VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Картофель является одной из ведущих сельскохозяйственных культур страны, так как является одним из основных продуктов питания людей.Картофель используется как сырье в легкой, пищевой и фармацевтической промышленности, используется в рационе кормления животных. В среднем клубни содержат 22% крахмала и 2% белков, 1% сахаров,витамины С, В₁, В₂, В₆.Большое значение имеет картофель как источник минеральных веществ. В картофеле они в основном представлены солями калия и фосфора; имеются также натрий, кальций, магний, железо, сера, хлор и микроэлементы — цинк, бром, кремний, медь, бор, марганец, йод, кобальт и др. Общее содержание золы в клубне около 1 %, в том числе (в мг%): Р — 60, — 21, Mg — 23, Са — 10. Минеральные элементы в клубне в основном находятся в легкоусвояемой форме и представлены щелочными солями, которые содействуют поддержанию щелочного равновесия в крови [1]. В условиях рыночной экономики в стране появилась новая отрасль производства пищевой промышленности - переработка картофеля в высококачественные продукты питания и крахмал.

Ежегодный суммарный годовой урожай картофеля в мире составляет 328 млн. т (2008 г.), из них на Россию приходится 37млн. тонн. Средняя урожайность картофеля в Омской области составляет около 12,8 т с 1 гектара хотя расчетная потенциальная продуктивность большинства сортов превышает 45-60 т с 1 гектара. Одной из причин такой низкой урожайности является широкое распространение болезней, вредителей и сорняков, несоблюдение агротехнических мероприятий, ежегодно теряется от 10 до 60 % урожая [2]. Импорт картофеля из стран ближнего и дальнего зарубежья не оправдывает себя с экономической и стратегической точки зрения, т.к. по данным Федеральной таможенной службы, в январе—марте 2011 года в Россию ввезено 612 тыс. т картофеля, что в восемь раз превосходит объем импорта за первый квартал 2010 года и почти соответствует всему объему импорта за 2010 год (657 тыс. т). В 2009 году было ввезено 374 тыс. т картофеля. При этом не производится контроль качества семенного и товарного картофеля [3].

Картофель подвержен поражению многими вирусами (X, Y, S, F, M, A, L и др.). Эти вирусы вызывают такие болезни картофеля, как мозаика листа, скручивание листьев картофеля, морщинистая мозаика, желтая карликовость и др. От больного к здоровому растению, вирусы передаются двумя путями: контактным и насекомыми через их ротовой аппарат, содержащий микрокапли сока и, соответственно, вирусные частицы. Почти все вирусы, попав в организм растения, некоторое время могут находиться в скрытом состоянии, не вызывая внешних симптомов. Инфекция снижает урожайность культуры, содержание крахмала в клубнях, влияет на другие качественные показатели. Пораженные растения сами становятся источником инфекции

Известно, что вирусы картофеля распространяются по флоэмным элементам, и на этом свойстве основано оздоровление растений invitro. Апикальные меристемы побегов свободны от вирусов, в них нет дифференцированных флоэмных элементов. Поэтому верхушки растений содержат меньшее количество вирусов по сравнению с другими частями. Апикальная меристема представляет собой конус активно делящихся клеток, и она почти свободна от вирусной инфекции. Концентрацию вирусов можно снизить также, выдерживая растения при повышенной температуре (термотерапия), или обрабатывая их веществами, ингибирующими развитие вирусов (хемотерапия). В сочетании с термо- и хемотерапией (обработка растений метод верхушечной меристемы в настоящее время является наиболее эффективным способом оздоровления растений.

Современное семеноводство картофеля широко использует биотехнологический метод апикальной меристемы для освобождения от вирусной инфекции. Схема производства безвирусных клубней включает получение микрорастений (клонов) картофеля, затем высадку их в теплицe или под укрытия для избежания контакта с насекомыми, в результате чего получают супер-супер элиту (обычно в виде миниклубней). При высадке микроклубней в полевые условия получают суперэлитный материал в виде клубней обычных размеров. Элитный посадочный материал картофеля сохраняет устойчивость к вирусным заболеваниям и урожайность в течение 5-8 лет.

Получение растений из отработанных в селективных условиях каллусных клеток возможно благодаря уникальному свойству растительной клетки – ее тотипотентности. Приемы культивирования растительных клеток и регенерации из них растений разработаны для многих сельскохозяйственных культур, что позволяет реализовать возможности клеточной селекции для создания новых сортов растений [4]. Мощным источником генетического разнообразия растений является сомаклональная изменчивость, возникающая при прохождении растениями стадии неорганизованного роста или при длительном культивировании в условиях invitro.

Изучение методов повышения эффективности безвирусного семеноводства картофеля, обеспечивающих повышение устойчивости к вирусам является актуальным и представляет большой теоретический и практический интерес для агропроизводства страны.

Создание новых исходных форм, линий и сортов картофеля, как методами традиционной селекции, так и современной биотехнологии (клеточная селекция, генная инженерия), адаптированных к различным почвенно-климатическим условиям, имеет большую перспективу.

Экономическая эффективность производства продукции в аграрной сфере остается низкой. Сложившиеся на рынке цены на продукцию сельского хозяйства не обеспечивают достаточную рентабельность производства и, соответственно, возможности расширенного воспроизводства основных средств и почвенного плодородия. Поэтому основными целями государственного регулирования сельского хозяйства на современном этапе выступают: развитие конкурентоспособного и устойчивого сельскохозяйственного производства.Производство продовольственного картофеля при достаточно высокой урожайности является высокорентабельным по сравнению с другими видами сельскохозяйственных культур. Обязательным условием получения высоких урожаев картофеля является использование качественного семенного материала. В этой целью применяют современные биотехнологические методы получения оздоровленного картофеля такие как микроклональное размножение.

Микроклональное размножение позволяет получать посадочный материал картофеля, свободный от вирусов, грибов и бактерий. Технология микрокронального размножения картофеля имеет высокий коэффициент размножения, позволяет проводить круглогодичные работы, экономить площади, необходимые для выращивания посадочного материала.

В настоящее время в России существует проблема рентабельности элито- и картофелевыращивающих хозяйств, связанная с низким качеством семенного материала и отсутствием высокоурожайных сортов, приспособленным к местным почвенно-климатическим условиям. В создавшейся ситуации отечественные сорта довольно быстро утрачивают конкурентоспособность и могут быть вытеснены зарубежными сортами. Для решения этой проблемы требуется создание банка данных сортообразцов картофеля мировой и российской селекции для создания сортового ресурса. Это позволит создать фонд оздоровленного посадочного материала большинства сортов путем проведения тщательного отбора лучших и чистых репродукций, свободных от вирусных инфекций.

Список литературы:

1. Барабанов Е.И. Ботаника: учебик для студ.высш.учеб.заведений. — М: Издательский центр «Академия», 2006. — С. 331. — 448 с.

2. Б.В.Анисимов, Г.Л. Белов и др. Защита картофеля от болезней, вредителей и сорняков — М.: Картофелевод, 2009 г -272 с.

3. Кузьменко А.Н. Импорт картофеля в Россию бьет рекорды [Электронный ресурс] /А.Н. Кузьменко — М..: Инновации, 2011. — Режим доступа: http://rbcdaily.ru/market/562949980203876. (дата обращения: 17.01.14).

4. Shiba H., Takayama S. RNA Silencing Systems and Their Relevance to Allele-Specific DNA Methylation in Plants // Biosci. Biotechnol. Biochem. - 2007. - V. 71. - P. 2632–2646.

Код для цитирования: Скопировать