Статья: Биотехнология оздоровления и сохранения аборигенных донских сортов винограда

Следовательно, салициловая кислота в оптимальных концентрациях отличается низкой фитотоксичностью и даже проявляет стимулирующее действие на процессы органогенеза у растений, повышая коэффициент размножения и ризогенную способность. Учитывая это и антивирусную активность, её следует применять для оздоровления растений в дополнение к культуре меристем.

Цефотаксим в концентрациях 200, 300, 400, 500, 600 мг/л изучен на аборигенных сортах винограда Красностоп золотовский и Крестовский. При добавлении в состав питательной среды Цефотаксим способствовал повышению регенерационной способности растений сорта Красностоп золотовский. При культивировании выделился вариант с концентрацией 200 мг/л, в котором отмечена самая высокая приживаемость растений - 90,4% и увеличение скорости роста, высоты и облиственности растений. Достаточно высокие показатели ростовых процессов надземной части растений зафиксированы и при концентрациях Цефотаксима 400 и 600 мг/л.

Таблица 3 - Влияние антибиотика Цефотаксим на ростовые процессы сорта Красностоп золотовский, 2009 г.

Анализ полученных данных показывает, что под действием антибиотика Цефотаксим снижается заражение растений бактериальной инфекцией, что выражается в улучшении приживаемости микрочеренков и регенерации из них растений. При слабом инфицировании растений применение антибиотика улучшает регенерацию на 5,0-15,0 % по сравнению с контролем (Красностоп золотовский, Крестовский). В данном случае эффективны низкие концентрации Цефотаксима 50-250 мг/л. При заражении от 15,0 до 50,0% растений (Крестовский) эффективность применения Цефотаксима возрастает: приживаемость микрочеренков увеличивается по сравнению с контролем на 35,0-45,0%. При этом эффективны концентрации 250-450 мг/л.

Изучение антибиотика Цефотаксим и салициловой кислоты на этапе оздоровления и ввода в культуру аборигенного донского сорта Крестовский. Следует отметить, что в коллекции ВНИИВиВ им. Я.И. Потапенко остался единственный куст этого сорта. Куст имел признаки короткоузлия и был заражен бактериальным раком.

При учете, проведенном через 20 дней после выделения меристем, отмечено их интенсивное развитие в контроле и в варианте с Цефотаксимом, слабое развитие меристем наблюдалось в варианте с салициловой кислотой (табл. 4).

Интенсивное развитие меристем продолжалось во всех вариантах опыта в следующие десять дней. Интенсивно развивались меристемы второго варианта, на эту дату учета уже можно было пересадить 21 меристему, у которых началось развертывание листьев. Положительным является тот факт, что тронулись в рост отстающие, мелкие меристемы.

Приведенные данные (табл. 4) указывают на то, что салициловая кислота и Цефотаксим оказали отрицательное влияние на приживаемость меристем, гибель которых во время культивирования произошла из-за отсутствия развития и последующего некроза тканей. Салициловая кислота, кроме этого, отрицательно подействовала на пролиферацию и образование побегов. По-видимому, это связано с высокой концентрацией её в опыте.

Таблица 4 - Состояние меристем в опыте с изучением Цефотаксима и салициловой кислоты, сорт Крестовский, 2009 г.

Антибиотик Цефотаксим положительное повлиял на пролиферацию и образование побегов (табл. 5).

Таблица 5 - Репаративная и продуктивная регенерация меристем сорта Крестовский при добавлении в питательную среду салициловой кислоты и цефотаксима, 2009 г.

На основании проведенных исследований разработан способ деконтаминации растений от микоплазменной инфекции при микроразмножении, который включает добавление в питательную среду антибиотика цефотаксим в концентрации от 50 до 450 мг/л в зависимости от степени инфицирования пробирочных растений.

Применение препарата Эмистим на этапе ввода меристем в культуру in vitro имеет особое значение. Меристемы, выделенные и высаженные на питательную среду, нуждаются в защите от стресса, в стимуляции клеточного деления для их роста и усиления пролиферации на следующем этапе собственно микроразмножения. Кроме этого, Эмистим включает защитные механизмы меристематических тканей, которые приобретают способность активно сопротивляться инфекции, в результате чего повышается их устойчивость к патогенам и приживаемость меристем.

Выявлено, что адаптационные способности к условиям in vitro у аборигенных сортов существенно различаются. Следует отметить высокую пластичность сортов Цимлянский черный и Цимлянский белый. При вводе в культуру in vitro сортов Красностоп золотовский, Кумшацкий белый, Сибирьковый их культивирование было затруднено.

Добавление в состав питательной среды препарата Эмистим способствовало улучшению регенерации меристем: увеличивался их размер и ускорялась дифференциация. Лучшей концентрацией по этим показателям для сортов Красностоп золотовский и Сибирьковый явилась 10-12%, а для сорта Кумщацкий - 10-8.

Без добавления в состав питательной среды препарата Эмистим прохождение этапа ввода ухудшается. Большое число меристем погибает от инфекции и из-за отсутствия развития. Это видно на примере клонов сорта Цимлянский черный. К прохождению следующего этапа приступило у клона 1-1-61-10-3 --39,0 % у клона 1-3-13-2-3 - 50,0 % выделенных меристем. Таким образом, положительное влияние препарата выражалась в снижении гибели меристем от инфекции в 3-5 раз, увеличении ростовых характеристик по сравнению с контролем в 2,2 раза, ускорении перехода ко второму этапу ввода.

Не менее ответственным является следующий этап - этап собственно микроразмножения, от которого зависит успех ускоренного размножения. На этом этапе сказывается влияние предшествующих условий культивирования. Применение препарата Эмистим улучшает репаративную и продуктивную регенерацию изолированных апексов.

У сорта Сибирьковый число образовавшихся побегов под влиянием Эмистима увеличилось в 1,7 раза, у сорта Красностоп золотовский в 4,6 раза, у сорта Кабашный в 1,2 - 2,1 раза в зависимости от концентрации препарата (табл. 6).

Таблица 6 - Влияние Эмистима на продуктивную регенерацию аборигенных сортов винограда, 2007-2009 гг.

Основной показатель результативности микроразмножения - количество адвентивных побегов, образовавшихся в расчете на одну выделенную меристему (коэффициент размножения). В лучших вариантах с добавлением Эмистима у аборигенных сортов винограда он составил 4,4; 5,4; 7,5 шт. В контрольных вариантах этот показатель равен 2,0; 1,6; 3,2, т. е. меньше в 1,7-4,7 раза.

Мелафен исследовали на этапе микроразмножения сортов Цимладар, Пухляковский и Варюшкин. Для этого отбирали растения винограда, регенерированные из апикальных меристем размером 0,1-0,2 мм и размноженные в культуре in vitro.

Получены четкие данные о положительном влиянии препарата Мелафен на клональное микроразмножение винограда сорта Цимладар (табл. 7). Отмечено при концентрациях 10-7, 10-9, 10-11% улучшение всех качественных показателей растений уже через 23 дня культивирования. Лучшие результаты получены при концентрации 10-7%. Несколько хуже показатели в варианте с концентрацией 10-9%. Дальнейшее уменьшение положительного эффекта отмечено при минимальной концентрации препарата.

При дальнейшем культивировании (48 дней) скорость роста замедляется, но превосходит контрольный вариант в 1,2 раза; сохраняются преимущества препарата Мелафен по всем показателям роста при концентрациях 10-7,10-9, 10-11%.

Таблица 7 - Результаты изучения регулятора роста Мелафен при клональном микроразмножении сорта винограда Цимладар, 2013-2014 г.

Результаты учета, проведенного через 3 месяца культивирования на сорте Пухляковский, подтвердили положительное влияние препарата Мелафен на ростовые процессы полученных мериклонов. При концентрации 10-11%. отмечено увеличение длины и числа корней, ризогенной зоны, длины и веса побегов, числа листьев, что свидетельствует об эффективности указанной концентрации. Высокий коэффициент полярности указывает на преимущественное развитие корневой системы при этой концентрации.