Способ размножения винограда in vitro

Международная патентная классификация:       A01H C12N

Патент на изобретение №:      2077192

Автор:      Дорошенко Н.П., Лузгин Г.В., Карлов А.Ф.

Патентообладатель:      Научно-производственное объединение "Виноград"

Дата публикации:      20 Апреля, 1997

Адрес для переписки:      подача заявки29.03.1995 публикация патента20.04.1997

Изображения

Использование: изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам размножения и оздоровления перспективных сортов винограда. Сущность изобретения: способ заключается в том, что он включает микрочеренкование пробирочных растений с узлом и листом и высадку их в пробирки на питательную среду Мурасиге-Скуга, при этом черенки подвергают воздействию электромагнитного излучения и располагают от источника излучения на расстоянии 20 - 60 см параллельно к нему или перпендикулярно в один-два ряда с количеством пробирок в ряду от 5 до 14. 5 табл., 1 ил. , ,

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам размножения растений. Изобретение может быть использовано в виноградарстве для ускоренного размножения и оздоровления перспективных сортов винограда, в исследованиях по физиологии винограда. Служит охране окружающей среды.

Известен способ выращивания микроводорослей (Тамбиев А.Х. Кирикова Н.Н. Лапшин О. М. Изменение фотосинтетической активности микроводорослей под влиянием электромагнитного излучения. Физиология растений, 1992, т.39, вып. 5, с.1004), в котором стимулирующий эффект облучения сопровождается изменением ростовых характеристик, жизнеспособности, увеличением окислительной активности культуральной среды, что свидетельствует о лучшем физиологическом состоянии облученных микроводорослей.

Недостатком данного способа является то, что он разработан для микроводорослей и его результаты нельзя перенести на высшее растения, и в том числе повысить эффективность клонального микроразмножения винограда.

Известен способ микроклонального размножения винограда "ин витро", включающий микрочеренкование пробирочных растений с 8 10 междоузлиями на фрагменты длиной 10 12 мм с узлом и листом и высадку их в пробирки на твердую питательную среду Мурасиге и Скуга (Дорошенко Н.П. Клональное микроразмножение и оздоровление посадочного материала винограда для создания из него сортовых маточников интенсивного типа. М. УНТИПиР, 1992, с.11 13) - прототип.

Недостатком способа является то, что пробирочные растения растут относительно медленно, при многократных повторных субкультивированиях состояние их ухудшается, снижается выход микрочеренков, что ограничивает эффективность метода при размножении растений микрочеренкованием.

Предложенное изобретение предназначено для повышения эффективности клонального микроразмножения винограда.

В предложенном способе клонального микроразмножения винограда "ин витро", включающем микрочеренкование пробирочных растений с 8 10 междоузлиями на фрагменты длиной 10 12 мм с узлом и листом и высадку их в пробирки на твердую питательную среду Мурасиге и Скуга, микрочеренки, высаженные в пробирки, подвергаются воздействию электромагнитного излучения с частотой 37,5 ГГц и напряженностью 20 мВт, при этом расстояние пробирок с микрочеренками от источника высокочастотных сигналов составляет 20 60 см с параллельным к источнику облучения расположением или перпендикулярным в один-два ряда расположением пробирок в ряду в количестве от 5 до 14.

Новым в предложенном способе является то, что оптимизацию клонального микроразмножения осуществляют за счет воздействия на микрочеренки электромагнитного излучения низкой интенсивности миллиметрового диапазона.

Существенным является то, что расстояние пробирок с микрочеренками от источника высокочастотных сигналов составляет 20 60 см с расположением пробирок параллельно к источнику сигналов в один ряд или перпендикулярно в один-два ряда с количеством пробирок от 5 до 14.

Биологическое воздействие электромагнитного излучения СВЧ-полей относится к новой отрасли биологии мембранологии, где особое внимание уделяется первичным молекулярным эффектам действия электромагнитных полей на данные структуры. СВЧ-поле, проникая в клетку, оказывает свое модифицирующее влияние на мембраны, преодолевает их и адаптирует, в первую очередь действуя на белки и липиды мембран. Электромагнитные поля СВЧ, добавляя квант энергии в систему мембран, производят их перестройку и прежде всего подвергают разрыву двойные связи в непредельных жирных кислотах липидов. Этот разрыв сопровождается образованием свободных радикалов в липидах, обладающих выраженными физиологическими акцентами. И в зависимости от уровня радикалов в биообъектах можно выделить стимулирующее и угнетающее воздействие и стационарную фазу. Стимуляция происходит в тот момент, когда достигается определенный уровень свободных радикалов (в основном начальных их форм). При этом изменяется проницаемость клеточных мембран, усиливается приток питательных веществ, воды и кислорода, активизируются ферментативные системы обмена веществ, роста и развития растения.

Таким образом, налицо неоднозначность предлагаемого приема: увеличение окислительной активности культуральной среды, повышение проницаемости клеточных мембран, активизация обменных процессов.

Положительное действие облучения наблюдается при различной плотности падающей мощности. Во всех вариантах способа происходит увеличение средней скорости роста, ростовых характеристик побегов, массы побегов и количества узлов, образовавшихся на них. Максимальный положительный эффект получают при расположении пробирок на расстоянии 20 см от источника облучения перпендикулярно к нему в два ряда по 5 пробирок в ряду. Так, скорость роста побегов увеличилась в 1,7 1,8 раза, длина корней в 1,2 1,5 раза, побегов в 1,4 1,7 раза, вес сырой массы в 1,9 2,0 раза, число образовавшихся узлов на побеге в 1,3 1,5 раза. Показатели развития пробирочных растений второго ряда несколько ниже, чем у растений первого ряда. Также самые хорошие результаты получают при расположении пробирок в один ряд параллельно СВЧ-лучам. В этом варианте число корней и их длины не изменяются и остаются на уровне контрольной. Скорость роста побегов увеличивается в 1,5 раза, длина их и масса в 1,6 раза, число образовавшихся узлов в 1,4 раза.

Достаточно высокие показатели развития отмечаются у растений второго ряда при размещении 7 пробирок на расстоянии 20 (40) см от источника облучения. Растения первого ряда этого варианта уступают им по своему развитию. Наиболее слабым развитием среди облученных растений отличаются растения варианта 20 (40) см 11+11. Растения, находящиеся во втором ряду, развиваются несколько лучше.

Таким образом, при различном расположении пробирок плотность падающей мощности СВЧ-лучей изменяется, что создает более или менее оптимальные условия для облученных растений. Стимулирующее влияние СВЧ-лучей в вариантах 20 см 5+5,20 (60) см 14; 20(40) см 7+7(2) объясняется тем, что при облучении достигается такой уровень свободных радикалов, который способствует повышению проницаемости клеточных мембран и усилению обменных процессов, что улучшает среднесуточную скорость роста и, как следствие, ростовые характеристики облученных растений.

Способ размножения винограда "ин витро" схематически изображен на фиг.1, где изображено: а) расположение пробирочных растений винограда "ин витро" на расстоянии 20 см от генератора высокочастотных сигналов в 2 ряда по 5 пробирок в ряду; б) расположение пробирочных растений винограда "ин витро" также на расстоянии 20 см от генератора высокочастотных сигналов в 2 ряда по 7 пробирок с расстоянием между рядами 20 см; в) расположение пробирочных растений такое же, но в ряду помещается по 11 пробирок; г) расположение 14 пробирочных растений в 20 см от генератора высокочастотных сигналов вдоль лучей СВЧ на расстоянии 40 см.

Способ осуществляют следующим образом.

Отбирают клонально размноженные из меритстематических верхушек пробирочные растения винограда. Растения должны иметь 8 10 глазков, а затем приступают к приготовлению твердой питательной среды Мурасиге-Скуга.

Микрочеренкование осуществляют в операционной комнате в ламинарном боксе "Роботрон". Побеги, имеющие 8 10 глазков, при помощи пинцета извлекают из пробирки, помещают на стерильную чашку Петри, разрезают на микрочеренки, имеющие узел с листочком и почкой. Длина микрочеренка 10 12 мм, 2 мм над почкой, остальные под почкой. Полученные микрочеренки высаживают в пробирки с приготовленной средой, так чтобы нижняя часть до почки была погружена в агар.

Пробирки закрывают пробками и приступают к электромагнитному облучению. Для облучения используют генератор высокочастотных сигналов с диапазоном частот 37,5 53,57 ГГц. Мощность СВЧ- сигнала 20 мВт. Точность определения длины волны не менее 0,01 мм. Продолжительность одноразового облучения составляет 60 мин. Плотность падающей мощности регулируют расстоянием и способом расположения пробирок по отношению к источнику облучения. Расстояние от источника высокочастотных сигналов 20 см. Пробирки располагают перпендикулярно к источнику облучения в два ряда по 5 пробирок в ряду 20 см 5+5( фиг. 1а); по 7 пробирок в ряду, расстояние между рядами 20 20(40) см 7+7( фиг. 1б); по 11 пробирок в ряду 20(40) см 11+11( фиг.1в); вдоль направления лучей в один ряд протяженностью 40 20(60) см 14 пробирок в ряду( фиг.1г).

После облучения культивирование осуществляют в культуральной комнате при освещенности 2,0 3,0 тыс. люкcов, фотопериоде 16 час, температуре 25 - 27oС, влажности воздуха 70 75% В табл.1 показано развитие пробирочных растений в зависимости от размещения пробирок по отношению к источнику облучения (через 70 дней культивирования).

СВЧ-лучи оказывают влияние на образование и рост корней у пробирочных растений: увеличивается число корней, средняя длина одного корня, общая длина корней у растения. В табл.2 показано влияние СВЧ-лучей на развитие корневой системы пробирочных растений (70-й день культивирования).

Более значительное влияние СВЧ-лучи оказывают на среднесуточную скорость роста пробирочных растений при различной плотности падающей мощности. При оптимальных параметрах электромагнитного излучения среднесуточная скорость роста побегов резко возрастает на 30-й день, достигает своего максимума на 50-й день и незначительно снижается на 70-й день культивирования. В табл.3 представлена среднесуточная скорость роста побегов пробирочных растений винограда при различной плотности падающей мощности СВЧ-лучей.

Увеличение скорости роста, в свою очередь, способствует увеличению длины побегов, увеличению числа узлов и увеличению массы побегов (табл.4). То есть увеличивается потенциальное микроразмножение и улучшается качество микрочеренков, из которых будут формироваться в дальнейшем новые растения.

В табл. 5 показана динамика развития пробирочных растений винограда без облучения и после облучения при оптимальной плотности падающей мощности.

Наблюдение за динамикой роста и развития винограда "ин витро" (табл.5) показало, что под воздействием электромагнитного излучения происходит изменение ростовых характеристик во время всего периода культивирования. Установлено у облученных растений увеличение суточной скорости роста и длины побега на 30-й день культивирования в 2,3 2,4 раза, но 50-й день в 1,7 1,8 раза, на 70-й день в 1,7 раза. Число образовавшихся узлов на побеге увеличилось соответственно в 1,3; 1,2 и 1,5 раза. Также установлено, что у облученных растений эти показатели на 50-й день культивирования выше, чем у необлученных на 70-й день клуьтивирования. То есть возможно сократить период культивирования до 50 60-ти дней, чаще проводить субкультивирование и тем самым повысить эффективность клонального микроразмножения винограда при высоком качестве микрочеренков.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 Способ размножения винограда in vitro, включающий микрочеренкование пробирочных растений с 8 10-тью междоузлиями на фрагменты длиной 10 12 мм с узлом и листом и высадку их в пробирки на твердую питательную среду Мурасиге и Скуга, отличающийся тем, что микрочеренки, высаженные в пробирки, подвергают воздействию электромагнитного излучения с частотой 37,5 ГГЦ и напряженностью 20 мВт, при этом устанавливают пробирки на расстоянии 20 60 см от источника высокочастотных сигналов параллельно или перпендикулярно к источнику облучения в один-два ряда по 5 14 пробирок в ряду.

Популярные патенты:

2251837 Рабочий орган кустореза

... а также для расчистки местности при проведении культуртехнических работ, расширении дорожных покрытий и т.п.Известно устройство для срезания кустарника и мелколесья (патент РФ №21675114, МКИ А 01 G 23/02, 23/06, 23/08, 27.05.2001 г. - аналог), включающее: горизонтальный нож для срезания растительности, прикрепленный к наклонному в плане бульдозерному отвалу, а также, брус для валки древесно-кустарниковой растительности после подрезки ее ножом и раскалывающий клык. При этом горизонтальный нож состоит из секций, размещенных на отвале последовательно с увеличением угла постановки их в плане к раскалывающему клыку, выполненных в виде подпружиненных ножевых пластин. Последние, в ...

2043709 Система управления работой форсунки разбрызгивателя

... и выходные клеммы УПРАВЛЕНИЕ МОТОРЕДУКТОРОМ и УПРАВЛЕНИЕ НАСОСОМ. В данном случае синхронизация также осуществляется за счет снятия сигнала с контактной группы, но управление редуктором осуществляется за счет электронной схемы, позволяющей достаточно просто изменять параметры системы. Предлагаемое техническое решение в данном случае соответствует следующей концепции. Для оптимального промеса в смесительной камере доза жидкости подается во второй или третьей четверти оборота вала моторедуктора. Точность совпадения требуемого по технологии момента времени начала подачи дозы и подвода вала в смесительной камере к рабочей зоне дозатора зависит от угловой скорости моторедуктора, скорости ...

2444885 Посевной агрегат

... 4 (в данном случае - плоскости ZOY), присоединен двуплечий рычаг 20, который при помощи цилиндрического шарнира 21, ось вращения 22 которого расположена в плоскости, параллельной поперечно-вертикальной плоскости посевного агрегата (в данном случае - плоскости XOY), связан с центральной посевной секцией 11, чем обеспечивается двухшарнирное соединение посевного адаптера 2 с транспликатором 1. В транспортном положении посевного агрегата посевные секции 11 и 14 огибают бункер 4 таким образом, что крайняя правая посевная секция 14' располагается с правой стороны бункера 4, крайняя левая посевная секция 14" располагается с левой стороны бункера, а центральная посевная секция 11 ...

2489835 Гнездовой высевающий аппарат для посева проросших семян овощных культур

... диске канавкой (SU, патент на изобретение 2305394, МПК7 А01С 7/16).К недостаткам данного высевающего аппарата относятся повышенный расход семян и повреждение ростков при посеве.Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту по совокупности признаков является дисково-ложечный высевающий аппарат для посева проросших семян пропашных культур, содержащий корпус с планкой, расположенный в верхней части семенного ящика, в котором вертикально размещен диск с ячейками по форме семян высеваемой культуры, каждая ячейка выполнена в виде ложечки и имеет отверстие и захват высотой 0,7 0,8 толщины высеваемого семени и находится на державках, установленных на осях с пружиной и ...

2230467 Добавка к пищевым продуктам, биоцидный препарат, 2-(1-окси- 4-гидроксифенилен)-бензохинон (варианты) и способ его получения

... относится к области биотехнологии, а именно к веществам, перспективным для использования в качестве добавок к пищевым продуктам, в частности обладающим биоцидными свойствами и перспективным для борьбы с бактериальными и грибковыми поражениями косметических средств и иных товаров. Изобретения предназначены для использования в пищевой и молочной промышленности, медицине, ветеринарии, косметике, текстильной и строительной индустрии, а также смежных отраслях производства.В настоящее время известно большое количество веществ и их композиций, перспективных для использования в качестве добавок к пищевым продуктам.Под добавками к пищевым продуктам или пищевыми добавками понимают, как ...

Еще из этого раздела:

2454055 Устройство для ротационного внутрипочвенного рыхления с механическим приводом

2248687 Способ весеннего боронования озимых культур и зубовая борона для его осуществления

2112337 Рабочий орган культиватора

2399194 Способ и устройство контроля воздушного режима в корнеобитаемой среде

2091023 Способ защиты растений от заболеваний, вызванных нематодами

2076583 Способ выращивания растений в теплице и устройство для его осуществления

2434381 Технологическая линия для приготовления и раздачи влажных кормов

2169462 Улей (варианты), способ его сборки и способ круглогодичного содержания в нем пчел

2050341 Устройство для переработки органического субстрата в биогумус

2414114 Зерноуборочный комбайн

Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

Способ размножения винограда in vitro

Изображения

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ