Введение к работе
Актуальность темы. В нашей стране земляника является самой популярЕюй ягодной культурой. Её ценят за ранние сроки созревания.
Постоянный и высокий спрос населения на свежие ягоды земляники и продукты их переработки обуславливается их высокими вкусовыми качествами. Ягоды земляники имеют прекрасный вкус, нежную консистенцию мякоти и приятный аромат, сбалансированное сочетание Сахаров и кислот, - это делает их десертным продуктом.
В восьмидесятых годах площадь под земляникой составляла 24 тыс. га с тенденцией увеличения удельного веса этой культуры до 40% от площадей, занимаемых всеми ягодными. В Московской области земляника занимает 45% площади промышленных посадок ягодников.
В настоящее время культура земляники в Нечерноземье, как и в целом в России, требует серьёзного внимания ввиду резкого сокращения плодоносящих площадей после подмерзания растений в суровые зимы, распространения ряда опасных грибных и вирусных болезней. Закладка новых насаждений земляники сдерживается отсутствием в достаточном количестве оздоровленного посадочного материала перспективных сортов. В частности, биотехнические методы широко используются в практике плодоводства для получения и ускоренного размножения оздоровленного посадочного материала земляники.
Несколько лет назад были сделаны наблюдения, показывающие, что растения, регенерировавшие из соматических клеток в культуре тканей, не являются однородными, а проявляют значительную генетическую вариабельность. Эта вариабельность обозначается термином "сомаклональная изменчивость". Возникает вопрос, является ли сомаклональная изменчивость результатом реализации генетических различий уже существующих в соматических клетках изменений или это нарушается компонентами питательной среды.
2 Изменяя состав питательной среды, на которой культивируются различные виды растений, можно изменить их физиологическое состояние, усиливать и замедлять их рост, фотосинтез, повышать устойчивость к неблагоприятным воздействиям.
Для каждого вида и даже сорта культурного растения состав питательной среды необходимо подбирать индивидуально. Кроме того, для обеспечения активного роста нужна одна среда, для размножения - другая, для сохранения растений - третья, для ускорения - четвёртая. Следовательно, для каждого растения в отдельности, с учётом целей, необходимо разрабатывать особый состав питательной среды, соблюдая определённый баланс составляющих её компонентов. Данный факт свидетельствует о важности и необходимости расширения исследовательских работ по изучению условий влияния питательной среды in vitro на поведение растений регенератов земляники.
Выращивание растений в условиях in vitro даёт возможность контролировать многие факторы внешней среды: температуру, влажность, продолжительность и интенсивность светового дня.
Одним из главных направлений повышения продуктивности и устойчивости растениеводства и садоводства на современном этапе, является применение интенсивных технологий возделывания. В большинстве случаев в качестве обязательного приёма для борьбы с сорняками такие технологии включают применение гербицидов нового поколения, которые должны обладать высокой эффективностью и, в то же время, быть безвредными для человека и окружающей среды.
Система производства растений земляники с применением метода in vitro приобретает большую актуальность, поскольку ценность посадочного материала неизмеримо выше, чем рядовых растений.
Цели и задачи исследований. Целью настоящих исследований являлось изучение влияния условий культивирования на способность
земляники разных групп (обычные, ремонтантные, нейтрально-дневные) к размножению in vitro и последующую продуктивность растений.
Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:
-
Изучить влияние продолжительности освещения на этапах микроразмножения на биометрические показатели.
-
Определить степень влияния разного состава питательных сред на коэффициент размножения эксплантов земляники.
-
Определить пороговые концентрации вводимых в среду гербицидов для последующего отбора сомаклональных вариантов и трансформантов по признаку гербицидоустойчивости.
-
Изучить влияние сроков переноса пробирочных растений в нестерильные условия на приживаемость.
5. Провести сравнительную оценку развития земляники, полученной методом
in vitro с растениями, выращенными обычными методами, в полевых условиях.
Научная новизна результатов исследований. Выявлено существенное влияние периода освещения на число побегов и их длину, количество листьев, а так же на число и длину корней, развивающихся у эксплантов испытанных сортов земляники in vitro.
Изучено влияние элементов азотного питания на развитие эксплантов земляники на этапах пролиферации при размножении. Экспериментально показана возможность совместного применения 6-бензил-аминопурина и кинетина для стимуляции бокового ветвления у эксплантов земляники.
Впервые в культуре ткани земляники изучено влияние гербицидов на биометрические показатели и пигментную систему развивающихся эксплантов.
Определены наиболее благоприятные сроки для высадки пробирочных растений земляники в почвенные субстраты в условиях зимних отапливаемых теплиц.
Практическая ценность работы. Полученные результаты позволяют оптимизировать процесс клонального микроразмножения земляники, снизить затраты труда и себестоимость продукции по сравнению с общепринятой технологией.
Использование оптимальных сроков переноса растений в нестерильные условия дает возможность повысить выход адаптированных растений на 20% и более. Выявленные селективные концентрации гербицидов могут быть использованы для создания гербицидоустойчивых форм и получения трансгенных растений.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на Всероссийском совещании "Молодые учёные -садоводству России" (г.Москва, 1995); на IV Международной конференции "Проблемы дендрологии, цветоводства, плодоводства, виноградарства и виноделия" (г-Ялта, 1996); на "The 18-th bitemational group training on plant protection services" (Thailand, Bangkok, 1996); на TV Международной научно-практической конференции "Нетрадиционное растениеводство, экология и здоровье" (г.Симферополь, 1997); на VII Международной конференции "Биология клеток растений in vitro, биотехнология и сохранение генофонда" (г.Москва, 1997); на заседаниях секций ягодных культур Учёного совета ВСТИСП (1994-1997).
Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано семь научных статей.
Объём и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трёх глав, выводов и рекомендаций, списка литературы. Текст диссертации изложен на 133 листах машинописного текста, содержит 26 таблиц, 20
5 рисунков. Список используемой литературы кшочает 237 наименований, в том числе 120 иностранных.