1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 29689
(51) A01H 4/00 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2014/0377.1
(22) 26.03.2014
(45) 15.04.2015, бюл. №4
(72) Тен Олег Андреевич; Балпанов Дархан
Серикович; Матрос Ольга Александровна
(73) Товарищество с ограниченной
ответственностью "Научно-аналитический центр
"Биомедпрепарат"
(56) Кузьмина Н.А. Поддержание и сохранение
клеточных культур. Учебник по биотехнологии,
2006-2009
(54) МОДИФИЦИРОВАННАЯ ПИТАТЕЛЬНАЯ
СРЕДА ДЛЯ КУЛЬТИРОВАНИЯ
МИКРОКЛУБНЕЙ КАРТОФЕЛЯ
(57) Изобретение относится к
сельскохозяйственной биотехнологии и может быть
использовано для промышленного получения
семенного картофеля (микроклубней картофеля),
свободного от патогенов (особенно вирусов).
Сущность изобретения состоит в том, что для
индуцированния микроклубней картофеля in vitro,
разработана питательная среда, отличающаяся от
стандартной питательной среды тем, что в
питательную среду дополнительно введен новый
ингредиент - хлор холин хлорид (XXX) и
содержание сахарозы увеличено до 90 г/л.
Таким образом, при использовании
модифицированной питательной среды:
повышенного содержания сахарозы и ввода хлор
холин хлорида повысили степень
клубнеобразования и увеличили размер
микроклубней.
(19)KZ(13)A4(11)28689

2. 29689
2
Изобретение относится к сельскохозяйственной
биотехнологии и может быть использовано для
промышленного получения семенного картофеля
(микроклубней картофеля), свободного от патогенов
(особенно вирусов).
Картофель является видом растения, который
принадлежит к семейству пасленовых и
характеризуется вегетативным размножением
посредством клубней. Одной из самых серьезных
проблем, обычно имеющихся для большинства
технических культур вегетативного размножения,
является снижение уровня продуктивности, вызванное
вирусной инфекцией. Известно около 30 вирусов,
поражающих растения картофеля, экономический
ущерб от которых обусловлен значительным (на 25-
70%) снижением урожайности. Вирусы не только
снижают урожайность культуры, но и ухудшают
качество семенных клубней. Поэтому обеспечение
поставок свободного от вируса семенного картофеля
играет решающую роль в решении урожайности
культуры картофеля каждый год.
На процесс образования микроклубней картофеля
in vitro оказывает влияние правильно подобранный
состав питательной среды. В состав питательных сред
входят макро- и микроэлементы (N, Р, K, Са, S, Mg, Fe,
В, Zn, Сu, Со, Mn, J, Мо); витамины B1, В6, В12, РР и
другие; углеводы
(сахароза); фитогормоны.
Стандартной питательной средой для
культивирования микроклубней картофеля in vitro
является среда следующего состава:
Макроэлементы по прописи MS
Микроэлементы по прописи MS
Источники железа
Витамины по прописи MS + аденин - 0,25 мг/л
Источник углерода: сахароза - 70 г/л
Агар-агар - 7 г/л
Гормоны: ИУК-1мг/л
pH - (5,7±0,1). [Н.А.Кузьмина Поддержание и
сохранение клеточных культур.- Учебник по
биотехнологии, 2006-2009.]
Технической задачей изобретения является
усовершенствование питательной среды с целью
повышения степени клубнеобразования.
Сущность предлагаемого изобретения заключается
в следующем.
Для индуцирования микроклубней картофеля,
разработана питательная среда, отличающаяся от
стандартной питательной среды тем, что в
питательную среду дополнительно введен новый
ингредиент - хлор холин хлорид и содержание
сахарозы увеличено до 90 г/л.
С целью получения безвирусных микроклубней в
качестве производственного материала использованы
пробирочные растения 5 районированных в
Акмолинской области сортов картофеля: Латона,
Невский, Романо, Фреско, Шагалалы. Пробирочные
растения расчеренкованы, каждый из ростков
содержит лист и пазушную почку, и черенки in vitro
посажены на твердые питательные среды в чашки
Петри. Процесс культивирования микроклубней
осуществлялся в 5 этапов в климатической камере
роста.
1 этап - высадка расчеренкованных пробирочных
растений на специфические среды и разрастание
ростков: световой день 16 часов, температура 25°С
(4 недели).
2 этап - полученные ростки микроклубеньков в
стадии быстрого размножения переносят в
высокотемпературный сосуд для роста; температура
30°С, световой день 16 часов (1 неделя).
3 этап - культивирование микроклубеньков в
низкотемпературной камере роста: температура 10°С и
полная темнота (1 неделя).
4 этап - ростки микроклубней засевают на
индукционные среды для образования микроклубней,
плотно закрывают парафином и культивируют с
температурным режимом: в режиме «день» -
температура 20°С, в режиме «ночь» - температура
12°С, фотопериод -6/18, свет 500 люкс (10 дней).
5 этап - культивирование микроклубней с
температурным режимом: в режиме «день» -
температура 20°С, в режиме «ночь» - температура
12°С при полной темноте 50 дней.
Пример 1.
Стандартная питательная среда содержит:
Макроэлементы по прописи MS
Микроэлементы по прописи MS
Источники железа
Витамины по прописи MS + аденин - 0,25 мг/л
Источник углерода: сахароза - 70 г/л
Агар-агар - 7 г/л
Гормоны: ИУК-1 мг/л
рН-(5,7±0,1).
Результаты эксперимента представлены ниже в
таблице.
Пример 2.
В составе стандартной питательной среды
содержание сахарозы увеличено до 90 г/л.
Макроэлементы по прописи MS
Микроэлементы по прописи MS
Источники железа
Витамины по прописи MS + аденин - 0,25 мг/л
Источник углерода: сахароза - 90 г/л
Агар-агар - 7 г/л
Гормоны: ИУК-1 мг/л
pH - (5,7±0,1).
Результаты эксперимента представлены ниже в
таблице.
Пример 3.
В питательную среду с содержанием сахарозы
90 г/л введен новый ингредиент - хлор холин хлорид в
концентрации 100 мг/л.
Макроэлементы по прописи MS Микроэлементы
по прописи MS Источники железа
Витамины по прописи MS + аденин - 0,25 мг/л
Источник углерода: сахароза - 90 г/л
Агар-агар - 7 г/л
Гормоны: ИУК-1 мг/л
Хлор холин хлорид - 100 мг/л
pH - (5,7±0,1).
Результаты эксперимента представлены ниже в
таблице.
Пример 4.

3. 29689
3
В питательную среду с содержанием сахарозы
90 г/л введен новый ингредиент - хлор холин хлорид
в концентрации 500 мг/л.
Макроэлементы по прописи MS Микроэлементы
по прописи MS Источники железа
Витамины по прописи MS + аденин - 0,25 мг/л
Источник углерода: сахароза - 90 г/л
Агар-агар - 7 г/л
Гормоны: ИУК-1мг/л
Хлор холин хлорид - 500 мг/л
pH - (5,7±0,1).
Результаты эксперимента представлены ниже в
таблице.
Таблица
Сравнение роста микроклубней на разных питательных средах
Варианты опытовПоказатель роста
Стандартная среда
(пример 1)
Стандартная среда с
повышенным
содержанием
сахарозы до 90 г/л
(пример 2)
Стандартная среда с
повышенным
содержанием
сахарозы до 90 г/л +
100 мг/л XXX
(пример 3)
Стандартная среда с
повышенным
содержанием
сахарозы до 90 г/л +
500 мг/л XXX
(пример 4)
Сорт Латона
Количество клубней в
чашке Петри, шт
4,4±0,9 5,5±1,1 7,3±4,6 6,8±3,1
Размер клубней, мм 3,1±1,0 3,3±1,7 3,4±2,2 5,6±1,9
Сорт Невский
Количество клубней в
чашке Петри, шт
4,7±1,4 5,0±1,9 7,6±5,4 6,9±2,6
Размер клубней, мм 3,0±0,8 3,4±1,3 3,7±2,1 5,5±1,0
Сорт Романо
Количество клубней в
чашке Петри, шт
4,5±1,2 5,4±2,1 7,8±3,7 6,9±3,6
Размер клубней, мм 3,3±0,7 3,6±1,0 4,2±1,5 4,1±1,2
Сорт Фреско
Количество клубней в
чашке Петри, шт
4,0±0,9 4,9±2,2 10,5±9,4 7,1±1,4
Размер клубней, мм 3,0±1,1 3,2±0,9 3,5±0,8 5,3±1,4
Сорт Шагалалы
Количество клубней в
чашке Петри, шт
5,7±2,2 7,0±3,8 9,8±6,7 8,4±2,8
Размер клубней, мм 2,9±1,4 3,3±0,9 4,0±1,8 5,2±2,1
Как видно из приведенных данных,
предлагаемые для культивирования микроклубней
картофеля модифицированные питательные среды,
содержащие в качестве источника углеводного
питания повышенное содержание сахарозы до
90 г/л, позволяют:
- повысить продуктивность клубнеобразования в
среднем на 6,4 - 25%;
- увеличить размер клубней в среднем на 6,5 -
13,8% в зависимости от генетических особенностей
сорта.
Введение в состав питательной среды с
повышенным содержанием сахарозы хлор холин
хлорида приводит к:
- повышению продуктивности
клубнеобразования в среднем: при вводе 100 мг/л на
32,7-114% и при вводе 500 мг/л на 20-44,9%;
- увеличению размера клубней в среднем: при
вводе 100 мг/л на 3-21,2% и при вводе 500 мг/л на
13,9-69,7%;
в зависимости от генетических особенностей
сорта.
Таким образом, для коммерческого производства
микроклубней сортов картофеля: Латона, Невский,
Романо, Фреско, Шагалалы для индукции
клубнеобразования рекомендовано повысить в
питательной среде содержание сахарозы до 90 г/л и
добавлять хлор холин хлорид в концентрации
100 мг/л или 500 мг/л в зависимости от генетических
особенностей сорта. Это позволит повысить степень
клубнеобразования и увеличить размер
микроклубней.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Питательная среда для культивирования
безвирусных микроклубней картофеля in vitro,
содержащая макроэлементы по прописи среды
Мурасиге-Скуга (MS), микроэлементы по прописи
MS, источники железа, витамины по прописи MS,
аденин, сахарозу, агар-агар, pH (5,7±0,1),
отличающаяся тем, что в питательную среду
дополнительно вводят хлор холин хлорид и
увеличивают содержание сахарозы до 90 г/л при
следующем составе среды:
Маточный раствор MS 1 20 мл/л
Маточный раствор MS 2 20 мл/л
Маточный раствор MS 3 20 мл/л

4. 29689
4
Миоинозитол 100 мг/л
Тиамин хлорид 1 мг/л
Пиридоксин 1 мг/л
Аскорбиновая кислота 25 мг/л
Аденин 0,25 мг/л
Гормоны: ИУК 1 мг/л
Хлор холин хлорид 100 мг/л или 500 мг/л
(в зависимости от генотипа картофеля)
Сахароза 90 г/л
Агар-агар 7 г/л
рН-(5,7±0,1).
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор К. Нгметжанова