Введение к работе
Актуальность темы. Производство высококачественного посадочного материала является одним из важнейших направлений развития современного садоводства. Вишня одна из наиболее распространенных косточковых культур в садах юга Западной Сибири, в том числе на Алтае. В последние десятилетия урожайность вишни и площади под этой культурой в промышленных садах Алтайского края значительно сократились. Одна из основных причин этого – широкое распространение грибного заболевания – коккомикоза, к которому многие сорта оказались восприимчивыми.
Привлечение методов биотехнологии является альтернативой традиционно используемым подходам решения вопросов размножения и сохранения ценных генотипов. Методы биотехнологии позволяют осуществлять быстрое размножение ценных экземпляров растений; получать в больших количествах вегетативное потомство трудно размножаемых видов и форм; ускорять селекционный процесс (Высоцкий, 1986).
Морфогенетический потенциал и регенерационная способность культивируемых тканей плодовых культур во многом зависят от генотипа и условий культивирования.
Алтайский генофонд вишни значительно отличается от европейского. В создании сибирского сортимента вишни участвовали два вида: вишня степная (Cerasus fruticosa Pall.) и вишня обыкновенная (Cerasus vulgaris Mill.), оба они не устойчивы к коккомикозу. В НИИСС имени М.А. Лисавенко созданы перспективные сорта и отборные формы отдаленных гибридов с высокой устойчивостью к этому заболеванию. Необходимо быстрое размножение их, сохранение ценных гибридных генотипов. Поэтому совершенствование методов микроразмножения с использованием разных типов эксплантов для устойчивых к коккомикозу отборных гибридов и сортов вишни является актуальным.
Цель исследований – усовершенствовать технологию ускоренного размножения устойчивых к коккомикозу алтайских генотипов вишни и микровишни in vitro.
Задачи исследований заключались в изучении:
– сроков изоляции и регуляторов роста на рост и развитие гибридных зародышей in vitro;
– влияния экзогенных регуляторов роста на процессы регенерации в культуре изолированных тканей семядолей;
– влияния регуляторов роста на регенерационные процессы на стадиях собственно размножения и окоренения;
– влияния расположения почки на побеге при микроразмножении;
– влияния элементов минерального питания на коэффициент размножения и рост отборных форм церападусов в культуре in vitro;
– морфологических и цитологических признаков сортов, полученных путем микроразмножения;
– целесообразности использования растений сортов вишни, выращенных in vitro, при их зеленом черенковании;
– показателей эффективности использования методов биотехнологии для размножения сортов вишни.
Научная новизна. Впервые разработана технология размножения in vitro для устойчивых к коккомикозу алтайских генотипов вишни и микровишни.
Впервые дана сравнительная оценка особенностей микроразмножения, окоренения и адаптации к нестерильным условиям различных алтайских генотипов вишни. Подобраны оптимальные концентрации регуляторов роста на всех этапах их размножения в культуре in vitro.
Выявлена стабильность морфологических, цитологических признаков сортов вишни степной после микроразмножения.
Показана возможность повышения эффективности размножения зелеными черенками у трудно окореняемого сорта вишни Селиверстовская при использовании в качестве маточных растений, размноженных путем in vitro.
Практическая значимость работы. Отработаны технологические приемы выращивания растений in vitro из зародышей, тканей семядолей и изолированных апексов; размножены in vitro ценные генотипы отдаленных гибридов 8 комбинаций скрещивания (133 генотипа), 5-ти отборных форм церападусов и 2-х сортов вишни. Показана целесообразность использования клонированных in vitro растений для последующего использования их при размножении зелеными черенками.
Реализация результатов. Заложен коллекционный участок и маточник размноженных in vitro гибридов вишни, микровишни, сортов вишни.
На четыре госсортоучастка переданы саженцы двух новых сортов селекции НИИСС (95 штук), размноженные методом in vitro.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Увеличение коэффициента размножения генотипов вишни и микровишни достигается модификацией состава питательных сред (минеральные соли, регуляторы роста).
2. Для размножения вишни зелеными черенками целесообразно использовать маточные растения, размноженные in vitro.
3. Эффективность применения методов биотехнологии для ускоренного размножения генотипов вишни и микровишни.
Апробация работы. Основные результаты работы представлены на международных научных и научно-практических конференциях: «Биология клеток растений in vitro, биотехнология и сохранение генофонда» (Москва, 1997), «Biotechnology approaches for exploitation and preservation of plant resources» (Yalta, Ukraine, 2002), «Биология клеток растений in vitro и биотехнология» (Саратов, 2003), «Генетические ресурсы растениеводства Дальнего Востока» (Владивосток, 2004); на региональных научно-практических конференциях: «Адаптивный подход в земледелии, селекции и семеноводстве сельскохозяйственных культур в Сибири» (Новосибирск, 1996), «Научно-экономические проблемы регионального садоводства» (Барнаул, 2003), «Проблемы устойчивого развития садоводства Сибири» (Барнаул, 2003), на конференции научной молодежи «Молодые ученые в решении проблем аграрной науки» (Новосибирск, 1997), на IX и Х генетико-селекционных школах РАСХН, Сибирское отделение (Новосибирск, 2004, 2007).
Результаты исследований доложены на заседаниях ученых советов НИИСС им. Лисавенко (1996, 1997, 2002-2006 гг.).
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ общим объемом 2,1 печатных листа. Доля автора 2,1 печатных листа.
Объем и содержание работы. Диссертация изложена на 163 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы из 293 наименований, в том числе 100 на иностранных языках, содержит 26 таблиц, 39 рисунков и 6 приложений.
