Исследование регенерационной способности и микроклональное размножение Petunia hybrida in vitro

Scientific relevance. The garden petunia, Petunia hybrida, is a popular and wide spread ornamental crop from the family Solanaceae. It is a promising model plant for molecular and genetic research. In vitro micropropagation plays an important role in the distribution of the garden petunia because the survivability and quality of seed material decreases significantly in every subsequent generation. Besides, micropropagation reduces the cost of production substantially. Considering that very few researchers addressed this question in the Russian Federation, this direction of research is still worthy of attention.Materials and methods. The experiments were conducted by the Laboratory of Breeding and Genetic Research on Field Crops at FSBSI “Federal Scientific Center of Agricultural Biotechnology of the Far East named after A.K. Chaiki”. Seeds of Petunia hybrida (double-flowered) were used as primary explants. Liquid bleacher ACE diluted with distilled water in the proportion 1:9 was used as a sterilizing agent (the working solution contained 0.50% NaOCl). The total time of exposure was 15 minutes. The primary explants were subcultured onto a hormone-free Murashige and Skoog basal medium containing 20 g/L sucrose and 6 g/L agar. Isolated in vitro objects were cultured in test tubes with cotton-gauze plugs at an illuminance of 4000 lx, a temperature of 22–25 °C, and a 16h photoperiod in a culture room. The duration of one passage was 60 days. Micropropagation was carried out using 7- 10 mm cuttings with one or two nodes. The pot culture of the regenerants was established under controlled conditions in a light room (photoperiod was 16 hours, temperature was 23°С).Results. The optimal method for introducing Petunia hybrida into cell culture is the use of seeds treated with the solution of bleacher ACE that was diluted with distilled water in the proportion 1:9. The optimal time of exposure is 15 minutes. Petunia hybrida demonstrated a high regeneration rate on the hormone-free MS medium – it had a fast growth and development rate, and good rhizogenesis; the reproductive rate was 8.77. For the micropropagation of the garden petunia, it is advisable to use cuttings of test tube plants, which should be placed onto a hormone-free MS medium. The test tube plants of Petunia hybrida acclimatized successfully on a soil substrate. This shows the high plasticity of the culture. Актуальность. Петуния гибридная – популярная, широко культивируемая во всем мире декоративная культура семейства пасленовые и перспективное модельное растение для молекулярно-генетических исследований. Важную роль в тиражировании гибридной петунии имеет микроклональное размножение in vitro, поскольку жизнеспособность и качество посевного материала резко ухудшается в последующих поколениях. Немаловажный аспект при этом – существенное снижение экономических затрат. Учитывая, что в РФ исследований по данному вопросу крайне мало, данное направление работ является весьма актуальным.Материалы и методы. Исследования проводили в лаборатории селекционно-генетических исследований полевых культур ФГБНУ «ФНЦ агробиотехнологий Дальнего Востока им. А.К. Чайки». В качестве первичных эксплантов использовали семена Petunia hybrida (махровая форма). Стерилизующий агент – бытовой отбеливатель АСЕ, разбавленный дистиллированной водой в соотношении 1 : 9 (0,50% содержание NaOCl в рабочем растворе). Время экспликации – 15 мин. Первичные экспланты пассировали на безгормональную питательную среду с минеральной основой по Мурасиге-Скуга, содержащую 20 г/л сахарозы и 6 г/л агара. Изолированные in vitro объекты культивировались в пробирках с ватно-марлевыми пробками при освещенности 4 тыс. лк, температуре 22…25°С, фотопериоде 16 ч в условиях культуральной комнаты. Продолжительность одного пассажа – 60 суток. Микроклональное размножение проводили черенками длиной 7-10 мм с узлом. Перевод регенерантов в горшечную культуру осуществлён в контролируемые условия в световой комнате: фотопериод 16 ч – день, температура 23°С.Результаты. Для введения в культуру in vitro петунии гибридной оптимальным способом является использование семян, обработанных раствором бытового отбеливателя АСЕ, разбавленным дистиллированной водой в соотношении 1 : 9 при времени экспликации 15 мин. Petunia hybrida продемонстрировала высокие темпы регенерации на безгормональной питательной среде МС, выражающиеся в достаточной скорости роста и развития растений, хорошем ризогенезе, а также коэффициенте размножения 8,77. Для микроклонального размножения петунии целесообразно использовать черенки пробирочных растений, которые помещают на безгормональную среду МС. Пробирочные растения Petunia hybrida обладают высокой приживаемостью в почвенном субстрате, что свидетельствует о высокой пластичности культуры.

Болезни земляники защищенного грунта в Приморье

Relevance. Garden strawberry (Fragaria x ananassa Duch.) is one of the most popular and widespread berry crops in the world. One of the reasons for the strawberries low yields is the loss of production from fungal diseases. Especially harmful is pathogens complex affect. One of the fusariosis distinctive features is a specific etiology – the participation of a different types complex of the genus Fusarium fungi in the pathogenic process, which differ in biological properties and are adapted to certain environmental conditions. The pathogen of Botrytis cinerea gray rot parasitizes the culture year-round. Various forms of strawberry root rot caused by pathogens of the genus Phytophthora are poorly studied diseases. Oomycetes of the genus Phytophthora are sources of transient forms of apparently healthy plants withering, associated with the appearance of horns necrosis. These processes occurrence is primarily due to the high harmfulness of these pathogens, that can cause death from 40 to 78% of strawberry plants during the growing season. The object of this work was to establish the species composition of the garden strawberries diseases in the Primorsky Territory and to develop recommendations on measures to control them.Methods. The determination of pathogens was carried out by microscopy and passage of pure culture on differential media (Hella medium, carrot-sucrose agar) according to E. Blagoveshchenskaya (2015).Results. It has been established that in the Primorsky Territory, gray rot, late blight and fusariosis received the highest prevalence among diseases of under coverage strawberry. The causative agent of late blight was previously defined as Phythophtora cactorum (Lebert &. Cohn) Schröd, of the gray rot as Botrytis cinerea, of the fusariosis as Fusarium oxisporum Schlecht. ex Fr. f. sp. fragariae Winks et Williams. Gumat K, Agat-25K, Switch 62.5 WG, Teldor 50 WG are effective drugs to contain its harmfulness and spread. As a result of the measures taken, the spread of the disease decreased to 40%, productivity increased by 1.5 times.Актуальность. Земляника садовая (Fragaria x ananassa Duch.) – одна из наиболее популярных и широко распространенных ягодных культур в мире. Одной из причин низких урожаев земляники являются потери продукции от грибных болезней. Одной из отличительных особенностей фузариоза является специфическая этиология – участие в патогенном процессе комплекса разных видов грибов рода Fusarium, различающихся по биологическим свойствам и адаптированных к определенным условиям среды. Возбудитель серой гнили Botrytis cinerea паразитирует на культуре круглогодично при температуре 0...30 и даже 35°С (оптимальная – около 20°С). В то же время, корневые гнили земляники, вызываемые возбудителями рода Phytophthora, являются малоизученными болезнями. Представители рода Phytophthora – источники скоротечных форм увядания внешне здоровых растений, связанных с появлением некроза рожков. Возникновения указанных процессов, в первую очередь, объясняются высокой вредоносностью данных возбудителей, способных вызывать гибель от 40 до 78% растений земляники за вегетационный период. Целью данной работы было установить видовой состав болезней земляники садовой закрытого грунта в Приморском крае и выработать рекомендации по мерам борьбы с ними.Методика. Определение патогенов проводили методами микроскопирования и пассажирования чистой культуры на дифференциальных средах (среда Хелла, морковно-сахарозный агар) по Благовещенской Е.Ю (2015).Результаты. Установлено, что в Приморском крае наибольшую распространенность среди болезней земляники закрытого грунта получили серая гниль, фитофтороз и фузариоз. Возбудитель фитофтороза был предварительно определен как Phythophtora cactorum (Lebert &. Cohn) Schrцd, серой гнили – Botrytis cinerea, фузариоза – Fusarium oxisporum Schlecht. ex Fr. f. sp. fragariae Winks et Williams. Эффективными препаратами сдерживания вредоносности и распространения грибных заболеваний являются Гумат К, Агат-25К, Свитч 62,5 WG, Тельдор 50 WG. В результате принятых мер, распространение болезни снизилось до 40%, урожайность повысилась в 1,5 раза

Предварительная оценка сортов картофеля отечественной и зарубежной селекции на устойчивость к картофельной двадцативосьмиточечной коровке Henosepilachna vigintioctomaculata Motch. (Fabricius, 1775) в Приморском крае

Relevance. Potato ladybug is a polyphagous pest. Its distributed throughout the Far East, in India, Korea, Japan and the countries of South America. Most affected by it are potatoes, tomatoes, eggplant, zucchini, peppers, cucumbers, pumpkin, melon, beans. Leaving the veins intact pest eats the soft tissue of the leaf. Such leaves die quickly. Potato ladybug is a carrier of some diseases of potato and it also causes damage to plants. But insecticides pollute products and sustainable insect populations. The use of varieties with high resistance to pest damage eliminates the need for mass application of insecticides.Methods. The data on a preliminary assessment of potato varieties of domestic and foreign selection for resistance to a twenty-eight-point potato ladybug Henosepilachna vigintiomaculata Motch. (Fabricius, 1775) in the Primorye Territory. This work aim work was a preliminary assessment of the traditional potato breeding resistance factors to pest damage. The experiment out using generally accepted methods for the study and evaluation of potato varieties for pests with minor modifications was carried.Results. As a study result it was found that Belmonda, Labella, Red Lady, Queen Anna, Lilly, Sante varieties were the least suitable for passing the stages of ontogenesis and nutritional nutrition of the pest. The most tolerant to the pest – varieties Smak, Casachok, Yantar. The maximum mortality of potato ladybug larvae was observed in varieties Belmonda, Dachny, Augustin, Yubilyar, Labella, Sante, Koroleva Anna, Laperla in laboratory experiment. Minimum on varieties Smak, Casachok, Yantar, Red Lady. The data indicate the manifestation of an antibiotic barrier in potatoes, which must be confirmed by a field experiment. Актуальность. Картофельная коровка – многоядный вредитель, распространенный по всей территории Дальнего Востока, в Индии, Корее, Японии и странах Южной Америки. Наиболее сильно страдают от нее картофель, томаты, баклажаны, кабачки, перец, огурцы, тыква, дыня, фасоль. В любой стадии своего развития вредитель поедает мягкую ткань листа, оставляя нетронутыми жилки. Такие листья быстро погибают. В результате урожаи картофеля сильно снижаются. Кроме того, картофельная коровка является переносчиком некоторых болезней картофеля и этим также наносит урон растениям. Использование сортов с высокой устойчивостью к поражению вредителем снимает необходимость массового применения инсектицидов. Целью данной работы была предварительная оценка факторов устойчивости картофеля традиционной селекции к повреждению вредителями.Методика. Приводятся данные по предварительной оценке сортов картофеля отечественной и зарубежной селекции на устойчивость к картофельной двадцативосьмиточечной коровке Henosepilachna vigintiomaculata Motch. (Fabricius, 1775) в Приморском крае. Опыт проводили с использованием общепринятых методик по изучению и оценке устойчивости сортов картофеля к вредителям с незначительными модификациями.Результаты. Установлено, что наименее подходящими для прохождения стадий онтогенеза и нажировочного питания вредителя оказались сорта Бельмонда, Лабелла, Ред Леди, Королева Анна, Лилли, Сантэ. Наиболее толерантными к вредителю – сорта Смак, Казачок, Янтарь. В лабораторном эксперименте максимальная смертность личинок картофельной коровки наблюдалась на сортах Бельмонда, Дачный, Августин, Юбиляр, Лабелла, Сантэ, Королева Анна, Лаперла. Минимальная – на сортах Смак, Казачок, Янтарь, Ред Леди. Данные свидетельствуют о проявлении у картофеля антибиотического барьера, что необходимо подтвердить полевым экспериментом.

Изучение изолятов Phytophthora infestans Mont. de Bary в посадках картофеля

Relevance. One of the most common diseases of potatoes and other nightshade family species is late blight caused by a pathogenic oomycete of the Phytophthora infestans (Mont.) de Bary. At least 100 species of phytophthora have been described in nature, affecting a wide range of plant species. The phytophthora population is heterogeneous and is represented by races, as well as different types of mating. This leads to a rapid adaptation of the pathogen and the emergence of new, more aggressive, and resistant races. Phytophthora is a parasite, the damage from which cannot be avoided within the organic farming framework. Therefore, it is particularly important to know the pathogenesis and racial composition of phytophthora in each individual region of Solanaceae cultivation.Research methodology. Differentiation and collection of material from the natural population were carried out using potato varieties with known R-genes in the genome. Isolation and introduction into the culture were carried out from leaves with the dampening chambers method, followed by cultivation on nutrient media. The pathogen was identified by microscopic analysis. Culture filtrates were obtained on the liquid nutritious medium, followed by liquid filtration and autoclaving. Phytotoxic activity was determined by the effect on the seedlings of the nightshade, grass, and pea families by the standard method. Molecular genetic analysis of the isolates was carried out by ISSR analysis; the primer, amplification mixture, and temperature profile of the reaction were selected according to the literature data; the calculation of genetic characteristics was carried out using POPGENE software packages.Results. Samples of seven Phytophthora infestans isolates were collected and introduced into culture. As a result of in vitro cultivation, morphological differences were revealed, expressed in the structure and color of the mycelium, the shape of the colonies, the nature of sporulation, the color of the reverse, and the medium under the colonies. The genetic differences of the natural phytophthora material introduced into the culture, collected from potato varieties with single resistance genes (R1, R3, R4), were revealed. Differences in the phytotoxic activity of the studied isolates' cultural filtrates were revealed. The isolated isolates demonstrate differentiation at the phenotypic, genetic and physiological levels, which allows us to speak about their belonging to races.Актуальность. Одной из самых распространенных болезней картофеля и других пасленовых является фитофтороз, вызываемый патогенным оомицетом вида Phytophthora infestans (Mont.) de Bary. В природе описано не менее 100 видов фитофторы, поражающих широкий круг видов растений. Популяция фитофторы гетерогенна и представлена расами, а также разными типами спаривания. Это приводит к быстрой адаптации патогена и появлению новых, более агрессивных и устойчивых рас. Фитофтора является паразитом, урон от которого невозможно избежать в рамках органического земледелия. Поэтому особенно важно знать особенности патогенеза и расового состава фитофторы в каждом отдельно взятом регионе выращивания пасленовых.Методика исследований. Дифференцировкк и сбор материала из природной популяции осуществляли с использованием сортов картофеля, имеющих в геноме известные R-гены. Изоляцию и введение в культуру проводили с листьев методом влажных камер с последую- щим культивированием на питательных средах. Идентифицировали патоген с помощью микроскопического анализа. Культуральные фильтраты получали на жидкой среде Хелла с последующим фильтрованием и автоклавированием жидкости. Фитотоксическую активность определяли по влиянию на проростки пасленовых, злаковых и бобовых культур стандартным методом. Молекулярно-генетический анализ изолятов проводили методом ISSR-анализа; праймер, амплификационная смесь и температурный профиль реакции были выбраны по литературным данным; расчет генетических характеристик проводили с использованием пакетов программ TFPGA.Результаты. Собраны и введены в культуру образцы семи изолятов Phytophthora infestans. В результате культивирования in vitro выявлены морфологические отличия, выражавшиеся в структуре и окраске мицелия, форме колоний, характере спороношения, цвета реверса и среды под колониями. Выявлены генетические отличия введенного в культуру природного материала фитофторы, собранного с сортов картофеля, имеющие единичные гены устойчивости (R1, R3, R4). Выявлены отличия в фитотоксической активности культуральных фильтратов исследуемых изолятов. Выделенные изоляты демонстрируют дифференциацию на фенотипическом, генетическом и физиологическом уровнях, что позволяет говорить об их принадлежности к расам

Diseases of wild strawberries in Primorye

Relevance. Garden strawberry (Fragaria x ananassa Duch.) is one of the most popular and widespread berry crops in the world. One of the reasons for the strawberries low yields is the loss of production from fungal diseases. Especially harmful is pathogens complex affect. One of the fusariosis distinctive features is a specific etiology – the participation of a different types complex of the genus Fusarium fungi in the pathogenic process, which differ in biological properties and are adapted to certain environmental conditions. The pathogen of Botrytis cinerea gray rot parasitizes the culture year-round. Various forms of strawberry root rot caused by pathogens of the genus Phytophthora are poorly studied diseases. Oomycetes of the genus Phytophthora are sources of transient forms of apparently healthy plants withering, associated with the appearance of horns necrosis. These processes occurrence is primarily due to the high harmfulness of these pathogens, that can cause death from 40 to 78% of strawberry plants during the growing season. The object of this work was to establish the species composition of the garden strawberries diseases in the Primorsky Territory and to develop recommendations on measures to control them.Methods. The determination of pathogens was carried out by microscopy and passage of pure culture on differential media (Hella medium, carrot-sucrose agar) according to E. Blagoveshchenskaya (2015).Results. It has been established that in the Primorsky Territory, gray rot, late blight and fusariosis received the highest prevalence among diseases of under coverage strawberry. The causative agent of late blight was previously defined as Phythophtora cactorum (Lebert &. Cohn) Schröd, of the gray rot as Botrytis cinerea, of the fusariosis as Fusarium oxisporum Schlecht. ex Fr. f. sp. fragariae Winks et Williams. Gumat K, Agat-25K, Switch 62.5 WG, Teldor 50 WG are effective drugs to contain its harmfulness and spread. As a result of the measures taken, the spread of the disease decreased to 40%, productivity increased by 1.5 times

Preliminary study of traditional selection potato varieties resistance for potatoes ladybug Henosepilachna vigintioctopunctata Motch. (Fabricius, 1775) in the Primorsky territory

Relevance. Potato ladybug is a polyphagous pest. Its distributed throughout the Far East, in India, Korea, Japan and the countries of South America. Most affected by it are potatoes, tomatoes, eggplant, zucchini, peppers, cucumbers, pumpkin, melon, beans. Leaving the veins intact pest eats the soft tissue of the leaf. Such leaves die quickly. Potato ladybug is a carrier of some diseases of potato and it also causes damage to plants. But insecticides pollute products and sustainable insect populations. The use of varieties with high resistance to pest damage eliminates the need for mass application of insecticides.Methods. The data on a preliminary assessment of potato varieties of domestic and foreign selection for resistance to a twenty-eight-point potato ladybug Henosepilachna vigintiomaculata Motch. (Fabricius, 1775) in the Primorye Territory. This work aim work was a preliminary assessment of the traditional potato breeding resistance factors to pest damage. The experiment out using generally accepted methods for the study and evaluation of potato varieties for pests with minor modifications was carried.Results. As a study result it was found that Belmonda, Labella, Red Lady, Queen Anna, Lilly, Sante varieties were the least suitable for passing the stages of ontogenesis and nutritional nutrition of the pest. The most tolerant to the pest – varieties Smak, Casachok, Yantar. The maximum mortality of potato ladybug larvae was observed in varieties Belmonda, Dachny, Augustin, Yubilyar, Labella, Sante, Koroleva Anna, Laperla in laboratory experiment. Minimum on varieties Smak, Casachok, Yantar, Red Lady. The data indicate the manifestation of an antibiotic barrier in potatoes, which must be confirmed by a field experiment