RU2773675C1 - Способ получения репродукционного материала - Google Patents
Способ получения репродукционного материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2773675C1 RU2773675C1 RU2021108911A RU2021108911A RU2773675C1 RU 2773675 C1 RU2773675 C1 RU 2773675C1 RU 2021108911 A RU2021108911 A RU 2021108911A RU 2021108911 A RU2021108911 A RU 2021108911A RU 2773675 C1 RU2773675 C1 RU 2773675C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plants
- test tubes
- tubers
- reproductive material
- conveyor
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 230000001850 reproductive Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000001488 breeding Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 30
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 15
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 7
- 241000220223 Fragaria Species 0.000 description 6
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 230000001172 regenerating Effects 0.000 description 5
- 241000244206 Nematoda Species 0.000 description 4
- 241000179202 Phytoseiulus Species 0.000 description 4
- 240000001016 Solanum tuberosum Species 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 235000021012 strawberries Nutrition 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 241001121555 Pristionchus uniformis Species 0.000 description 3
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 3
- 230000000967 entomopathogenic Effects 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 241000239290 Araneae Species 0.000 description 2
- 235000016623 Fragaria vesca Nutrition 0.000 description 2
- 235000011363 Fragaria x ananassa Nutrition 0.000 description 2
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 2
- 241001454295 Tetranychidae Species 0.000 description 2
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial Effects 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial Effects 0.000 description 2
- 210000002257 embryonic structures Anatomy 0.000 description 2
- 244000045947 parasites Species 0.000 description 2
- 230000001717 pathogenic Effects 0.000 description 2
- 244000052769 pathogens Species 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000003612 virological Effects 0.000 description 2
- 229940064005 Antibiotic throat preparations Drugs 0.000 description 1
- 229940083879 Antibiotics FOR TREATMENT OF HEMORRHOIDS AND ANAL FISSURES FOR TOPICAL USE Drugs 0.000 description 1
- 229940042052 Antibiotics for systemic use Drugs 0.000 description 1
- 229940042786 Antitubercular Antibiotics Drugs 0.000 description 1
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 1
- 229940093922 Gynecological Antibiotics Drugs 0.000 description 1
- 240000008892 Helianthus tuberosus Species 0.000 description 1
- 235000003230 Helianthus tuberosus Nutrition 0.000 description 1
- 241000258916 Leptinotarsa decemlineata Species 0.000 description 1
- 241000179203 Phytoseiulus persimilis Species 0.000 description 1
- 229940024982 Topical Antifungal Antibiotics Drugs 0.000 description 1
- 241000726445 Viroids Species 0.000 description 1
- 230000003042 antagnostic Effects 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal Effects 0.000 description 1
- 230000037348 biosynthesis Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000739 chaotic Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drugs Drugs 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 229940079866 intestinal antibiotics Drugs 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 229940005935 ophthalmologic Antibiotics Drugs 0.000 description 1
- 210000000056 organs Anatomy 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 1
- 244000062645 predators Species 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 230000033458 reproduction Effects 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано при получении посадочного растительного оздоровленного, селекционного и элитного материала сельскохозяйственных растений и наработки маточных культур микрорастений и микроживотных. Способ получения репродукционного материала, включающий вычленение апикальной меристемы, регенерацию с получением микрорастений, черенкование, выращивание растений в пробирках с получением микроклубней, мини-клубней или других типов репродукционного материала и осуществляемый на массовой, поточной, круглогодичной полуавтоматизированной конвейерной технологической линии, с последующим выращиванием в условиях защищённого или открытого грунта или засевают соответствующими культурами ферментёры. 1 ил., 4 пр.
Description
Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано при получении посадочного растительного оздоровленного, селекционного и элитного материала сельскохозяйственных растений и наработки маточных культур микрорастений и микроживотных.
Способ получения репродукционного материала, включающий вычленение апикальной меристемы, регенерацию с получением микрорастений, черенкование, выращивание растений в пробирках с получением микроклубней, мини-клубней или других типов репродукционного материала, осуществляемый на поточной, круглогодичной полуавтоматизированной конвейерной технологической линии, с последующим выращиванием объектов в условиях защищённого или открытого грунта, или посевом соответствующих культур микрорастений и микроживотных в ферментёры или контейнеры для воспроизводства микроживотных.
Известен способ производства оздоровленного растительного материала, используемый в том числе в семеноводстве картофеля /1/ с помощью устройства для выращивания растений в пробирках, включающей блок люминисцентных ламп, держатель лампы, дроссель, люминисцентную лампу, стартёр и стеллаж /2/, однако существующий технологический процесс малообъёмный, трудоёмкий и хаотичный, затрудняющий получение репродукционного материала в необходимых для сельского хозяйства и промышленности объёмах. Кроме того, для получения апикальной меристемыв настоящее время используют только начинающие развитие ростки клубней, обладающие относительной устойчивостью к вироидным, вирусным и бактериальным заболеваниям, отбор которых связан с дорогостоящими процессами идентификации патогенов (ИФА, хроматографии и др.).В то же время, апикальная меристема, вычленяемая из биологических семян клубнеплодов или зародышей столонов,обладает большей устойчивостью к патогенам, и зачастую, не содержит даже латентных вирусных частиц.
Известен способ выращивания регенерационного репродукционного материала земляники в пробирках /3/, однако при этом производственные процессы не механизированы, не модернизированы и не автоматизированы, в то время как теория получения регенерационного меристемного и другого репродукционного материала развивается стремительно и захватывает всё новые виды растений. Также востребовано получение репродукционного материала микрорастений и микроживотных в целях получения биопрепаратов, биосинтеза антибиотиков и антагонистических веществ в медицинских целях и как агентов биоэкологической борьбы с вредными объектами.
Целью предлагаемого изобретения является механизация, модернизация и автоматизация производства репродукционного материала.
Цель изобретения достигается тем, что технологический процесс осуществляется на высокопроизводительной, поточной, круглогодичной полуавтоматизированной конвейерной технологической линии, причём регенерация, воспроизводство, развитие и рост объектов осуществляется на параллельных, синхронно работающих конвейерных линиях с рассчитанными скоростями, а для регенерации используют апикальную меристему, вычленяемую из биологических семян растений, столонов или их вегетативных органов.
Технологическая линия, предназначена для регенерации растений из апикальной меристемы, выращивания расчеренкованных растений или другого регенерационного и первичного посадочного или посевного материала микрорастений и микроживотных в научных и практических целях.
Технологическая линия по наработке репродукционного материала включает: бокс для производства микроклубней 1, стол для приготовления питательных сред 2, конвейерную линию для заполненных пробирок, транспортировки полусинтетических питательных сред Мурасиге-Скуга или Кноппа 3, опорный штатив для пробирок 4, стол для вычленения и посадки апикальной меристемы клубнеплодов, или заселения пробирок апикальной меристемой других видов растений или заселения среды микрорастениями или микроживотными 5, конвейернуюлинию для выращивания регенерирующих растений, микрорастений или микроживотных 3, стол для разлива питательной среды в пробирки и черенкования растений или перепассирования микрорастений или микроживотных 6, конвейерную линию для выращивания расчеренкованных растений клубнеплодов с получением микроклубней или другого посадочного материала 3, стол для сбора мини-клубней или черенкования других растений, или перепассирования микрорастений или микроживотных с получением соответствующих маточных культур 7, перегородкумежду боксом и теплицей 8, теплица для выращивания мини-клубней клубнеплодов, репродукционного материала других растений и маточных культур микрорастений или микроживотных 9, стол для посадки растений в торфо-перегнойные горшочки или в сосуды с раствором Кноппа, или пассирования микрорастений или микроживотных 10, платформу для размещения торфо-перегнойных горшочков или сосудов с раствором Кноппа 11, стол для сбора мини-клубней или исследования проб среды для микрорастений или микроживотных 12, переходной транспортёр из бокса в теплицу 13, лампы освещения 14. регулятор освещённости 15, регулятор относительной влажности воздуха 16, источник ультрафиолетовых лучей 17, навесной распылитель воды 18, вибратор 19, автомат управления навесным распылителем воды 20, регулятор скорости, пуска и остановки конвейера 21, дозатор для регулирования количества среды при заполнении пробирок или сосудов для выращивания растений. 22, бактерицидные лампы 23, регулятор длины светового дня 24 /фиг./.
Технологическая линия работает следующим образом:
Пример 1. Получение микро- и мини-клубней клубнеплодов – картофеля и топинамбура. В боксе для наработки микроклубней за столом для приготовления питательных сред 2 отвешивают компоненты среды Мурасиге-Скуга или Кноппа, в зависимости от свойства питательного субстрата, смешивают компоненты и полученные среды с помощью дозатора для регулирования количества среды при заполнении пробирок или сосудов для выращивания растений 21 разливают среды в пробирки и вставляют в отверстия опорного штатива 4, расположенного на конвейерной линии для транспортировки пробирок с полусинтетическими питательными средами 3 к столу для вычленения и посадки апикальной меристемы клубнеплодов, где вычлененные фрагменты апикальной меристемы сажают на среды и переставляют на конвейерную линию для выращивания регенерирующих растений 3, которая движется к столу для черенкования растений, где происходит черенкование и посадка расчеренкованных растений на конвейерную линию для выращивания расчеренкованных растений клубнеплодов с получением микроклубней (промежуточный продукт, подлежащий реализации или высадке в торфо-перегнойные горшочки или в сосуды с раствором Кноппа), которая движется к столу для сбора микроклубней и перемещение растений лишённых микроклубней на переходной транспортёр из бокса в теплицу 13 к столу для посадки растений в торфо-перегнойные горшочки или в сосуды с раствором Кноппа, за которым растения сажают в торфо-перегнойные горшочки или в сосуды с раствором Кноппа и устанавливают на конвейерную линию для выращивания микрорастений до получения мини-клубней, которая движется к столу для сбора конечного продукта – мини-клубней, где происходит сбор мини-клубней для реализации или посадки в теплицу или открытый грунт.
Пример 2. Получение репродукционного материала земляники.
Для получения репродукционной культуры земляники FragariamochataL. берут апикальную меристему из зародышей столонов. В боксе 1 за столом для приготовления питательных сред 2 отвешивают компоненты среды Мурасиге-Скуга или Кноппа, в зависимости от свойства питательного субстрата, смешивают компоненты и полученные среды с помощью дозатора для регулирования количества среды при заполнении пробирок или сосудов для выращивания растений 21 разливают среды в пробирки и вставляют в отверстия опорного штатива 4, расположенного на конвейерной линии для транспортировкипробирок с полусинтетическими питательными средами 3 к столу для вычленения и посадки апикальной меристемы земляники, где вычлененные фрагменты апикальной меристемы сажают на среды и переставляют на конвейерную линию для выращивания регенерирующих растений 3, которая движется к столу для черенкования растений, где происходит черенкование и посадка расчеренкованных растений на конвейерную линию для выращивания расчеренкованных растений земляники с получением микроклубней (промежуточный продукт, подлежащий реализации или высадке в торфо-перегнойные горшочки или в сосуды с раствором Кноппа), которая движется к столу для сбора дальнейшего черенкования и перемещения растений на переходной транспортёр из бокса в теплицу 13 к столу для посадки растений, за которым растения сажают в торфо-перегнойные горшочки или в сосуды с раствором Кноппа и устанавливают на конвейерную линию для выращивания рассады клубники с дальнейшей посадкой в теплице или в открытом грунте.
Пример 3. Получение репродукционного материала энтомопатогенной нематоды Пристионхусуниформис (Pristionchusuniformis) – паразита колорадского жука.
На базе приготовляют отечественный энтомопатогенный биопрепарат Диприн, используемый против многих видов вредителей растений. Препарат создан на основе факультативного паразита насекомых Pristionchusuniformis и близких к нему видов. Паразитирует в теле многих видов вредных насекомых. Действующее начало – инвазионные личинки нематоды и сопутствующая энтомопатогенная микрофлора.
Предлагаемый нами способ пригоден для наработки репродукционного начала (маточная культура) биопрепарата Диприн в условиях сельскохозяйственных организаций и семеноводческих хозяйств. Для этого в боксе 1 за столом для приготовления питательных сред 2 отвешивают и смешивают компоненты и готовят полусинтетическую питательную среду для производства культуры и полученные среды с помощью дозатора для регулирования количества среды при заполнении пробирок 21 разливают среды в пробирки и вставляют в отверстия опорного штатива 4, расположенного на конвейерной линии для транспортировки пробирок с полусинтетическими питательными средами3 к столу 5, используемому для заселения среды инвазионными личинками нематоды, с переходом на конвейерную линию 3, где проходит воспроизводство инвазионных личинок нематоды, которая движется в сторону стола 6 используемого для перепассирования культуры нематоды, с переходом на конвейерную линию 3 для воспроизводство инвазионных личинок второго пассажа маточной культуры (F2), и переноса пробирок с культурой бактерии на переходной транспортёр из бокса в теплицу 13, движущийся к столу 12 используемому для извлечения пробирок с бактериями и заселения полученной маточной культурой ферментёров предназначенных для получения препарата.
Пример 4. Получение репродукционного материала фитосейулюса – хищника паутинного клеща. В нашей стране разработан и внедрён в производство метод массового разведения хищного клеща фитосейулюса (PhytoseiuluspersimilisAth. – H.) для борьбы с паутинными клещами, что позволило практически полностью исключить химические обработки против этого вредителя. Предлагаемый нами способ пригоден для наработки репродукционного начала (маточная культура) PhytoseiuluspersimilisAth. – H.
Для этого в боксе 1 за столом для приготовления питательных сред 2 отвешивают и смешивают компоненты и готовят полусинтетическую питательную среду для выращивания растений (среда Мурасиге-Скуга или Кноппа и полученные среды с помощью дозатора для регулирования количества среды при заполнении пробирок 21 разливают среды в пробирки, в каждую пробирку помещают по листку вегетирующего картофеля и вставляют в отверстия опорного штатива4, расположенного на конвейерной линии для транспортировки пробирок с полусинтетическими питательными средами 3 к столу 5, используемому для заселения среды личинками паутинного клеща, с переходом на конвейерную линию 3, где проходит воспроизводство клеща, которая движется в сторону стола 6 используемого для заселения культурой фитосейулюса, с переходом на конвейерную линию 3 для воспроизводство личинок фитосейулюса первого пассажа маточной культуры (F1), и переноса пробирок с культурой бактерии на переходной транспортёр из бокса в теплицу 13, движущийся к столу 12 используемому для извлечения пробирок с бактериями и заселения полученной маточной культурой растений картофеля, заселённых паутинными клещами.
С помощью ламп освещения 14, регулятора освещённости 15, регулятора относительной влажности воздуха 16, источника ультрафиолетовых лучей 17, навесного распылителя воды 18, вибратора 19, автомата управления навесным распылителем воды 20, регулятора скорости, и бактерицидных ламп устанавливаются необходимые параметры, в зависимости от цели использования оборудования. При проведении биотехнологических и агротехнических работ скорость движения и остановки на проведение работ конвейерных линий регулируется с помощью регулятора скорости, пуска и остановки конвейера.
Скорость движения конвейера рассчитывается по формуле:
Где V– скорость движения конвейера, см/мин.;
l– длина конвейера;
Т – время течения производственного процесса.
При воспроизводстве объектов используют параметры освещённости, температуры, относительной влажности воздуха и длины светового дня, рекомендованные для различных стадий развития воспроизводимых объектов.
Источники информации
1. Симаков Е. А, Усков А. И., Варицев Ю. А., Князева В. П., Мусин С. М., Антонова Г. И., Бойко В. В. Анисимов Б. В. Новые технологии производства оздоровлённого исходного материала в элитном семеноводстве картофеля (Рекомендации). МСХ РФ. М. 2000. 80 стр.
2. Трофимец Л. Н., Князев В. А., Хромова Л. М., Остапенко Д. П., Кузьмичёв А. А., Фадеев Ю. Н. Методические указания по оздоровлению и ускоренному размножению картофеля. /Всесоюзная Академия сельскохозяйственных наук им. В. И. Ленина. Отделение защиты растений ВАСХНИЛ. Научно-исследовательский институт картофельного хозяйства. М. – 1976. – 36 стр.
Claims (1)
- Способ получения репродукционного материала, включающий вычленение апикальной меристемы, регенерацию с получением микрорастений, черенкование, выращивание растений в пробирках с получением микроклубней, мини-клубней, отличающийся тем, что на технологической линии можно выращивать растения, микроживотных, а источником для репродукционного материала растений служит апикальная меристема, вычлененная из проростков естественных семян растений, полученных половым путем.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2773675C1 true RU2773675C1 (ru) | 2022-06-07 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5088231A (en) * | 1987-03-04 | 1992-02-18 | Agristar, Inc. | Automated system for micropropagation and culturing organic material |
| RU2206976C2 (ru) * | 2001-08-23 | 2003-06-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства | Способ размножения оздоровлённых растений картофеля |
| US20140366443A1 (en) * | 2012-01-30 | 2014-12-18 | Vertical Designs Ltd. a corporation | Method and apparatus for automated horticulture and agriculture |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5088231A (en) * | 1987-03-04 | 1992-02-18 | Agristar, Inc. | Automated system for micropropagation and culturing organic material |
| RU2206976C2 (ru) * | 2001-08-23 | 2003-06-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства | Способ размножения оздоровлённых растений картофеля |
| US20140366443A1 (en) * | 2012-01-30 | 2014-12-18 | Vertical Designs Ltd. a corporation | Method and apparatus for automated horticulture and agriculture |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101331868B (zh) | 一种小花蝽的人工繁殖方法 | |
| CN103931492B (zh) | 苹果砧木m9的组培快速育苗方法 | |
| CN105284620B (zh) | 一种特早熟桃杂交胚挽救成苗的方法 | |
| Powers et al. | In vitro propagation of Agave arizonica Gentry & Weber | |
| US4569914A (en) | Process for the sterile micropropagation of plant material | |
| CN103503836A (zh) | 菜蛾盘绒茧蜂人工繁殖生产方法 | |
| CN101543185B (zh) | 色素万寿菊的组织培养方法 | |
| CN105309317A (zh) | 一种大叶千斤拔的组织培养繁殖方法 | |
| RU2773675C1 (ru) | Способ получения репродукционного материала | |
| Jang et al. | A methodology for large-scale Athyrium sheareri gametophyte proliferation and sporophyte production using tissue culture | |
| CN110214694A (zh) | 浙江雪胆雌、雄株的组培快速繁殖方法 | |
| CN115623987A (zh) | 一种桫椤孢子诱导绿色球状体途径植物组织培养的方法 | |
| CN1149921C (zh) | 巴戟天组织培养方法 | |
| CN113040095B (zh) | 一种蚜茧蜂僵蚜分离提纯的方法 | |
| CN105660416B (zh) | 杉木试管苗诱导生根的方法 | |
| JP2660317B2 (ja) | 蛍光性細菌の活性維持法及び保存法並びにこの培養物からなる微生物資材 | |
| Chavan et al. | In vitro callus induction and plant regeneration from stem explants of ceropegia noorjahaniae, a critically endangered medicinal herb | |
| RU2788851C1 (ru) | Способ микроклонального размножения картофеля в культуре in vitro | |
| KR100775080B1 (ko) | 노랑무늬붓꽃의 생장점 배양을 통한 체세포배 형성과식물체 대량생산방법 | |
| RU2634431C1 (ru) | Способ микроклонального размножения и получения посадочного материала вейгелы приятной (weigela suavis (ком.) l.h.bailey) и вейгелы цветущей "вариегата" (weigela florida "variegata" bunge a. dc.) | |
| CN109917072A (zh) | 一种简单有效的非损伤观测根瘤和根系形态的方法 | |
| CN110786239B (zh) | 一种野生杜衡组织培养繁殖方法 | |
| KR20150061061A (ko) | 생물반응기를 이용한 복주머니란의 유묘 형성 방법 | |
| Janssens et al. | In vitro multiplication of Blechnum spp. and Pelaea rotundifolia (Forst.) Hook by homogenization | |
| RU2541459C1 (ru) | Способ выращивания гигантской устрицы crassostrea gigas в черном море |