Разработка технологии ускоренного оригинального семеноводства туи западной на безвирусной основе
Адаптация, in vitro, ландшафтный дизайн.
Изобретение относится к области биотехнологии, и может быть использовано в лесном хозяйстве и озеленении для массового ускоренного получения посадочного материала туи западной. 
В целях решения поставленных задач был применен метод анализа, он позволил, сравнить свойства донорских растений туи западной, а именно их устойчивость к болезням и условиям местопроизрастания, а также выходу in vitro-микрочеренков из одного донорского растения туи западной, на основе полученных данных сделаны соответствующие выводы.
Функциональное направление технологии во многом определено возможностью применения новых экономических систем, позволяющие существенно увеличивать количественный,  а также качественный выход адаптированных in vitro-микрорастений туи западной оптимальных размеров, с одновременным снижением производственных и финансовых затрат. Выведенные и адаптированные растения туи западной к условиям произрастания могут использоваться в системе ландшафтного дизайна.
Интерес производителей в исследуемой технологии ускоренного оригинального семеноводства (размножения) туи западной на безвирусной основе, во многом определен возможностью применения новых экологических безопасных систем, позволяющих значительно преумножать количественный (по сравнению с аналогами (размножением черенками) выше чем в 50 раз) и качественный (адаптированные растения к условиям местопроизрастания и заболеваниям), выход in-vitro микрочеренков. Как правило, с увеличением количества получаемого посадочного материала туи западной с одновременным увеличением его качества, повышается экономическая привлекательность на фоне снижения затрат на производство более ценного посадочного материала туи западной.
Для получения посадочного материала с применением новой технологии, способного принять свойства донорских растений, а именно: устойчивость к условиям местопроизрастания и низкую подверженность к вирусным заболеваниям необходимо провести отбор донорских растений и произвести оценку каждого растения.
Отбираемые растения должны отвечать следующим требованиям:
- абсолютно  здоровый вид древесных растений туи западной по внешним признакам;
- нормальное развитие древесных растений (все черенки по толщине и высоте равномерно развиты);
- адаптированные к условиям местопроизрастания (Пензенской области) древесные растения;
- гарантированное отсутствие вирусных и иных заболеваний;
- отсутствие источников вирусного заражения и иного заражения в радиусе не менее 500 м;
- отсутствие или минимум переносчиков вирусной инфекции и иной инфекции
Те растения, на которых обнаружены даже слабые признаки проявления заболеваний, должны быть выбракованы из банка здоровых растений. Растения, прошедшие отборку составят основу банка.
В ходе отбора и анализа банка здоровых растений в чистых фитосанитарных условиях, основанного на проведении непрерывного, многократного, улучшающего отбора по показателям адаптации к условиям местопроизрастания, а так же адаптации к поражению заболеваниям необходимо создание базы клонов.
Основой для выборки базовых клонов должна составлять тщательная оценка каждого из древесных растений туи западной на наличие вирусных и иных заболеваний с дополнительной проверкой, свойств адаптации к условиям местопроизрастания, намеченных к отбору растений туи западной. 
Перед введением в  культуру in vitro необходимо провести анализ базовых клонов туи западной на соответствие условиям введения в культуру. 
Следующим этапом является разработка свободного от вирусов in vitro-материала и  заключается на основе введения в культуру in vitro  отобранных базовых клонов.
Первым этапом введения растений туи западной в культуру in vitro является подготовка помещения, оборудования, а так же  питательных сред.
Подготовка помещения и оборудования заключается главным образом в обеспечение стерильных условий проведения влажной уборки, а так же кварцевание в течение 1.5-2 часов. Стерильную посуду (пробирки, колбы) необходимо накрывать ватными пробками, фольгой и т.п, для сохранения стерильности.
Питательная среда – один из основных факторов успешного введения в культуру invitro. Основными компонентами питательной среды являются минеральные соли (микро- и макроэлементы), сахароза (источник углеводного питания), витамины и фитогармоны. Подбирая соотношения и концентрацию всех выше перечисленных веществ, можно целенаправленно подбирать их органогенное действие. Самой оптимальной концентрацией 2-5 % сахарозы как источника углеводного питания является для многих растений в том числе для тканей растений туи западной.
Должна быть использована наиболее оптимальная питательная среда с минеральной основой Мурасиге-Скуга.
Известны различные способы размножения in vitro туи западной (Thuja occidentalis L.), в частности, из зародышевых эксплантов [Indra S. Harry, Michael R. Thompson, Chin-Yi Lu and Trevor A. Thorpe In vitro plantlet formation from embryonic explants of eastern white cedar (Thuja occidentalis L.) // Tree Physiology. - 1987. - Vol. 3. - P. 273-283.]. Способ заключается в индукции почек, развитии почек, элонгации побегов, мультипликации побегов и их укоренении. Индукция почек наиболее оптимальна при культивировании зародышевых эксплантов в течение 20-25 дней на питательной среде Кворина-Лепуавра (QL) с уменьшением в 2 раза минеральных солей с добавлением сахарозы (30 г/л), инозита (100 мг/л), аспарагина (100 мг/л), никотиновой кислоты (5,0 мг/л), тиамина-НС1 (5 мг/л), пиридоксина-НС1 (0,5 мг/л), Difco Bactoaгapa (7,0 г/л) и содержащей 0,2 мг/л 6-БАП и 0,2 мг/л 2-изопентениладенина. Развитие почки достигается на безгормональной питательной среде в присутствии активированного угля. Максимальная элонгация побегов происходит на питательной среде QL с уменьшением в 2 раза минеральных солей, мультипликация побегов наиболее оптимальна на питательной среде МСМ Боммана с уменьшением в 2 раза минеральных солей в присутствии цитокинина. Далее побеги, обработанные порошкообразной ИМК, укореняются в теплице в условиях искусственного тумана. И укоренение, и последующий рост растений-регенерантов является лучшим, когда в качестве субстрата используется Redi-Earthm® . С помощью данной технологии могут быть получены ежегодно из 1 эмбриона более чем 250 растений-регенерантов. Этот способ клонального микроразмножения туи западной был расширен оптимизацией стадии мультипликации побегов, используя неразветвленные побеги, образованные in vitro [Katy A. Nour and Trevor A. Thorpe In vitro shoot multiplication of eastern white cedar (Thuja occidentalis) // In Vitro Cell. Dev. Biol. - Apr., 1993. - Vol. 29. - P. 65-71.]. Оптимальный диапазон 10-14 пазушных побегов получается при культивировании побегов в течение 3 недель на питательной среде QL с уменьшением в 2 раза минеральных солей и с добавлением 0,2 мг/л зеатина. Пересадка полученных побегов на питательную среду без цитокининов, содержащую 0,05% активированного угля, улучшает и количество, и качество образующихся пазушных побегов. Максимальная индукция пазушных почек также достигается, когда побеги выдерживаются в течение 3 часов в растворе зеатина концентрацией 219,2 мг/л, и затем пересаживаются на питательную среду QL с уменьшением в 2 раза минеральных солей и с добавлением активированного угля. Добавление 4% сахарозы в питательную среду увеличивает количество образовавшихся пазушных почек. Питательная среда с уменьшением в 2 раза минеральных солей также дает хороший результат. Побеги, полученные из различных по возрасту культур (1-5 лет), также отреагировали на примененный цитокинин; однако, вновь индуцированные побеги (4-месячные), дают значительно более высокую реакцию на цитокинин. Вышеописанный способ размножения in vitro туи западной Thuja occidentalis L. из зародышевых эксплантов разработан учеными из Канады. Основной естественный ареал туи западной располагается в юго-восточной части Канады и северной части США. Отсюда следует, что в естественных условиях произрастания туя западная дает вполне жизнеспособные семена с нормально развитыми зародышами. Указанным способом для Канады и США размножать тую очень легко. Однако для мест произрастания, где туя западная является интродуцентом и погодные условия не позволяют давать жизнеспособные семена, данный способ применен быть не может, это является основным недостатком.
Ландшафтный дизайн, озеленение, выращивание саженцев в питомниках
Денис
Плясунов
исполнитель
Отсутствует
Отсутствует
-
-
РОССИЯ
Денис
Плясунов
Сергеевич
исполнитель
РОССИЯ
62.33.02
Общие проблемы
04.01.AH
AGRICULTURE, MULTIDISCIPLINARY
04.01.KA
FORESTRY
Денис
Плясунов
Сергеевич
Разработка  технологии, организация продвижения проекта.
РОССИЯ
ФОНД СОДЕЙСТВИЯ ИННОВАЦИЯМ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФОНД СОДЕЙСТВИЯ РАЗВИТИЮ МАЛЫХ ФОРМ ПРЕДПРИЯТИЙ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СФЕРЕ"
1027739479734
СЕРГЕЙ
ПОЛЯКОВ
ГЕННАДЬЕВИЧ
Организация
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере"
Федеральные государственные бюджетные учреждения
Денис
Плясунов
Сергеевич
Физическое лицо
РОССИЯ