початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2075289

СПОСІБ МАСОВОГО ОТРИМАННЯ мікробульб КАРТОПЛІ

Ім'я винахідника: Хіюк Іонг [KR]; Янг-Ріол Ліу [KR]; Йу-Бонг Хонг [KR]; Сеунг-Гьюн Янг [KR]; Хенг-Сун Лі [KR]; Яд Хеунг Джон [KR]; Енг-Сук Ку [KR]
Ім'я патентовласника: Корея Інстітьют оф Саєнс енд Текнолоджі (KR)
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1990.03.07

Використання: сільське господарство і біотехнологія. Суть винаходу: масове розмноження мікробульб включає індукцію вільних від вірусу мікроклубнегенних паростків, обробку їх низькою температурою і культивування на модифікованій живильному середовищі, поміщаючи паростки в плоскі культиваційні судини, витримують на твердому живильному середовищі протягом тижня на світлі при 30 ^{o C} і протягом наступної тижні в темному місці при 10 ^{o C,} а потім при 6-годинному фотоперіоде із забезпеченням температури повітря 20 ^{o C} вдень і 12 ^{o C} в нічний час. Процес здійснюється при зазначених складах поживних середовищ.

ОПИС ВИНАХОДИ

Цей винахід відноситься до нового способу масового виробництва штучного насіннєвої картоплі (мікробульб картоплі), вільного від патогенів (особливо вірусів), котрі використовують техніку культивування рослинної тканини.

Картопля є видом рослини, який належить до сімейства пасльонових і характеризується вегетативним розмноженням за допомогою бульб. Однією з найсерйозніших проблем, звичайно, що є для більшості технічних культур вегетативного розмноження, є зниження рівня, викликане вірусною інфекцією, і в разі картоплі шкоди, викликаний ним, є особливо серйозним (Manzer FE Merriam DC and Helper PR 1978. Am. Potato Jour. 55: 601 609. Schultz EC and Bonde R. 1944. Am. potato J. 21: 278 283. Wright NS 1977. Am. potato J. 54: 147 149. Корейська програма насіннєвої картоплі: організація, вплив, результати. 1987. Міжнародний центр картоплі. стор. 19 24). Тому забезпечення поставок вільного від вірусу насінної картоплі відіграє вирішальну роль у вирішенні врожайності технічної культури картоплі щороку.

Добре відомо, що більшість вірусної інфекції викликається рослинної попелиць, яка може легко переносити вірус через свій рот. Тому для того, щоб виробляти вільний від вірусу насіннєву картоплю, виробнича площа повинна бути розташована на високогірній площі, де популяція рослинної тлі, що переносить віруси, є дуже низькою. Однак при використанні цього традиційного методу ефективність виробництва вільного від вірусу насінної картоплі так низька, що дуже важко проводити величезну кількість насінної картоплі хорошої якості, яке необхідно щорічно.

Нещодавно завдяки швидкому розвитку техніки культивування рослинної тканини стало можливим масове розведення багатьох різновидів рослин, використовуючи in vitro техніку. У разі картоплі система швидкого розведення вільних від вірусу растеньиц, використовуючи техніку культивування точки зростання, добре підтверджена (Goodwin PB Kim YC and Adisarwanto, T. 1980. Potato Res. 23 9 23. Hussey G. and Stacey NJ 1981. Ann. Bot. 48: 787 796. Roset S. and Bokelmann GS 1976. Potato Res 19 173 178) і вже використовується на комерційній основі в деякій мірі. Однак, виходячи з ефективності виробництва, вищезгадана система має кілька серйозних недоліків, один з яких полягає в тому, що процес трансплантації з in vitro в грунт є процесом, що вимагає такого часу і праці, що завжди необхідна інтенсивна увага і таким чином під час цього процесу багато in vitro пророслі ніжні картопляні паростки не можуть витримати раптової зміни навколишнього середовища.

З 1970 є кілька повідомлень про освіту мікроклубеньков картоплі in vitro, але ефективність виробництва виявилася настільки низькою, що дослідники використовували явище освіти мікробульб тільки в якості експериментального інструменту для вивчення фізіології клубнеобразования картоплі (Garcia-Torres L. and Gomez-Campo C. 1973. Potato Res. 16: 732 79. Abbott AJ and Belcher AR 1986. Jnplant Tissue Culture and its Agricultural application wortus Butter, pp. 113 122. Hussey G. and Stacey NJ 1984. Ann. Bot. 53 565 578).

Нещодавно і зроблено декілька спроб отримати в великих кількостях вільний від вірусу хорошої якості насіннєву картоплю шляхом вирощування мікробульб картоплі, виробленого in vitro з використанням способу культивування в рідкому поживному середовищі (Wang PJ and HU. CY 1982. Amer Potato Jour 59: 33 39. International patent application Number: PCT / HU 86/00053, 1986). Однак ефективність виробництва мікробульб з використанням вищезазначених методів все ще занадто низька, для того щоб замінити натуральний насіннєву картоплю. Більш того, мікробульб, які були отримані вищезгаданими способами культивування в рідкому поживному середовищі, мають кілька вирішальних недоліків, таких як легке висушування під час зберігання і часто зустрічається скління мікробульб, що робить непридатним штучний насіннєву картоплю. Незважаючи на ці проблеми, мікроклубенькі картоплі, які утворюються під час культивування рослинної тканини паростків картоплі, мабуть, можуть бути використані в якості одного з шляхів заміни точок росту картоплі, тому що мікробульб картоплі є значно менш ніжними і з ними легше маніпулювати на стадії трансплантації, ніж з рослинки, отриманими при культивуванні рослинної тканини. Зрештою завдяки характерній рисі вегетативного розмноження картоплі кількість насінної картоплі, необхідного щорічно, так величезна, що, навіть якщо мікробульб повинні довести своє практичне значення, важливість зводитиметься до нуля, якщо не розвивати будь-якої шлях масового виробництва величезної кількості мікроклубеньков на малій площі і таким чином забезпечувати ними фермерів за низькою ціною, достатньою, щоб замінити натуральний насіннєву картоплю.

Тому в цьому винаході ми маємо намір розвинути новий спосіб масового виробництва мікробульб картоплі за ціною, досить низькою, щоб забезпечити ними безпосередньо фермерів в якості реальних замінників натурального насіннєвої картоплі.

Відповідно до цього деякі цілі та переваги нашого винаходу полягають у розвитку нового способу культивування рослинної тканини для масового виробництва штучного насіннєвої картоплі (мікроклубеньков картоплі), вільного від патогена, який буде здатний замінити натуральний насіннєву картоплю або бути використаним як заміняє насіннєву картоплю, безпосередньо передуючи виробництва натурального насіннєвої картоплі. Як результат цього винаходу зараз стає можливим масове виробництво штучного насіннєвої картоплі, по крайней мере більш ніж в 30 разів ефективніше, ніж вже відомий спосіб виробництва мікроклубеньков. Таким чином, завдяки цьому винаходу можливо виробляти штучний насіннєву картоплю по значно дешевшою ціною, достатньою, щоб забезпечити фермерів в якості замінника натурального насіннєвої картоплі. Інші цілі і переваги нашого винаходу стануть очевидними з розгляду фігур і детального опису винаходу.

Фіг. 1. Паростки, що дають мікроклубенькі сорти "Суперіор", які швидко проросли на штучних середовищах для культивування в чашці Петрі.

Фіг. 2. Мікроклубенькі картоплі сорту "Суперіор", які швидко утворилися на штучних середовищах для культивування в чашці Петрі.

	Фіг. 3. Мікроклубенькі картоплі сорту "Суперіор", які зберігалися стерильно в чашці Петрі при низькій температурі протягом тривалого періоду зберігання. Фіг. 4. Картопля безпосередньо перед збором врожаю, отриманий проростанням мікроклубеньков. Фіг. 5. Середній вихід картоплі, зібраного з рослини, отриманого з одного мікроклубенька сорти "Суперіор". Весь спосіб масового виробництва штучного насіннєвої картоплі нашого винаходу становить кілька стадій. Наступні експерименти проілюструють більш детально, що реально є винахід, але з цього не випливає, що цей винахід обмежується ними.

Експериментальний приклад 1. Основа способу для індукції, догляд і масове проростання паростків, дають мікроклубенькі вільного від вірусу картоплі.

В якості експериментального матеріалу використовують вільний від вірусу картопля сорту "Суперіор", який отримують від Horticultural Experiment Station of the Rural Development Administration. Його очищають промиванням в проточній воді з крана, замочують у 70% етиловому спирті протягом 3 хвилин, поверхня стерилізують 20 Клорокс (промисловий) протягом 10 хвилин і в кінці кінців висівають в квадратні горщики, містять автоклавуватися грунт (вермикуліт перліт 1: 1) . Приблизно через тиждень починається проростання бульб, яке спостерігається в камері для росту в режимі 16-годинного світлового дня при постійній температурі культивування (25 ^{o C).}

Через два тижні, коли паростки виростуть в середньому до довжини 5 10 см, точки зростання (1 2 см довжини) зрізають і використовують в якості базового матеріалу для культивування точок зростання. Зрізані паростки промивають стерилізованої дистильованою водою 3 рази, замочують у 70 етиловому спирті протягом 30 секунд, поверхня стерилізують 10 Клорокс протягом 10 хвилин і висівають в кінці кінців на рідкому або твердому середовищах специфічної формули (див. Таблиці 1, 2) для індукції і розростання паростків, що дають мікроклубенькі.

Умови навколишнього середовища камер для зростання були в цей час ідентичні умовам проростання материнської бульби. Через тиждень після висівання при цих же самих зовнішніх умовах культивування пазухи паростки починають з'являтися і в більшості випадках через 3 4 тижні вони ростуть так швидко, як це потрібно для субкультури. У той же самий час застосовують техніку розмноження відводками для того, щоб стимулювати максимально індукцію пазушних паростків, але в разі судин або випробувальних трубок техніка вимагає так багато майстерності, що в цьому експерименті паростки культивують в плоских чашках Петрі (діаметр 10 см, висота 1, 5 см), отримуючи таким чином in vitro розмноження автоматично, що приводить в результаті до значного збільшення числа пазушних паростків (див. таблицю 3). Загалом, швидкість росту паростків в рідкому поживному середовищі для культивування перевершувала швидкість росту паростків в твердому живильному середовищі. Але коли субкультури залишалися протягом тривалого періоду в рідкому поживному середовищі, часто відбувалася дегенерація або заскловування паростків, обумовлене надлишковою абсорбцією вологи, перешкоджаючи нормальному росту паростків картоплі in vitro. В результаті, використовують на початковій стадії тільки рідкі поживні середовища та потім застосовують головним чином тверді поживні середовища.

Відзначається, що справа в тому, що не всі паростки, розмноження на штучних середовищах для культивування, здатні утворювати мікроклубенькі при перенесенні на наступну стадію для формування мікроклубеньков, але тільки паростки з унікальними ознаками, іншими словами, зі слабко видовженими міжвузля з не мають стебла листям , з сильними країнами і особливо паростки з нирками на кінцях пагонів (див. фіг. 1), здатні утворювати мікроклубенькі в великих кількостях (див. таблицю 5). Отже, ми назвали паростки з такими специфічними ознаками, як "паростки мікроклубеньков" і їх зареєстрували і депонували в Korean Type Culture Sollection як патентованих ліній рослинних клітин ( "Суперіор", патентована лінія клітин N 8445 р). Такі паростки, що дають мікроклубенькі картоплі, утворюються виключно на індукційних середовищах для освіти мікроклубеньков специфічного складу і, будучи раз сформовані, вони зберігають свої характеристики навіть після щонайменше 24-разового послідовного культивування в рік.

Експериментальний приклад 2. Спосіб масового виробництва мікроклубеньков картоплі.

Паростки мікроклубеньков в стадії швидкого розмноження, проілюстровані в експериментальному прикладі 1, були спочатку перенесені в високотемпературний посудину для зростання (30 ^{o C)} (інші умови культивування ідентичні з вищезгаданими середовищами швидкого розмноження паростків мікроклубеньков) на тиждень і потім були перенесені в низькотемпературну (10 ^o C) камеру зростання в повну темряву протягом іншого тижня. Після низькотемпературної обробки паростки мікроклубеньков були засіяні на індукційні середовища для освіти мікроклубеньков (див. Таблиці 2 і 4), щільно заплавлені парафіном і культивовані в камері зростання, в якій денну температуру підтримували при 20 ^{o C} і температуру в нічний час підтримували при 12 ^{o C} , в той час як фотопериод становив 6 годин світла і 18 годин темряви. Інтенсивність світла становила близько 500 люкс. Для того, щоб використовувати повністю простір камери зростання, ми штабелювати чашки Петрі настільки, наскільки це було можливо. У більшості випадків після приблизно 10 днів їх переносили в такі умови для індукції мікроклубеньков, що починали формуватися мікроклубенькі картоплі і після від 40 до 50 днів періоду культивування утворювалися мікроклубенькі, такі маленькі, як соєві боби, в кількості більш ніж 10 штук в середньому на чашку Петрі. (Див. Фіг. 2).

При зростанні додають до середах культивування інгібітор росту, такий як фосфон D, Amo 1618, В-905 (N-диметил-амінополуамід бурштинової кислоти) і Хлор Холін Хлорид (ХХХ) при концентрації 50 ппм. Ефективність виробництва мікроклубеньков значно збільшується.

У разі сорти "Суперіор" було проведено порівняльне вивчення щодо ефективності виробництва на одиницю простору культивування одним посудиною, яке показало відмінність результатів між традиційним способом культивування в посудині з рідким живильним середовищем з використанням немікроклубенькових паростків і способом культивування на твердому живильному середовищі в чашці Петрі з використанням дають мікроклубенькі паростків, розвиненим в цьому винаході, включаючи всі інші обробки для збільшення швидкості індукції мікроклубеньков. І результати представлені в таблиці 6 і таблиці 7.

Експериментальний приклад 3. Спосіб тривалого зберігання мікроклубеньков картоплі і способи пригнічення і стимулювання проростання під час зберігання.

Мікроклубенькі сорти "Суперіор", отримані кількісно в чашках Петрі, стерильно збирають, промивають стерилізованої дистильованою водою 3 і 4 рази, очищаючи таким чином від середовищ культивування, що залишилися на поверхні. Потім їх розкладають і сушать всередині чистого стелажа до тих пір, поки волога повністю не сумнівайся з поверхні. Після висушування мікроклубенькі поміщають в порожні стерильні чашки Петрі і щільно закривають трьома шарами парафинированной плівки і витримують в холодильнику при низькій температурі 4 ^{o C} (див. Фіг. 3). Після приблизно 2 місяців витримки в холодильнику спокій порушують і потім пророщують з легкістю, залишаючи при кімнатній температурі або протягом двох тижнів або близько цього при необхідності (див. Таблицю 8). Там, де необхідно зберегти їх протягом тривалого часу без пророщування, їх попередньо обробляють розчином абсцизовой кислоти 5 мг / л протягом 3 годин до остаточного зберігання при низькій температурі. Таким шляхом можна зберегти мікроклубенькі в здорових умовах протягом більше року, поки не підтвердиться, що втрачена здатність до проростання або завдано шкоди (див. Таблицю 9). Там, де необхідно отримати проростання незабаром після збору врожаю, легке проростання виявляється можливим способом порушення спокою за допомогою обробки гібберелліновой кислотою або поряд з обробкою на теплій водяній бані при температурі 38 ^{o C} до обробки гібберелліновой кислотою (див. Таблицю 8). Цей вид обробок гиббереллином і високою температурою був і використаний для скорочення періоду, необхідного для проростання в разі мікроклубеньков, спокій яких вже порушено (див. Таблицю 10).

Експериментальний приклад 4. Тест на вихід мікроклубеньков картоплі сорту "Суперіор".

Ми провели контрольний експеримент, щоб порівняти урожай, вирощений за допомогою натурального змінного картоплі, з урожаєм, вирощеним за допомогою мікроклубеньков картоплі. Коли довжина пагонів проростають мікроклубеньков сягала 2 3 мм довжини після обробки для проростання, як описано в експериментальному прикладі 3, мікроклубенькі висаджували безпосередньо в грунт. На ранній стадії зростання мікроклубеньков був досить слабким у порівнянні з ростом натурального змінного картоплі, але після середньої стадії вони виявляли дуже швидке зростання і до часу збору врожаю, через 3 місяці після посадки, мікроклубенькі над грунтом виросли на дві третини вище, ніж натуральний насіннєву картоплю . Кінцевий вихід на рослину і показує приблизно те ж саме ставлення, як швидкість росту над грунтом. Рослина, отримане з мікроклубеньков, виробляє приблизно 507 г картоплі на рослину, в той час як натуральний насіннєву картоплю приблизно 812 г на рослину (див. Таблицю 11 на фіг. 4 і фіг. 5). Іншими словами, середній вихід мікроклубеньков картоплі досягав близько 60 70% від натурального насіннєвої картоплі, якщо їх висаджували тим же самим способом, як і натуральний насіннєву картоплю. Однак оскільки рослини, отримані з мікроклубеньков, були багато менше, ніж рослини, отримані з натурального насіннєвої картоплі, то, мабуть, можлива більш щільна посадка для того, щоб збільшити вихід на акр.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб масового отримання мікробульб картоплі, який передбачає індукцію вільних від вірусу мікроклубнегенних паростків виду "Супфіор" на середовищі для індукції мікробульб, обробку мікроклубнегенних паростків при низькій температурі і культивування оброблених паростків на модифікованому середовищі для індукції мікроростков, що містить додатково інгібітор росту, для отримання мікроростков , що відрізняється тим, що здійснюють індукцію мікроклубнегенних паростків і отримання мікробульб на твердому середовищі, що міститься в укладаються відповідно судинах плоских чашках Петрі, витримують паростки протягом 1 тижня на світлі при 30 ^o С і протягом наступного тижня в темряві приблизно при 10 ^o С і отримують мікробульб культивуванням зазначених витриманих паростків протягом 6 ч при 20 ^o С на світлі і протягом 18 год при 12 ^o С в темряві.

2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що мікроклубнегенние паростки індукують на твердому середовищі, що має наступний склад, мг / л:

• Амонію нітрат 2000
• Калію нітрат 2500
• Кальцію хлорид двуводний 440
• Магнію сульфат семиводний 370
• Калію фосфат 170
• Натрій ЕДТА 37,25
• Заліза сульфат семиводний 27,85
• Марганцю сульфат одноводного 16,9
• Борна кислота 6,2
• Цинку сульфат семиводний 8,6
• Калію йодид 0,83
• Натрію молібдат двуводний 0,25
• Міді сульфат пятіводного 0,025
• Кобальту хлорид шестіводний 0,025
• миоинозитола 100
• Аскорбінова кислота 50
• Гіберелова кислота 0,1
• Зеатин рібозід 0,1
• сахароза 20000
• агар 10000
• ціанокобаламін 1,5
• Фолієва кислота 0,5
• рибофлавін 0,5
• біотин 1
• холінхлорид 1
• Кальцію пантотенат 1
• Тіаміну хлористоводнева сіль 1
• нікотинамід 2
• Піридоксин HCl 2
• Парааминобензойная кислота 0,5

3. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що мікробульб отримують на твердому середовищі, що має наступний склад, мг / л:

• Амонію нітрат 1000
• Калію нітрат 1500
• Кальцію хлорид двуводний 440
• Магнію сульфат семиводний 370
• Калію фосфат 500
• Na ₂ ЕДТА 37,25
• Заліза двовалентного сульфат семиводний 27,85
• Марганцю сульфат одноводного 16,9
• Борна кислота 6,2
• Цинку сульфат семиводний 8,6
• Калію йодид 0,83
• Натрію молібдат двуводний 0,25
• Міді сульфат пятіводного 0,025
• Кобальту хлорид шестіводний 0,025
• миоинозитола 100
• Зеатин рібозід 0,1
• Аскорбінова кислота 50
• Хлорхолінхлорид, або фосфон D, або Amo-1618, або В-905 100
• сахароза 90
• агар 10
• ціанокобаламін 1,5
• Фолієва кислота 0,5
• рибофлавін 0,5
• біотин 1
• Хлорид холіну 1
• Кальцію пантотенат 1
• Тіаміну хлористоводнева сіль 1
• нікотинамід 2
• Піридоксин HCl 2
• Парааминобензойная кислота 0,5о

Версія для друку
Дата публікації 06.03.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів