RU2788851C1 - Способ микроклонального размножения картофеля в культуре in vitro - Google Patents
Способ микроклонального размножения картофеля в культуре in vitro Download PDFInfo
- Publication number
- RU2788851C1 RU2788851C1 RU2022103453A RU2022103453A RU2788851C1 RU 2788851 C1 RU2788851 C1 RU 2788851C1 RU 2022103453 A RU2022103453 A RU 2022103453A RU 2022103453 A RU2022103453 A RU 2022103453A RU 2788851 C1 RU2788851 C1 RU 2788851C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- agar
- reproduction
- potato
- vitro
- culture
- Prior art date
Links
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 title claims abstract description 13
- 240000001016 Solanum tuberosum Species 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 title claims description 5
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 title description 3
- QANMHLXAZMSUEX-UHFFFAOYSA-N Kinetin Chemical compound N=1C=NC=2N=CNC=2C=1NCC1=CC=CO1 QANMHLXAZMSUEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N D-sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims abstract description 5
- CZMRCDWAGMRECN-GDQSFJPYSA-N Sucrose Natural products O([C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](CO)O1)[C@@]1(CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-GDQSFJPYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229960001669 Kinetin Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 241000206672 Gelidium Species 0.000 claims abstract 2
- 235000010419 agar Nutrition 0.000 claims abstract 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 abstract description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract description 4
- JZRWCGZRTZMZEH-UHFFFAOYSA-N Thiamine Natural products CC1=C(CCO)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N JZRWCGZRTZMZEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Vitamin C Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 abstract description 2
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 abstract description 2
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- SEOVTRFCIGRIMH-UHFFFAOYSA-N indole-3-acetic acid Chemical compound C1=CC=C2C(CC(=O)O)=CNC2=C1 SEOVTRFCIGRIMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000003617 indole-3-acetic acid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- KYMBYSLLVAOCFI-UHFFFAOYSA-N thiamine Chemical compound CC1=C(CCO)SCN1CC1=CN=C(C)N=C1N KYMBYSLLVAOCFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229960003495 thiamine Drugs 0.000 abstract description 2
- 235000019157 thiamine Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000011721 thiamine Substances 0.000 abstract description 2
- 108010079058 casein hydrolysate Proteins 0.000 abstract 1
- 229940098524 pyridoxine 1 MG Drugs 0.000 abstract 1
- 239000002609 media Substances 0.000 description 11
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 4
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000001488 breeding Effects 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000001954 sterilising Effects 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- 229940029983 VITAMINS Drugs 0.000 description 2
- 229940021016 Vitamin IV solution additives Drugs 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 2
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 2
- 229930003231 vitamins Natural products 0.000 description 2
- VYPKFHFVKFKHMK-UHFFFAOYSA-N 2-(1H-indol-2-yl)butanoic acid Chemical compound C1=CC=C2NC(C(C(O)=O)CC)=CC2=C1 VYPKFHFVKFKHMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N Adenine Natural products NC1=NC=NC2=C1N=CN2 GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000643 Adenine Drugs 0.000 description 1
- 241000763329 Alena Species 0.000 description 1
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 229940088597 Hormone Drugs 0.000 description 1
- 206010020649 Hyperkeratosis Diseases 0.000 description 1
- 239000005982 Indolylbutyric acid Substances 0.000 description 1
- 208000001756 Virus Disease Diseases 0.000 description 1
- OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N adenosine Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1O OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 1
- 238000004500 asepsis Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002068 genetic Effects 0.000 description 1
- 239000001963 growth media Substances 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated Effects 0.000 description 1
- 238000011012 sanitization Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissues Anatomy 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к получению стандартных микрорастений картофеля. Представляет собой культивирование микрочеренков картофеля на питательной среде с подобранным составом: макро- и микроэлементы по прописи Мурасиге и Скуг уменьшают в два раза, вводят агар-агар 6500 мг/л, кинетин 0,02 мг/л, ИУК 0,5 мг/л, сахарозу 15000 мг/л, пиридоксин 1 мг/л, тиамин 0,2 мг/л, аскорбиновую кислоту 0,2 мг/л, гидролизат казеина 40 мг/л. Изобретение позволяет сократить время регенерации микрорастений, повысить коэффициент размножения. 1 ил., 4 табл.
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству, биотехнологии и семеноводству картофеля на этапе ускоренного размножения оздоровленного исходного материала в культуре in vitro.
Являясь вегетативно размножаемой культурой, восприимчивой к значительному числу вирусных болезней, картофель требует специальных условий для репродуцирования в процессе семеноводства. Для получения качественного посадочного материала в селекционно-семеноводческих программах используют микроклональное размножение. Работу выполняют в стерильных условиях на агаризованных питательных средах или без соблюдения асептики на жидких средах с минеральными элементами питания. Первый способ более предпочтителен, т.к. позволяет обеспечить растения комплексом органических и неорганических минеральных веществ. Размножение и культивирование картофеля in vitro проводят на среде с макро- и микроэлементами по прописи Мурасиге-Скуга и витаминами по Уайту. Известен способ микроклонального размножения, в котором к уже указанным компонентам добавляют 7000 мг/л агара, 1-1,2 мг/л тиамина, 2,1-4 мг/л аскорбиновой кислоты, 374-390 мг/л хелата железа, 81000-85000 мг/л сахарозы, 1-1,5 мг/л аденина, 1-2 мг/л кинетина, 0,5-1,5 мг/л индолилуксусной кислоты [патент RU №2637361 (13) С1, МПК А01Н 4/00 (2006.01), 04.12.2017 (аналог)]. К недостаткам указанного способа относятся: узкая генетическая специализация (разработан для сорта Алена), содержание витаминов и гормонов варьирует в несколько раз, высокое содержание сахарозы, приводящее к нарушению роста растений других генотипов (образование на микрочеренках микроклубней вместо побегов).
Наиболее близким к предлагаемому способу является культивирование на среде Мурасиге-Скуга в модификации ФГБНУ ФИЦ картофеля имени А. Г. Лорха [Анисимов Б. В. Новые технологии производства оздоровленного исходного материала в элитном семеноводстве картофеля: рекомендации //Б. В. Анисимов. - М.: ГУП «Агропресс», 2000. - 80 с. (прототип)]. Среди недостатков указанной технологии можно обозначить содержание фитогормонов, приводящее к формированию значительного объема каллусной ткани в базальной части черенка, высокая себестоимость приготовляемой среды.
Технической задачей заявляемого изобретения является ускорение и удешевление размножения оздоровленного исходного материала картофеля в культуре in vitro.
Технический результат - состав компонентов культуральной среды, обеспечивающей сокращение времени регенерации микрорастений, повышение коэффициента размножения, снижение себестоимости.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе клонального микроразмножения, стерилизации питательной среды и культивирования микрорастений черенкование и регенерация эксплантов осуществляется на среде Мурасиге и Скуга с уменьшенной вдвое концентрацией макро- и микроэлементов, содержанием сахарозы 15000 мг/л, 6500 мг/л агара, 0,02 мг/л кинетина, 0,5 мг/л индолилмасляной кислоты.
Опыты проводились в лаборатории селекции Центра селекции и семеноводства при ФГБОУ ВО Красноярский ГАУ на 6 генотипах картофеля различного географического происхождения.
Способ культивирования микрорастений характеризуется тем, что источниками эксплантов для размножения служат линии из апикальных меристем или ростков из банка оздоровленных образцов. После клонирования в асептических условиях черенки, представляющие собой фрагмент стебля с одной почкой, высаживаются на стерильную агаризованную питательную среду (табл. 1).
Для культивирования микрочеренков используются пробирки биологические ПБ-16, которые закрываются ватными пробками. В пробирки разливается по 6 мл среды, и помещают в коробки стерилизационные КСКФ-18 для автоклавирования. Время стерилизационной выдержки 18 минут при температуре 120°С и давлении в камере 0,11 МПа. После клонирования пробирки с черенками размещают в фитотроне, где поддерживают температуру 22±2°С, относительную влажность воздуха 55-70%, освещении 5000 лк на протяжении 14 часов.
В процессе микроклонального размножения имеют значение скорость регенерации из микрочеренка нового растения, пригодного для следующего цикла, размер и количество междоузлий, определяющих коэффициент размножения. В ходе лабораторного эксперимента выращивали сорта картофеля Метеор, Гала, Гулливер, Розара, Ред Скарлетт, Фелокс. В таблице 2 показано время от высадки микрочеренков до формирования растений, пригодных для дальнейшего клонирования (доросших до ватной пробки).
Представленные данные свидетельствуют об отсутствии ингибирующего влияния предлагаемого состава на скорость роста микрочеренков. У четырех сортов установлено усиление ростовых процессов, причем у двух из них (Розара, Гала) срок культивирования сократился на 7 дней. Пример внешнего вида микрорастений, культивируемых на среде предлагаемого состава в сравнении с прототипом представлен на фиг. 1.
Установлено положительное влияние предлагаемого состава на количество междоузлий у микрорастений (табл. 3).
Размер междоузлий имеет значение в процессе клонирования. Слишком короткие или длинные междоузлия замедляют работу, что сказывается на производительности. Культивирование микрорастений на предлагаемой среде приводит к статистически значимому (р<0,000) увеличению длины междоузлий (табл. 4).
Приведенные данные показывают, что предлагаемый способ культивирования микрорастений картофеля позволяет сократить время между клонированиями на 3 дня, способствует увеличению количества и длины микрочеренков на 23 и 44,7 процентных пункта соответственно.
Claims (1)
- Способ получения стандартных микрорастений картофеля основан на использовании полусинтетической композиции для микроклонального размножения в культуре in vitro, отличающийся от прописи по Мурасиге и Скуг уменьшенным вдвое количеством макро- и микроэлементов, содержанием агар-агара 6,5 г/л, кинетина 0,02 мг/л, ИУК 0,5 мг/л, сахарозы 15 г/л.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2788851C1 true RU2788851C1 (ru) | 2023-01-25 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2637361C1 (ru) * | 2016-08-04 | 2017-12-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Способ микроклонального размножения картофеля in vitro сорта картофеля алена |
| RU2702765C2 (ru) * | 2018-03-12 | 2019-10-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина" | Способ микроклонального размножения картофеля |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2637361C1 (ru) * | 2016-08-04 | 2017-12-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Способ микроклонального размножения картофеля in vitro сорта картофеля алена |
| RU2702765C2 (ru) * | 2018-03-12 | 2019-10-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина" | Способ микроклонального размножения картофеля |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЧУРАКОВ А.А. и др., Способ получения асептических эксплантов картофеля в культуре in vitro, Вестник КрасГАУ, 2019, N5, с. 16-21. MURASHIGE Т., et al., A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures, Physiol. Plant. - 1962. - vol. 5, 95 - P. 473-497. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bermejo et al. | In vitro embryo culture to shorten the breeding cycle in lentil (Lens culinaris Medik) | |
| Lelu-Walter et al. | Clonal plant production from self-and cross-pollinated seed families of Pinus sylvestris (L.) through somatic embryogenesis | |
| Moradi et al. | Micropropagation of strawberry by multiple shoots regeneration tissue cultures | |
| Nongdam et al. | Establishment of an efficient in vitro regeneration protocol for rapid and mass propagation of Dendrobium chrysotoxum Lindl. using seed culture | |
| Batukayev et al. | In vitro reproduction and ex vitro adaptation of complex resistant grape varieties | |
| Singh et al. | Encapsulation of nodal segments for propagation and short-term storage of giloe (Tinospora cordifolia Willd.): A medicinally important plant species | |
| Yerbolova et al. | The effect of growth regulators on in vitro culture of some Vitis vinifera L. cultivars | |
| Yang et al. | High-frequency in vitro plantlet regeneration in Lilium davidii var. unicolour Salisb, an important edible and medicinal plant, and confirmation of genetic fidelity of regeneration plantlets using ISSR markers | |
| Baday | Plant tissue culture | |
| Ayenew et al. | Efficient use of temporary immersion bioreactor (TIB) on pineapple (Ananas comosus L.) multiplication and rooting ability | |
| Mir et al. | In vitro development and regeneration of microcorms in saffron (Crocus sativus L) | |
| WO2014153630A1 (pt) | Método para obtenção de propágulos vegetais para micropropagação de cana-de-açúcar, para produção de semente sintética de cana-de-açúcar, para armazenamento de semente sintética, para produção de mudas, propágulos viáveis, e, semente sintética de cana-de-açúcar | |
| RU2788851C1 (ru) | Способ микроклонального размножения картофеля в культуре in vitro | |
| Guerra et al. | Micropropagation systems of feijoa (Acca sellowiana (O. Berg) Burret) | |
| Khaskheli et al. | Initiation, proliferation, and improvement of a micropropagation system for mass clonal production of banana through shoot-tip culture | |
| RU2092036C1 (ru) | Способ микроразмножения стевии stevia rebaudiana l. | |
| Stimela et al. | Pomegranate micropropagation, callogenesis and genetic integrity assessment using simple sequence repeat markers | |
| Singh et al. | Plant tissue culture | |
| RU2716413C1 (ru) | Способ получения микроклубней картофеля | |
| Petrova et al. | Enhancement of Arnica montana in-vitro shoot multiplication and sesquiterpene lactones production using temporary immersion system | |
| RU2783183C1 (ru) | Способ получения безвирусного, генетически однородного посадочного материала батата (Ipomoea Batatas L.) in vitro | |
| Ramachandra Naik et al. | Micropropagation of caralluma adscendens var. fimbriata-an indigenous medicinal plant of India | |
| KR20020021448A (ko) | 생물공학적인 기술에 의한 산삼 묘목의 대량생산방법 | |
| RU2479992C1 (ru) | Способ микроклонального размножения ириса сибирского (i.sibirica l.) | |
| Evenor et al. | Regeneration of plantlets and bulblets from explants and callus of Allium aflatunense cultivars and selection from indigenous Israeli Allium ampeloprasum |