Плодоводство
и виноградарство Юга России
Интерес к фенольным соединениям красных вин объясняется их высокой биологической активностью, участием в регулировании различных процессов и высокой реакционной способностью. Они содержат большее количество природных антиоксидантов, обеспечивающих профилактику многих заболеваний и корректирующих антиоксидантный статус человека. Это определяет высокую значимость красных вин в рационе питания человека. В качестве объекта исследований мы использовали виноград красных сортов Каберне-Совиньон, Мерло, Саперави, а также виноград сортов новой селекции, произрастающих в различных виноградо-винодельческих зонах Краснодарского края и в Республике Крым. Проведен анализ запаса фенольных соединений в целях выявления возможности использования продуктов переработки винограда – вина и концентратов для энотерапии. Анализ полученных в исследовании данных свидетельствует о том, что имеется существенная разница в концентрациях большинства компонентов фенольного комплекса красных столовых вин. При этом разным группам полифенолов соответствуют разные виды биологической активности. Было установлено, что красные сорта винограда Саперави и Каберне-Совиньон накапливают достаточно высокие количества фенольных соединений, в том числе антоцианов. Поэтому сделано заключение, что эти сорта винограда могут быть использованы в изготовлении вин для их последующего использования в санаторно-курортном комплексе. Сорта винограда отечественной селекции – Гармония, Красностоп анапский, Голубок – способны накапливать большее в сравнении с классическими сортами количество фенольных соединений. Это позволяет рекомендовать указанные сорта винограда для использования в производстве красных столовых вин при энотерапии.
Одним из способов повышения эффективности размножения виноградных растений in vitro является метод индукции множественных побегов на различных типах питательных сред. Этим методом можно значительно повысить коэффициент размножения растений и, следовательно, добиться увеличения производства посадочного материала, свободного от вирусной и бактериальной инфекции. Целью нашего исследования было выявление оптимальной питательной среды для индукции множественных побегов виноградных растений in vitro при помощи применения математического аппарата многокритериальной оптимизации. Исследования проводили в лаборатории культуры тканей Института виноградарства и виноделия им. В.Е. Таирова на сортах винограда Мечта, Кобзарь, Оригинал. С целью оптимизации состава питательной среды для образования множественных побегов испытывали различные варианты сред. Для повышения эффективности индукции множественных побегов винограда в культуре in vitro исследовано и доказано преимущество использования полужидких сред по сравнению с твердыми и жидкими питательными средами. С использованием методов многокритериальной оптимизации определена и подтверждена оптимальная питательная среда, а именно: полужидкая модифицированная среда МС, которая способствовала лучшей приживаемости, дифференциации, регенерации и продуктивности меристем виноградных растений. Показано, что внедрение усовершенствованного метода индукции множественных побегов способствовало повышению коэффициента размножения винограда в культуре in vitro до 1:9,5, а также снижало себестоимость микроклонов винограда на начальных этапах клонального микроразмножения на 90 %.
Цель настоящего исследования – изучение влияния салициловой кислоты, добавляемой в питательную среду, на адаптацию к нестерильным условиям растений винограда. Объектом исследований служили оздоровленные пробирочные растения винограда сортов Сибирьковый, Пино нуар и Мерло, высаживаемые в нестерильные условия после культивирования на питательных средах с различным уровнем содержания салициловой кислоты. Диапазон применяемых концентраций – от 0,14 до 14 мг/л питательной среды. При проведении исследований по адаптации к нестерильным условиям растений винограда применяли общепринятую при клональном микроразмножении in vitro плодовых и ягодных культур методику, модифицированную в лаборатории института. В процессе исследования установлено положительное влияние салициловой кислоты на приживаемость растений винограда, при переводе их в нестерильные условия, при этом часто отмечали торможение развития в вариантах, где применяли салициловую кислоту. Показано, что добавление салициловой кислоты в питательную среду повышает преадаптивность пробирочных растений винограда к нестерильным условиям. Выявлено в эксперименте, что оптимальные концентрации препарата для разных сортов винограда могут отличаться. В наших опытах чаще всего наиболее эффективными были концентрации 0,14 и 0,7 мг/л. Такие концентрации, как правило, повышают приживаемость и не влияют заметно на темпы развития растений во время доращивания. По результатам проведенных исследований установлены оптимальные концентрации салициловой кислоты в питательной среде, повышающие приживаемость растений винограда и не снижающие их ростовой активности по сравнению с контролем.
В статье приведены литературные данные о контаминации микоплазмами клеточных культур и растений при клональном микроразмножении. Представлена вредоносность контаминации и её источники. Показана необходимость проведения антибактериальной хемотерапии, основанной на свойстве антибиотиков подавлять развитие патогенной микрофлоры. При выборе антибиотика необходимым условием является отсутствие токсического действия. В связи с этим была поставлена цель разработать способы деконтаминации и улучшения качественных характеристик растений. Для проведения исследований отобраны два антибиотика: гентамицин и цефотаксим. Изучение действия антибиотика гентамицин осуществлено при микроразмножении 14 сортов винограда. Установлено, что гентамицин способствует оздоровлению от микозов, улучшению в 2-3 раза регенерации растений. Однако при этом растения проявляют признаки бактериального заражения и токсического действия антибиотика. Для уменьшения токсичности рекомендуется двухступенчатый способ внесения его в питательную среду. При первом субкультивировании в питательную среду добавляется гентамицин в концентрациях 0,05-0,3 мл/л, что обеспечивает значительное оздоровление от микоплазм. При втором субкультивировании для полного оздоровления растений рекомендуется повторное применение гентамицина в пониженных концентрациях – 0,01-0,04 мл/л. Цефотаксим в концентрациях 50-650 мг/л изучен на 5 сортах винограда. Установлено, что под действием антибиотика снижается заражение бактериальной инфекцией. Отмечено более мягкое действие цефотаксима, чем гентамицина. При его применении происходит улучшение морфогенеза культивируемых растений. При слабом инфицировании растений эффективны низкие концентрации цефотаксима – 50-250 мг/л. При заражении до 50 % растений эффективны концентрации 250-450 мг/л. Разработаны способы деконтаминации растений, основанные на применении антибиотика гентамицин в концентрации 0,1-0,01 мл/л или антибиотика цефотаксим в концентрации от 50 до 450 мг/л в зависимости от степени инфицирования пробирочных растений.
Основным способом размножения растений винограда является вегетативное размножение, которое базируется на регенерации тканей и органов растений. Одревесневшие черенки винограда, используемые для вегетативного размножения, должны быть физиологически зрелыми, а все изменения побега, связанные с его вызреванием, коррелируют с анатомической структурой побега. В связи с этим изучение анатомических структур черенков винограда является актуальным направлением исследований в виноградарстве. В представленной статье показано, что анатомическая структура однолетнего вызревшего побега винограда – один из главных критериев оценки степени вызревания лозы. Отмечено, что на структуру и вызревание побегов винограда оказывают влияние сортовые и видовые особенности растений, почвенно-климатические условия выращивания, питательный режим, применяемая агротехника и способ выращивания растений. В материалах статьи приводится краткий литературный обзор сведений о значении вызревания виноградных черенков для вегетативного размножения винограда. Показана связь между степенью вызревания, физиолого-биохимическими характеристиками и анатомическим строением однолетнего одревесневшего побега. Указывается, что предлагаемый нами способ определения процентного отношения тканей флоэмы, ксилемы и сердцевины к общему диаметру черенка и подсчет количества ситовидных трубок довольно прост в освоении, намного точнее и оперативнее ручного подсчета этих показателей. Однако отмечено, что на конечный результат может сильно повлиять качество обрабатываемых фотографий, которое зависит от навыков исследователя. В заключении указывается, что предлагаемый нами способ может дополнить существующие методики гистохимических исследований.