Встречать всходы: новая технология позволит разводить морошку в 50 раз быстрее
Российские ученые разработали новую методику разведения морошки. Она основана на технологии микроклонального размножения, которая позволяет получать от одного растения до 100 новых саженцев, в то время как при классической селекции только два-три всхода. Специалисты составили подробный алгоритм регуляции питательной среды и применения различных удобрений на разных этапах развития черенка. Это повышает приживаемость побегов в почве до 100%. По мнению экспертов, разработка обязательно будет коммерчески востребована.
Технология разведения морошки
Специалисты РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева разработали новый метод разведения морошки на основе микроклонального размножения, когда фрагменты растения помещают в питательную среду и получают из него до сотни новых экземпляров. Способ успешно применяется для других культур, однако для эффективного размножения каждого нового вида необходимо создать свою собственную оригинальную технологию, что и выполнили ученые. Они определили оптимальный состав питательной среды на разных этапах развития побега. Способ можно использовать для ускоренного получения оздоровленного посадочного материала для закладки ягодных плантаций.
— Данный способ позволяет повысить коэффициент размножения растений морошки в 3,5 раза, ее адаптацию в нестерильных условиях — до 100%, а также снизить трудозатраты при выращивании саженцев, — отметил руководитель авторского коллектива, и.о. директора Института садоводства и ландшафтной архитектуры РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева Сергей Макаров.
При традиционном способе получения посадочного материала морошки ее размножают делением корневища и черенкованием. Выход посадочного материала от таких способов небольшой — два-три растения с куста. При микроклональном размножении от одного экземпляра можно получить до 100 саженцев. То есть ускорить разведение в 50 раз. Кроме того, при классической селекции от родительских растений черенкам могут передаваться болезни, а их адаптация требует довольно много времени и финансовых ресурсов на создание необходимых условий для выращивания стандартного посадочного материала.
Вместо этого разработчики предложили выдерживать выращенные микроклональным методом черенки в растворе препарата иммуноцитофит (средство для защиты растений от болезней), а в качестве источника углеводов в питательной среде применять глюкозу. Также на этапе микроразмножения в нее добавляют регуляторы роста цитокининовой группы и экстракт хлореллы, а на этапе укоренения микропобегов — активированный уголь.
По особой схеме происходит и адаптация растения in vitro (из пробирки) к нестерильным почвенным условиям — используется субстрат из смеси торфа и шунгита, а также проводится подкормка водорастворимым комплексным минеральным удобрением «Акварин» (универсальное средство для подкормки саженцев).
Особая ценность морошки заключается в том, что ягода содержит почти полный комплекс витаминов А, В и С, а также особые фенольные соединения, которые работают как антиоксиданты, — защищают клетки организма от повреждений, рассказали разработчики.
Новые методы в сельском хозяйстве
Биотехнологии, в том числе микроклонального размножения садопосадочного материала, в особенности трудноразмножаемых традиционными способами, сейчас актуальны и востребованы не только с научной точки зрения, но и с хозяйственно-экономической. Благодаря им можно ускоренно вводить в сельскохозяйственный и товарный оборот результатов интеллектуальных достижений, считает старший преподаватель аграрно-технологического института РУДН Валерий Бурлуцкий.
— Применимость высоких технологий в бизнес-процессах определяется часто временными рамками, качеством продукции и ее экономикой. Микроклонарное размножение семенного материала отвечает этим трем позициям. Учеными проделана действительно сложная работа как по числу итерации, так и по предложенным уникальным решением известных специалистам нюансов, — сказал он.
Разработка решает вопросы слабой отзывчивости культуры на введение и регенерацию в лаборатории. Также она демонстрирует высокий выход продукции и коэффициент эффективности разработанной технологии, добавил специалист.
— Современные методы необходимы сельскому хозяйству. В нашей стране средняя аграрная компания производит порядка 1 млн растений в год. А зарубежные компании производят порядка 1–3 млн саженцев в месяц благодаря технологиям. Морошка может использоваться для кондитерского производства, поэтому методика должны быть коммерчески востребована, — считает лидер стартап-проекта по созданию цифровых двойников растений Степан Валевич.
В настоящее время первые партии такого посадочного материала уже переданы в хозяйства Ханты-Мансийского автономного округа и Хабаровского края.
Научная работа выполнена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».