KƏND TƏSƏRRÜFATI NAZİRLİYİ
TƏRƏVƏZÇİLİK ELMİ TƏDQİQAT İNSTİTUTU
PUBLİK HÜQUQİ ŞƏXS
KARTOFUN TOXUMÇULUĞUNDA BİOTEXNOLOGİYA
Bakı 2021
Elmi redaktor: Ələmdar Əsgərov
Tərtib edənlər: Elmar Allahverdiyev
Mənzər Nəsibova
Şəban Maxsudov
Rəyçi: Ehtibar İbrahimov, a.e.ü.f.d., dosent
Kitab Tərəvəzçilik Elmi Tədqiqat İnstitutu Publik
hüquqi şəxsin Elmi Şurasının 09 sentyabr 2020-ci il tarixli
iclasının qərarı ilə (protokol № 3) çapa məsləhət görülmüşdür.
MÜNDƏRİCAT
Giriş......................................................................................... 4
İşin təşkili. Qablar, alətlər, materiallar.................................. 5
Qabların, alətlərin və materialların
hazırlanması və sterilizasiyası............................................... 5
Qida mühitinin sterilizasiyası................................................. 6
Bitki materialının sterilizasiyası............................................. 6
Laminar-boksun sterilizasiyası............................................... 7
Boksda iş................................................................................. 7
Meristemdən bitkilərin becərilməsi üçün qida mühiti............. 8
Mineral qidalar....................................................................... 8
Karbonlu qida.......................................................................... 9
Vitaminlər................................................................................ 9
Hormonal təbiətli boy maddələri............................................. 9
Kartofun təsərrüfat-bioloji xüsusiyyətləri................................ 10
Kartofun toxumçuluğunda virus
xəstəlikləriinin rolu................................................................. 10
İstilik terapiyası üsulu.............................................................. 12
Apikal (təpə) meristem üsulu.................................................... 12
Qapalı mühitdə (in vitro) yetişdirilən mikroyumrulardan
mini yumruların alınması........................................................ 17
Qapalı mühitdə (in vitro) mikroyumruların alınması.............. 18
Qida mühiti.............................................................................. 18
Mikroyumruların alınması məqsədilə qida
mühitinin hazırlanması............................................................. 19
Mikroyumruların alınması....................................................... 20
Məhsulun yığımı....................................................................... 21
Mikroyumruların torpağa əkilməsi.......................................... 22
Bitkilərə qulluq və yemləmə...................................................... 22
Məhsulun yığımı........................................................................ 23
Ədəbiyyat.................................................................................. 24
G İ R İ Ş
Kartof əsasən vegetativ yolla çoxaldığından onun əkilib becərilməsi ağır əmək tələb edir və alınan toxumluq material baha başa gəlir. Alınan məhsulun bəzən cəmi üçdə bir hissəsi toxum kimi istifadə edilir. Orta hesabla bir hektar sahənin kartof əkininə yumruların böyüklüyündən və əkin sxemindən asılı olaraq 2-4 ton kartof toxumu sərf olunur.
Hazırda kartofun istehsalında toxumluq kartofun alınması və bununla əlaqədar digər işlərə (saxlanması, daşınması, cücərdilməsi, kimyəvi dərmanlarla işlənməsi və s.) böyük xərclər tələb edilir. Yumruların tərkibində 75% su olduğundan onlar yığım, nəql və saxlanma zamanı mexaniki zədələnmədən qorunmalıdırlar [1]. Kartof toxumunu digər bitkilərin toxumları kimi (məsələn, buğda, arpa, pomidor və s.) bir necə il saxlamaq olmur. Ona görə də bütün əkiləcək sahələr üçün hər il toxumluq kartof istehsal olunmalıdır [3].
Kartof toxumlarının göbələk, bakterial, virus xəstəliklərindən və nematodlardan qorunması və sağlam saxlanılması kartof toxumçuluğunun əsasını təşkil edir. Burada əsas yeri kartofun virus, viroid və mikoplazma xəstəliklərindən qorunması tutur. Bu xəstəliklərin çoxu yumrular vasitəsilə yayılır və sirayətlənmiş yumrular özləri infeksiya mənbəyi olurlar. Həmçinin, bu xəstəliklər çox tez yayılma qabiliyyətinə malikdirlər. Yumrularla təmasda olan bütün işlərdə belə xəstəliklərdən qorunmaq üçün tədbirlər görülməzsə, sirayətlənmiş yumruların, yaxud bitkilərin miqdarı çox sürətlə artar. Nəticədə sortun əvvəlki məhsuldarlığı kəskin aşağı düşər. Kartof yumrularının bu xəstəliklərdən təmizlənməsində biotexnologiyanın böyük rolu vardır.
Biotexnologiya sistemi kənd təsərrüfatı elminin sənaye ilə inteqrasiyasına əsaslanıb son 30-40 ildə meydana gəlmişdir. Bu elm müxtəlif sahələrdə, əsasən, ərzaq probleminin həllində geniş istifadə edilir. Belə ki, Yer kürəsi əhalisinin sürətlə artdığı bir vaxtda kənd təsərrüfatında yararlı torpaq sahələri müxtəlif səbəblərdən (xəstəlik və zərərvericilərin artması, eroziya, daşqınlar və digər təbiət hadisələri) azalır ki, nəticədə istehsal olunan kənd təsərrüfatı məhsullarının ümumi həcmi azalaraq məhsul qıtlığı yaranır. Ona görə də vahid sahədən alınacaq məhsulun, daha doğrusu məhsuldarlığın artırılması zərurəti meydana çıxır. Bəzi xarici müəlliflərin göstərdiklərinə görə, biotexnologiyanın tətbiqi ilə toxumluq kartofun xəstəliklərdən təmizlənməsi hesabına məhsuldarlıq 100-150 s/ha-dan 300-400 s/ha-ya çatdırılmışdır [4, 5].
İşin təşkili. Qablar, alətlər, materiallar.
Qida mühitlərini hazırlamaq və saxlamaq üçün qablar:
ölçü kolbaları 1,2, 3, 5 litrlik,
ölçü kolbaları 25, 100 ml-lik,
yastı dibli kolbalar 1,2,3 litrlik,
kimyəvi stəkanlar 50, 200 ml və 1 litrlik,
ölçü silindrləri 10, 100, 250 ml-lik,
saat şüşələri, şüşə çubuqlar,
kipləşdirilmiş tıxaclı şüşə qablar 10, 200 ml və 1 litrlik.
Qabların, alətlərin və materialların hazırlanması və sterilizasiyası
Bütün işlədiləcək qablar səliqə ilə yuyulur.
Qabların ən ehtibarlı təmizlənməsi sulfat və kalium bixromatın (xrompik) qarışığı ilə alınır. Sonra qablar təzyiqlə gələn su ilə 10 dəfə, daha sonra distillə suyu ilə 2 dəfə yuyulur. Əgər qablar soda, yaxud kimyəvi tozla yuyulubsa, onda həmin qablar təzyiqlə gələn su ilə 20 dəfə və distillə suyu ilə 2 dəfə yuyulur (yaxalanır). Əgər mühit hazırlandıqdan, yaxud bitkilər əkildikdən sonra qablar dərhal təmiz yuyulmursa, qabların divarlarında qalmış aqarın təmizlənməsi üçün isti sudan istifadə edilməlidir.
Bütün qablar sterilizə edilməsi üçün avtoklava qoyulur 2 atmosfer təzyiqində-1300C temperaturda 30-45 dəqiqə müddətində sterilizə olunur. Avtoklavdan çıxan qablar 100-1300C temperaturda quruducu şkafda qurudulur, pambıq tıxacla (probka), yaxud salafan qapaq, yaxud folqa ilə bağlanır və şkafda saxlanılır. Alətlər isə germoterminator aparatında 4000C tempraturda sterlizə edildikdən sonra quruducu şkafda (+1600C, 2 saat) sterilizasiya edilir. Şprislər, iynələr və tıxac burğuları qaynayan distillə suyunda sterilizasiya olunur.
Materiallar (pambıq tıxaclar, pambıq, filtr kağızları, cunalar) kağıza (kraft, qalka, yağ və su buraxmayan möhkəm kağız, yəni perqament) bükülür və 1600C temperaturda quru istiliklə sterilizasiya edilir, yaxud 0.9 atm-də 1300C temperaturda 25-30 dəqiqə avtoklafda saxlanılırlar.
Qida mühitinin sterilizasiyası
Qida mühitinin sterilizasiyası iki üsulla aparılır bilər. Tərkibində termolabil (qeyri-sabit istiliyi olan) maddələr olan mühitlər avtoklavda təzyiq altında sterilaziyasıya edilirlər. 7-8 ml miqdarında qida mühitləri sınaq şüşəsi və kolbalara töküldükdən sonra ağızları pambıq tıxacla, yaxud folqa ilə bağlanır, kağıza (kraft, qalka, perqament) bükülür və 0,9 atm.-də 1200C temperaturda 20 dəqiqə avtoklavda saxlanılır.
Qida mühitində termolabil birləşmələr (bəzi hormonlar, vitaminlər, amin turşuları və s.) olduqda soyuq sterilizasiya edilirlər: məhlullar deşiklərinin diametri 0,45 mkm olan steril xırda məsaməli bakterial filtrdən keçirilir.
Bitki materialının sterilizasiyası
Eksplantatların toxuma mənşəyindən asılı olaraq müxtəlif sterilizasiya edən amillərdən istifadə edilir: 10% natrium hipoxlorid, 3-6% xloramin, xlorlu əhəng, 0,1% sulema və dioksid, hidrogen peroksid.
Əkindən bilavasitə əvvəl cücərtilər kəsilərək kiçik qablara qoyulur, üzərinə diotsid məhlulu əlavə edilir, yaxud 70%-li etil spirtində 4-5 dəqiqə sterilləşdirilir, daha sonra distillə suyu ilə 3 dəfə yuyulur.
Laminar-boksun sterilizasiyası
Toxuma və hüceyrə kulturaları ilə işlədikdə bütün əməliyyatlar steril şəraitdə, yəni mikrobioloji boksda, yaxud xüsusi kamera-laminar-boksda aparılmalıdır. Qabaqcadan laminar-boksun daxili 96% etil spirti ilə sterillşdirilməli və 20-30 dəqiqə bakterisid lampa ilə şualandırılmalıdır. Daxili havada steril mühit, xüsusi filtrdə təmizlənən steril havanın kameraya daxil olması ilə yaradılır. Bundan başqa, kamerada çoxlu artıq təzyiq yaradılır ki, o da ətraf mühitdən gələn toz və sporların qarşısını alır.
Boksda iş
İşə başlamazdan əvvəl laminar kabinlər olan otağın qapısı kip bağlanmalı, steril xalat, maska, papaq, ayaqlara isə baxıl geyilməlidir.
İş vaxtı artıq və kəskin hərəkət olmamalıdır.
İş vaxtı otağın qapısını açıb çölə çıxmaq olmaz. İşə başlamazdan əvvəl əllər sabunla təmiz yuyulmalıdır. 70% -li spirtlə isladılmış pambıqla əllər, iş stolu, iş qabları silinməlidir. İş vaxtı ( kamerada) sol tərəfdə spiçka, spirt lampası, sağ tərəfdə icərisinə etil spirti doldurulmuş farfor stəkan, onun da içərisində sterilə edilmiş alətlər, həmçinin işlənmiş suyu tökmək üçün 1 l-lik stəkan, yaxud kolba, kağız “döşək” və qida mühiti, əkin materialı üçün Petri kasası olmalıdır.
Alətlər: maqqaş (pinset), cərrah bıçağı (lanset), qayçı, preparat hazırlamaq üçün iynə, obyekt, onun sterilizasiyası üçün stəkana tökülmüş məhlul, onu yumaq üçün 3 stəkan distilə edilmiş su. Materialı əkməzdən əvvəl kolbaların, sınaq şüşələrinin, tıxacların kənarları həm açdıqda, həm də bağladıqda spirt lampasının alovu üzərində bir müddət saxlanılır. Nə qədər ki, qabların ağzı açıqdır, bacardıqca əkin tez aparılmalıdır. Borular, sınaq şüşələri maili tutulmalıdır, sınaq şüşələri stolun üzərinə qoyulmamalıdır.
Meristemdən bitkilərin becərilməsi üçün qida mühiti
Bitki toxumalarının becərilməsi üçün süni qida mühiti mürəkkəbdir, çünki onun tərkibində bitkiyə lazım olan makro və mikroelementlər, karbonatlar, amin turşuları, vitaminlər, müxtəlif boy maddələri vardır.
Qida mühitlərinin mineral tərkibi meristemlərə və in vitro bitkilərə lazım olan qida elementləri ilə balanslaşdırılmalı və onları lazımi qədər təchiz etməlidir.
Mineral qidalar
Azot – qida mühitinin əvəzedilməz elementidir. Bitkilərin morfogenetik potensialının reallaşdırılması azotun formasından və onun qatılığından əhəmiyyətli dərəcədə asılıdır. Qida mühitlərinin çoxunun tərkibində o, nitratı təmsil edir.
Fosfor – qida mühitlərinin lazım olan komponenti olub əsasən ortafosfat şəklində istifadə edilir. İzolə edilmiş toxumaları becərmək üçün lazım olan Na+, Cl- və SO-24 ionları həm duzlar şəklində, həm də mühitin turşuluğunun (pH) tənzimlənməsi üçün qida mühitinə daxil edilir.
Dəmir – mühitə qeyri-üzvi duzlar şəklində daxil olur. Dəmirin qəbulunu turşuluğun geniş həddində asanlaşdırmaq üçün qida mühitinin tərkibinə ЭДТА (etilendiamintetraasetat turşusu), yaxud onun natrium duzu əlavə edilir.
Qida mühitinin tərkibində makroelementlərdən başqa: brom, sink, mis, kobalt, manqan, yod, molibden mikroelementləri də olur. Mikroelementlərin daha yüksək tərkibi Murasuqe-Skuqa mühitində olur.
Karbonlu qida
Bir çox hallarda bitkilərin izolə edilmiş üzvləri və toxumaları avtotrof qidalana bilmirlər, ona görə də qida mühitinin lazım olan komponenti karbohidratlar sayılır. Karbohidratların mənbəyi kimi çox zaman 20-40 qr/l saxaroza və qlükoza qarışığından istifadə edilir.
Vitaminlər
Hüceyrə və toxumaların becərilməsində bir çox qida mühitlərinin tərkibinə vitaminlər və qeyri-hormonal təbiətli bioloji aktiv maddələr daxil edilir. Daha geniş istifadə edilənlər: tiamin, nikotin turşusu, piridoksin, mezo-inozitdir. Vitaminlərin və onların qarışıqlarının seçilməsi konkpet morfogenetik reaksiyalar nəzərə alınaraq aparılmalıdır.
Hormonal təbiətli boy maddələri
Bitkilərin izolə edilmiş üzv və toxuma kulturasında morfogenez proseslərinin tənzimlənməsi tələb edilir ki, bunun üçün də qida mühitinə ekzogen fitohormonlar əlavə edilir. “Skuqa-Miller modeli”-nə əsasən qida mühitində sitokininlər auksinlərə nisbətən çoxdursa, cavan budaqların inkişafı aktivləşir; mühitdə rizogenez proseslərinin induksiyası üçün auksinlər üstünlük təşkil etməlidir. Ancaq bu modelin universal olmamasına baxmayaraq, çox sayda bitkilər üçün o, məqbul sayılır. Hormonsuz mühitlərdə şiş və “öyrəşmiş” toxumalar bitir.
Süni qida mühitlərində sitokininlərin mənbəyi kimi kinetin, benzilaminopurin (BAP) və 0,1- mqr/l qatılıqlı zeatin istifadə edilir.
Qida mühitlərinə auksinin mənbəyi kimi: naftilsirkə turşusu (NST), indolilsirkə turşusu (İST), indolilyağ turşusu (İYT) və 2,4 dixlorfenoksisirkə turşusu (2,4-D) 0,1 mqr/l qatılıqlarında daxil edilir.
Qida mühitinə hubberell turşusu (HT) izolə edilmiş toxumanın inkişafını sürətləndirmək məqsədilə verilir.
Kartofun təsərrüfat-bioloji xüsusiyyətləri
Ərzaq proqramının həllində kartofun xususi yeri vardır. Belə ki, kartof digər bitkilərdən fərqli olaraq müxtəlif istiqamətlərdə istifadə edilir. Yumruların tərkibində 75% su və 25% quru maddə vardır. Quru maddənin 1%-ni mineral birləşmələr, qalan hissəsini üzvi maddələr təşkil edir. Üzvi maddələrin çox hissəsi azotsuz maddələrdən, 2%-i zülallardan və 1%-i sellülozadan (birləşdiri toxuma) ibarətdir. Kartofun zülalında 8 əvəzedilməz amin turşularının hamışı vardır.
Ərzaq məhsulu kimi kartofun vacibliyi ondadır ki, onun tərkibində insana lazım olan əsas maddələr- nişasta, şəkər, kalsium, kalium, fosfor, dəmir və s., vitaminlərdən C, B1, B2 , B6, D, PP, K, E və karotinoidlər vardır.
Kartofun toxumçuluğunda virus
xəstəlikləriinin rolu
Tərkibindəki qida maddələri asan həll olan formada olduğundan kartof bir sıra xəstəlikləri törədən mikroorqanizmlər (göbələk, bakterial, virus) və ziyanvericilər üçün çox yaxşı qida mənbəyidir. Şərait olduqda bu xəstəliklər sürətlə yayılırlar.
Əkinlərdə hər il xəstəliyin artma və yayılma faizi çoxalır, sortun ilkin məhsuldarlığı ildən-ilə azalır, cırlaşaraq sort sıradan çıxır. Ona görə də xəstəliklərə davamsız köhnə sort xəstəliklərə nisbətən davamlı yeni sort ilə əvəz edilir.
Sortun ömrünü və reproduksiya kefiyyətini saxlamaq üçün birinci növbədə hər şeydən vacib sortun toxumçuluğunun qaydaya salınmasıdır, yəni hər il sortun superelit və elit toxumları istehsal olunmalıdır. Elm və təcrübə sübut etmişdir ki, reproduksiyalarda elit kartofun məhsuldarlığı ildən-ilə azalır. Bu prosesin müddəti müxtəlif torpaq-iqlim şəraitində müxtəlif olur. Məsələn, nisbi rütubəti az, temperaturu çox olan ərazilərdə bu proses daha sürətlə gedir.
Deyilənləri nəzərə alaraq belə nəticə çıxarmaq olar ki, hər il ərzaq əkinlərində 3-cü reproduksiyadan sonrakı reproduksiyalardakı kartof toxumlarından istifadə edilməməlidir. Bu sistemin effektivliyi istehsal olunan elitin keyfiyyətindən asılıdır [5].
“Kartofun virussuz toxumçuluğu” ənənəvi olaraq şərti anlayışdır. Bu anlayış ona dəlalət edir ki, kartofun toxumçuluğunda virus xəstəlikləri ilə mübarizə işi əsas yer tutur. Ona görə də yüksək kartof məhsulu almaq istəyən təsərrüfatçılar ərzaq əkinlərində sağlam toxumdan istifadə etməlidirlər.
Elmi tədqiqatlarımızın nəticələri göstərir ki, virus xəstəlikləri Azərbaycanın istər dağlıq, dağətəyi və istərsə də suvarılan aran rayonlarında çox geniş yayılmışdır. Belə ki, virusları yayan qanadlı və qanadsız mənənələrdir. Dəniz səviyyəsindən olan məsafə artdıqca bu mənənələrin say dinamikası azalır, virusların vurduqları ziyan da aşağı düşür. Virusların yayılmasına səbəb olan bu mənənələrlə mütəmadi mübarizə aparılması, sağlam yumruların seçilməsi və kartofun toxumçuluğunu lazım olan qaydalarla qurmaqla kartofu virus xəstəliklərindən nisbətən qorumaq olur. Bütün bunlar nəzərə alınmaqla, virusların gözlə görünən və eləcə də latent, yəni gizli halda qalaraq vurduqları ziyandan qurtarmaq məqsədilə bir neçə yeni üsullar hazırlanmışdır. Bu üsulların köməyi ilə kartofun virussuz toxumçuluq sistemi yaradılmış və dünyanın bir sıra ölkələrində geniş tətbiq edilməkdədir. Bu sistemin ilk və geniş tətbiq olunduğu ölkələrdən Hollandiya, Almaniya, ABŞ-i göstərmək olar. Daha sonra isə İran, Türkiyə, Rusiya kimi qonşu dövlətlərdə də bu sistemin geniş yayıldığı qeyd edilməlidir.
İlk təcrübələrdə bitkilər xarici əlamətlərə görə seçilmiş, seroloji və indikator üsulları ilə bəzi virusların olub-olmaması yoxlanılmış və nisbətən sağlam toxumluq material alınmışdır.
Virussuz bitkiləri xarici əlamətlərinə görə seçməklə, seroloji və indikator üsulları ilə əlavə yoxlamaqla sortun sağlamlaşdırılması bəzən mümkün olmur. Bu problemi tam həll etmək üçün istilik terapiyası və apikal meristem üsullarından istifadə edilir.
İstilik terapiyası üsulu
İlk dəfə 1956-cı ildə İngiltərədə Kassanis kartof yumrularını 360C temperaturda 20 gün saxlamaqla onların yarpaqların eşilməsi virusundan təmizlənməsini göstərmişdir. Müsbət nəticə köhnə süpürgə virusu ilə yoluxmuş bitkilərdə də əldə olunmuşdur. Bu zaman yumrular 360C temperaturda altı gün saxlanmışdır. Yüksək temperatura qarşı davamlılıq müxtəlif sortlarda eyni olmamışdır. Belə məlum olmuşdur ki, yarpaqların eşilməsi virusu xəstəliyində müəyyən miqdarda yumru itkisi alınsa da istilik terapiyası həmin xəstəliyi tam müalicə edir. Bu mənada yumruları bir neçə hissəyə bölərək gündə 2-3 saat 400C temperaturda (günün qalan saatlarında 16-200C temperaturda) 56 gün qızdırılması daha yaxşı effekt verir. Yaxşı nəticə həmçinin, 450C temperaturda gündə 2 saat (günün qalan saatlarında 25-300C temperaturda) cəmi 2 həftə saxlamaqla da alınır.
Onu da qeyd etmək lazımdır ki, istilik terapiyası üsulu bütün virus xəstəliklərinin müalicəsində istifadə edilmir. Məslən, bu üsulla yumruları X, S, M, Y, A viruslarından və sapvari viroidlərdən təmizləmək mümkün deyil.
Apikal (təpə) meristem üsulu
Digər üsullarla yumruları viruslardan təmizləmək mümkün olmadıqda apikal meristem üsulundan istifadə edilir. İlk dəfə 1955-ci ildə Morel və Marta tərəfindən X,Y,A virusları ilə yoluxmuş kartof yumruları cücərtilərinin apikal meristemin 100-200 mk-luq hissəsinin inkişafından virussuz bitkilər alınmışdır.
Bu təcrübə dünyanın bir çox laboratoriyalarında göstərilən istiqamətdə işlərin sürətlə aparılmasına təkan verdi. Artıq keçən əsrin 70-ci illərində müxtəllif laboratoriyalarda onlarla kartof sortları sağlamlaşdırıldı.
Apikal meristem üsulunda meristemi götürən zaman diqqət etmək lazımdır ki, meristem toxuması ətrafında olan yarpaqlardan tamamilə təmizlənməli və təxminən 01 mm ölçüdə kəsilərək öncədən hazırlanmış qida mühitində əkilməlidir. Meristemin ətrafının yarpaqlardan təmizlən-məsi və kəsilərək götürülməsi mikroskop altında həyata keçirilməlidir. Çünki adi gözlə meristemi ətrafındakı yarpaqlardan təmizləmək və meristemi görmək mümkün deyildir. Doğranmış hissənin ölçüsü nə qədər kiçik olarsa, sağlam regenerant bitkinin əmələ gəlməsi ehtimalı da o qədər çox olar.
Kartof sortlarının sağlamlaşdırılması zamanı bitkilərin virus infeksiyalarından təmizlənməsinin səbəbi haqqında müxtəlif variantlar vardır.
Bəzi tədqiqatçılar (O.S.Kapitsa, E.P.Adreyeva, 1965) qeyd edirlər ki, meristemdə virusların olmamasının səbəbi onların hüceyrələr arasındakı yayılma sürətinin çox yavaş olmasıdır. Bu onunla əlaqədardır ki, apikal meristemdə virusların yayılması üçün keçirici sistem yoxdur. Digər alimlər (R.Metyuz, 1973) hesab edirlər ki, göstərilən şərh az ehtimal olunandır, ona görə ki, bitkilərin uc hissəsinin inkişaf sürəti virusların bir hüceyrədən digərinə keçmə sürətindən çoxdur. Əgər virus hüceyrə böyüyən yerə düşsə, onda hüceyrə böyüdükcə viruslar sürətlə yayılar [4].
Nəhayət, apikal meristemdə virus olması faktı merestem kəsiyinin elektron-mikroskopik üsulla öyrənilməsi ilə təsdiq edilmişdir. Ona görə də belə güman etmək olar ki, uc meristemin viruslardan təmizlənməsi meristemin qida mühitində olması ilə əlaqədardır.
Rusiya Elmi-Tədqiqat Kartof Təsərrüfatı İnstitutunda kartofun sağlamlaşdırılması aşağıda göstərilən sistemlə həyata keçirilmişdir [3]:
Meristem götürmək məqsədilə yumrular bir-iki ay 35-370C temperaturda istiliyi stabil saxlayan kameralarda saxlanılır. Seroloji və indikator üsulları ilə virusların olub –olmaması yoxlanılır;
Cücərdikdən sonra yumrulardan 2 sm uzunluqlu cücərtilər qopardılır. Meristemin bir neçə hissəyə doğranması əməliyyatı civə-kvars, yaxud BUV markalı bakterisid lampa vasitəsilə sterilizə olumuş mikrobioloji boksda aparılır. İşə başlanmazdan əvvəl iş yeri (stol, binokulyar lupa, sınaq borusu ilə birgə ştativ) spirt ilə silinir. İstifadə edilən alətlər (pinset, lanset, iynələr və s.) sterilizə edilir [4].
Meristemdən alınan bitkilərin becərilməsində istifadə edilən qida mühiti çoxkomponentli qarışıq olub tərkibində mineral duzlar, vitaminlər, boy maddələri, şəkər, amin turşuları və s. vardır.
Kartof bitkisinin tələblərinə daha çox cavab verən Murasiqe-Skuqa qarışığıdır [4]. Qarşığın tərkibi belədir (mq/litr):
Makroduzlar
NH4NO3 -16500 mq
KNO3 -19000 mq
CaCI2x2H2O -4400 mq
MgSO4x7H2O -3700 mq
KH2PO4 -1700 mq
Qarışıq distillə olunmuş suda hazırlanır. Qarışığı kütləvi şəkildə hazırlamaq üçün komponentlərin əvvəlcədən hazırlanmış qatılığından istifadə edilir. Makro, mikroduzlar və vitaminlər üçün birləşmiş ana qarışığı hazırlanır. Qatı qarışıqda çöküntü verən (məsələn, Ca duzu) makroduzların bəzi komponentləri və boy maddələri üçün ayrıca ana qarışığı hazırlanaraq soyuducuda saxlanılır. Baktoaqar DİFKO belə hazırlanır: 1 litr aqara 200 ml su əlavə olunur və kolba qaynayan su vannasında duru hala gələnə kimi qızdırılır. Sonra bu məhlula (600-700C temperaturda) mühitin digər komponentləri əlavə olunur. Hazırlanmış qarışıq (mühit) qarışdırılır, sonra hər bir sınaq borusuna (şüşəyə) 7-10 ml tökülərək ağzı pambıq-cuna probka ilə bağlanır. Hazırlanmış qida mühiti sınaq şüşəsi ilə birgə avtoklavda 0,8-1 atmosferdə 20 dəqiqə sterilizə olunur [4].
30-50 dəfə böyüdən binokulyar mikroskop vasitəsilə laminarıboksda meristemlər götürülür. Murasige-Skuqa mineral əsası olan qida maddəsi doldurulmuş sınaq şüşələrinə (borularına) əkilir;
bitkilər sınaq şüşələrində temperaturu 230C, havanın nisbi rütubəti 70%, işıqlanması 5-6 min lüks olan otaqda gündə 16 saat işıqlandırılmaqla 8 saat qaranlıq rejimində becərilir;
bitkilər 3-5 mm olduqda yaxşı kök atması və böyüməsi üçün 15 gün sonra həmin tərkibli təzə qida mühitinə köçürülür;
regenerant bitki inkişaf edib 5-7 ədəd buğum olduqda bitkilər hər birində bir buğum olmaqla 5-7 hissəyə bölünür, hər bir hissə həmin qida mühiti olan digər sınaq borularına əkilir;
götürülmüş hər meristemdən 30-40 regenerant bitki əldə edildikdə bir neçə regenerant bitki ELİSA üsulu ilə virus yoxlamasına verilir. Əgər virus olması müəyyən olarsa, o zaman həmin meristemdən olan bütün regenerant bitkilər məhv edilir. Virus aşkarlanmayan regenerant bitkilərin isə kütləvi çoxaldılmasına başlanılır;
lazım olan miqdar alınanadək qələmləmə üsulu ilə çoxaldılır;
sınaq borusundakı sağlam bitkilər müəyyən saya çatdıqdan sonra istixanaya əkilir;
Qapalı mühitdə (in vitro) yetişdirilən mikroyumrulardan mini yumruların alınması
Anvarova M.A. və başqaları [2] öz tədqiqatlarında mini yumruların alınması üçün sınaq şüşəsində alınan mikroyumrulardan istifadə etmişlər. Bu məqsədlə xüsusi şərait yaradılmışdır: temperatur nisbətən azaldılmış, gündəlik işıqlanma müddəti qısaldılmış, qida mühitinə karbohidratlar əlavə edilmişdir. Bununla da açıq mühütdə yumru əmələ gəlmə şəraitinə uyğun mühit yaradılmışdır. Nəticədə sınaq şüşəsində diametri 2-3 mm-dən 15-17 mm-dək olan mikroyumrular əmələ gəlmişdir.
Müəlliflərin fikirlərinə görə [2]:
– bu yumrularda adi kartof yumrularında olan xüsusiyyətlər olduğundan onlar adi qayda ilə əkilir və sonra mini yumrular alınır;
– mikroyumrular sınaq şüşəsi bitkilərinə nisbətən həm daşınması, həm də becərilməsi daha əlverişlidir. Həmçinin, mikroyumruları qış-yaz dövründə hazırlamaq olur. Sınaq şüşəsi bitkiləri isə əkin qabağı hazırlanmalıdır;
– mikroyumruların cücərmə faizi sınaq şüşəsi bitkilərinin tutub (kök əmələ gətirib) inkişaf etmə faizinə nisbətən yüksəkdir;
– mikroyumruların məhsudarlığının sınaq şüşəsi bikilərinin məhsuldarlığına nisbətən az olmasına baxmayaraq, bütün işləri nəzərə aldıqda mikroyumrularla işləmə daha sərfəlidir.
Anavrova M.A. və başqalarının [2] rus dilində yazdıqları kitabçadakı 4-cü səhifədən axırıncı 9-cu səhifəyə kimi olan hissənin tərcüməsi aşağıda verilmişdir:
Qapalı mühitdə (in vitro) mikroyumruların alınması
Qida mühiti
Qapalı mühütdə (in vitro) mikroyumruların alınması üçün tərkibində aşağıda göstərilənlər olan Murasige-Skuqa qida mühitindən istifadə edilir:
-
Makroduzlar 100 ml
-
Mikroduzlar 1 20 ml
-
Mikroduzlar 2 1 ml
-
Dəmir xelat 5 ml
-
Vitaminlər 10 ml
pirodiksin 0,5 mq/l
askorbin turşusu 1,0 mq/ı
nikotin turşusu 0,5 mq/l
tiamin Hcl 1,0 mq/l
3. Adenin 2,0 ml
4. Mezoinozitol 1000 mq/l
5. Kazein hidrolizatı (HK) 1000 mq/l
6. Saxaroza 80 q/l
7. Aqar-aqar 10,0 q/l
Ana məhlulun hazırlanması makroduzlar (10 qat məhlul)
1 l
NH4NO3 16,5 q
KNO3 19,0 q
CaCl2x7H2O 4,4 q
KH2PO4 1,7 q
MgSO4x7H2O 3,7 q
Mikroduzlar 1 (50 qat məhlul)
200 ml 1 l
ZnSO4x4H2O 0,086 q 0,43 q
H3BO3 0,062 q 0,31 q
MnSO4x4H2O 0,223 q 1,115 q
Mikroduzlar 2 (1000 qat məhlul)
100 ml 500 ml
CuSO4xH2PO4 0,0025 q 0,0125 q CoCl2x6H2O 0,0025 q 0,0125 q
Na2MoO4 0,0025 q 0,0125 q
KJ 0,0083 q 0,415 q
1 litr su
CuSO4xH2PO4 0,0025 q
CoCl2x6H2O 0,0025 q
Na2MoO4 0,0025 q
KJ 0,0083 q
Vitaminlər (100 qat məhlul)
100 ml 1 l
Tiamin 10 mq 100 mq
Pirodiksin 5 mq 50 mq
Nikotin turşusu 5 mq 50 mq
Askorbin turşusu 10 mq 100 mq
Fe xelat (20 qat məhlul)
100 ml
FeSO4 x7H2O -551 mq
Na2ЭDTA x2 H2O -745 mq
Mikroyumruların alınması məqsədilə qida mühitinin hazırlanması
1,5 litrlik odadavamlı kolbaya 10 q aqar-aqar qoyulur, ora 80 q saxaroza əlavə edilir (saxaroza olmasa adi şəkərdən də istifadə etmək olar) və 500 ml distillə edilmiş su tökülür, komponentlər həll olunana kimi plitə üzərində qızdırılır.
300-400 ml ölçülü silindirə aşağıda göstərilən ana məhlullar tökülür:
Makroduzlar - 100 ml
Mikroduzlar 1 - 20 ml
Mikroduzlar 2 - 1 ml
Fe-xelat - 5 ml
Vitaminlər - 10 ml
Aqar və saxaroza (yaxud şəkər) həll olunduqdan sonra 1 mq/l hesabilə adenin, 1 q /l mezoinozitol və 1 q/l kazein hidrolizat duzlarının məhlulları əlavə edilərək ümumi həcmi 1 litrə çatdırılır. Qida mühiti sınaq şüşələrinin hər birinə 10 ml hesabilə doldurulur, ağızları pambıq tıxacla (probka) bağlanır və metal ştativə yerləşdirilir.
Avtoklavda sterilizasiya 0,9 atm. təzyiqdə, 1200C temperaturda 20-30 dəqiqə aparılır.
Mikroyumruların alınması
Mikroyumruların alınması üçün qapalı mühitdə (in vitro) klonal çoxaltma üsulundan istifadə edilir.
Bitkilərdə 6-8 yarpaqcıq əmələ gələn mərhələdə bitkilər laminar-boks şəraitində sınaq şüşəsindən çıxarılıb salfet üzərinə qoyulur və kəsilərək çiling hissələrə ayrılır. Hər bir çilingdə (budaq hissəsində) bir yarpaqcıq və tumurcuq olur. Çilinglər elə kəsilməlidir ki, yarpaqcığın aşağı hissəsi yuxarı hissəsindən 2-3 dəfə uzun olsun. Bir sınaq şüşəsi bitkisindən 5-8 ədəd çiling alınır. Sonra həmin çilinglər qida mühiti doldurulmuş başqa sınaq şüşələrinə əkilir.
Əkilmiş bitkilər 2 həftə müddətində 6-8 min lüks işıqlandırmada, gündüzlər 22-240C temperaturda 16 saat, gecələr 18-200C temperaturda 8 saat olmaqla becərilir. 2 həftədən sonra, yəni bitkilərin kök sistemi inkişafa başladıqda bitkilər işıqlı otağa keçirilir. Mikroyumruların alınması üçün burada 1-2 min lüks işıqlandırmada gecə və gündüz 18-200C temperaturda, gündüzlər 8 saat, gecələr 16 saat saxlanılan rejim yaradılır.
Mikroyumrular sortlardan asılı olaraq 3-4,5 ay müddətində əmələ gəlir. Becərmənin 2-ci ayinda həm kök hissəsində (“kök” mikroyumruları), həm də gövdənin aşağı hissəsində (“hava” mikroyumruları) mikroyumrular görünməyə başlayır. Hər bir bitkidə 1-2-dən 5 ədədə qədər mikroyumru formalaşır.
Məhsulun yığımı
Vegetasiya dövrü başa çatdıqda bitkilər saralır, mikroyumrular tutqunlaşır. Bitkilər sınaq şüşəsindən mil (spitsa) ilə çıxarılır, mikroyumrular yığılır, qida mühiti qalıqlarından distillə suyu ilə yuyularaq təmizlənir və işıqda, otaq temperaturunda qurudulur. Daha sonra mikroyumrular parça, yaxud kağız kisələrə yığılır və dinclik dövrü keçənə qədər 4-60C temperaturda saxlanılır.
Dinclik dövrü (sortlardan asılı olaraq 2-3 ay davam edir) qurtardıqdan sonra mikroyumrularda xırda cücərtilər əmələ gəlir. Belə mikroyumrular açıq mühitdə (in vivo)-istixanalarda və dağlıq ərazidə cuna izolyator altında əkilə bilər.
Mikroyumruların torpağa əkilməsi
Əkindən əvvəl mikroyumrular diametrlərinə görə: böyük-12-18 mm, orta-7-12 mm, xırda 7 mm-ədək çeşidlənir. Əkin əsasən torflu torpaqda aparılır. Həmçinin, müxtəlif qarışıqlardan hazırlanmış torpağa da əkmək olar, bu şərtlə ki, alınmış qarışıq yumşaq olsun. Məsələn, belə qarışıqlardan istifadə etmək olar: torf+perlit 3:1; torpaq+ ağac yonqarı+qum-1:1:1 və s. Mikroyumrular plastik dibçəklərdə, yaxud yeşiklərdə əkilir. Əkindən qabaq qarışıqlar qablarınhissəsinə qədər doldurulur. Qarışıqların turşuluğu (pH), sınaq şüşəsi bitkilərinin becərilməsində olduğu kimi, 6,0-6,8 intervalda olmalıdır. Mikroyumruları turşuluğu (pH) 6,5-7,0 olan istixana torpağında da əkmək olar.
Mikroyumrular 5-6 sm dərinliyə əkilməlidir, əks halda cücərmə işi çətinləşir. İstixanada əkin sahəsini səmərəli istifadə etmək məqsədilə əkin 15x20 sm sxemlə aparılmalıdır.
Bitkilərə qulluq və yemləmə
Çıxış alınandan 4-6 gün sonra 10 l suya 10-15 q mikroelementlər əlavə edilərək hazırlanmış məhluldan hər bitkiyə 150-200 ml hesabı ilə yemləmə verilir. Bitkilərin boyu 15-18 sm-ə çatdıqda birinci dibdoldurma işi aparılır. İkinci yemləmə birinci yemləmədən 6-8 gün sonra 10 q ammonium nitratı, 15 q ammofosı, 10 q kalium sulfatı 10 l suda həll edərək hər bitkiyə 150-200 ml hesabilə verilir.
Birinci dibdoldurmadan 15-20 gün sonra ikinci dibdoldurma əməliyyatı aparılır. Torpağı daha yaxşı yumşaltmaq məqsədilə bu əməliyyat zamanı torpağa torf da əlavə edilir. Üçünçü yemləmə ikinci yemləmədən 10 gün sonra yuxarıda göstərilən məhlul ilə hər bitkiyə 200-250 ml hesabilə verilir.
Bütün bu əməliyyatlar zamanı istixanada bitkiləri yelçəkmədən (skvoznyakdan) və temperaturun çox aşağı düşməsindən qorumaq lazımdır.
Daha sonra bitkilərin vəziyyətindən asılı olaraq onlara qulluq işləri aparılır, 7-10 gündən bir 2-ci və 3-cü yemləmələrdən sonra bitkilər suvarılır. Bitkilər çiçəkləməyə başlayanda 15-20 qr ammofosu, 20-25 kalium sulfatı 10 l suda həll edərək yemləmə verilir. Bir yemləməni ötürməklə növbəti yemləmədə suya 5-10 q mikroelementlərlə tam gübrələr əlavə edilir.
Məhsul yığımına 2 həftə qalmış yemləmə və suvarma işləri dayandırılır.
Məhsulun yığımı
Mikroyumruların əkinindən miniyumruların yığımına qədər olan müddət sortlardan asılı olaraq 13-14 həftə olur. Məhsul yığımına 4-5 gün qalmış bitkilərin yerüstü hissəsi məhv edilir (biçilib sahədən çıxarılır, yaxud kimyəvi maddələrlə işlənərək məhv edilir). Yığımdan sonra miniyumrular 7-8 həftə səpələnmiş işıqda saxlanılır. Daha sonra miniyumrular 2-40C temperaturda, 70-80% nisbi rütubətdə yeşiklərdə, tərəvəz torlarında, yaxud parça kisələrdə saxlanılır. Yığılmış miniyumrular cücərdikdən sonra yüksək ərazilərdə açıq sahələrə əkilir.
2019-cu ildə Tərəvəzçilik Elmi Tədqiqat İnstitutunun istixanasında becərilən 480 kq virussuz kartof toxum materialı əldə olunaraq artırmaq məqsədilə dəniz səviyyəsindən 1800 m yüksəklikdə olan Tovuz BZTS-nin Sarı Tala sahəsində müxtəlif əkin sxemlərində (45X5; 45X10; 45X20) əkilmişdir.
ƏDƏBİYYAT
1. Eyvazov Ə.Q., Ağayev F.N., Abbasov R.Ə. Kartofun fiziologiyası, intensiv texnologiya ilə becərilməsi və proqramlaşdırılmış məhsulun alınması yolları. Bakı: Tərəqqi MMC, 2017, 212 s.
2. Анварова М.А, Каримов Б.К, Муминджанов Х.А. Выращивание миниклубней из микроклубней, культивированных в условиях in vitro (методические указания). Таджикский Аграрный университет. НИИ Биотехнологии, Душанбе, 2006, 10с.
3. Картофель. / Под ред. Н.С. Бацанова. М.: Колос, 1970, 376 с.
4. Писарев Б.А., Трoфимец Л.Н.. Семеноводcтво картофеля. М.: Россельхозиздат, 1982, 238 с.
5. Трофимец Л.Н., Биотехнология в картофелеводстве. М.,1989, 44с.
Texniki redaktor: Fəxrəddin Ağayev
Kompyuter tərtibatı: Kəmalə Ramazanova
Operator: Rəqibə Rəcəbova
