Организация деятельности производственной лаборатории клонального микроразмножения клюквы

По мере роста микроклонов их помещают в большие контейнеры со свежим субстратом. Дальнейшее выращивание акклиматизированных растений соответствует общепринятым агротехникам выращивания этого вида растений.Расчёт производстваРасчёт посадочного материалаДля начала расчётов необходимо конкретные величины, от которых можно будет отталкиваться. Они таковы:Необходимо получить 250 тыс. побегов клюквыОптимальное время введения в культуру – время набухания почекВыход при введении в культуру = 83 %Коэф.размн.=0,8Число пассажей – не более 7 пассажейДлительность пассажа – 30 днейУкореняемость на этапе ризогенеза 80 %Длительность пассажа – 60днейВыход растений с адаптации = 100 %Выход растений с доращивания = 100 %Необходим 3-х кратный запас для постановки на укоренениеРеализация возможна Этапвведения в культуруПриживаемость меристем – 83% Ввели в культуру 300 меристем – прижилось 249 меристемДлительность периода субкультивирования15 днейЭтапмультипликации1 пассаж этапа мультипликацииДлительность периода субкультивирования15 дней (всего от введения 60 дней) Коэффициент мультипликации 1,0 ед.Пересадили 249микрорастений – выход 249 ×1,0=249микрорастенийЭтапризогенеза1-й запас Длительность периода субкультивирования26 дней (всего от введения 310 дней) Укоренение на этапе ризогенеза80%Посадили 249микрорастений – выход 199 укорененных микрорастенийЭтападаптации1-я высадка Длительность периода культивирования дней (всего от введения ….. дней) Адаптация 100 %Ввели 300 меристем, прижилось 199Пролиферция (7 пассажей): 64902микрорастенийРизогенез: 429375микрорастений, где 1-й запас – 33000микрорастений, 2-й запас – 215 892микрорастений, 3 - 180483микрорастений.Адаптация: 250 000Расчёт тарыДля введения в культуру используются стеклянные пробирки 2*15 см. В каждую пробирку высаживается 1 эксплант. Всего потребуется 300пробирок.На этапе мультипликации используются стеклянные культуральные сосуды объёмом 200 мл. В каждый сосуд размещается по 2 растения. Максимальное количество растений, пересаживаемых в один пассаж = 100 шт., следовательно, понадобится 275культуральных сосудов.На этапе ризогенеза используются полипропиленовые культуральные сосуды объёмом 400 мл. В каждый размещается по 3 растения. Максимальное количество растений, пересаживаемых за один раз = 100 шт., следовательно, понадобится 170культуральных сосудов.Расчёт потребности в питательной среде и реактивахЭтап введения в культуруВ одну пробирку наливается 10 мл питательной среды. 300*10= 3 л среды.Итого: 3 л питательной среды по прописи WPMТаблица 4. Потребность в компонентах питательной среды на этапе введения в культуруWPM(Lloyd & McCown, 1980)мг/лмг на …. лг на ….. лМакроэлементыNH4NO3400,0CaCl2*2H2O96,0MgSO4*7H2O370,0KH2PO4170,0Ca(NO3)2*4H2O556,0K2SO4990,0FeSO4*7H2O27,8Na2EDTA37,3МикроэлементыH3BO36,2MnSO4*4H2O22,3CuSO4*5H2O0,25ZnSO4*7H2O8,6Na2MoO4*2H2O0,2KI1,8ВитаминыМио-инозитол100,0Тиамин (B1)0,5Пиридоксин (B6)0,5Никотиновая к-та (PP)0,5Регуляторы роста и другие компоненты 2iPАгар-агарСахарЭтап мультипликацииВ один культуральный сосуд наливается 30 мл питательной среды.Среда на пассаж = количество культуральных сосудов * объём питательной среды в одном пассаже / 1 000 мл.1 пассаж этапа мультипликации275 * 3000/1 000 = 0,825 лИтого: 5,775 л питательной среды по прописи Мак Коуна (WPM) Таблица 5. Потребность в компонентах питательной среды WPMна этапе мультипликацииWPM(Lloyd & McCown, 1980)мг/лмг на ….. лгна …..лМакроэлементыNH4NO3400,0CaCl2*2H2O96,0MgSO4*7H2O370,0KH2PO4170,0Ca(NO3)2*4H2O556,0K2SO4990,0FeSO4*7H2O27,8Na2EDTA37,3МикроэлементыH3BO36,2MnSO4*4H2O22,3CuSO4*5H2O0,25ZnSO4*7H2O8,6Na2MoO4*2H2O0,2KI1,8ВитаминыМио-инозитол100,0Тиамин (B1)0,5Пиридоксин (B6)0,5Никотиновая к-та (PP)0,5Регуляторы роста и другие компоненты 2iP5,0Агар-агар7 000,0Сахар30 000,0Этап ризогенезаВ один культуральный сосуд наливается 50 мл питательной среды. Расчёт питательной среды: количество культуральных сосудов * объём среды на культуральный сосуд / 1 000 мл.1-й запас ризогенеза170 *50/1 000 = 8,5 лИтого: 34 л питательной среды по прописи Мак Коуна (1/2 WPMмакросолей) Таблица 6. Потребность в компонентах питательной среды WPM на этапе ризогенезаWPM(Lloyd & McCown, 1980)мг/лмг на 503,95 лг на 503,95 лМакроэлементыNH4NO3400,0CaCl2*2H2O96,0MgSO4*7H2O370,0KH2PO4170,0Ca(NO3)2*4H2O556,0K2SO4990,0FeSO4*7H2O27,8Na2EDTA37,3МикроэлементыH3BO36,2MnSO4*4H2O22,3CuSO4*5H2O0,25ZnSO4*7H2O8,6Na2MoO4*2H2O0,2KI1,8ВитаминыМио-инозитол100,0Тиамин (B1)0,5Пиридоксин (B6)0,5Никотиновая к-та (PP)0,5Регуляторы роста и другие компоненты ИУК 1,0Агар-агар7 000,0Сахар30 000,0Этап адаптацииДля этапа адаптации применяли субстрат из смеси низинного торфа и мха-сфагнума (1:1). Потребность в кассетах, контейнерах и субстратеКассеты: 64 ячейки, 5х5х5 см, объём ячейки 85 мл, объём кассеты 5,44 л.Площадь лаборатории1. Автоклавная (стерилизационная) комната – 12 м22. Моечное помещение – 20 м2 3. Комната для приготовления питательных сред – 20 м24. Операционная комната – 25 м25. Культуральная (световая) комната – 120 м26. Бытовая комната – 10 м28. Кладовая – 10 м29. Бойлерная – 10 м2Итоговая площадь лаборатории: 227 м2.ВЫВОДРазработан план работы лаборатории клональногомикроразмножения для выпуска посадочного материала клюквы в количестве 250 тысяч растений ежегодно. Описана методика работы с культурой клюквы на каждом этапе клональногомикроразмножения: введения в культуру, мультипликации, ризогенеза, адаптации и доращивания. 1. Составлен календарный план получения посадочного материала, где на каждом этапе получено: - при введении в культуру меристем, прижилось 249 эксплантов;- на этапе мультипликации (7 пассажей): 199 микрорастений;- на этапе ризогенеза: 429375 микрорастений, где 1-й запас – 33000 микрорастений, 2-й запас – 215 892микрорастений, 3 - 180483 микрорастений.- на этапе адаптация: 250000 растений- на этапе постадаптации: доращивание и реализация посадочного материала.2. Рассчитано необходимо количество тары: на этапе введения в культуру – 300 пробирок, на этапе пролиферация – 275 культуральных сосудов объёмом 200 мл, на этапе ризогенеза – 170 полипропиленовых культуральных сосудов объёмом 400 мл.3.Рассчитано необходимо количество питательной среды: на этапе введения в культуру – 3 л, на этапе мультипликации – 5,775 л, на этапе ризогенеза – 34 л.4. Общая площадь лаборатории клональногомикроразмножения – 227 м2.БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКАвакимян, АО. Генетическая стабильность плодовых культур и винограда при микроклональном размножении в условиях invitro // Моя профессиональная карьера. 2023. Т. 1. № 53. С. 11-46. Авакимян, А.О Питательные среды и их модификации для микроклонального размножения крупнокосточковых культур (персик, абриков, слива) // Вестник науки. 2023. Т. 2. № 10 (67). С. 317-332.Баматов, И.М. Влияние различных субстратов питательной среды на укоренение подвоев косточковых и семечковых растний в условиях invitro// Известия Горского государственного аграрного университета. 2020. Т. 57. № 4. С. 176-183. Бъядовский, И.А. Клональноемикроразмножение плодовых культур: метод. реком. [Текст] / И.А. Бъядовский, М.Т. Упадышев. – М.: ФГБНУ ФНЦ садоводства, 2020. 69 с.Волкова, Е.А. Теоретические аспекты микроразмножения вишни // Вопросы науки и образования. 2019. № 4 (49). С. 63-67.Выращивание лесных ягодных растений в условиях invitro: лабор. практикум / Сост. С.С. Макаров, Е.А. Калашникова, И.Б. Кузнецова, Р.Н. Киракосян. – Караваево: Костромская ГСХА, 2019. 48 с.Зонтиков, Д.Н. Влияние состава питательных сред и регуляторов роста при клональноммикроразмножении некоторых полиплоидных форм рода Vaccinium L. [Текст] / Д.Н. Зонтиков, С.А. Зонтикова, К.В. Малахова, Э.В Марамохин // Известия Самарского НЦ РАН. – 2019. – Т. 21, № 2. – С. 39–44.Калашникова, Е.А. Клеточная инженерия растений: учеб. и практикум для вузов [Текст] / Е.А. Калашникова. – Изд. 2-е. – М.: Юрайт, 2020. 333 с.Кирина, И.Б. Микроклональное размножение перспективных сортов ежевики // Наука и Образование. 2021. Т. 4. № 3.Коваленко, Н.Н. Перспективы использования размножения invitro гибридных клоновых подвоев косточковых культур в создании маточных насаждений // Плодоводство и виноградарство Юга России. 2019. № 56 (2). С. 93-109.Коренев, И.А. Создание новых сортов лесных ягодных растений и перспективы их интенсивного размножения (invitro) [Электронный ресурс] / И.А. Коренев, Г.В. Тяк, С.С. Макаров // Лесохозяйственная информация : электрон. сетев. журн. 2019. № 3. С. 180–189.Острикова, О.В. Изучение влияния сроков введения в культуру invitroэксплантов клоновых подвоев вишни на эффективность первого этапа микроклонального размножения // Роль сорта в современном садоводстве. материалы Международной научно-методической дистанционной конференции, посвященной 70-летию со дня рождения академика РАН, доктора сельско-хозяйственны наук, профессора Н.И. Савельева. 2019. С. 204-209.Самарская, В.О. Аспекты клональногомикроразмножения и сохранения растений invitro // Природные системы и ресурсы. 2019. Т. 9. № 3. С. 13-22.Супрун, И.И. и др. Ключевые вопросы биотехнологии в размножении и оздоровлении садовых культур // Плодоводство и виноградарство Юга России. 2021. № 71 (5). С. 96-1Халиуллина, Л.И. Микроклональное размножение – размножение в условиях invitro // Достижения молодежной науки для Агропромышленного комплекса. материалы LVII научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных. Тюмень, 2023. С. 25-32.Черемных, Е.Н. Клональноемикроразмножение клюквы болотной в Удмуртской республики // Аграрная наука Евро-северо-Востока - № 1. – Т.22. – 2021 Comparison of bioactive potential of cranberry fruit and fruit-based products versus leaves / J. Oszmiański, A. Wojdiło, S. Lachowicz [et al.] // Journal of Functional Foods. – 2016. – Vol. 22. – P. 232–242. https://doi.org/10.1016/j.jff.2016.01.015. Research on the mineral composition of cultivated and wild blueberries and cranberries / A. Karlsons, A. Osvalde, G. Čekstere [et al.] // Agronomy Research. – 2018. – Vol. 16, № 2. – P. 454–463. https://doi.org/10.15159/AR.18.039