Меристемный картофель
Оздоровление растений и избавление от вирусов
Картофель является одной из основных продовольственных культур, а во многих странах мира по важности он занимает вторую позицию после зерновых. Традиционно данная культура размножается вегетативно – клубнями. Но этот способ имеет два основных недостатка. Первый состоит в относительно низком коэффициенте воспроизводства, что не позволяет быстро увеличивать площади посадки при изменении экономических условий или потребительского спроса. А во-вторых, картофель весьма восприимчив к вирусным, бактериальным и грибным болезням. При этом труднее всего избавить посадочный материал от вирусов, способных привести к существенному снижению урожая. Установлено, что некоторые из них (PLRV и некоторые варианты PVY) снижают урожай клубней на 50-80%. Единственным известным на сегодня способом избавления посадочного материала картофеля от вирусов является меристемная культура.
Зачем нужна меристемная культура
Меристемная культура позволяет достаточно быстро получить точные генетические копии растений, не зараженные вирусными, грибными и бактериальными инфекциями. Для ее осуществления создается хорошо контролируемая искусственная среда. Данный метод получил широкое распространение для вегетативного размножения многих видов растений. Среди основных его преимуществ следует отметить:
1. Возможность получения большого количества вегетативного посадочного материала, не зараженного вирусами, бактериями и грибами.
2. Возможность проведения работ на протяжении всего года.
3. Работы осуществляются на относительно ограниченной площади.
Эти факторы и стали причиной разработки и распространения технологии меристемного размножения картофеля. Состоит она из нескольких ключевых стадий:
1. Получение не зараженной вирусами меристемной культуры картофеля;
2. Несколько этапов размножения культуры черенкованием;
3. Стимуляция образования микро- или миниклубней из культуры тканей;
4. Высадка мини- или микроклубней в ростовую среду;
5. Вегетативное размножение посадочного материала традиционным методом (клубнями) на протяжении нескольких поколений.
Меристемная безвирусная культура
В растениях верхушка является зоной роста и состоит из активно делящихся клеток. Она лишена сосудистых элементов, и поэтому вирусы не могут быстро поникать сюда. Поскольку клетки меристемы не дифференцированы, то из них могут сформироваться все остальные ткани растения. Если отделить их от растения в асептических условиях, то они продолжают делиться и дифференцироваться «в пробирке» на специально подобранной среде, формируя корни, побеги и листья, превращаясь в маленькие растения.
Материалом для меристемной культуры служит апикальная (верхушечная) меристема, как правило, с двумя пазушными почками (размером 0,1-0,3 мм). Перед ее срезанием, поверхность ткани стерилизуется. Отделение небольшого участка меристемы, размер которого не превышает несколько сот микрон, и его перевод в культуру тканей требует значительного уровня мастерства. Следует также отметить, что формирование даже небольшого растения из апикальной меристемы занимает довольно продолжительный период – от четырех до восьми месяцев.
Если отбирается маленький самый верхний участок меристемной ткани, то риск заражения вирусом резко снижается, но не исключает его полностью. Поэтому на следующей стадии осуществляют дополнительные операции по избавлению от инфекции – нагревание ткани (до 37°C) или ее обработка противовирусными химическими препаратами (например, рибавирин или виразол). Показано, что рибавирин эффективно справляется с наиболее важными вирусами, поражающими картофель – PVX, PVS и PVY. Кроме того, предварительное содержание растения-реципиента при повышенной температуре служит дополнительным средством избавления от вирусов.
Систематически в меристемной культуре отбираются образцы для анализа на присутствие вирусов в клетках растений. Для диагностики в большинстве случаев используют иммуноферментный твердофазный анализ (ELISA), позволяющий выявить даже незначительные количества специфических для вирусов белков, а также обратно-транскриптазный ПЦР анализ, выявляющий вирусную РНК.
Размножение регенерирующих растений
Побеги, вырастающие в пробирке из верхушечных и боковых почек, используют для получения новых растений. За счет этого удается существенно увеличить количество растений-регенератов (их называют мериклонами). Приблизительно за три недели из черенков образуются новые растения. Их можно снова разделить и пересадить на свежую среду. Если предположить, что за каждую такую операцию растение разделяется минимум на три новых зачатка, а интервал между разделениями составляет 25 дней, то, теоретически, за год может быть получено более 14 млн растений из одного меристемного зачатка.
Выращивание микроклубней
Микроклубнями называются небольшие (средний вес 0,10-0,15 г.) клубни, выращенные в пробирке. Их можно хранить продолжительное время, а также перевозить на большие расстояния. Появление микроклубней из мериклонов стимулируется изменением химического состава культуральной среды.
Перед посадкой микроклубни должны пройти период покоя на протяжении 3-4 месяцев при температуре 5-6° С. Отклонение условий хранения микроклубней от оптимальных может привести к значительным потерям из-за преждевременного прорастания. Выставление микроклубней на рассеянный свет для позеленения за 10-15 дней до высадки приводит к накоплению в них гликоалколоидов, что существенно повышает устойчивость к грибным и бактериальным болезням.
Миниклубни
Миниклубни могут быть получены из микроклубней или меристемной культуры. Они являются стадией производства безвирусного посевного материала картофеля, разделяющей лабораторные операции и размножение в полевых условиях. В настоящее время для получения миниклубней из культуры тканей преимущественно используется гидропоника или аэропоника. Это позволяет снизить затраты, вести работы круглый год и уменьшить потери.
Миниклубни получают из микроклубней при их плотной высадке на рассадочную грядку. Данный подход требует меньших усилий на пред- и постпосадочные процедуры, но отнимает несколько дополнительных месяцев на дозревание микроклубней.
Обычно размер миниклубней составляет 1,0-1,5 см, что идеально подходит для хранения, перевозки и механизированной посадки.
Размножение посадочного материала
Изредка в мировой практике наработанные миниклубни используют в качестве посадочного материала при коммерческом выращивании картофеля. Но это не оправдано с экономической точки зрения. Поэтому урожай, полученный из миниклубней, становится преэлитой, которая проходит еще несколько стадий размножения в полевых условиях (супер-суперэлита, суперэлита, элита, первая репродукция), пока не будет получено достаточное количество посадочного материала.
В странах с умеренным климатом посадочный материал, вышедший из лаборатории, должен пройти стадию закаливания. Поэтому на первом этапе его высаживают в теплицы-изоляторы в искусственный торфяно-песчаный грунт. Специалисты тщательно следят за состоянием растений, обеспечивают им оптимальные условия для роста и развития, отбраковывают экземпляры с признаками болезни. По окончании данного этапа отбираются образцы для анализа на зараженность вирусами.
Следующие этапы размножения посадочного материала проходят в открытом грунте. При этом стараются подбирать такие участки, где риск заражения вирусами и грибами, поражающими картофель, минимален. В течение вегетационного сезона уделяется особое внимание защите растений от вредителей и грибных заболеваний (фитофторы). Заболевшие растения тут же удаляются. За несколько недель до уборки ботва картофеля обычно срезается, что снижает риск заражения вирусами, которые могут переноситься насекомыми-вредителями.
Меристемная культура картофеля в России
Именно картофель стал той сельскохозяйственной культурой, в отношении которой были впервые использованы биотехнологические методы для избавления посадочного материала от вирусов. Сегодня этот метод оздоровления посадочного материала широко распространен практически во всех странах, где картофель имеет существенную долю в севообороте.
К сожалению, внедрение данной технологии в России происходит не так быстро, как хотелось бы. Хотя и созданы региональные лаборатории оригинального семеноводства картофеля, но в регионах существуют проблемы с высококвалифицированными кадрами (микробиологами, физиологами растений, специалистами по ИФА-анализу). Кроме того, полученный в лаборатории материал должен пройти несколько стадий репродукции. Это подразумевает наличие значительных площадей, отвечающих ряду довольно жестких условий, а такие поля далеко не всегда имеются поблизости.
Мировая практика показала, что здесь наиболее целесообразно разделение труда. Лаборатория оздоравливает посадочный материал и продает миниклубни на размножение следующему звену производителей посадочного материала. Оно получает супер-суперэлиту и передает ее дальше. И уже только следующее звено реализует элиту и первую репродукцию. Причем все они выращивают картофель почти исключительно на цели воспроизводства. Такое разделение труда позволяет повысить эффективность работы всей цепочки.
В настоящее время в крупных картофелеводческих хозяйствах создаются собственные лаборатории первичного оригинального семеноводства. В этом же хозяйстве посадочный материал доводят до требуемой генерации и используют для получения товарной продукции. Такая схема получила название «полноформатное семеноводство», но она оправдана только в условиях крупных финансово-организационных сельскохозяйственных структур.
В Ставропольском крае с 1992 г. успешно занимается выращиванием оздоровленного посадочного материала экспериментально-тепличный комбинат «Меристемные технологии». Сегодня из его лаборатории ежегодно выходит 1-1,2 млн миниклубней (масса 5-9 г). После их размножения в шесть оборотов (вторая генерация) можно получить 700–800 тыс. т. продовольственного картофеля высокого качества. ЭТК «Меристемные технологии» занимаются разведением пяти отечественных сортов, и по заказу клиентов испытывает потенциал получения безвирусного посадочного материала из зарубежных сортов. Специализируется комбинат на сорте «Волжанин», который не только хорошо адаптирован к условиям региона, но и дает большой выход миниклубней в гидропонной культуре.
В республике Татарстан ООО «Алчак» с 1997 г. занимается производством оздоровленного высококачественного посадочного материала. Сегодня оно ежегодно поставляет 3-5 тыс. т. сертифицированного семенного материала в 26 регионов России и за рубеж. Ряд совместных компаний («Самара-Солана», «КРиММ») размножают безвирусный посадочный материал зарубежной селекции.
Организации, занимающиеся производством безвирусного посадочного материала картофеля с использованием методов биотехнологии, как правило, реализуют не только клубни первой или второй генерации, но и предлагают заказчикам более ранние поколения, которые предстоит размножить собственными силами. За счет этого они избавляются от необходимости обработки значительных площадей, на которых выращивается посадочный материал поздних генераций, а заказчик может заметно снизить собственные затраты.
Следует отметить, что отечественный рынок оздоровленного посадочного материала картофеля заполнен еще очень слабо, и его развитие должно сопровождаться увеличением производительности картофелеводства и переходом отрасли на качественно новую основу.
© Александр Никитин, канд. с-х. наук
Источник
Размножение картофеля — вегетативное, семенное или черенкованием
Рассыпчатая вкусная картошечка, купленная на рынке, может поселиться на огороде. Всего несколько клубней нужно, чтобы через год посадить пару вёдер.
Как же происходит размножение картофеля? Какие бывают способы и как их применяют в сельскохозяйственной сфере?
Способы размножения
Хороший сорт картофеля, который устраивает огородника по всем параметрам, найти довольно трудно. На практике, долгие поиски не всегда заканчиваются успехом.
Любой сорт картофеля не стоит выращивать более десяти лет. Его нужно заменять на другой, более устойчивый.
Если есть возможность приобрести или получить в дар хотя бы один клубень замечательного картофеля нового сорта, не нужно отказываться. Из одного клубня можно получить за сезон около двух вёдер прекрасного семенного материала.
Картофель — растение из семейства паслёновых. У себя на родине в Южной Америке в условиях тёплого и влажного климата оно растёт как многолетник.
Если провести эксперимент и оставить растение в почве, то при условиях тёплой зимы и большого снежного покрова, оно весной начнёт развиваться вновь.
Такие зимы бывают довольно редко. Даже в европейских странах с тёплым климатом в последнее время погода преподносит не очень приятные сюрпризы в виде снегопада или морозов.
Как многолетник, картофель не получил распространения, потому что его видоизменённые корни в виде клубней используются в пищу. Его именно для этого урожая и сажают ежегодно. Для сбора урожая весь куст выкапывается и не может расти дальше.
Картофель можно размножить вегетативным или семенным способом. Вегетативный способ — с помощью части растения.
Семенной способ — вызревшими семенами.
Картофель хорош тем, что он может размножаться всеми способами. Для этого подходят части растения:
- Корни. Именно на корнях образуются клубни. Они представляют собой видоизменённые корни.
- Кусочки клубней с глазками — отличный материал для выращивания картофельных растений.
- Стебель. Если с куста картофеля срезать верхушки зелёных стеблей с листьями, то они прекрасно укореняются. На их месте образуются новые побеги, которые так же можно использовать для размножения картофеля.
Подготовка к размножению картофеля
Эту процедуру можно проводить до трёх раз за сезон. С каждого куста получается несколько хороших клубней. Их, в свою очередь также используются для получения семенного материала.
Семена. Вызревшие семена у картофеля собирают осенью. Для этого нужно оставить нетронутым один куст картофеля. После сбора основного урожая собирают семена, которые заключены в зелёные ягоды. Их высушивают и извлекают мелкие семена, которые хранятся в сухом непромерзаемом месте до посева.
Этот способ используют довольно редко вследствие малой эффективности и большой трудоёмкости. Для экспериментаторов и энтузиастов огородного дела вырастить любое растение из семян — настоящий вызов.
Долго и кропотливо, но вполне реально обзавестись новыми сортами с помощью семенного размножения.
Чаще всего посев семенами используют селекционеры для выведения новых сортов. Они опыляют один сорт другим и получают третий, который проходит затем испытание на устойчивость к заболеваниям и погодным катаклизмам.
Пробовать необходимо все способы. Рекомендуется для эффективности использовать их все в течение одного сезона. Такое сочетание позволит вырастить достаточное количество семенного материала.
Росток из клубня
Семена картофеля высеваются и проращиваются в домашних условиях, поэтому начинать процесс можно даже в январе при наличии дополнительного освещения. Через 10-14 дней появляются первые всходы. От момента их появления до высадки рассады в грунт нужно отсчитать ещё полтора месяца.
При посеве семян в январе уже в марте можно будет использовать верхушки растения для черенкования.
Через месяц-полтора после высадки рассады в грунт можно аккуратно извлечь из почвы образовавшиеся клубни.
Разделив их на части с глазками и высадив в уже подготовленную и прогревшуюся почву, можно получить дополнительные клубни.
Этот ускоренный метод используется не часто, но он довольно эффективен.
Имею большой сад и огород, несколько теплиц. Люблю современные методики культивирования растений и мульчирования почвы , делюсь опытом.
Размножение картофеля клубнями
В сельскохозяйственной практике картошку обычно размножают с помощью клубней. Этот способ называют основным, так как он самый распространенный и наименее трудоемкой.
Рекомендуем выбирать сортовые картофелины, на которых нет признаков повреждения. Оптимальный вес — до 100 гр. Чтоб урожай картошки можно было собрать как можно раньше, клубни лучше прорастить. Для этого материал для посадки сначала прогревают при температуре 22-25 градусов. Для активизации нужных процессов требуется около 3 суток. После этого нужна яровизация.
Картошку лучше разместить в один слой в хорошо освещенном и вентилируемом помещении. Температура при этом должна быть не выше 20 градусов. Важно не размещать картофелины слишком близко, чтоб ростки не начали переплетаться. Еще, в этот же период стоит обработать картошку от болезней. Можно использовать препараты Фитоспорин , медный купорос, Максим. Для защиты от вредителей рекомендуем использовать Престиж.
Процедуру яровизации лучше провести влажным или комбинированным методом. Если решено использовать влагу для ускорения процесса, то начинать стоит за 20-25 дней до предполагаемого высаживания. После того, как корнеплоды озеленились на солнце их нужно уложить в подготовленные емкости.
Лучше, чтоб выбранные ящики или другие контейнеры не были цельными или материал хорошо пропускал воздух. Уложенный картофель присыпают влажным торфом или опилками. Можно делать несколько слоев.
Если ранее появление ростков не желательно, то для размножения картофеля с помощью клубней посадочный материал оставляют на солнце около двух недель. А затем используют тот же прием с ящиками, но картофель там держат около недели.
Если корнеплоды крупные или их мало можно разрезать картофелины поперед. Делать это стоит не ранее, чем за 4
дня до высаживания. Места срезов лучше присыпать толченым активированным углем или корицей. В крайнем случае используется зола. На каждом кусочке должно быть несколько глазков, которые хорошо проросли.
Важно сажать такую культуру нужно на хорошо освещенном участке. Наличие дерева на картофельной грядке недопустимо при правильном уходе и размножении. Лучше за сезон до посадки корнеплодов засеять выбранный участок сидератами. Больше всего подходят бобовые.
Вегетативные способы размножения
Если нет возможности выращивать картофель целыми клубнями, то его можно размножить с помощью одного из способов:
Глазками. Клубень картофеля размещается на корнях растения. То место, которым он крепится к ним, называется пуповиной. Противоположная сторона — верхушка клубня. На этом месте располагается самое большое количество спящих почек, которые называются глазками.
Острым ножом из клубня выделяются глазки и помещаются на проращивание в ящики с рыхлой почвой. Толщина почвенного слоя над ними должна быть около двух сантиметров. Посадки нужно постоянно увлажнять и окучивать после появления ростков.
Подросшие до 10 см растения можно высаживать в открытый грунт. Высадить глазки можно сразу на постоянное место при условии достаточного плодородия и рыхлости почвы.
Такие посадки можно осуществлять при температуре почвы не менее 10 °C.
Важным условием для нежных и неокрепших растений является защита от заморозков. Лучшая температура для выращивания картофеля 16-22 °C. Клубнеобразование наиболее интенсивно происходит при ночной температуре 10-13 °C.
Рассадой. Клубни раскладывают одним слоем в ящик, присыпают опилками, увлажняют водой. Когда ростки достигают высоты 5-7 см, то их вместе с корнями аккуратно отламывают от клубня.
Начало проращивания картофеля
Такой росток уже можно высаживать в грунт при условии постоянного поддержания влажности почвы.
Клубни оставляют в том же субстрате и снова проращивают. Так можно делать три или четыре раза.
Последние ростки оставляют на клубне и высаживают в грунт вместе с его кусочками. Посадки лучше всего производить в пасмурную погоду. Расстояние между растениями в рядке должно составлять 5-10 см.
Между рядами лучше сделать промежуток размером около полуметра.
Не нужно экономить на междурядьях. Растение, которое обеспечено хорошим освещением и достаточной площадью, даст намного больший урожай, чем то, сто развивается в тесноте.
Черенками. Очень интересный и необычный метод. Клубень опытного картофеля высаживается в почву обычным методом, как и вся остальная масса.
Дальнейшие действия очень важны. Это советы профессионала, который занимается селекционной работой и способами массового размножения картофеля.
Нужно сделать три обязательные подкормки:
Первая подкормка производится после появления всходов. Это происходит через неделю или десять дней после посадки. В воду для полива добавляется удобрение для картофеля или просто полное минеральное средство типа Кристалина.
Вторая подкормка производится через две недели после предыдущей. В течение этого времени растение необходимо окучить два раза.
Для проведения подкормки нужно подготовить удобрения:
- Нитрат аммония
- Суперфосфат
- Сульфат калия
Все ингредиенты должны быть в одинаковом количестве — одна столовая ложка с горкой или спичечный коробок. Затем их нужно перемешать и растворить в десяти литрах воды.
Первые росточки картофеля
Под каждое растение достаточно вылить один стакан этого раствора.
Третья подкормка. Через шесть недель после предыдущей. Составляющие те же, только концентрация должна быть немного выше и под каждое растение нужно вылить полтора стакана этой жидкости.
В промежутке между второй и третьей подкормками через шесть недель после всходов верхушку растения нужно прищипнуть. После данной процедуры начинают расти боковые побеги. Они то и нужны в качестве сырья для изготовления черенков.
Этот приём можно повторить ещё через 8 недель и получить большее количество дополнительных побегов.
Нарезание черенков осуществляется во время цветения, но не в начале, а когда раскроются все бутоны.
При помощи скальпеля или обыкновенного лезвия срезаются боковые побеги в середине растения. Затем они разделяются на черенки. Каждый черенок должен обязательно иметь один лист и одно междоузлие.
После того как черенки нарезаны, их нужно выдержать в растворе Корневина несколько часов согласно инструкции.
Укоренять нарезанные кусочки стебля нужно в ящиках с чистым и прокалённым речным песком. Лист каждого черенка должен полностью оставаться над поверхностью. Стебель вместе с почкой под листом нужно полностью засыпать песком.
Содержать ящики с черенками нужно при температуре не более 20 °C и не менее 15 °C. В помещении должно быть умеренно влажно и светло.
Через 8 недель после черенкования можно убирать маленькие клубеньки на хранение. Этого размера будет достаточно, чтобы на будущий год из него вырос хороший картофельный куст.
Способов множество и можно выбрать из них самый подходящий.
Дальнейший уход за ростками
После пересадки в грунт при любом способе необходимо соблюдать некоторые условия:
Один из способов размножения картофеля
Полив. Почва в грядке с рассадой должна быть постоянно немного увлажнена. В помощь огороднику придумано много помощников. Одним из них является система капельного полива. Посадки увлажняются по мере необходимости без участия хозяина. Ему только нужно вовремя включить или выключить подачу воды.
Поддержание почвы в рыхлом состоянии. Для этого можно использовать непосредственно рыхление верхнего почвенного слоя. Эту процедуру делать нужно предельно аккуратно, чтобы не повредить мелкие и нежные корни. Если продумать вопрос о мульчировании, то можно избежать необходимости проводить такие работы.
В качестве мульчи чаще всего используется скошенная трава, древесная щепа. Слой мульчирующего материала должен быть толщиной не менее 10 см. Это защитит растение от перегрева, корни от высыхания.
Окучивание. Это необходимое условие для хорошего образования клубней. При появлении всходов окучивание проводят регулярно через каждые две недели.
Обработка от вредителей. Опасность картофелю представляют:
Проволочник. Против этого вредителя помогает известкование и перекопка почвы.
Нематода. Эффективность борьбы с этим вредителем зависит от быстроты действий. При пожелтении листьев картофельного куста и их сморщивании растение нужно как можно скорее удалить. Севооборот помогает не накапливаться данным вредителям в почве.
Колорадский жук. Это «враг №1» картофеля. В данное время существует много препаратов от него:
Соблюдение всех процедур обеспечит овощевода хорошим семенным материалом в достаточном количестве.
Сорта
Для выращивания на участке рекомендуются сорта картофеля, которые меньше всего любит колорадский жук:
Результаты после размножения картофеля
Меньше всего поражаются фитофторозом:
К раку картофеля наиболее устойчивы:
Вкусовые качества очень важны при выращивании картофеля для собственного потребления в небольших масштабах.
С этой точки зрения нужно обратить внимание на сорта:
Во время просмотра видео вы узнаете о посадке картофеля.
Выбрать сорт и способ его размножения после прочтения данной статьи станет гораздо проще.
Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.
Источник
