Мікроклональне розмноження плодових та ягідних культур як основа ведення сучасного прибуткового

ОЛЕГ СЕРДЮК до. с.-г. н., Київ, Україна

Мікроклональне розмноження плодових та ягідних культур як основа ведення сучасного прибуткового садівництва

Подано теоретичні та практичні аспекти ведення сучасного прибуткового садівництва, базуючись на використанні безвірусного посадкового матеріалу, отриманого шляхом мікроклонального розмноження.

Ключові слова: мікроклональне розмноження рослин, садівництво, розсадництво

В даний час у вітчизняних садівницьких виробничих колах ведеться дискусія щодо доцільності використання безвірусного (сертифікованого) посадкового матеріалу, отриманого шляхом мікроклонального розмноження in vitro у зв'язку з його високою вартістю (рис. 1).

Іншою причиною, яка нівелює доцільність застосування такого посадкового матеріалу, є неодноразові випадки припинення карантинними службами спроб ввезення на територію України та України імпортного посадкового матеріалу, зараженого карантинними об'єктами. Також виявлено вже існуючі осередки таких об'єктів у промислових насадженнях і ведеться робота щодо їх локалізації та усунення [1, 2]. Внаслідок цього садівничі підприємства зазнають великих збитків, від чого до такого посадкового матеріалу складається недовіра. Необхідно відзначити, що не всі розплідники Європейського Союзу (в основному з них імпортується посадковий матеріал) працюють з безвірусними рослинами, отриманими in vitro як базовий матеріал, і не ведуть відповідальний бізнес. Внутрішню інфекцію в рослинах часто важко виявити або взагалі практично не можливо. Але за її наявності вона все одно проявляється і, як правило, вже на тих етапах росту та розвитку рослин, коли потрібно повністю викорчовуватимолодий садок, несучи колосальні збитки і довести на якому етапі інфекція потрапила в рослини або вона там була присутня з самого початку вже не можливо.

З іншого боку, виробники як свіжих плодів і ягід, так і посадкового матеріалу, які мали можливість працювати з безвірусним матеріалом, майже всі схильні до того, що при помірній вартості його застосування є більш економічно вигідним, порівняно з рядовим посадковим матеріалом.

Для логічного ланцюжка необхідно нагадати, що процес мікроклонального розмноження рослин in vitro вимагає проходження наступних етапів:

ініціація культури, або введення меристемної тканини рослини на відповідне живильне середовище;
проліферація, або нарощування мікростебел;
укорінення мікростебел;
акліматизація та висадка у польові умови (in vivo).

Найбільш доцільно застосовувати безвірусні рослини для закладки маткових насаджень, будь то ягідних, горіхоплідних, або насіннячкових і кісточкових культур, а також підщеп до них. Застосовуючи його, таким чином, обов'язковою умовою є періодичний контроль шляхом тестування відсутності патогенних організмів у маткових рослинах (зазвичай раз на два роки), просторова ізоляція та агротехнічний догляд на високому рівні. Хоча в садівницьких підприємствах, які вже давно дійшли висновку, що мікроклональне розмноження – шлях до підвищення продуктивності, врожайності та якості плодів, є доцільність закладки товарних насаджень і таким, здавалося б, дорогим посадковим матеріалом.

Економічно добре збалансований ринок виробництва продукції садівництва та помірної вартості посадкового матеріалу, отриманого даним способом у результаті постановки його на промисловукомерційну основу, що дає можливість масштабувати відповідно до попиту, при порівняно невеликій собівартості порівняно з вирощуванням посадкового матеріалу традиційними шляхами (перший є більш трудомістким). Тому закладка ягідників, першого поля розплідника, або насаджень фундука матеріалом безпосередньо отриманого in vitro часто практикується.

Насадження лохини переважно закладаються посадковим матеріалом, вирощеним у культурі in vitro, оскільки дана ягідна культура важко розмножується іншими способами, щоб наростити її для промислових масштабів. Та й ціна на ягоди лохини відносно стабільно висока, внаслідок високого попиту на них через їх високі смакові якості та велику кількість, цінних для людського організму поживних речовин.

Найбільш шкідливі віруси можуть призводити до втрат 20-70% врожаю. Тому аналіз поширеності вірусних хвороб, прогноз їх розвитку, знищення вогнищ карантинних об'єктів і створення безвірусного розсадництва плодових і ягідних культур є актуальним завданням захисту рослин [3].

В Україні та Україні є лабораторії майже за всіх профілюючих наукових та освітніх закладів, де вивчаються питання, пов'язані з проблемами мікроклонального розмноження рослин та їх оздоровлення. Для більшості плодових та ягідних культур, а також у сортовому розрізі, підібрано оптимальні живильні середовища для культивування їх in vitro на різних етапах розмноження, а також відпрацьовано методики тестування рослин на наявність латентних патогенів. Але все-таки вузьким місцем у ланцюжку від меристеми до готового саджанця є акліматизація експлантів in vivo (за умов довкілля, поза пробіркою). На даному етапі рослини вимагають певнихпараметрів мікроклімату Для обробітку посадкового матеріалу в промислових масштабах це робиться в акліматизаційних комплексах, оснащених спеціальним обладнанням, що дозволяє регулювати параметри мікроклімату в залежності від етапу акліматизації рослин і кліматичних умов зовнішнього середовища.

Як відомо, прилади та обладнання для облаштування лабораторії мікроклонального розмноження рослин, компоненти для приготування живильних середовищ, облаштування акліматизаційних комплексів та оплата праці кваліфікованого персоналу потребують значних капіталовкладень. Тому в країнах, де мікроклональне розмноження плодових та декоративних культур поставлено на комерційну основу, цей необхідний сегмент садівницької галузі обслуговується приватними компаніями.

Причина переваги застосування безвірусного посадкового матеріалу отриманого in vitro полягає в тому, що рослини, проходячи шлях від меристемастичних клітин до дорослих рослин, проходять процес "реювенілізації" (омолоджування) внаслідок чого позбавляються дії "втоми", що накопичилася в рослинах, викликаної стресовими факторами.

Тому, застосовуючи оздоровлений посадковий матеріал у комплексі з високою агротехнікою, можна отримати більш високу віддачу врожаю та більш ранній вступ рослин у період товарного плодоношення, таким чином забезпечити швидке повернення вкладених інвестицій та отримати більш високий дохід у порівнянні з використанням звичайного посадкового матеріалу.

З науково-виробничої позиції до недоліків мікроклонального розмноження відносять генетичну нестабільність матеріалу in vitro, що іноді виявляється. Тобто, проходячи через in vitro умови, геном рослинного матеріалу здатний піддаватися мутаціям внаслідок діїрізноманітних факторів, а останнім часом широкого застосування ферментів і на виході може відрізнятися від материнських рослин. Як показує практика, ймовірність виникнення таких відхилень невелика, і при вирощуванні в промислових масштабах особливого побоювання не викликає. До того ж, у процесі акліматизації та доопрацювання посадкового матеріалу до стандартних кондицій, він проходить ретельний візуальний контроль і при виявленні рослин з явно вираженими відхиленнями вони вибраковуються. Базисні клони, з яких беруть експланти для розмноження in vitro, щоб уникнути виникнення генетичних відхилень, найбільш доцільно тестувати за допомогою молекулярних маркерів.

Застосовуючи безвірусний посадковий матеріал для закладення садів у комплексі з оптимальним науково обґрунтованим районуванням культур та сортів, а також науково обґрунтованими схемами розміщення рослин у насадженнях, системами формування та дотримуючись високого рівня агротехніки, можна досягти найвищої врожайності плодових, ягідних та горіхоплідних культур.

Працюючи у тісній співпраці з державними органами управління, науковими установами та мікроклональними лабораторіями садівницькі підприємства можуть вирішити проблему наявності якісного посадкового матеріалу у достатній кількості для закладення промислових насаджень. Як наслідок, вони значно зможуть підвищити прибутковість та таким чином покращити інвестиційну привабливість садівничої галузі. Безсумнівно, в Україні та

імпортного походження, тоді як науково-обґрунтована річна норма становить 75 кг/осіб, схожа картина спостерігається і в Україні. Дивлячись на сприятливі ґрунтові та кліматичні умови садівницьких регіонів України та України, застосовуючи комплексний підхід щодо веденнясадівництва, базуючись на вирощуванні безвірусного посадкового матеріалу, можна значно збільшити частку ринку фруктів вітчизняною продукцією з традиційних культур.

Таким чином, безвірусний посадковий матеріал ягідних культур, отриманий in vitro, доцільно застосовувати як для закладення маткових, так і плодоносних насаджень. Вегетативні підщепи для кісточкових культур (вишня, черешня, абрикос, слива, алича, персик, нектарин), одержані таким же чином, економічно обґрунтовано застосовувати як для висадки в перше поле розплідника, для безпосереднього вирощування саджанців, так і для закладення маткових насаджень.

Насадження фундука (лісового горіха) найбільш вигідно закладати матеріалом, безпосередньо отриманим in vitro, тому що при цьому виходить дуже вирівняні саджанці, які добре приживаються.

Стосовно підщеп для зерняткових культур (яблуня, груша, айва) економічно доцільно сертифікований посадковий матеріал застосовувати для закладки маточників клонових підщеп і обробляти за традиційними схемами. При цьому рослини необхідно тестувати на відсутність латентних патогенів мінімум один раз на два роки, дотримуватись просторової ізоляції між насадженнями та застосовувати високого рівня агротехніку.

Маточно-черешкові сади необхідно закладати саджанцями, подвійна та прищепна частини яких були отримані безпосередньо in vitro та пройшли тестування на відсутність патогенів, при цьому також необхідна просторова ізоляція та відповідний агротехнічний догляд, з періодичним тестуванням на відсутність патогенних організмів.

Як правило, насадження чи то маточники ягідників, клонових підщеп або маточно-черешкові сади, які були закладені безвірусним посадковим матеріалом, отриманим invitro у сертифікованих лабораторіях, і за якими ведеться догляд відповідно до необхідних норм та вимог,

паспортизуються, та ведеться їх облік державними галузевими органами управління.

Це згодом є основою отримання сертифіката, що посадковий матеріал, отриманий з їх використанням, є безвірусним.

Тому, для ведення прибуткового садівничого бізнесу, чи це обробіток свіжих плодів або ягід, посадкового матеріалу, чи в комплексі, що є найбільш вигідним, необхідно застосовувати сертифікований безвірусний посадковий матеріал.