Влияние состава субстрата на приживаемость и корнеобразование адаптируемых ex vitro растений голубики полувысокой североамериканских сортов

Автор: Макаров С.С., Родин С.А., Кузнецова И.Б.

Журнал: Лесохозяйственная информация @forestry-information

Рубрика: Лесная генетика и селекция

Статья в выпуске: 2, 2020 года.

Бесплатный доступ

В статье приведены результаты исследований по изучению влияния состава субстрата на приживаемость и корнеобразование на этапе адаптации к условиям ex vitro растений голубики полувысокой североамериканских сортов Northblue и Northcountry. Подобран почвенный субстрат для адаптации растений, размноженных in vitro, к нестерильным условиям ex vitro. Самая высокая приживаемость растений голубики выявлена на торфе переходного типа.

Голубика полувысокая, клональное микроразмножение, состав субстрата

Короткий адрес: https://sciup.org/143170887

IDR: 143170887   |   DOI: 10.24419/LHI.2304-3083.2020.2.10

Текст научной статьи Влияние состава субстрата на приживаемость и корнеобразование адаптируемых ex vitro растений голубики полувысокой североамериканских сортов

Макаров, С.С. Влияние состава субстрата на приживаемость и корнеобразование адаптируемых ex vitro растений голубики полувысокой североамериканских сортов / С.С. Макаров, С.А. Родин, И.Б. Кузнецова. – DOI 10.24419/LHI.2304-3083.2020.2.10. – Текст: электронный // Лесохоз. информ. : электрон. сетевой журн. – 2020. – № 2. – С. 119–126. URL:

В настоящее время голубика полувысокая пользуется все большей популярностью в России, а во многих странах уже давно считается одной из ведущих ягодных культур. Голубика полувысокая является гибридом видов Vaccinium corymbosum x V. angustifolium Ait. Эта культура малотребовательна к теплообеспечен-ности вегетационного периода, а зимой способна выдерживать под снежным покровом температуру до -37…-40 °С [1–4]. Голубика полувысокая является высокоурожайным и устойчивым к различным болезням и вредителям видом.

Ягоды голубики сочнее и слаще черники, имеют приятный кисло-сладкий вкус, их можно употреблять как в свежем виде, так и перерабатывать на различные заготовки (компоты, варенья и т.д.). Ягоды голубики в легко усваиваемой форме содержат богатый состав биологически активных веществ, провитамин A, витамины B1, B2, C, PP, фосфор, кальций и железо. Ягоды можно использовать для профилактики и лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта, нервной и сердечно-сосудистой систем. Их регулярное употребление способствует снижению уровня холестерина в крови, укреплению стенок кровеносных сосудов, восстановлению зрения, выведению из организма радионуклидов и солей тяжелых металлов, а также снижению риска онкологических заболеваний. Листья и стебли растений также обладают лекарственными свойствами [5, 6].

Мировой опыт показывает перспективность использования голубики полувысокой для биологической рекультивации выработанных верховых и переходных торфяников путем создания на них плантаций лесных ягодных растений [1, 2].

Для получения сортового посадочного материала голубики полувысокой можно использовать только вегетативные способы размножения – стеблевые черенки, партикуляцию (деление кустa) и клональное микроразмножение. Последний метод является наиболее эффективным и позволяет работать в лаборатории независимо от сезона, получать определенное количество безвирусных растений к заданному сроку, создавать банк пробирочных растений, сохраняя их при пониженных температурах.

Цель исследований – изучить влияние состава субстрата на приживаемость и корнеобра-зование адаптируемых ex vitro растений голубики полувысокой.

Объекты и методика исследований. Исследования были проведены в 2017–2018 гг. в Лаборатории клонального микроразмножения растений Центрально-европейской лесной опытной станции ВНИИЛМ и Лаборатории биотехнологии Костромской ГСХА. Объектами исследования служили сорта голубики полувысокой – Northblue и Northcountry.

Northblue – среднеспелый сорт. Ягоды крупные (средняя масса одной ягоды – 1,5 г, максимальная – 2,5 г), темно-синие, с естественным ароматом голубики. Данный сорт был создан в Университете штата Миннесота (США) в 1983 г. в качестве альтернативы существующим сортам высокорослой голубики для выращивания на бедных почвах в районах с низкими зимними температурами [7, 8]. Высокую урожайность сорта в условиях умеренного климата подтвердили и исследования в Орегоне. В культуре необходимо регулярно осуществлять разреживание старых посевов, что уменьшает потребность кустов в подрезке в первые 5 лет. Сорт Northblue рекомендован для посадок на крупных промышленных плантациях и в фермерских хозяйствах в условиях умеренного климата.

Northcountry – среднеспелый сорт. Ягоды средне-синие, среднего размера (масса одной ягоды: средняя – 0,6 г, максимальная – 1,5 г), вкус умеренно сладкий. Куст сильный, раскидистый, средневысокий, высокопродуктивный. Плодоношение продолжается в течение 2–3 недель. Northcountry наиболее высоко ценится в регионах с холодным климатом и в местах, где случаются экстремальные перепады летне-зимних температур, т.е. там, где практически невозможно выращивать другие имеющиеся на сегодняшний день сорта. Northcountry – более зимостойкий сорт, чем Northblue, благодаря тому, что его раскидистый куст лучше укрывается снегом. Наилучшие показатели урожайности сорта Northcountry отмечены в Канаде, а также на экспериментальных участках на западе США и в других регионах с преобладанием холодных зим. Этот сорт рекомендован для внедрения в промышленное производство на плантациях и фермерских хозяйствах в северных регионах.

На этапе адаптации ex vitro размноженных in vitro растений (рис. 1) мы исследовали влияние состава субстрата (торф переходного типа, торф+песок в соотношении 3:1 и торф+грунт 1:1) на приживаемость и корнеобразование растений голубики полувысокой сортов Northblue и Northcountry. Приживаемость определяли по отношению количества жизнеспособных растений к высаженным в субстрат, выраженному в процентах. Учитывали количество и длину образовавшихся у растений корней. Повторность опыта 15-кратная. Осуществляли двухфакторный анализ: фактор А – тип почвогрунта, фактор В – сорт. Различие между вариантами определяли по наименьшей существенной разнице (НСР) для 5%-го уровня значимости. Статистическую обработку данных проводили с помощью программного пакета Microsoft Office 2010.

Результаты и обсуждение. Культивирование in vitro осуществляли на питательной среде Woody Plant Medium (WPM), содержащей основные макро- и микроэлементы, витамины, регуляторы роста, c добавлением 30 г/л сахарозы и 7 г/л агар-агара. Показатель рН среды составил 4,3–4,5. В культивационной комнате поддерживали температуру 23–25 оС и влажность воздуха 75%.

На этапе адаптации растения с хорошо развитой корневой системой вытаскивали из пробирки пинцетом, промывали корни 1%-м раствором перманганата калия, чтобы предотвратить развитие патогенной микрофлоры. Затем их высаживали в кассеты, заполненные различным субстратом (рис. 2), которые предварительно в течение недели хранили в темном месте и проливали 5%-м раствором перманганата калия.

Адаптацию растений осуществляли при температуре +25 °C, влажности – 80–90% и освещенности 8 000 лк. Каждый день в течение

Рис. 1. Растение голубики полувысокой in vitro c корневой системой

недели растения-регенеранты опрыскивали, а через 10 сут после высадки в кассеты провели их первую подкормку половинным минеральным составом среды WPM и ревизию. Дальнейшее

Рис. 2. Адаптированные растения голубики полувысокой в условиях ex vitro

выращивание проходило по принятой для данного вида растения агротехнике.

В 2018 г. адаптированные к почвенным субстратам растения голубики полувысокой ex vitro были высажены в полевые условия в кв. 59, выд. 13 Пригородного участкового лесничества ОГКУ «Костромское лесничество» для доращивания (рис. 3).

Рис. 3. Адаптированные растения голубики полувысокой ex vitro , высаженные в полевые условия

Самая высокая приживаемость адаптируемых растений голубики в среднем по годам и сортам отмечена на торфе переходного типа (86%), затем в порядке уменьшения следуют торф+песок 3:1 (80%) и торф+грунт 1:1 (50%) (табл. 1). Закономерных существенных различий в приживаемости адаптируемых растений в зависимости от сорта не выявлено.

Количество корней голубики полувысокой не различалось в зависимости от субстрата и составляло в среднем 1,4–1,5 шт. на 1 растение. У растений сорта Northblue формировалось большее количество корней, чем у растений Northcountry, но разница несущественна (табл. 2).

На среднюю длину корней голубики оказывали сильное влияние как состав субстрата, так и сорт. Средняя длина корней адаптированных растений была наибольшей на смеси торф+грунт в соотношении 1:1, а наименьшей – на торфе переходного типа. У голубики сорта Northcountry средняя длина корней была несколько больше, чем у сорта Northblue (табл. 3).

Суммарная длина корней различалась в зависимости от состава субстрата и сорта (табл. 4).

Таблица 1. Приживаемость растений североамериканских сортов голубики полувысокой в зависимости от типа субстрата, %

Субстрат

Сорт (2017 г.)

Сорт (2018 г.)

Среднее

Northblue

Northcountry

Northblue

Northcountry

Торф переходного типа

90

85

85

85

86

Торф+песок 3:1

75

85

70

89

80

Торф+грунт 1:1

50

45

50

55

50

Таблица 2. Количество корней на 1 растение голубики полувысокой в зависимости от типа субстрата и сорта, шт.

Субстрат

Сорт

Среднее

Northblue

Northcountry

Торф переходного типа

1,4

1,3

1,4

Торф+песок 3:1

1,6

1,3

1,5

Торф+грунт 1:1

1,7

1,3

1,5

Среднее

1,6

1,3

-

НСРобщ. = 0,46; Фа = 0,27; Фб = 0,32

Таблица 3. Средняя длина корней на одно растение голубики полувысокой в зависимости от типа субстрата и сорта, см

Субстрат

Сорт

Среднее

Northblue

Northcountry

Торф переходного типа

1,0

0,9

0,9

Торф+песок 3:1

1,6

1,7

1,7

Торф+грунт 1:1

2,2

2,8

2,5

Среднее

1,6

1,8

-

НСРобщ. = 0,13; Фа = 0,07; Фб = 0,09

Таблица 4. Суммарная длина корней на 1 растение голубики полувысокой в зависимости от типа субстрата и сорта, см

Субстрат

Сорт

Среднее

Northblue

Northcountry

Торф переходного типа

9,4

4,7

7,0

Торф+песок 3:1

10,3

8,8

9,6

Торф+грунт 1:1

14,4

14,5

14,5

Среднее

11,4

9,3

-

НСРобщ. = 0,78; Фа = 0,45; Фб = 0,55

Наибольшая суммарная длина корней у адаптированных растений наблюдалась на субстрате торф+грунт 1:1, наименьшая – на торфе переходного типа. Суммарная длина корней голубики сорта Northblue была больше, чем у растений сорта Northcountry.

Таким образом, можно сделать следующие выводы.

  • 1.    Наиболее высокий уровень приживаемости адаптируемых растений исследуемых сортов

  • 2.    Количество корней у растений голубики не зависело от состава субстрата, а их суммарная длина была больше на субстрате торф+грунт 1:1, наименьшая – на торфе переходного типа.

  • 3.    Наибольшая суммарная длина корней наблюдалась у растений голубики сорта Northblue.

отмечен на торфе переходного типа (86%), затем в порядке уменьшения следуют торф+песок в соотношении 3:1 (80%) и торф+грунт 1:1 (50%).

Список литературы Влияние состава субстрата на приживаемость и корнеобразование адаптируемых ex vitro растений голубики полувысокой североамериканских сортов

  • Макеев, В.А. Влияние минеральных удобрений на рост и плодоношение голубики узколистной на выработанном торфянике верхового типа / В.А. Макеев, Г.Ю. Макеева // Современные сорта и технологии для интенсивных садов : матер. Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 275-летию А.Т. Болотова (г. Орел, 15-18 июля 2013 г.). - Орел : ВНИИСПК, 2013. - С. 147-149.
  • Макеев, В.А. Голубика узколистная в российском саду // В.А. Макеев, Г.Ю. Макеева // Гавриш. - 2016. - № 3. - С. 6-9.
  • Атрощенко, Г.П. Хозяйственно-биологические особенности сортов голубики полувысокой в условиях Ленинградской области / Г.П. Атрощенко, А.И. Кошман // Изв. СПбГАУ. - 2017. - № 4 (49). - С. 16-20.
  • Происхождение бруснично-голубичного гибрида селекции центрального ботанического сада НАН Беларуси / А.Б. Горбунов, Т.В. Курлович, С.В. Асбаганов, Т.И. Снакина // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. - 2017. - Т. 47. - № 2 (255). - С. 13-21.
  • Баранова, И.И. Биологически активные вещества некоторых дикорастущих ягод Южной Карелии / И.И. Баранова, Л.М. Смирнова, Г.Ф. Ершова // Эколого-биологические особенности и продуктивность растений болот. - Петрозаводск, 1982. - С. 134-140.
  • Курлович, Т.В. Голубика высокорослая / Т.В. Курлович // Наше сельское хозяйство. - 2016. - № 1. - С. 52-56.
  • Starast, M. The Effect of Using Different Mulches and Growth Substrates on Half-highbush Blueberry (Vaccinium corymbosum × V. angustifolium) Cultivars “Northblue” and “Northcountry” / M. Starast, K. Karp, T. Paal // Acta Horticulturae : Proceedings of the 7th International Symposium (Chile, 2000). - Р. 281-286.
  • Paal, T. Cultivation of Vaccinium angustifolium from Seed / T. Paal // Problems of Rational Utilization and Reproduction of Berry Plants in Boreal Forests on the Eve of the ХХI Century : Proceedings of the Interational Conference (11-15 September 2000, Glubokoye-Gomel, Belarus). - Р. 193-196.
Еще
Статья научная