Российские ученые в 2018–2022 годах провели исследование о том, как размножать морошку приземистую и княженику арктическую методом in vitro. В природе эти ягодные кустарники имеют низкую урожайность, поэтому чтобы получить как можно больше саженцев, ученые предлагают использовать метод клонального микроразмножения, то есть выращивание побегов и их укоренение за счет регенерации небольших кусочков тканей растения в пробирке.
Ученые из Москвы, Архангельска, Вологды и Караваево С.С. Макаров, М.Т. Упадышев, Н.Р. Сунгурова, О.Н. Тюкавина, Е.И. Куликова и И.Б. Кузнецова получили данные о том, какой должен быть состав питательной среды и какими росторегулирующими веществами нужно обработать почки и микропобеги морошки и княженики, чтобы увеличить количество и суммарную длину микропобегов и их корней у растений в лабораторных условиях. Они также изучили, как влияют различные химические растворы для стерилизации на жизнеспособность испытуемых тканей растений, сколько времени должна длиться стерилизация, а также провели предварительный биохимический анализ состава плодов.
Исследование показало, что ткани растений, полученные из почек в пазухах листьев на верхушках веток морошки и княженики в 80–96% случаев приживаются и начинают развиваться после стерилизации в течение 15 минут растворами азотнокислого серебра и препарата "Лизоформин 3000" в концентрации 0,2% и 5% соответственно. Эти же препараты, а также "Ника-2" в концентрации 0,01% при воздействии в течение 10 минут лучше всего влияют также и на те побеги, которые развиваются в условиях недостатка света.
Для морошки лучше всего подошла питательная среда МС (Мурасиге–Скуга), а для княженики – МС½ (содержащая в два раза меньше солей, чем МС).
Самое большое число микропобегов ученые получили при добавлении регулятора роста цитодеф, а для увеличения количества корней обрабатывали полученные из почек побеги ауксином индолилуксусной кислоты. При этом после обработки суммарная длина корней и побегов сокращалась.
Исследования морошки и княженики проводились на базе Вологодской Государственной Молочно-хозяйственной академии имени Н.В. Верещагина и Северного (Арктического) федерального университет имени М.В. Ломоносова. В экспериментах участвовали княженика арктическая шведского сорта "София" и российского сорта "Галина" и морошка приземистая форм Архангельская и Вологодская, отобранные в местах естественного произрастания.
Перед началом эксперимента ученые определили биохимический состав ягод изучаемых растений. В них они обнаружили большое содержание таких элементов, как калий (17,9–20,1 мг/г), фосфор (3,4–3,8 мг/г), магний (3,0–3,4 мг/г), кальций (1,5–1,7 мг/г) и натрий (0,4–0,45 мг/г), а также целый ряд других полезных элементов, но в меньшем количестве (магний, цинк, железо, медь, барий и др.).
Ткани растений, полученные из почек в верхушках стеблей и корней кустарников, стерилизовали в нескольких вариантах: с помощью растворов гипохлорита натрия (5%), пергидроля (10%), сулемы (0,2%), азотнокислого серебра (0,2%) и дезинфицирующих средств "Ника-2" (0,01%) и "Лизоформин 3000" (5%) в течение 3, 5, 10 и 15 минут. Затем, подобрав лучший вариант стерилизации, приступили к культивации. Культивирование растений проводили на питательной среде МС и ее модификации МС½ при освещении 3000–5000 люксов при 16-часовом освещении в сутки с поддержанием необходимых температуры (+23–25 °C) и влажности воздуха (75–80%).
На этапе деления клеток почек княженики на питательной среде МС½ сформировалось в среднем 6,4 микропобега из 15 у сорта "София" и 8,0 микропобегов из 15 у сорта "Галина". Это оказалось больше, чем на среде МС.
Суммарная длина микропобегов княженики на питательной среде МС½ была в 1,4–1,8 раза больше, чем на среде МС. В качестве регулятора роста использовали цитодеф в концентрациях 0,1 и 0,2 мг/л. При повышении концентрации цитодефа от 0,1 до 0,2 мг/л число микропобегов у сорта "София" увеличивалось в 1,2 раза, а у сорта "Галина" – в 1,3 раза. Но при этом средняя длина микропобегов растений сокращалась в 1,8–2,0 раза.
Морошка, напротив, показала более высокий результат на питательной среде МС. Число микропобегов и их средняя длина были на ней больше, чем на среде МС½. Повышение в питательной среде концентрации цитодефа у морошки от 0,1 до 0,2 мг/л также, как и у княженики, увеличивало число микропобегов, но уменьшало их среднюю длину.
На этапе укоренения микропобегов у княженики на питательной среде МС½ количество, средняя и суммарная длины корней были больше, чем на среде МС так же, как и самих микропобегов на этой среде.
В качестве росторегулирующего вещества использовали ауксин индолилуксусной кислоты в концентрациях 0,5 и 1,0 мг/л. С повышением концентрации этого вещества число корней у княженики сорта "София" увеличилось в среднем в 1,2 раза, а у сорта Галина не изменилось. При этом средняя длина уменьшилась, а суммарная не выросла.
У морошки при укоренении на питательной среде МС число корней и их суммарная длина были больше, чем на среде МС½. Средняя длина корней морошки формы Вологодская на питательной среде МС тоже была больше, чем на среде МС½, тогда как у формы Архангельская различия были не существенны.
При повышении в питательной среде концентрации ауксина индолилуксусной кислоты от 0,5 до 1,0 мл/л число корней у побегов морошки и их суммарная длина увеличилось в 1,4 раза, но их средняя длина уменьшилась.
Морошка приземистая и княженика арктическая – лесные ягодные растения рода малина семейства розовых, живущее до 10 лет. Морошка растет по всей Евразии и Северной Америке, а в России – от Карелии и Калининградской области до Тихоокеанского побережья. Княженика арктическая или поленика встречается в странах Скандинавии, Северной Америки, Прибалтики и северных районах России. Обе ягоды произрастают на болотах и заболоченных участках. Листья княженики используют для заживления ран и при ревматизме, а настой листьев морошки может использоваться как кровоостанавливающее, мочегонное, противовоспалительное, вяжущее и ранозаживляющее средство.
Ранее "Поляна" писала о способах успешного укоренения черенков.