Оптимизация некоторых этапов микроклонального размножения чайно-гибридной розы сорта Анжелика

Роза ( Rosa spp.) является одной из самых важных цветочных культур в мире и имеет экономическую ценность в цветоводстве, фармацевтической и косметической промышленности [Canli, Kazaz, 2009]. Она культивируется с давних времен в странах азиатского континента и Древней Греции, а современное садоводство в мире невозможно представить без роз [Ка-пелян, 2016]. Мировая коллекция роз насчитывает около 25 тысяч сортов. Современные садовые розы подразделяются на 10 групп, наиболее интересными из них считаются чайно-гибридные, флорибунда, по-лиантовые, вьющиеся и парковые розы.

Чайно-гибридные розы получены в результате повторных скрещиваний различных сортов ремонтантной группы с чайными розами и характеризуются богатейшим разнообразием окраски цветков, прекрасным ароматом, обильным и продолжительным цветением. Чайно-гибридные розы особенно эффектны в групповых и солитерных посадках на переднем плане. Пригодны они также для срезки и зимней выгонки [Чаховский и др., 1988].

Большой популярностью у отечественных и зарубежных цветоводов пользуется высокодекоративный сорт немецкой селекции Анжелика (Angelique). Он отличается обильным цветением и равномерностью расположения крупных ярких ло-

сосево-оранжевых цветков на компактном кусте. Также к достоинствам сорта можно отнести и то, что роза неплохо переносит зиму и очень редко болеет.

Традиционный способ размножения роз – вегетативный: прививки, черенкование, реже отводки. Однако данный способ является трудоемким, подразумевает содержание маточников, наличие туманообразующей установки. Биотехнология стала важной альтернативой основным системам размножения роз. Биотехнологические приемы, в том числе методы клонального микроразмножения, позволяют ускорить размножение ценных генотипов и получить оздоровленный безвирусный посадочный материал для закладки промышленных плантаций высокопродуктивных сортов [Баранова и др., 2009; Егорова, Ставцева, Митрофанова, 2016].

При микроклональном размножении декоративных сортов роз большое значение имеет использование определённой концентрации регуляторов роста, её увеличение ведёт к витрификации побегов и образованию неморфогенного каллуса, а уменьшение – к приостановке морфогенетической активности [Зонтиков, Зонтикова, 2011]. Еще одним критическим этапом в клональном микроразмножении является перевод растений из стерильных условий культивирования в нестерильные [Упадышев, Высоцкий, 1992].

Поэтому цель работы – подбор оптимальной питательной среды на этапах микроклонального размножения и почвенного субстрата при адаптации чайно-гибридной розы на примере сорта Анжелика (Angelique).

Объект и методы исследования

Объектом исследования служил сорт чайногибридной розы Angelique (W. Kordes' Sohne, 1980). В качестве исходных эксплантов использовали 1-2-почковые черенки. Для удаления поверхностной загрязненности их промывали 30 мин. под проточной водой. Стерилизацию сегмента побега проводили в условиях ламинар-бокса в концентрированной перекиси водорода (33%) в течение 5–7 мин. с последующей 5-кратной промывкой стерильной дистиллированной водой.

Экспланты высаживали в пробирки с агаризо-ванной питательной средой Мурасиге и Скуга (МС), pH 5.7 [Murashige, Skoog, 1962], дополненной 6-бензиламинопурином (БАП) в концентрации 0.2 мг/л. Культивирование микрочеренков проводилось в светокомнате при температуре 25±2°С, фотопериод 16 ч. Продолжительность каждого субкультивирования составляла 30–35 дней.

На этапе пролиферации в базовую среду МС добавляли регуляторы роста – БАП и аденин (Ад) в нескольких комбинациях. Коэффициент размножения рассчитывали как количество микрочеренков, полученных за одно субкультивирование с пробирки.

На этапе укоренения были испытаны среды МС с половинной концентрацией макро- и микросолей (Контроль), Гамборга-Эвелега (В5) [Gamborg, Eveleigh, 1968] и Зленко [Зленко, Котиков, Трошин, 2005], дополненные индолил-3-уксусной кислотой в концентрации 0.25-1.0 мг/л. Для оценки эффективности ризогенеза подсчитывали частоту укоренения (процентное соотношение укоренённых черенков к общему количеству черенков, высаженных на среду для индукции ризогенеза).

На этапе адаптации использовали различные почвенные субстраты: низинный торф, вермикулит, биогумус в соотношении 1:0.3:0.3 (лабораторная почвосмесь, контроль); верховой фрезерованный торф, известняковая мука, комплексное минеральное удобрение с микроэлементами («Торфо-лин А», ООО «Фаско»); верховой и переходный торф, биогумус, известняковая мука, комплексное удобрение («Универсальная земля садовая», ООО «Экопром»). Была проведена оценка эффективности опрыскивания биостимуляторами роста «Си-липлант», «Эпин-экстра» и «НВ 101» на адаптацию микросаженцев роз, контролем служил вариант опрыскивания дистиллированной водой.

Опыты проводили в 3-кратной повторности, в каждом варианте анализировали не менее 15 эксплантов. Экспериментальные данные обработаны статистически согласно общепринятым методам с использованием программы Microsoft Office Excel.

Результаты и их обсуждение

Черенки розы, отобранные в июне, после стерилизации высаживали на модифицированную среду МС. Успешность введения в культуру in vitro составила 60, погибших – 30, инфицированных – 10%.

Существенное влияние на морфогенез при клональном микроразмножении оказывают регуляторы роста, среди которых ведущая роль на этапе собственно микроразмножения отводится цитокининам. Скорость и степень пролиферации зависят от типа цитокинина и его концентрации. Наряду с цитокининами рекомендуется вводить в состав среды и производные аденина, роль которого в процессах морфогенеза в культуре тканей мало изучена [Матушкина, Пронина, 2010].

Для изучения влияния экзогенных регуляторов роста на пролиферацию использовали синтетический цитокинин БАП и аденин. За контроль был выбран вариант с 1 мг/л БАП без добавления аденина (таблица). Среди изученных комбинаций значительное увеличение коэффициента размножения относительно контроля наблюдалось в присутствии 1 мг/л БАП и 20 мг/л аденина (на 1.3 побегов на черенок при НСР05=1.2). В остальных вариантах разница была несущественна. В то же время длина побегов не зависела ни от концентрации регуляторов роста, ни от присутствия в среде аденина. Положительное влияние на рост микрочеренков розы оказало совместное действие БАП и аденина в концентрациях 1 и 60 мг/л соответственно, однако разница была недостоверна. О.В. Матушкина, И.Н. Пронина [2010] отмечали целесообразность совместного использования БАП и аденин-сульфата (50 мг/л) для лучшего развития побегов яблони и груши на этапе пролиферации. Кроме того, субкультивирование с этими регуляторами роста улучшало пригодность черенков к ризогенезу.

Влияние регуляторов роста на пролиферацию и рост микрочеренков розы сорта Анжелика

Регулятор роста, мг/л	Коэффициент размножения, шт./чер.	Высота, мм
БАП,1+Ад,0 (Контроль)	3.3	20.5
БАП,1+Ад,20	4.6	20.7
БАП,1+Ад,40	3.1	18.5
БАП,1+Ад,60	3.1	22.7
БАП,2+Ад,0	3.2	19.4
БАП,2+Ад,20	4.1	19.5
БАП,2+Ад,40	3.9	19.3
БАП,2+Ад,60	4.0	19.6
НСР 05	1.2	3.7

Для укоренения микрочеренков роз использовали три варианта питательных сред: МС с половинной концентрацией макро- и микросолей (Контроль), В5 и питательную среду по Зленко и др., рекомендованную для винограда (рисунок) [Федоров, Леконцева, Исаева, 2016]. Лучше всего процесс ризогенеза протекал на среде В5 (частота укоренения 83.6%), хуже – на ½ МС (43.9%), на среде по Зленко этот показатель составил 70.0%.

На этапе адаптации при использовании трех вариантов почвосмеси приживаемость микросаженцев варьировала от 80 (лабораторная) до 100% («Универсальная земля садовая»). Выявлено существенное увеличение высоты роз при использовании субстратов «Универсальная земля садовая» и «Торфолин А» – 39.9 и 37.5 мм соответственно по сравнению с контролем (26.5 мм, НСР 05 = 6.2). Об-лиственность адаптированных растений была максимальной при росте на «Универсальной земле садовой» (5.7 шт.), в варианте с использованием почвосмеси «Торфолин А» отличие было недостоверным относительно контроля (5.1 и 4.2 шт. соответственно при НСР 05 =1.4).

Ризогенез розы сорта Анжелика на питательных средах МС с половинной концентрацией минеральных солей (А), В5 (Б) и Зленко (В)

Для изучения влияния внекорневых обработок на розы сорта Анжелика саженцы высаживали на «Универсальную землю садовую». При опрыскивании адаптируемых микросаженцев положительное влияние наблюдалось только при использовании препарата «Силиплант» – выход адаптированных растений увеличился на 7.7% в сравнении с контролем (92.1%) при НСР05=6.9. Действие «Эпин-экстра» практически не отличалось от контроля (90.2%). Хуже всего в качестве регулятора роста проявил себя препарат «НВ 101», выход адаптированных растений составил 83.8%. По биометрическим показателям (высота микросаженцев, количество листьев) существенных отличий не обнаружено. В то же время, по данным Н.П. Несмеловой, Е.Н. Сомовой [2015], для после-посадочной обработки микрорастений жимолости методом опрыскивания наиболее эффективными среди различных препаратов оказались «НВ 101» и «Рибав-экстра».

Таким образом, на этапе пролиферации показана целесообразность совместного использования БАП в концентрации 1 мг/л и аденина (20 мг/л), коэффициент размножения при этом составил 4.6 побегов на черенок, в контроле – 3.3 (НСР 05 =1.2). Ризогенез лучше протекал на среде Гамборга-Эвелега (частота укоренения 83.6%). На этапе адаптации при использовании коммерческого субстрата «Универсальная земля садовая» выявлено существенное улучшение таких биометрических показателей микросаженцев, как высота и количество листьев. При внекорневых обработках регуляторами роста выявлено увеличение выхода адаптированных растений при использовании препарата «Силиплант» (на 7.7% при НСР 05 =6.9).