Образование ягоды винограда в безгормональной среде in vitro
A single-bud explant was excised from a shoot of the grape of interspecific origin Riesling Magaracha (Riesling x Seyve Villard 12309) and germinated on agarized Murashige - Skoog medium supplemented with 6-benzyl aminopurine and α-naphthalene acetic acid. Following the sixth subculture, one of the...
Gespeichert in:
| Datum: | 2008 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5796 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Образование ягоды винограда в безгормональной среде in vitro / И.И. Рыфф, И.А. Павлова, Н. Г. Нилов // Доп. НАН України. — 2008. — № 8. — С. 159-163. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-5796 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Рыфф, И.И. Павлова, И.А. Нилов, Н.Г. 2010-02-08T13:07:03Z 2010-02-08T13:07:03Z 2008 Образование ягоды винограда в безгормональной среде in vitro / И.И. Рыфф, И.А. Павлова, Н. Г. Нилов // Доп. НАН України. — 2008. — № 8. — С. 159-163. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5796 634.8:57.085.2:581.145.2 A single-bud explant was excised from a shoot of the grape of interspecific origin Riesling Magaracha (Riesling x Seyve Villard 12309) and germinated on agarized Murashige - Skoog medium supplemented with 6-benzyl aminopurine and α-naphthalene acetic acid. Following the sixth subculture, one of the plants developed was “pruned” to three axillary buds without removing its root system. The pruning treatment seemed to benefit the flowering and the subsequent fruiting as the plant bore a single berry containing four seeds. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Біологія Образование ягоды винограда в безгормональной среде in vitro Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Образование ягоды винограда в безгормональной среде in vitro |
| spellingShingle |
Образование ягоды винограда в безгормональной среде in vitro Рыфф, И.И. Павлова, И.А. Нилов, Н.Г. Біологія |
| title_short |
Образование ягоды винограда в безгормональной среде in vitro |
| title_full |
Образование ягоды винограда в безгормональной среде in vitro |
| title_fullStr |
Образование ягоды винограда в безгормональной среде in vitro |
| title_full_unstemmed |
Образование ягоды винограда в безгормональной среде in vitro |
| title_sort |
образование ягоды винограда в безгормональной среде in vitro |
| author |
Рыфф, И.И. Павлова, И.А. Нилов, Н.Г. |
| author_facet |
Рыфф, И.И. Павлова, И.А. Нилов, Н.Г. |
| topic |
Біологія |
| topic_facet |
Біологія |
| publishDate |
2008 |
| language |
Russian |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| description |
A single-bud explant was excised from a shoot of the grape of interspecific origin Riesling Magaracha (Riesling x Seyve Villard 12309) and germinated on agarized Murashige - Skoog medium supplemented with 6-benzyl aminopurine and α-naphthalene acetic acid. Following the sixth subculture, one of the plants developed was “pruned” to three axillary buds without removing its root system. The pruning treatment seemed to benefit the flowering and the subsequent fruiting as the plant bore a single berry containing four seeds.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5796 |
| citation_txt |
Образование ягоды винограда в безгормональной среде in vitro / И.И. Рыфф, И.А. Павлова, Н. Г. Нилов // Доп. НАН України. — 2008. — № 8. — С. 159-163. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT ryffii obrazovanieâgodyvinogradavbezgormonalʹnoisredeinvitro AT pavlovaia obrazovanieâgodyvinogradavbezgormonalʹnoisredeinvitro AT nilovng obrazovanieâgodyvinogradavbezgormonalʹnoisredeinvitro |
| first_indexed |
2025-11-25T23:07:15Z |
| last_indexed |
2025-11-25T23:07:15Z |
| _version_ |
1850577655478353920 |
| fulltext |
11. Sack L., Cowan P.D., Jaikumar N. et al. The ‘hydrology’ of leaves: co-ordination of structure and function
in temperate woody species // Plant Cell Environ. – 2003. – 26, Nо 8. – P. 1343–1356.
12. Dietz K. J., Schreiber U., Heber U. The relationship between the redox state of QA and photosynthesis in
leaves at various carbon dioxide, oxygen and light regimes // Planta. – 1985. – 166, Nо 2. – P. 219–226.
13. Powles S. B. Photoinhibition of photosynthesis induced by visible light // Annu. Rev. Plant Physiol. –
1984. – 35. – P. 15–44.
14. Довбиш К.П., Васильченко С.М., Сиваш О.О., Топчiй Н.М. Фотосинтетичнi характеристики кленiв
Acer platanoides L., A. campestre L., A. tataricum L. у природних умовах за рiзних свiтлових режимiв //
Укр. ботан. журн. – 2006. – 63, № 3. – С. 411–420.
Надiйшло до редакцiї 13.02.2008Iнститут ботанiки iм. М. Г. Холодного
НАН України, Київ
УДК 634.8:57.085.2:581.145.2
© 2008
И.И. Рыфф, И.А. Павлова, Н. Г. Нилов
Образование ягоды винограда в безгормональной среде
in vitro
(Представлено академиком НАН Украины Я. Б. Блюмом)
A single-bud explant was excised from a shoot of the grape of interspecific origin Riesling
Magaracha (Riesling x Seyve Villard 12309) and germinated on agarized Murashige — Skoog
medium supplemented with 6-benzyl aminopurine and α-naphthalene acetic acid. Following the
sixth subculture, one of the plants developed was “pruned” to three axillary buds without removi-
ng its root system. The pruning treatment seemed to benefit the flowering and the subsequent
fruiting as the plant bore a single berry containing four seeds.
Ранее была показана возможность цветения винограда (Vitis vinifera L.) in vitro с по-
следующим плодоношением. К. Шринивасан и М. Маллинс изучали цветение усиков,
обработанных бензиладенином или 6-(бензиламино)-9-(2-тетрагидропиранилом)-9Н-пури-
ном (PBA) [1]. Соцветия, образовавшиеся из усиков, развивали грозди с жизнеспособными
семенами у сортов V. vinifera L. Мускат александрийский, Катакурган и у гибрида V. vi-
nifera × V. rupestris. В исследовании А. Мартинес с соавт. [2] проростки винограда сорта
Пино белый вступали в цветение и плодоношение in vitro после ряда пассажей на модифи-
цированной среде Галзи. Тем не менее для самих исследователей оставалось неясным, было
ли сформировано соцветие в почке до введения в культуру in vitro или оно развилось на
модифицированной среде Галзи.
Цель нашего исследования состояла в определении возможности цветения и плодоно-
шения при формировании соцветия in vitro. Микроразмножение сорта Рислинг Магарача
(Vitis vinifera L.) проводили на безгормональной питательной среде. У нас не возникает
сомнений, что цветок образовался в культуре in vitro, так как до его образования микроче-
ренок был проведен через шесть культуральных пассажей.
Материалы и методы. Исследуемый сорт Рислинг Магарача имеет межвидовое про-
исхождение и был получен при скрещивании гибрида СВ 12-309 с сортом Рислинг рейнский.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №8 159
Взятые для экспериментов зеленые эксплантаты с одной почкой подвергали поверхно-
стной стерилизации и помещали на питательную среду. Первоначально это была агаризо-
ванная среда Мурасиге-Скуга с добавлением 6-бензиламинопурина (1 мг/л) и повышенной
концентрацией сахарозы (30 г/л). На следующем этапе эксплантаты с одной почкой переса-
живали на среду с добавлением α-нафтилуксусной кислоты (0,1 мг/л) и сахарозы (20 г/л)
для их укоренения. Выросшие растения черенковали на фрагменты с двумя почками, ко-
торые пересаживали на безгормональную питательную среду. Концентрация макро- и ми-
кроэлементов в этой среде была значительно ниже, чем в среде Мурасиге-Скуга: нитрата
аммония NH4NO3 — 308 мг/л, нитрата калия KNO3 — 922 мг/л, фосфорнокислого калия
однозамещенного KH2PO4 — 85 мг/л, микроэлементы были разбавлены в четыре раза, из
витаминов добавлены пиридоксин — 0,2 мг/л, и никотиновая кислота — 0,5 мг/л. Выро-
сшие растения расчеренковывали и осуществляли их пересадки на такие же безгормональ-
ные среды. Всего проведено шесть пассажей, интервал между которыми составлял 21 день.
Растения выращивали в фитокамере с контролируемыми условиями окружающей среды:
световым периодом 16 ч, температурой 25 ◦С в дневной период и 20 ◦С в ночной период.
Интенсивность освещения на уровне верхушек побегов составляла 45 Вт/м2.
Морфоструктура корневой системы описывалась при помощи матрицы, разработанной
Н. Ниловым и С. Радченко [3], на основе которой рассчитывалась площадь поверхности
корневой системы.
Результаты исследования и их обсуждение. После шестого пассажа вырастали
растения, имевшие восемь пазушных почек. Верхнюю часть с пятью почками и шестью
листочками срезали, нижнюю с тремя почками, двумя листочками и развитой корневой
системой оставляли на той же питательной среде. В ходе развития растения образовалось
два одиночных цветка. Обоеполые цветы культурного винограда в большинстве случаев
являются самоопыляющимися. В процессе самоопыления одного из них появилась ягода
(рис. 1, а). После обрезки и образования ягоды растение приостановило свой рост и новые
почки на нем больше не появлялись. С учетом отсутствия гормонов в питательной сре-
де образование ягоды нельзя объяснить их экзогенным влиянием. По-видимому, в данном
случае обрезка побега стимулировала цветение и последующее плодоношение. Питательные
вещества, поступающие из среды в результате проведенной операции, были направлены на
формирование ягоды. При обрезке винограда в полевых условиях часто наблюдается ана-
логичный процесс. Весь цикл развития — начиная от посадки почки и далее образование
из нее проростка, обрезка его, образование цветов и их самоопыление, завязывание ягоды
и ее рост — занял 108 дней. В полевых условиях продолжительность вегетационного периода
сорта Рислинг Магарача от распускания почек до созревания ягод составляет 130–145 дней.
Существовавшая в фитокамере температура была оптимальной для роста ягоды. На-
блюдения за динамикой роста продолжалось 72 дня. А. Уинклер [4] разграничивает три
периода в росте ягоды винограда. Первый и третий периоды характеризуются интенсивным
ростом, а во второй период темп роста снижен. В нашем случае ягода прошла предполо-
жительно две первые фазы, а фаза полного созревания отсутствовала.
Первый период начался с оплодотворения и образования из семяпочки семян, разраста-
ния околоплодника за счет деления клеток и увеличения в них содержания воды. Через 23
дня после появления ягоды ее диаметр увеличился на 1,5 мм и через кожицу просвечивали
образовавшиеся семяпочки, цвет ее продолжал оставаться зеленым из-за наличия хлоро-
филла (см. рис. 1, б ). Последующие 49 дней ягода продолжала расти, диаметр ее увели-
чился на 2,5 мм, цвет изменился и стал желто-зеленым (см. рис. 1, в). Таким образом, как
160 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №8
Рис. 1. Фазы развития ягоды:
а — ягода с цветками; б — рост ягоды; в — ягода на последней стадии развития
и в полевых условиях, при созревании ягода изменила окраску. Низкая концентрация са-
харов в ягоде (5 г/100 см3) обусловлена малой листовой поверхностью, у растения было
два листочка с диаметром 17 мм и 12 мм. Образовавшаяся ягода характерна для данного
сорта, пруин (восковидное вещество) на кожице ее отсутствовал. Ножка ягоды окрашена
в бледно-зеленый цвет, кожица тонкая. На основании отношения длины ягоды к ее ширине
она может быть отнесена к категории округлых. М.А. Лазаревский относит форму яго-
ды к наиболее устойчивым сортовым признакам [5]. Округлая форма ягоды соответствует
таковой у основных западно-европейских сортов (рис. 2).
Корневая система эксплантата была достаточно хорошо развита, площадь ее составляла
1507 мм2, а плотность корней первого порядка — 0,25 мм−1. Листья не изменяли зелено-
го цвета, диаметр их равнялся 12 и 17 мм. Вид листьев совпадал с их ампелографическим
описанием у данного сорта in vivo. Как и в наблюдениях, описанных в работе [2], микрочере-
нок, на котором появилась ягода, имел пазушный лист. Совпадало снижение концентрации
нитрата аммония и уменьшение концентрации микроэлементов в питательной среде.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №8 161
Рис. 2. Общий вид ягоды (а) и ее размер (б )
Рис. 3. Размер семян
Цветок винограда имеет двухгнездную завязь с двумя семяпочками в каждом гнезде.
При оплодотворении всех четырех семяпочек ягода содержит четыре семени. Обычно ягоды
содержат меньшее количество семян, это связано с недоразвитием некоторых семяпочек.
В агробиологическом описании данного сорта указано на наличие в ягоде трех семян. В на-
шем эксперименте in vitro в ягоде образовалось четыре семени. Среднее число семян в ягоде
зависит от разнообразных причин и не может служить сортовым признаком. В работе [2]
было описано образование ягоды винограда в условиях in vitro у сорта Пино белый, при-
надлежащего к виду Vitis vinifera L. Однако в ягоде образовалось лишь одно недоразвитое
семя, развитие растения происходило на питательной среде Галзи. В нашем случае при
отсутствии гормонального фона семяпочки прошли нормальное развитие и количество се-
мян в ягоде было четыре. Однако семена были недоразвиты, зелено-бурого цвета, гораздо
меньших размеров (5×2 мм), чем у ягод in vivo, покровы их не сформированы, по форме на-
поминали рудименты бессемянных сортов винограда (рис. 3). После отсекания халазы обна-
ружены остатки полупрозрачного эндосперма только в одном семени. C целью возможного
162 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №8
развития зародыша семена культивировали на модифицированной среде Нич-Нича с добав-
лением 6-бензиламинопурина (0,5 мг/л). Через два месяца культивирования наблюдалось
только развитие каллусной ткани на одном из семян, зародыш не сформировался.
С нашей точки зрения, на образование цветков и ягоды с семенами повлиял ряд фа-
кторов: обрезка растения и сохранение при этом развитой корневой системы, особенности
модифицированного состава питательной среды, значительную роль сыграл и генотип рас-
тения. На зависимость между цветением растения, его плодоношением и происхождением
указано в работе [1], авторы которой считают, что растения V. vinifera L. с обоеполым
цветком в большей степени склонны к образованию соцветий по сравнению с другими ви-
дами Vitis. Исследуемый нами сорт Рислинг Магарача нельзя отнести к виду V. vinifera L.,
так как он имел межвидовое происхождение, но несмотря на это наблюдался процесс пло-
доношения. Авторы работы [2] не пришли к определенному выводу по поводу процесса
формирования цветка, при этом высказывалось предположение о возможности его образо-
вания в почке еще до введения почки in vitro. Проведенные нами наблюдения позволяют
прийти к определенному мнению относительно того, что цветок сформировался именно in
vitro, так как эксплантаты прошли шести культуральных пассажей.
Мы предполагаем, что способность к цветению и плодоношению в условиях in vitro дает
подход к проведению круглогодичного скрещивания с дальнейшим скринингом. Кроме того,
появляется возможность диагностики сортовой способности к раннему плодоношению.
1. Srinivasan C., Mullins M.G. Flowering in Vitis: Effects of genotype on cytokinin – induced conversion of
tendrils into inflorescences // Vitis. – 1980. – 19, No 4. – P. 293–300.
2. Martinez A., Riquelme C., Tizio R. Sur la floraison et la fructification de microboutures de vigne (Vitis
vinifera L. var Pinot blanc) portant un seul næud cultivées in vitro // C. r. Soc. biol. – 1989. – 183. –
P. 203–207.
3. Nilov N., Radchenko S. A matrix for morphological description of the root system in grape (Vitis spp) //
Root Ecology and its practical application: Abstracts / ISSR (International Society of Root Research). 3
Symposium (Vienna, Sept. 2–6, 1991). – Vienna, 1991. – P. 71.
4. Winkler A. I. General viticulture. – Berkeley; Los Angeles: University of California Press, 1962. – 633 p.
5. Лазаревский М.А. Методы ботанического описания и агробиологического изучения сортов виногра-
да // Ампелография СССР. Т. 1 / Под ред. А.М. Фролова-Багреева. – Москва: Пищепромиздат,
1946. – С. 370–377.
Поступило в редакцию 08.02.2008Национальный институт винограда
и вина “Магарач”, Ялта
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №8 163
|