Изучение влияния различных видов освещения на рост и развитие меристемных растений картофеля in vitro

Основным путем увеличения производства картофеля и эффективности картофелеводства во всех категориях хозяйств является сортовое сертифицированное семеноводство. Именно от качества семенного материала зависит большая часть урожайности. Самарская область находится в зоне массового распространения вирусных, вироидных и фитоплазменных заболеваний картофеля, их источников и переносчиков, а также в зоне недостаточного увлажнения и высоких температур воздуха в период вегетации, что способствует быстрому распространению инфекции. Так, снижение урожайности в результате нарастания заражения наиболее вредоносными вирусами Y, Х, вироидом веретеновидности клубней может достигать 80%. Таким образом, для получения высоких устойчивых урожаев безусловную важность приобретает использование полностью оздоровленного высокопродуктивного семенного картофеля.

Современная система безвирусного семеноводства картофеля на первом этапе включает группу биотехнологических методов, основной из которых – получение из апикальной меристемы свободных от инфекции растений и их

Дмитриева Надежда Николаевна, старший научный сотрудник лаборатории биотехнологии сельскохозяйственных растений.

Рубцов Сергей Леонидович, научный сотрудник лаборатории биотехнологии сельскохозяйственных растений. Вовчук Оксана Александровна, младший научный сотрудник лаборатории биотехнологии сельскохозяйственных растений.

размножение in vitro. Этот этап является наиболее затратным в первичном семеноводстве картофеля, в первую очередь в связи с высоким потреблением электроэнергии. Выращивание меристемных растений картофеля проводят при 16-часовом фотопериоде с использованием лю-минисцентных ламп, необходимо также поддерживать оптимальные температуру и влажность воздуха, при этом в промышленных масштабах производятся сотни тысяч растений в год. Таким образом, высокую актуальность приобретает вопрос оптимизации и повышения эффективности процесса производства растений картофеля in vitro с целью снижения себестоимости семенного картофеля.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА

Целью работы являлось изучение роста и развития растений картофеля в меристемной культуре при использовании различных источников света. Объект эксперимента – пробирочные растения трех сортов различных групп спелости: Жуковский ранний (раннеспелый), Ароза (среднеранний) и Ред Леди (среднепоздний). Растения культивировали из черенков на обычной среде Мурасиге-Скуга три цикла в течение месяца каждый на следующих видах освещения:

Светодиодный светильник Grow UFO 75W, мультиспектральный, с длиной волны 440-660 нм, потребляемая мощность 36 ватт;

Лампы люминисцентные с преобладающей составляющей красного и синего цветов;

Лампы люминисцентные, белый свет;

Лампы люминисцентные, смешанный свет (красный, белый).

В вариантах 2, 3 и 4 использовались лампы Osram L18W/77 мощностью 18 ватт по три лампы в каждом.

На каждом из вариантов освещения выращивалось по 20 растений указанных сортов.

По окончании опыта измерялись показатели, характеризующие развитие растений: длина растения и количество листьев на одно растение. Последний показатель важен для оценки количества черенков, которые могут быть получены с одного растения и, следовательно, для последующего прогнозирования коэффициента размножения.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Двухфакторный дисперсионный анализ полученных результатов выявил высокую достоверность различий по изучаемым показателям, как между различными генотипами, так и между различными источниками освещения. Установлено, что длина растений у всех сортов была достоверно выше при использовании светодиодного освещения. Между остальными вариантами освещения не отмечено достоверных различий по этому признаку. При этом среднеранний сорт Ароза превосходил по длине растения другие сорта на любом виде света, кроме светодиодного, где величина этого признака была практически одинаковой у сортов Ароза и Жуковский ранний. Наименьшей длина растения была в варианте с красным светом (табл. 1).

Аналогичные результаты получены при оценке количества листьев на одно растение. В этом случае максимальные показатели также достигнуты при выращивании меристемных растений на светодиодном освещении с достоверным различием от вариантов с остальными видами света. При этом в вариантах со светодиодным и смешанным освещением значимых различий по этому показателю между сортами не отмечено. В варианте с красным освещением количество листьев было достоверно выше у сорта Ароза, а в варианте с белым светом количество листьев было практически одинаковым у сортов Ароза и Ред Леди и существенно ниже – у сорта Жуковский ранний. При этом наименьшее среднее количество листьев по всем вариантам было сформировано растениями на белом освещении (табл. 2).

Таким образом, экспериментально показана возможность выращивания растений картофеля в меристемной культуре с использованием светодиодного освещения. Установлено положительное воздействие этого вида освещения на растения картофеля, принадлежащие к сортам различных групп спелости, что проявляется в достоверном увеличении параметров роста и развития растений.

Использование светодиодных светильников позволит оптимизировать процесс выращивания меристемных растений картофеля за счет снижения расходов на электроэнергию и существенно более долгого срока службы светодиодов в сравнении с люминисцентными лампами. Кроме того,

Таблица 1. Средняя длина меристемных растений картофеля в зависимости от сорта и вида освещения

Сорт	Длина растений при различных видах освещения, см.
	светодиод	красный	белый	смешанный	Среднее Табл1по сортам
Ароза	7,440	5,157	5,765	5,100	5,866
Жук. Ран.	7,390	3,100	3,385	3,785	4,415
Ред Леди	4,990	3,430	2,950	3,090	3,615
Ср. по видам освещения	6,607	3,896	4,033	3,992

НСР05 для любых средних = 1,154

НСР05 по фактору А (сорт) = 0,577

НСР05 по фактору В (освещение) = 0,666

Таблица 2. Среднее количество листьев на одном меристемном растении картофеля

Сорт	Количество листьев на одно растение при различных видах освещения, шт.
	светодиод	красный	белый	смешанный	Среднее по сортам
Ароза	5,900	4,429	4,300	3,900	4,632
Жук. Ран.	5,750	3,800	3,150	3,950	4,163
Ред Леди	6,200	3,900	4,150	3,850	4,525
Ср. по видам освещения	5,950	4,043	3,867	3,900

НСР05 для любых средних = 0,761

НСР05 по фактору А (сорт) = 0,380

НСР05 по фактору В (освещение) = 0,439

светодиоды практически не выделяют тепло, что  туры в вегетационных помещениях, а также не облегчает поддержание оптимальной темпера- содержат ртуть и другие опасные вещества.

STUDYING OF INFLUENCE OF VARIOUS ILLUMINATION KINDSON GROWTH AND DEVELOPMENT OF POTATO PLANTS IN VITRO

Nadezhda Dmitrieva, Senior Scientist

Sergey Rubtsov, Scientist

Oxana Vovchuk, Junior Scientist