Лаборатория микроклонального размножения картофеля
Обновлено: 15.09.2024
С 2012 года на базе университета работает лаборатория по микроклональному размножению картофеля.
Наиболее эффективный прием, позволяющий получить высококачественный посадочный материал - является семеноводство картофеля на здоровой основе с применением методов ускоренного размножения исходного семенного материала (микроклональное размножение). Он включает в себя выращивание растений на питательных средах в стерильных условиях с последующим размножением. Данный метод имеет ряд преимуществ: Во-первых исключена возможность повторного заражения картофеля вирусной инфекцией, Во-вторых обеспечивается максимальное количество здоровых растений, дающих наибольшее число клубней с одного куста.
В основе микроразмножения лежит уникальная способность растительной клетки: одна клетка может дать начало целому растительному организму, свободному от вирусной, бактериальной и грибной инфекции. Растения размножают черенкованием в стерильных условиях.
Биологический потенциал существующих сортов картофеля позволяет получать в оптимальных условиях до 10-15 кг/м2
Размножая картофель таким способом обеспечивается высокое качество исходного (озодоровленного) семенного материала картофеля, который в последствии обеспечит
ВЫСОКИЙ УРОЖАЙ КЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ
СОРТА КАРТОФЕЛЯ
Получение оздоровленного, чистосортного посадочного материала с при
влекательными хозяйственно ценными признаками, свободного от вирусов и болезней
Первый этап – получение
оздоровленных пробирочных
растений (первый год):
Второй этап – производство мини-клубней:
Третий этап – размножение семенного материала в полевых условиях:
Главная › Наука › Структура › Научные лаборатории › Лаборатория управления биотехнологическими системами в агробизнесе.
На базе Санкт-Петербургского государственного аграрного университета в 2012 г. открыта лаборатория микроклонального размножения картофеля главной задачей, которой является совершенствование технологии микроклонального размножения картофеля для получения высококачественного семенного материала.
Объектом исследований является семенной картофель.
Цель работы: Совершенствование методов ускоренного размножения в оригинальном семеноводстве. Изучение влияния различных форм способов применения микробиопрепаратов при различной густоте посадки, величины посадочных клубней на урожайность и коэффициент размножения оригинального семенного картофеля.
Лаборатория занимается:
Производство микрорастений in vitro
Производство мини-клубней, в тепличных условиях
Производство 1 полевого поколения
Данная лаборатория предназначена для:
- Выполнения научно-исследовательских работ, хоздоговорных и госбюджетных заказов.
- Расширения и повышения уровня практической и теоретической подготовки студентов СПбГАУ путём их привлечения в рамках производственной и учебной практик.
- Привлечения студентов и аспирантов, научных сотрудников к решению задач по совершенствованию технологии микроклонального размножения картофеля.
Техническое оснащение лаборатории:
"Смысл в том, чтобы из клубня вычленить две верхние быстроделящиеся клетки, в которые не успевает проникнуть какая-либо болезнь. Эти клетки помещаются в питательную среду, из них появляются растения", — рассказывает заведующая лабораторией "Фат-Агро" Ирина Карданова. Она старается доступно и живо описать сложные и медленные процессы, которые меняют то, что мы едим. Лаборатория, которой Ирина руководит, создает оригинальный сырьевой материал картофеля — то, что сажают в землю, семена.
Полученные из быстроделящихся клеток растения специалисты сегментируют — размножают до нужного количества. Получившийся материал абсолютно чист от всех болезней. Вирусы, которые изгоняют ученые, не влияют на человека, но они способны погубить урожай. Если материал заражен, болезнь снижает урожайность до 70%, а в промышленных масштабах это огромные потери.
"Имея высокогорные участки, мы решили заняться выращиванием картофеля от первого урожая до элиты. В совокупности это занимает пять лет", — говорит Карданова.
Картошка в безмикробной среде
Микроклональное размножение картофеля предполагает исключительно ювелирную работу. В совершенно стерильных условиях растение (на первых этапах оно визуально похоже на клевер) разделяют на черенки с пазушной почкой размером около 1 см. Потом каждый черенок высаживают в новую емкость с питательной средой (это такая желеобразная субстанция), которая содержит сахар. Если туда попал микроб, растение больше не сможет нормально питаться. Поэтому питательная среда проходит очищение вплоть до ионов воды. Точно такое же отношение здесь и к чистоте воздуха — в нем совершенно нет микробов.
Через четыре недели из черенка вырастает новый побег, готовый для дальнейшего черенкования. Нередко для получения одной чистой линии требуется до двух лет работы.
"В процессе размножения каждая линия регулярно подвергается проверке методом иммуноферментного анализа (ИФА) на наличие вирусов. Только полностью свободный от вирусов материал допускается для последующего черенкования", — объясняют специалисты.
На следующем этапе пробирки переносят в летние теплицы-изоляторы, где картофель тоже полностью защищают от переносчиков вирусной инфекции: тли, белокрылки, колорадского жука. Теплицы расположены в селении Гизель. Растения высаживают в период с конца апреля до начала мая в торфяной грунт. Так получаются микроклубни — их количество за один сезон составляет около 1,5 млн штук.
Полученные мини-клубни высаживаются в открытый грунт. Поля располагаются в экологически чистых районах Северной Осетии на высоте 2,5 тыс. м над уровнем моря. В результате получаются так называемые суперсуперэлита, суперэлита и просто элита — чем больше приставок "супер", тем чище материал для выращивания картофеля. Только спустя пять лет работы он поступает фермерам.
"То есть пять лет идут вложения, а на шестой — выгода", — подытоживает Ирина Карданова.
Новый осетинский картофель
Кроме выращивания чистых семян предприятие занимается селекциями — выведением новых сортов. По словам Ирины Кардановой, на селекцию может уйти от семи до десяти лет. Такой срок объясняется сложностью работ. Если брать одну ягоду, то в ней — около тысячи семян, и каждое семя в перспективе может стать сортом. Но перед тем, как назвать это самое семя сортом, материал должен пройти ряд проверок на устойчивость.
"Зато если он отвечает всем признакам, то он приносит большую прибыль, потому что сорт защищен патентом", — поясняет специалист.
В этом году, по словам Кардановой, у предприятия будет готов первый сорт для фермеров. Он будет отличаться высокой урожайностью и вкусовыми качествами. "Пока мы сами его пробуем. У нас в Осетии, да и не только здесь, любят рассыпчатый картофель. И это наша направленность. Кроме того, мы пытались сделать так, чтобы не было водянистого вкуса, а также чтобы сорт был устойчив к болезням и, условно, чтобы два дождя его не убили", — рассказывает Карданова.
На предприятии вспоминают, что Северная Осетия была одним из основных поставщиков картофельного материала: здесь много высокогорий, богатых чистым воздухом и всеми необходимыми условиями для выращивания здоровых сортов. "После распада Советского Союза все было утеряно. Наше руководство решило поднять производство ради развития республики", — говорит завлабораторией.
И другие овощи
Северо-Кавказский центр оригинального семеноводства картофеля был открыт в 2012 году на базе сельскохозяйственного предприятия "Фат-Агро" (входит в состав компании "Бавария"). Это инновационный проект, для его реализации создали биотехнологический комплекс с самым современным оборудованием.
Комплекс включает в себя лаборатории микроклонального размножения и иммунодиагностики картофеля. Кроме того, в 2014 году на базе центра открылась лаборатория, позволяющая проводить эффективную диагностику любых заболеваний картофеля.
Сейчас здесь занимаются не только семенами картофеля. Четыре года назад на прилавки поступил первый урожай выращенных в теплицах компании огурцов. После этого площадь теплиц увеличили. Теперь планируют построить тепличный комплекс площадью около 5 га и выращивать не только огурцы, но и томаты, перцы, баклажаны, запустить салатную линию.
Младший научный сотрудник – Макеенко К.Н.
Старший научный сотрудник – Федорова Л.Н.
По договорам и заказам лаборатория осуществляет:
- размножение с использованием биотехнологических приемов плодовых, ягодных и декоративных растений;
- предлагает широкий набор отработанных технологий ускоренного размножения;
- проводит стажировки и обучение методам работы с культурой изолированных тканей и органов.
Микрорастения картофеля в фитотроне
Ежегодно лаборатория производит до 20000 оздоровленных растений картофеля и около 5000 плодовых и цветочных культур, которые можно предложить для Вашего использования.
Проблема обеспечения отечественных крупных и мелких производителей семенного и столового картофеля качественным посадочным материалом очень актуальна и требует скорейшего решения. Основные посевные площади под картофелем долгое время были заняты некондиционными семенами, зараженными инфекционными фитопатогенами, что привело к снижению урожайности. Особенно опасная тенденция наблюдается в связи с усилением вредоносности тяжелых форм вирусного и вироидного заражения на многих сортах картофеля, находящихся в хозяйственном и торговом обороте. Эта тенденция во многом усугубляется недостаточным объемом производства здорового исходного материала для оригинального и элитного семеноводства.
Для решения этих задач на базе ВГСХА в 1989 году создана лаборатория микроклонального размножения растений. Приоритетными направлениями работы лаборатории является разработка методов и технологий ускоренного размножения и производства высококачественного семенного материала картофеля. На сегодняшний день в лаборатории собран очень обширный коллекционный материал, хранящийся в условиях in vitro. В коллекции около 50 наиболее распространенных сортов картофеля, среди них: Снегирь, Наяда, Загадка Питера, Удача, Одиссей, Сказка, Аксамит, Лазурит, Дельфин, Чародей, Адретта, Аспия, Луговской.
В последние годы специалисты лаборатории занимались получением оздоровленного материала и других культур. Исследования проводятся на землянике, малине, ежевике, яблоне, вишне, смородине. В работе и цветочные культуры – филодендрон, сенполия.
Микрорастения филодендрона и яблони в культуре invitro
Контроль за качеством материала осуществляется с помощью наиболее распространенного метода диагностики растений иммуноферментного анализа. Этот метод позволяет выявить зараженные растения на ранних этапах размножения, что гарантирует распространение здоровых клонов.
Микрорастения фиалки узамбарской в культуре in vitro
Лаборатории сотрудничает с ведущим учреждениями, такими как Московская Сельскохозяйственная Академия (ТСХА), Всероссийский институт растениеводства (ВИР), Всероссийский научно исследовательский институт картофельного хозяйства (ВНИИКХ), Всероссийский научно исследовательский институт садоводства и питомниководства, Белорусским институтом прикладной ботаники, Белорусским институтом картофельного хозяйства, Белорусским институтом плодоводства и другими организациями.
Читайте также: