Спосіб адаптації in vivo рослин цукрового сорго

Реферат: UA 84682 U UA 84682 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі сільського господарства і може бути використана в сільськогосподарській біотехнології, селекції, рослинництві, для вирощування, розмноження і отримання розсади цінних селекційних матеріалів. В умовах України базовою культурою для отримання цукристих речовин та біопалива може бути сорго цукрове. Дана культура має унікальні біологічні властивості, а саме здатність формувати високі й стабільні врожаї зерна і зеленої маси навіть в екстремальних умовах. Сорго поставлене на перше місце серед злакових культур за посухостійкістю. Воно має здатність розвиватись при високих температурах і мінімальних запасах вологи, що дуже важливо для вирощування його у посушливих південно-східних районах України, а також на малопродуктивних землях. Культура характеризується міцною, добре розвиненою кореневою системою, яка проникає у ґрунт на глибину 200…300 см і створює в пересушеному шарі ґрунту вузлові, підземні коріння, які пробивають його та досягають вологи, а також виносять у верхні шари необхідні мінеральні речовини. Відомим і найбільш близьким до корисної моделі є клональне мікророзмноження герані ефіромасляної в культурі ізольованих органів і тканин in vitro (Егорова Н.А. Клональное микроразмножение герани эфиромасличной в культуре изолированных органов и тканей in vitro Насінництво: теорія і практика прогнозування продуктивності сортів і гібридів за якістю насіння та садивного матеріалу: Наукові праці Південного філіалу НУБІП "Кримський агротехнологічний університет". Сільськогосподарські науки. - Випуск 127. - Сімферополь, 2009. - С - 195-199). Даний метод базується на тому, що використовують як посадковий матеріал розсаду герані, яку вирощували біотехнологічними методами. У культуру in vitro вводили сегменти стебел, які стерилізували ультрафіолетовим опроміненням упродовж - 10-20 хвилин. Культивування проводили за температури +26 °C, вологості 70 % та освітленні 2-3 тисячі люкс при 16годинному фотоперіоді. Використовували живильне середовище за прописом Мурасіге і Скуга з додаванням БАП (6-бензиламінопурин) - 0,5 мг/л, кінетину - 0,5 мг/л, ГК (гіберилова кислота) 1,0 мг/л, ТИБК (2,3,5 трийодобензойна кислота) - 0,05 мг/л. Через 1-1,5 місяці отримали регенераційні мікропагони, які пересаджували на укорінення. Для укорінення використовували НОК (нафтилоцтова кислота) - 0,05 мг/л та ІОК (індолілоцтова кислота) - 0,05 мг/л при використанні яких відсоток укорінених пагонів становив - 88,6 %. Рослини, які мали довжину кореневої системи 15-25 см пересаджували на адаптацію, використовуючи ґрунтову суміш із торфу та перліту (1:1) - відсоток адаптованих рослин становить 53 %. Через 30 днів розсаду можна пересаджувати у польові умови. Відомий і пропонований способи мають спільні ознаки: використання клонального мікророзмноження для отримання розсади, компонування живильних середовищ, укорінення, приготування ґрунтових сумішей, висаджування та адаптація рослин. Проте, ґрунтові суміші, які використовують для герані, не створюють оптимальних умов росту і розвитку рослин цукрового сорго та не забезпечують поживними речовинами у початкові періоди росту рослини, що не дозволяє отримати високий коефіцієнт приживлюваності під час пересаджування із культури у ґрунт. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити спосіб адаптації in vivo цукрового сорго у ґрунтових сумішах, що дасть можливість оптимізувати склад живильних середовищ для розмноження і укорінення сорго та підібрати оптимальний склад ґрунтових сумішей у початкові періоди росту, що забезпечить отримання високого коефіцієнта адаптованих рослин та приживлюваності під час пересаджування в польові умови. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі використовують сегменти стебел герані, які стерилізували ультрафіолетовим опроміненням упродовж - 10-20 хвилин. Культивування проводили за температури +26 °C, вологості 70 % та освітленні 2-3 тисячі люкс при 16-годинному фотоперіоді. Використовували живильне середовище за прописом Мурасіге і Скуга з додаванням БАП - 0,5 мг/л, кінетину - 0,5 мг/л, ГК - 1,0 мг/л, ТИБК - 0,05 мг/л. Регенераційні мікропагони пересаджували на живильне середовище (НОК - 0,05 мг/л та ІОК 0,05 мг/л) для укорінення. Відсоток укорінених пагонів становив - 88,6 %. Рослини з довжиною кореневої системи 15-25 см пересаджували на адаптацію, використовуючи ґрунтову суміш із торфу та перліту (1:1) - відсоток адаптованих рослин становить 53,0 % на 30 добу розсаду пересаджували у польові умови. Запропонований спосіб адаптації in vivo рослин цукрового сорго у ґрунтових сумішах включає використання насіння сорго цукрового, яке вводять в культуру in vitro та клонують на живильному середовищі за прописом Мурасіге і Скуга з додаванням БАП до 0,2-0,5 мг/л, кінетину 0,8-1,2 мг/л, цукрози - 30,0 г/л та НОК і ІОК 0,60,8 мг/л, цукрозою 30 г/л, що забезпечує 97,0 % укорінених рослин на 14 добу. Клоновані рослини культивують в термальних приміщеннях при температурі 24±2 °C, освітленні 30004000 лк, відносній вологості 70 % та фотоперіоді - 16 годин. Розсаду із довжиною кореневої 1 UA 84682 U 5 10 15 20 25 30 35 40 системи 10 см пересаджують у ґрунтові суміші, які складаються із землі - 45-50 % і піску - 5055 % і на 21 добу рослини, приживлюваність яких становить - 87,8 %, в подальшому висаджували у відкритий ґрунт. Новими відмінними від існуючого прототипу ознаками є: - введення в культуру in vitro насіння сорго цукрового; - використання 35 % розчину Білизни за експозиції 45 хвилин; - освітлення - 3-4 тис. люкс; - БАП - 0,2-0,5 мг/л; - кінетин - 0,8-1,2 мг/л; - НОК і ІОК - 0,6-0,8 мг/л; - цукроза - 30,0 г/л; - довжина кореневої системи - 10 см; - використання землі - 45-50 %; - використання піску - 50-55 %. Відмінні від прототипу ознаки при взаємодії з відомими дозволяють удосконалити та підібрати оптимальний склад ґрунтової суміші, забезпечити поживними речовинами у початкові періоди росту рослини, отримати високий коефіцієнт приживлюваності під час пересаджування. Ефективність нового способу вирощування вивчали на таких гібридах: Медовий, Нектарний, Силосний 42. Результати досліджень вказують, що доцільно використовувати для стерилізації насіння сорго цукрового 35 % розчин Білизни за експозиції - 45 хвилин та збільшити вміст кінетину до 0,8-1,2 мг/л з додавання цукрози - 30,0 г/л, що забезпечить високий коефіцієнт розмноження рослин. Слід відмітити, що доцільно підвищити до 3-4 тис. люкс освітлення. Крім того, вважаємо збільшення концентрації НОК та ІОН - 0,6-0,8 мг/л дає можливість отримати 97,0 % ризогенезу. Згідно з експериментальними даними встановлено, що додавання у ґрунтову суміш землі - 4550 % та піску - 50-55 % дозволяє поліпшити фізичні властивості ґрунту та збільшити до 87,8 % приживлюваність рослин цукрового сорго. Використання перліту негативно позначалось на приживлюваність та ріст і розвиток рослин. Важливим моментом є використання довжини кореневої системи 10 см, а не більше, тому, що чим довша коренева система у рослин сорго, тим гірше вона приживлюється та більше травмується (табл. 1.). Спосіб адаптації in vivo рослин цукрового сорго у ґрунтових сумішах здійснюється таким чином: за вихідний експлант використовують насіння сорго цукрового, яке промивають у дистильованій воді. В подальшому проводять поверхневу стерилізацію 35 % розчином Білизна з експозицією 45 хвилин, що забезпечує отримання високого відсотку стерильних та життєздатних експлантів. Пересаджували рослини на модифіковане живильне середовище Мурасіге і Скуга з додаванням БАП до 0,2-0,5 мг/л, кінетину 0,8-1,2 мг/л, цукрози - 30,0 г/л. Клоновані рослини культивують в термальних приміщеннях при температурі 24±2 °C, освітленні 3000-4000 лк, відносній вологості 70 % та фотоперіоді - 16 годин. Для укорінення готують модифіковане середовище за прописом Мурасіге і Скуга із НОК і ІОК 0,6-0,8 мг/л, цукрозою 30 г/л, що забезпечує 97,0 % укорінених рослин на 14 добу. Потім in vitro розсаду сорго із довжиною кореневої системи 10 см пересаджують у ґрунтові суміші, які складаються із землі 45-50 % і піску - 50-55 % і на 21 добу рослини, приживлюваність яких становить - 87,8 %, можливо пересаджувати у польові умови. Таблиця 1 Показники ефективності використання запропонованого способу адаптації in vivo цукрового сорго у ґрунтових сумішах Показники Відомий спосіб сегменти стебел ультрафіолетове опромінення - 10-20 Експлант Стерилізація, хвилини Живильне середовище для розмноження укорінення БАП (6-бензиламінопурин), мг/л Кінетин, мг/л ТИБК (2,3,5 трийодобензойна кислота) ГК (гіберилова кислота), мг/л НОК (нафтилоцтова кислота), мг/л і Запропонований спосіб насіння 35 % розчин Білизни 45 MS MS 0,5 0,5 0,05 1,0 0,05 45 2 0,2-0,5 0,8-1,2 0,6-0,8 UA 84682 U Продовження таблиці 1 Показники ІОК (індолілоцтова кислота), мг/л Цукроза, г/л Температура культивування, °C Вологість, % Освітлення, тис/люкс Фотоперіод, годин Укорінення, % Довжина кореневої системи, см Компоненти субстрату: Перліт, % Земля, % Торф, % Пісок, % Приживлюваність, % 5 Відомий спосіб 0,05 26 70 2-3 16 88,6 15-25 Запропонований спосіб 0,6-0,8 30,0 24±2 70 3-4 16 97,0 10 50 50 53,0 45-50 50-55 87,8 Впровадження запропонованої корисної моделі дає можливість оптимізувати склад живильних середовищ для розмноження і укорінення сорго та підібрати оптимальний склад ґрунтових сумішей у початкові періоди росту, що забезпечить отримання високого коефіцієнту адаптованих рослин та приживлюваності під час пересаджування в польові умови. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Спосіб адаптації in vivo рослин цукрового сорго у ґрунтових сумішах, що включає використання клонального мікророзмноження для отримання розсади, компонування живильних середовищ, укорінення, приготування ґрунтових сумішей, висаджування та адаптацію рослин, який відрізняється тим, що використовують як експлант насіння цукрового сорго, яке стерилізують 35 % розчином Білизни за експозиції 45 хвилин, при освітленні 3-4 тис. люкс, для розмноження додають БАП - 0,2-0,5 мг/л, кінетин - 0,8-1,2 мг/л, для укорінення НОК і ІОК - 0,6-0,8 мг/л, цукрозу - 30,0 г/л, довжина кореневої системи - 10 см, використовують субстрат в співвідношенні компонентів: земля - 45-50 % + пісок - 50-55 %. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3