5в

1,0 84,3а 87,9а 52,06 23,3в 38,3аб 26,6в 120,1аб 73,7а 50,0а 22,36 5,66 32,4в

ИМК 5,0* 85,5а 85,6а 88,0а 23,8в 34,2аб 31,Ов 76,5в 56,96 66,баб 18,1аб 6,16 22,96

10,0* 85,0а 79,1аб 100,0а 46,4аб 35,4аб 75,0аб 88,6бв 55,36 108,0в 23,6бв 3,8а 14,1аб

25,0* 86,5а 90,8а 92,0а 55,0а 32,16 61,06 101,96 52,86 83,06 22,16 5,66 40,4в

Рибав-экстра 0,1 84,3а 88,7а 94,0а 45,4аб 28,76 59,46 103,06 57,36 95,0бв 27,7в 7,06 13,6а

0,5 90,4а 91,1а 100,0а 52,5а 28,96 45,0бв 102,06 51,96 94,0бв 19,баб 3,3а 37,5в

1,0 86,3а 93,1а 96,0а 41,66 28,46 48,5бв 89,8бв 62,баб 70,0аб 18,8а 5,4аб 9,9а

Эпин-экстра 0,1 85,5а 81,9аб 88,0а 44,2аб 27,46 83,0а 91,5бв 53,86 126,Ов 19,5аб 3,8а 9,8а

0,5 81,5а 86,4а 100,0а 38,36 35,1аб 84,0а 85,1бв 54,66 122,Ов 24,8бв 3,9а 10,5а

1,0 83,0 а 90,7а - 39,26 36,8аб - 79,4в 62,4аб - 15,8а 3,0а -

Салициловая кислота 5,0* 82,3а 93,3а - 36,86 30,96 - 81,7в 67,4а - 23,7бв 3,9а -

10,0* 79,8а 72,26 80,0аб 43,8аб 30,86 32,4в 95,9бв 57,16 75,06 20,66 3,9а 25,5бв

25,0* 82,8а 86,0а - 21,7в 31,76 - 158,0а 63,7аб - 33,6в 5,0аб -

EL3.2 Действие магнитно-импульсной обработки (МИО) на развитие зеленых черенков

При воздействии магнитной обработки с числом импульсов 60 на черенки актинидии полигама с предварительным их намачиванием в НГО1 (1,0 мл/л) отмечали увеличение прироста побегов в 1,9 раза по сравнению с вариантом без обработки Для образования и развития корней актинидии полигама наилучший эффект оказывала обработка черенков 10, 40 и 100 импульсами магнитной индукции (рисунок!) Число корней при этом возрастало в 1,7-1,8 раза, а их длина - в 2,2-2,7 раза по сравнению с контролем

130 120 110 100 90

э80

= 70 £60 g-50 "40 §30 >20 у10 0

-Л

-у

Число импульсов

260 240 220 200 380 160 ■340 920 300 «80 = 60 540 «20 о

*

/

\ /

* % t

*» '

• *

( *

Число импучьсов

100

10

40

60

100

■ Атанидия полигача

-Лимонник китайский

Ашнидшполигаи — Лимонник китайский

РисунокД. - Действие МИО на развитие зеленых черенков актинидии и лимонника в условиях защищенного грунта с туманообразующей установкой (2005 г.): А. Суммарное число корней, шт.; Б. Суммарная длина корней, см

Магнитно-импульсная обработка зеленых черенков актинидии аргута и ко-ломикта не оказала положительного действия на их развитие Предпосадочное воздействие на зеленые черенки лимонника китайского импульсами магнитной индукции не приводило к увеличению укореняемости и улучшению развития надземной системы, но в некоторых вариантах улучшало развитие корневой системы Максимальное число корней черенки лимонника образовывали при их обработке 40 импульсами число корней возрастало на 33 % по сравнению с вариантом без обработки При этом на 21% увеличивалась и длина корней Наилучший рост корней в длину обеспечивал вариант с обработкой черенков лимонника 10 импульсами длина корней возрастала в 1,9 раза по сравнению с контролем (рисунок 1)

Аналогичные воздействия магнитно-импульсной обработки на зеленые черенки были продемонстрированы рядом исследователей при укоренении зеленых черенков вишни, рябины, сирени, ежевики, жимолости (Упадышев, 2005 г) Ш. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

I1I.1 Экономическая оценка производства оздоровленного посадочного материала

Расчёт экономической эффективности производства посадочного материала с использованием метода микроклонального размножения приводим на примере лимонника китайского сорта Первенец (таблица 8) Производственные затраты рассчитывали по "Методическим рекомендациям по определению экономической эффективности научных достижений в садоводстве" (М , 2005)

Усовершенствованная технология зеленого черенкования актинидии по сравнению с традиционной способствовала снижению себестоимости 1 саженца на 252,1% и затрат труда на 29 %, а лимонника китайского на 297% себестоимость и на 29% затраты труда В ходе работы получены оздоровленные клоны актинидии и лимонника для дальнейшего размножения

Таблица 8 - Экономическая эффективность получения посадочного материала с использованием различных технологий в расчёте на 1000 шт. высаженных зелёных черенков сорт Первенец и актинидии коломикта сорта

ВИР-1

Виды затрат лимонник актинидия

Традиционная Разработанная Традиционная Разработанная

Всего затрат 21337,5 21504,0 21337,5 21504,0

Выход саженцев, % / шт 10%/100 40%/400 70/700 90/900

Себестоимость 1 саженца, РУб 213,40 53,80 30,48 23,89

Цена реализации 1 саженца, руб 120,0 120,0 120,0 120,0

Выручка от реализации, руб 12000 48000 84000,0 108000,0

Прибыль, руб -9337,5 26496,0 62622,5 84649,0

Трудозатраты, чел -час 4,56 3,53 4,56 3,53

Уровень рентабельности, % -43,8 123,2 293,7 40,2,2

выводы

1 Выявлено 10 наиболее распространенных видов вирусов в насаждениях актинидии и лимонника Москвы и Московской области и обоснована необходимость оздоровления посадочного материала актинидии и лимонника от вирусной инфекции методом иммуноферментного анализа (ИФА) ИФА установлена зараженность коллекционных насаждений изученных культур не-по-, садва-, илар-, кукумо- и тобамовирусами Наиболее часто встречались неповирусы кольцевая пятнистость малины, скручивания листьев черешни мозаика резухи и иларвирусы мозаика яблони, некротическая кольцевая пятнистость косточковых на актинидии, а на лимоннике китайском неповирусы скручивания листьев черешни, мозаики резухи и кольцевой пятнистости малины Зараженность вирусами актинидии аргута достигает 40 %, коломикта -67 %, полигама - 80 %, лимонника китайского - 40 %

2 Отработана методика диагностики вирусов с использованием ИФА в том числе в качестве Тест-образца эффективно отбирать листья, сроки взятия тест-образца - июнь-июль В тканях листьев лимонника химерного происхождения обнаружены различные виды вирусов, которые большей своей частью диагностировалось в желто-белой его части, меньше всего - в зелено-белой, в связи с этим тестирование на наличие вирусов необходимо в сборном образце из разных частей одного листа

3 Усовершенствована методика получения оздоровленных клонов актинидии и лимонника m vitro Установлено, что регенерационная способность эксплан-тов актинидии и лимонника на этапе введения в культуру зависит от сроков изоляции, минерального и гормонального состава питательной среды и биологических особенностей культуры (вида, сорта и пола (для актинидии)) Наибольшая приживаемость (50-100 %) меристематических верхушек и более активные ростовые процессы отмечаются в фазы глубокого и вынужденного покоя маточных растений

4 Для введения в культуру ткани оптимальны следующие питательные среды Ли и де Фоссарда, Липуавра и Мурасиге-Скуга (МС) Наибольшая приживаемость меристем актинидии коломикта и полигама обеспечивается при применении тидиазурона в концентрации 0,05-0,5 мг/л, актинидии аргута - 2-iP 5 мг/л Отмечается лучшая всего приживаемость меристематических верхушек лимонника на питательной среде (МС) с зеатином (0,1 мг/л) или 2-iP (1 мг/л) Настойка семян лимонника улучшает развитие эксплантов во время второго и последующих субкультивирований

5 Усовершенствованы методы ускоренного размножения и разработаны новые элементы в технологии производства оздоровленного посадочного материала трех видов актинидии (коломикты, аргуты и полигамы) и лимонника китайского Укореняемость и развитие зеленых черенков актинидии зависят от вида культуры, срока заготовки, высадки и размера зеленых черенков, вида и концентрации регулятора роста Укореняемость черенков и прирост побегов возрастают при заготовке их в фазу бутонизации и снижаются при высадке в фазу налива плодов Приросты наибольшей длины формируют растения актинидии полигама, превосходя по этому показателю в 5-7 раз актинидию коломикта

6 Отмечено увеличение укореняемосш черенков актинидии коломикта (мужской формы) при использовании циркона, рибава-экстра, эпина-экстра, салициловой кислоты, ИМК Черенки актинидии аргута формируют более развитую корневую систему при использовании рибава-экстра (0,1 и 0,5 мл/л) или ИМК (25 мг/л), актинидии полигама - эпина-экстра (0,1 и 0,5 мг/л)

У лимонника китайского наибольшая укореняемость (64-73 %) обеспечивается намачиванием черенков в растворах рибава-экстра (2 мл/л), циркона (2 мл/л) или настойки плодов лимонника (3 мл/л), наилучшее развитие корней у зеленых черенков лимонника китайского - при совместном применении рибава-экстра и ИМК

7 Магнитно-импульсная обработка зеленых черенков актинидии аргута и коломикта не оказывает положительного действия на их ризогенез, на актинидии полигама стимулирует увеличение прироста в 1,9 раза, числа корней в 1,7-1,8 раза и их длины в 2,2-2,7 раза

Магнитно-импульсная обработка черенков лимонника при некоторых режимах (10-60 импульсов) стимулирует развитие корневой системы

8 Разработанная технология получения оздоровленных саженцев актинидии и лимонника китайского методом зеленого черенкования, по сравнению с традиционной. способствует увеличению рентабельности актинидии на 108,5 %, снижению себестоимости 1 саженца на 252,1% и затрат труда на 29 %, а лимонника китайского - на 297% себестоимость и на 29% затраты труда

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ

1 Разработанную систему производства оздоровленного посадочного материала актинидии и лимонника китайского рекомендуется использовать с включением диагностики вирусной инфекции, оздоровления от нее и получение клонов для закладки маточников и их размножения

2 Для диагностики вирусной инфекции методам ИФА рекомендуется отбирать листья в сроки с апреля по июль При наличии листьев с разными цветовыми пигментами необходимо составлять сборный образец, состоящий из сегментов листа разного цвета

3 При получении оздоровленного посадочного материала методом клонального микроразмножения изоляцию меристематических верхушек следует проводить в фазы глубокого или вынужденного покоя и высаживать экспланты на питательную среду Ли де Фоссарда, дополненную тидиазуроном в концентрации 0,05 - 0,5 мг/л или 2-1Р в концентрации 5 мг/л для актинидии, зеатином в концентрации 0,1 мг/л, 2-1Р в концентрации 1 мг/л, настойки семян лимонника 1-3 мг/л - для лимонника китайского

4 В процессе зеленого черенкования в условиях туманообразующей установки черенки необходимо заготавливать в фазу начала завязывания плодов Для повышения укореняемости зеленых черенков актинидии аргута следует применять регулятор роста рибав-экстра (0,1 и 0,5 мл/л). С целью улучшения развития корневой и надземной систем зеленые черенки актинидии аргута рекомендуется обрабатывать в водных растворах циркона (1,0 мл/л), салициловой кислоты (10,0 - 25,0 мг/л), черенки актинидии полигама - в растворе эпина-экстра (0,1-0,5 мг/л) Зеленые черенки актинидии коломикта хорошо укореняются в воде

Зеленые черенки лимонника китайского следует перед высадкой на укоренение намачивать в водном растворе настойки плодов лимонника в концентрации 1,0 и 3,0 мл/л (экспозиция 16-24 часов)

5 Д ля улучшения развития корневой системы у зеленых черенков лимонника перед их высадкой рекомендуется воздействие магнитно-импульсной обработки с числом импульсов 10 - 60, а для актинидии полигама - 40 и 100 импульсов

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Туть, Е А Изучение отдельных элементов технологии размножения актинидии и лимонника / Б А Туть, JIM. Голенева, Э.И Колбасина // Сборник студен науч работ МСХА -М. МСХА.-2002 -В 8 - С 207-209

2 Туть, Е А Изучение отдельных элементов технологии размножения акппщдии и лимонника / Е А Туть, JI.M. Голенева, Э И Колбасина // Сборник студен науч работ МСХА - М..МСХА -2003.-В. 9 - С. 221-223

3 Туть, ЕА Гидроксикоричные кислоты (смесь) при укоренении черенков лимонника китайского / Е.А Туть // VI симпозиум по фенольным соединениям, 28-30 апреля 2004 М - 2004 - С 89

4 Упадышев, М Т Особенности размножения актинидии и лимонника китайского in vitro и зелеными черенками / М Т Упадышев, Е А Туть // Плодоводство и ягодоводство России Сб науч тр. / ВСТИСП. - М , 2004. - т XI. - С. 200-209

5 Упадышев, М Т Особенности размножения актинидии и лимонника китайского m vitro / М Т Упадышев, Е А Туть // Материалы международной науч -практ конф посвященной 100-летию со дня рождения А Г Волузжева "Ягодоводство на современном этапе" / Научн тр -Белсад -2004 -т 15 -С 250-253

6 Туть, Е А Вирусные болезни и совершенствование методов размножения актинидии и лимонника китайского / Е А Туть, М Т Упадышев // VI международный симпозиум (Материалы симпозиума) "Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования", 13-17 июня 2005 г., Пущино - М РУДН - 2005. -т 1 -С 398-400

7. Туть, Е.А Диагностика вирусов на актинидии и лимоннике методом ИФА / Е А Туть, М Т Упадышев // Плодоводство и ягодоводство России: Сб науч тр / ВСТИСП. - М, 2005 - т XII - С 606-611

8 Туть, Е А Распространенность вирусов на актинидии и лимоннике / Е А Туть, МТ Упадышев // Плодоводство и ягодоводство России Сб научтр / ВСТИСП - М , 2006 - т XIII - С 380-390

9. Упадышев, М Т Регуляторы роста и сроки высадки при укоренении зеленых черенков актинидии и лимонника китайского / М Т. Упадышев, Е А. Туть // Материалы междунар науч - практич. конф "Нетрадиционные и редкие растения, природные соединения и перспективы их использования" / VII Междунар симпозиум. - Белгород "Политерра" -2006 -т 1 -С 340-343

10 Туть, Е А Серомониторинг и диагностика вирусов на актинидии и лимоннике /Е А. Туть, М Т Упадышев //Защита и карантин растений 2007 г -№ 8 - С 44-45

11 Положительное решение от 13 03 2007 г о выдаче патента по заявке № 2006107407/15 (008047) "Способ обработки зеленых черенков садовых культур"

Подписано в печать 23 07.2007 г Исполнено 24 07 2007 Печать трафаретная Услпл -1,3 Заказ № 598 Тираж 100 экз

Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш, 36 (495) 975-78-56 www autoreferat та