Регенерационная способность яблони и груши в зависимости от длительности культивирования in vitro

УДК 634.11:634.13:581.143.6
РЕГЕНЕРАЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ЯБЛОНИ И ГРУШИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДЛИТЕЛЬНОСТИ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ IN VITRO
И.Н. Пронина, О. В. Матушкина
ГНУ Всероссийский НИИ генетики и селекции плодовых растений им. И В. Мичурина, г. Мичуринск
Рассмотрено влияние длительности культивирования клоновых подвоев и сортов яблони и груши на основных этапах микроразмножения.

Интенсификация садоводства определяет необходимость разработки эффективных технологий производства высококачественного оздоровленного посадочного материала. Неотъемлемой частью данных технологий является метод клонального микроразмножения.
Дтя каждого этапа микроразмножения характерны свои особенности культивирования, которые зависят от ряда факторов: генетических. возраста исходного экспланта, содержания минеральных солей и фитогормонов, условий и длительности культивирования другие.
Из указанных факторов наименее изучено влияние длительности культивирования на основных этапах микроразмножения.
Объекты и методика исследований: клоновые подвои яблони - 3-17-38, 62-396, 54-118, 57-491, 57-195, Р 59, Р 60; груши - 12, 10 и сорта яблони - Лобо, груши - Пхорун, Осенняя Яковлева.
На этапе пролиферации основной средой служила среда Кворина - Ленуавра с БАП 2,0 мг/ л. Укоренение микрочеренков проводили на среде Мурасига - Скуга, разбавленной в 2 раза по минеральному составу с ИМК 2,0 мг/ л и последующей пересадкой через 5 дней на среду, свободную от гормонов.
В исследованиях некоторых авторов установлено, что коэффициент размножения в значительной степени зависит от числа субкультивирований. По мнению ученых [ 1, 2, 3,4], у ряда культур, таких как яблоня, слива, вишня, алыча, наблюдалось увеличение коэффициента размножения к 5-7 пассажу, а затем его снижение. У ежевики после третьего субкультивирования число образуемых побегов уменьшалось [5].
У клоновых подвоев и сортов яблони и груши нами установлено увеличение коэффициента размножения к 5-7 пассажу (табл. 1).

Влияние длительности культивирования на коэффициент размножения клоновых подвоев и сортов яблони и груши

Максимальный коэффициент размножения был отмечен в 6-7 пассажах у всех изучаемых форм. Так, например, в 6 пассаже у клонового подвоя яблони 57-491 он составил 10,0, а у copra яблони Лобо - 4,0, у груши 10 - 7,8, а у сорта груши Пхорун - 9,7. Начиная с 8 пассажа, наблюдалось снижение коэффициента размножения, хотя у форм (57-491, 57-195, 54-118, Р 59, груша 12, груша 10, Пхорун) происходило увеличение коэффициента размножения в 9 пассаже, а затем снижение уже у всех изучаемых форм в 10 пассаже. Наибольшая степень пролиферации наблюдалась у клоновых подвоев яблони 62-396 и 54-118 и сорта груши Пхорун, средний коэффициент размножения у которых за 10 пассажей составил 6,1; 5,5 и 6,0 соответственно. Низким регенерационным потенциалом обладают сорта яблони - Лобо и груши - Осенняя Яковлева, имеющие средний коэффициент размножения за 10 пассажей 2,8 и 3,1 соответственно. В целом сорта хуже размножаются, чем подвои.
Существует мнение о том, что с увеличением пассажей возрастает процент укорененных микрочеренков. Повышение частоты укореняемости  побегов с увеличением количества субкультивирований, как считает В.А. Высоцкий [6], возможно, связано как с процессами оздоровления культивируемых эксплантов, так и с реювенилизацией, увеличением в эксплантах доли молодых клеток, изменениями биохимического состава и анатомо-морфологической подготовленностью тканей к регенерации. В то же время Р.Г. Бутенко [7] отмечает, что плохое укоренение побегов может определяться длительным временем их размножения на среде с цитокининами.
В наших исследованиях наблюдалась генотипическая реакция подвоев яблони и груши на увеличение количества субкультивирований: у одних форм укореняемость увеличивалась, а у других - снижалась. Так, при укоренении подвоя груша 12 лучшие результаты как по укореняемости, так и качеству корневой системы получены у микрочеренков после 16-ти субкультивирований (табл. 2). В данном варианте уже через 2 недели культивирования укоренились все побеги, в то время как после 4-го субкультивирования только 25 %, а через 4 недели-41,7%.
Укореняемость клоновых подвоев яблони и груши

На подвое груша 10 в процессе укоренения наблюдалась обратная реакция: лучше укоренялись микропобеги после 4-го пассажа. Через 4 недели культивирования укореняемость побегов более раннего пассажа была на 26,7 % выше, чем побегов после 15-ти субкультивирований. Количество корней у микрочеренков после 4-го пассажа было в 2,5 раза больше, но они были короче (на 1,6 см).
Аналогичные результаты были получены и на подвоях яблони. Так, у подвоя 54-118 с увеличением количества пассажей наблюдалось стимулирование процесса ризогенеза, а у 62-396 - наоборот, ингибирование. Если по укореняемости с увеличением пассажа отмечались различия, то по количеству корней и их длине существенных различий нет.
Следовательно, однозначно говорить о том, что с увеличением количества субкультивирований улучшается корнеобразование у подвоев яблони и груши нельзя. На данном этапе, так же как и на этапе пролиферации, прослеживается влияние генотипических особенностей изучаемых форм.
Следует также заметить, что число субкультивирований обусловливает фенотипическую и генотипическую стабильность получаемых растений - регенерантов, которую нельзя не учитывать в процессе микроразмножения. По данным Т.П. Огольцовой и др. [8], вероятность мутационных изменений у земляники резко возрастала после 6-го пассажа. В связи с этим для предотвращения мутационных изменений следует ограничить число пассажей до 6 [9, 10].
В наших исследованиях культивирования эксплантов клоновых подвоев и сортов яблони и груши более 10 пассажей не приводило к возникновению фенотипических отклонений.

Литература

1. Заузолкова Н.П. Микроразмножение алычи // Проблемы интенсификации садоводства: Тез. докл. науч. конф. молодых ученых. - Мичуринск, 1990. - С. 165-166.
2. Корнацкий С.А. Особенности клонального микроразмножения сливы в системе оздоровленного посадочного материала: Автореф. дис. .,. канд. с.-х. наук. НИЗИСНП. - М ., 1991. - 24 с.
3. Михальчик Л.С. Ускоренное выращивание посадочного материала яблони для интенсивных насаждений Нечерноземной зоны РСФСР: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. - М., 1990. - 24 с.
4. Howard В Н., Yones О.P., Uasek Y. Growth characteristic of apparenyly rejuvenated plum shoots // Hortic. Sci. - 1989. - Vol. 2 - P. 157-162.
5. Broome O.C., Zimmerman R.H. In vitro propagation of blackberry // Hortic. Sci. - 1978. - Vol. 13.-P. 151-153.
6. Высоцкий В.А. Биотехнологические методы в системе производства оздоровленного посадочного материала и селекции плодовых и ягодных растений: Автореф. дис. ... доктора с.-х. наук. ВСТИСП. - М., 1998. - 44 с.
7. Бутенко Р.Г. Клеточные технологии в сельскохозяйственной науке и практике // Основы сельскохозяйственной биотехнологии. - М.: Агропромиздат, 1990.-С. 154-235.
8. Огольиова Т.П., Джигадло М.И. Апробация сортов земляники при микроклональном размножении // Садоводство и виноградарство. - 1988. - № 11.- С. 26-29.
9. Микроклональное размножение и производство посадочного материала плодовых и ягодных культур высших категорий качества / М.И. Джигадло, А.Ф. Колесникова, Е.Н. Джигадло, И.З. Федотова. Л.В. Фролова // Биология клеток растений in vitro и биотехнология: Тез. докл. VIII Междунар. конф. 9-13 сент. - Саратов. 2003. - С. 109.
10. 10. Schimmetpfeng Н. Himbeerpflanzen aus gewebekulturen - Esfahrungen bei der VVeiterkultur und in praktischen Anbau // Obstbau (Bonn), 1983. - Vol. 8. - № 7. - S. 321-324.