Проблеми розмноження фундука (Corylus maхima) в умовах in vitro

Опубліковано: 2021-06-08

Сорти фундука розмножують вегетативно методами  укорінення живців, вертикальними і горизонтальними відсадками та щепленням. Серед сучасних методів розмноження найбільш пріоритетними є використання методів культури клітин, органів і тканин.

Практичне значення мікроклональних методів полягає в досягненні більшої ефективності розмноження порівняно з вегетативним та насіннєвим методами. Перш за все, це високі коефіцієнти розмноження; можливість отримання генетично однорідного садивного матеріалу; мініатюризація процесу, що дозволяє економити площі, зайняті маточними і розмножуваними рослинами; оздоровлення вихідного садивного матеріалу від нематод, бактерій, вірусів (у разі використання як первинних експлантів меристем стебла, калюсних ліній); скорочення тривалості селекційного процесу; можливість розмноження рослин, які важко розмножуються традиційними способами; прискорення переходу рослин від ювенільної до репродуктивної фази розвитку.

Певні успіхи у розмноженні  представників  роду  Corylus  L.  мікроклональними методами були отримані  в  різних країнах світу (Bacchetta 2008, Thomson 2011, Jyoti 2013), зокрема в Україні (Сергіенко 2012, Балабак 2015, Балабак 2016, Колчанова 2015, Андрієвський 2019). Для введення в культуру in vitro рослин роду Corylus використовують сегменти напівздерев’янілих пагонів із 2–3 бруньками, апекси пагонів, зародки, сім’ядолі (Сергіенко 2012, Балабак 2012, Балабак 2016, Jyoti 2013).

Водночас досягнуті успіхи не гарантують стабільних результатів. Серед основних проблем культивування Corylus в умовах in vitro слід зазначити мікробіологічну контамінацію, особливо враховуючи, що навіть не всі меристеми цих рослин є вільними від вірусів. Більш того відомо, що експланти можуть бути ушкоджені не лише вірусами і грибами, а також і кліщем, який переносить указані патогени (Burgess 1985, Андрієвський 2019). Крім того, затримку і пригнічення розвитку рослин-регенерантів Corylus викликає фенольна інтоксикація (Андрієвський 2019).

Інфіковані експланти фундука (Corylus maхima)

Для представників роду Corylus характерна висока сортова специфічність реакції мікроклонів на  склад  поживних  середовищ, а також хімічних реагентів, які використовуються під час стерилізації експлантів (Сергіенко 2012, Колчанова 2015, Балабак 2016, Jyoti 2013, Рахмангулов 2018). Це зумовлює необхідність додаткових досліджень із метою виявлення умов культивування в залежності від генотипу та особливостей експланту.

Роботи в даному напрямку ведуться також у лабораторії селекції УкрНДІЛГА. У минулому році були вивченні генотипові та сезонні особливості регенерації рослин, а також шляхи подолання наслідків фенольної інтоксикації. Для подолання фенольної інтоксикації позитивний ефект отримано при використанні аскорбінової кислоти та глютаміну.

Морфогенетична активність експлантів Corylus maхima в залежності від генотипу та сезону введення в культуру in vitro

Найбільшу відносну кількість морфогенетично активних експлантів у наших дослідженнях спостерігали у сортів ‘Подарок юннатам’ (37,5 % у червні та 13,6 % у вересні), ‘Шедевр’ (33,3 % у вересні), ‘Дар Павленко’ (8 % у червні-липні та 11,8 % у вересні), ‘Краснолистий’ (11,22 % у вересні), ‘Харьков-1’ (4 % у червні та 22,22 % у вересні). З них лише у експлантів трьох сортів спостерігали утворення пагонів: ‘Подарок юннатам’ (33,3 %), ‘Краснолистий’ (11,2 %) та ‘Шедевр’ (33,3 %).

Морфологічно активні експланти фундука

У поодиноких випадках у експлантів сортів ‘Подарок юннатам’ та ‘Дар Павленко’ було зафіксовано утворення коренів. Однак ці рослини загинули під час адаптації до умов нестерильного ґрунту. Також слід відмітити поодинокі випадки утворення калюсних тканин на рановій поверхні, що контактує з поживним середовищем. Переведення таких експлантів на субстрат із підвищеним вмістом ІМК (4 мг/л) не призвело до стимуляції ризогенезу.

Таким чином, у роботі встановлені певні сезонні особливості прояву регенераційної здатності експлантів рослин, що були досліджені, апробовані шляхи подолання наслідків фенольної інтоксикації в культурі in vitro експлантів рослин родів Corylus. Проте етапи ініціації ризогенезу, вкорінення, переводу у ґрунт та адаптації рослин регенерантів до умов навколишнього середовища потребують подальших досліджень.

М. А. Грачова,

м. н. с. лабораторії селекції УкрНДІЛГА

Т. С. Риженко,

аспірантка лабораторії селекції УкрНДІЛГА

Фото надані авторками