Техники за освобождаване на вирусипроизводство на картофени семена
Основните методи за освобождаване от вирусна инфекция: термотерапия, химиотерапия и апикална меристема.
Метод за термотерапия на картофени клубени.
Термотерапия - покълване на грудки или отглеждане на растения при повишена температура (35 ... 38 0 C) за определено време (6 ... 20 дни). Провежда се в специални климатични камери, където автоматично се поддържат зададените параметри на температура, влажност и необходимия фотопериод на ниво, което нарушава синтеза на вирусни частици.
При картофите термотерапията е ефективна само срещу вируса на листата, така че се използва в комбинация с методите на меристемна култура.
Този метод е неефективен за възстановяване на картофи от мозаечни вируси X, S, M, Y, A и вироида на картофените вретеновидни клубени.
Химиотерапията е метод за подобряване на посадъчния материал, основан на използването на химикали, които могат да потискат процеса на самовъзпроизвеждане на вирусни частици в картофеното растение, без да засягат генетичната основа на сорта. Веществата, които имат лек инхибиращ (инхибиращ) ефект върху вирусите на картофените растения, включват регулатори на растежа, фенолни и други съединения. Използва се заедно с метода на меристемната култура.
Методът на меристемната културасе използва за подобряване на картофите във всички случаи, когато други методи са неефективни.
Меристемната култура е култивиране на изолирани меристеми върху хранителна среда при стерилни условия, за да се получи материал, възстановен от инфекция.
Меристемната култура се основава на възможността за получаване на картофени растения без вируси, когато се култивират в продължение на 2–6 месеца наизкуствена хранителна среда. Меристемите се изолират от етиолирани издънки или аксиларни пъпки. Ефектът на освобождаване от вируси се основава на намаляване на концентрацията на вируси в растението от основата до върха и отсъствието им в клетките на апикалните меристеми.
Изолирането на част от меристемната тъкан с първата двойка листни рудименти се извършва в специална кутия, обработена с 3% воден разтвор на двукиселина, след което се стерилизира с бактерицидни лампи за 2-4 часа.Преди всяко изолиране инструментът се изгаря върху спиртна лампа, кълновете се стерилизират в 0,1% разтвор на двукиселина (2-6% разтвор на калциев хипохлорид). Меристемата се изолира под бинокулярен микроскоп с 24-кратно увеличение. Меристемата с размер 100 ... 200 микрона се изолира с медицинска игла или ланцет.
След това меристемата се прехвърля в епруветка върху хранителна среда. Епруветките се затварят със запушалка над пламъка на спиртна лампа и се поставят в стелажи, които се пренасят в специално помещение или камера с постоянен режим на t 0, влажност и светлина. Температурата се поддържа на ниво от 24 ... 25 0 C, осветеност - 6 + 2 хиляди лукса със светлинен период от 16 часа и влажност около 70% за 1-6 месеца. По време на регенерацията разсадът от меристемите се трансплантира върху свежа хранителна среда.
Растенията с 5-6 листа, получени от меристема, се изрязват и изследват за наличие на вирусна инфекция чрез ELISA. Чистите от вируси растения се размножават чрез резници - разделят се със скалпел на резници, включително част от стъблото с едно листо. Резниците се засаждат в епруветки с нова хранителна среда за ускоряване на растежа (кутията и всички инструменти са предварително дезинфекцирани в алкохол). След 10-15 дни растенията са готови за трансплантация в почвата.
За 12 ... 15 дни от едно растение, отглеждано в епруветка, се получават 7-8 растения, готови за повторно рязане сс цел по-нататъшно възпроизвеждане. Растенията от резници се отглеждат в специално помещение на стелажи при t 18 ... 25 0 C, относителна влажност 70%, осветеност 6-8 хиляди лукса за 16 часа. Повечето от тях се засаждат в оранжерии, за да се получи първото потомство от клубени или по-нататъшно възпроизвеждане. По-малка част остава в лабораторията за запазване на колекцията от растения от подобрения сорт.
Растенията, размножени чрез резници и отгледани в епруветки, се засаждат в стационарни зимни или летни филмови мобилни оранжерии. В оранжериите маточните меристемни растения се използват за по-нататъшно размножаване по различни начини и за получаване на първото потомство от грудки.
Впоследствие се използват различниметоди за ускорено възпроизвеждане. Има методи, при които цели грудки се използват като посевен материал, и методи, базирани на разделяне на грудки, кълнове или растения (рязане на грудки, размножаване чрез кълнове, наслояване, стъблени и листни резници и др.). Увеличаването на коефициента на размножаване се постига в първия случай чрез получаване на високи добиви от 1 храст, във втория - чрез увеличаване на броя на растенията от една грудка.
Последващата работа с меристемните растения включва най-често срещаните методи за ускорено размножаване на картофи като вкореняване на върховете и аксиларните издънки и размножаване чрез резници.
Вкореняване на върхове и аксиларни издънкиОт растения, трансплантирани от епруветки в оранжерия и достигащи височина 20 ... Аксиларните издънки се изрязват и засаждат, докато растат до пъпкуващи майчини растения (до 100 издънки от1 растение). Растенията се поливат с разтвор на Knopp след вкореняване, в началото на бутонизацията и по време на цъфтежа. Този метод на възпроизвеждане се използва, ако има малко меристемни растения и е необходимо бързото им размножаване в оранжерийни условия.
Отделяне на вкоренени резници от майчини меристемни растения.Този метод използва готови резници, които се формират при отглеждане на майчини меристемни растения в оранжерии. За да се увеличи броят на вкоренените резници, стъблата се разстилат и се поръсват с пръст в основата. Когато достигнат височина 10 ... 15 см, те се отделят от майчините растения и се засаждат в почвата. От майчиното растение се получават 10-15 отводки.
Отстраняване на вкоренени резници от грудки..Предварително покълналите клубени се поставят в различни контейнери с навлажнен торф. Когато слоевете достигнат височина от 10 ... 15 cm, те се отделят от клубените и се засаждат, клубените отново се поръсват с торфени трохи и се отглеждат нови слоеве. Това се повтаря няколко пъти, след което се засаждат самите грудки. От една грудка се получават до 15 ... 20 слоя.
Изрязване и вкореняване на леки кълнове. На грудки, държани дълго време на дифузна светлина, се образуват силно разклонени къси издънки с голям брой рудиментарни пъпки. Кълновете се отделят от грудките и се нарязват на ситно (резници) с 1-2 зародишни пъпки. Резниците се засаждат в контейнер с предварително навлажнена торфена троха с 0,5-1 см. След 15 дни от резниците се получават растения с височина 8-10 см, които се засаждат в оранжерия за отглеждане на грудки. От една грудка се получават до 150 резници или повече.
Резници и вкореняване на етиолирани (сенчести) кълновеЕтиолирани кълнове се образуват върху грудки, които се съхраняват в тъмна стая,яки и др. Такива кълнове се отделят от грудките, нарязват се на парчета (според броя на рудиментарните пъпки върху тях). Получените резници се поставят в контейнери с навлажнен торф. След това всичко се прави по същия начин, както при присаждането на леки кълнове.
Използване на цели сенки и светлинни кълнове. За 1-1,5 месеца. преди засаждане, клубените се поставят в кутии или на стелажи на дифузна светлина. След образуването на кълнове с дължина 5–8 cm, те се отделят от клубените и се засаждат в оранжерии, а клубените се оставят за повторно израстване на кълнове. Сенчестите кълнове се отделят от грудките, съхранявани в тъмна стая, и се засаждат в оранжерии, за да се получат растения и грудкови потомци.
Използване на най-малките грудки. При прибиране на маточни меристемни растения в оранжерии има част от малки грудки. Тези клубени се засаждат в оранжерии след период на покой, за да се получи второ поколение клубени. След това растенията се засаждат на полето заедно с почвата в хребетите.
На всички етапи от работата по подобряването на изходния материал на картофите, основните методи за ускорено размножаване са резници и размножаване на меристемни растения в епруветки, всички други методи се използват като допълнителни.
Задачи за самостоятелна работа:
1. Запознайте се с методите за освобождаване на посадъчен материал от картофи от вирусна инфекция: термотерапия и химиотерапия.
2. Да се проучат методите за изолиране на меристемите и последваща работа с меристемни картофени растения.
3. Получете практически умения за прилагане на метода за ускорено размножаване на картофи чрез резници в епруветки.
4. Да овладеят методите за ускорено възпроизвеждане на картофи на различни етапи от работата по подобряването на изходния материал от картофи.