Влияние сроков отбора почек и метеорологических факторов на результативность введения образцов смородины черной в культуру in vitro

Актуальность. Введение образцов полевой коллекции в культуру in vitro обеспечивает сохранение их в контролируемых условиях среды. В литературных источниках встречаются противоречивые данные об оптимальном сроке введения в культуру in vitro образцов смородины черной (Ribes nigrum L.), что может быть связано как с влиянием абиотических факторов, так и с генотипическими особенностями образцов, а также с характеристиками эксплантов и c условиями их культивирования. В связи с этим цель работы состояла в изучении влияния сроков отбора почек с растений полевой коллекции и влияния метеорологических факторов на результат введения в культуру in vitro образцов смородины черной различного происхождения. Материалы и методы. В течение летнего периода 2019-2022 годов в культуру in vitro вводили почки с годичных побегов 30 образцов смородины черной из полевой коллекции ВИР. Все этапы введения почек в качестве эксплантов в культуру in vitro проводили в соответствии с Методическими указаниями ВИР. Метеорологические данные были получены из отдела автоматизированных информационных систем генетических ресурсов растений ВИР. Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием пакета программ “Statistica 10.0”. Результаты. Выявлена высокая сопряженность между результативностью введения образцов в культуру in vitro и генотипом, а также месяцем и годом, в которые проводили отбор эксплантов. К метеорологическим факторам, влияющим на результативность введения образцов смородины черной в культуру in vitro, относятся: температура и влажность воздуха в день отбора почек и влажность воздуха за декаду перед взятием эксплантов. Продолжительность периода от начала вегетации растений в полевой коллекции до даты отбора почек также оказывала существенное влияние на результат введения образца в культуру in vitro. Заключение. В случае отбора почек в июне доля инфицированных эксплантов существенно ниже, а доля жизнеспособных – выше, по сравнению с почками, взятыми в последующие летние месяцы. Для успешного введения образцов из полевой коллекции в культуру in vitro оптимальными погодными условиями являются низкая влажность воздуха и относительно высокая температура в день отбора эксплантов, а также низкая влажность воздуха за декаду перед взятием почек с растений полевой коллекции.

1. Arora K., Sharma M., Srivastava J., Ranade S.A., Sharma A.K. Rapid in vitro cloning of a 40-year-old tree of Azadirachta indica A. Juss. (Neem) employing nodal stem segments. Agroforestry Systems. 2010;78:53-63. DOI: 10.1007/s10457-009-9230-1

2. Дунаева С.Е., Пендинен Г.И., Антонова О.Ю., Швачко Н.А., Ухатова Ю.В., Шувалова Л.Е., Волкова Н.Н., Гавриленко Т.А. Сохранение вегетативно размножаемых культур в in vitro и крио коллекциях: методические указания / под ред. Т.А. Гавриленко. 2-е изд. Санкт-Петербург: ВИР; 2017.

3. Дунаева С.Е., Орлова С.Ю., Тихонова О.А., Гавриленко Т.А. Образцы ягодных и плодовых культур и их дикорастущих родичей в коллекции in vitro ВИР. Биотехнология и селекция растений. 2018;1(1):43-51. DOI: 10.30901/2658-6266-2018-1-43-51

4. Genesys. Available from: https://www.genesys-pgr.org/a/overview/v2aKq7O7Vl4 [accessed Aug. 22, 2024].

5. Гусева К.Ю. Клональное микроразмножение смородины черной (Ribes nigrum L.). Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии. 2020;19(2):5-10. DOI: 10.14258/pbssm.2020064

6. Hsia C.N, Korban S.S. Factors affecting in vitro establishment and shoot proliferation of Rosa hybrida L. and Rosa chinensis minima. In Vitro Cellular & Developmental Biology – Plant. 1996;32(4):217-222. DOI: 10.1007/bf02822690

7. Ишмуратова М.М., Головина Л.А. Размножение сортов смородины черной (Ribes nigrum) Башкирской селекции в культуре in vitro. Вестник Удмуртского университета. 2017;24(4):455-461.

8. Jenderek M.M., Yeater K.M., Ambruzs B.D., Bushakra J., Hummer K.E. Cryopreservation of various Ribes species by dormant winter buds. Scientia Horticulturae. 2021;289(6):10496. DOI: 10.1016/j.scienta.2021.110496

9. Khromova T.M., Matsneva О.V. Optimization of berry crop genotype regeneration systems at the in vitro crop initiation stage. BIO Web of Conferences. 2022;47:4004. DOI: 10.1051/bioconf/20224704004

10. Khromova T.M., Tashmatova L.V., Matsneva O.V., Shakhov V.V. Influence of climatic conditions of the introduction period and varietal characteristics of black currant (Ribes nigrum L.) on the effectiveness of culture initiation in vitro. International Scientific and Practical Conference “Fundamental Scientific Research and Their Applied Aspects in Biotechnology and Agriculture” (FSRAABA). BIO Web of Conferences. 2021;36:04010. DOI: 10.1051/bioconf/20213604010

11. Князев С.Д., Левгерова Н.С., Макаркина М.А., Пикунова А.В., Салина Е.С., Чекалин Е.И., Янчук Т.В., Шавыркина М.А. Селекция черной смородины. Методы, достижения, направления. Орел: ВНИИСПК; 2016.

12. Ковалева И.С., Мацнева А.Е, Ханбабаева О.Е, Мазаева А.С. Введение в культуру in vitro и клональное микроразмножение перспективного сеянца смородины черной (Ribes nigrum L.). Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2019;12:43-48. DOI: 10.36718/1819-4036

13. Кухарчик Н.В., Кастрицкая М.С., Семенас С.Э, Колбанова Е.В., Красинская Т.А., Волосевич Н.Н., Соловей О.В., Змушко А.А., Божидай Т.Н., Рундя А.П., Малиновская А.М. Размножение плодовых и ягодных растений в культуре in vitro / под ред. Н.В. Кухарчик. Минск: Беларуская навука; 2016.

14. Лебедев А.А., Сковородников Д.Н. Оптимизация условий клонального микроразмножения Ribes nigrum L. (Grossulariaceae). Бюллетень Брянского отделения Русского ботанического общества. 2016;1(7):61-64.

15. Lyashenko S., González-Fernández M.J., Gómez-Mercado F., Yunusova S., Denisenko O., Guil-Guerrero J.L. Ribes taxa: a promising source of γ-linolenic acid-rich functional oils. Food Chemistry. 2019;301:25-309. DOI: 10.1016/j.foodchem.2019.125309

16. Матушкин С.А. Влияние генотипа на ризогенез сортов смородины in vitro. Селекция и сорторазведение садовых культур. 2019;6(1):72-73.

17. Матушкин С.А. Влияние регуляторов роста на удлинение микропобегов сортов смородины чёрной. Селекция и сорторазведение садовых культур. 2020;7(1-2):105-108. DOI: 10.24411/2500-0454-2020-11227

18. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum. 1962;15:473-497. DOI: 10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x

19. Nobre J., Santos C., Romano A. Micropropagation of the Mediterranean species Viburnum tinus. Plant Cell Tissue and Organ Culture. 2000;60:75-78. DOI: 10.1023/A:1006405700121

20. Огольцова Т.П. Селекция черной смородины – прошлое, настоящее, будущее. Тула; 1992.

21. Оразбаева Г.К., Хасанов В.Т., Искаков А.Р., Швидченко В.К. Клональное размножение растений черной смородины (Ribes nigrum L.) in vitro. Вестник науки КазАТУ им. С. Сейфуллина. 2012;1(72):115-124.

22. Самородова-Бианки Г.Б., Стрельцина С.А., Здоренко Н.А. Плоды и ягоды как ценный источник веществ, повышающих устойчивость организма человека к экстремальным факторам. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства им. Н.И. Вавилова. 1992;229:65-68.

23. Шахов В.В., Ташматова Л.В., Мацнева О.В. Сравнительная характеристика сроков введения эксплантов черной смородины (Ribes nigrum L.) в культуру in vitro. Современное садоводство. 2017;4(24):102-105. DOI: 10.24411/2218-5275-2017-00039

24. Помология. Т. 4. Смородина. Крыжовник / ред. Е.Н. Седов; ред. т. О.Д. Голяева. Орел: Изд-во ВНИИСПК; 2009.

25. Skovorodnikov N.A., Sazonov F.F., Lebedev A.A. Effect of genotype of the black currant on the efficiency of propagation in culture in vitro. Vestnik OrelGAU. 2013;(2):58-61.

26. Соколов С.Я., Замотаев И.П. Справочник по лекарственным растениям. Москва; 1988.

27. Сорокопудов В.Н., Князева И.В. Сохранение оздоровленных растений смородины черной для создания генетических банков. Субтропическое и декоративное садоводство. 2018;65:87-92. DOI: 10.31360/2225-3068-2018-65-87-92

28. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Т. 1. «Сорта растений» (официальное издание). Москва: Министерство сельского хозяйства России; Госсорткомиссия; 2024.

29. Sun Q., Wang N., Xu W., Zhou H. Genus Ribes Linn. (Grossulariaceae): A comprehensive review of traditional uses, phytochemistry, pharmacology and clinical applications. Journal of Ethnopharmacology. 2021;276:114-166. DOI: 10.1016/j.jep.2021.114166

30. Тихонова О.А., Шеленга Т.В., Стрельцина С.А. Биохимический состав ягод черной смородины на Северо-Западе России. Селекция и сорторазведение садовых культур: материалы международной научно-практической конференции, посвященной 170-летию ВНИИСПК; 02-05 июня 2015 г.; Орел, Россия. Орел; 2015. Т. 2. С.203-206.

31. Вершинина О.В., Бъядовский И.А. Особенности развития эксплантов Rubus idaeus L. и Ribes nigrum L. перспективных сортов селекции ФГБНУ ФНЦ садоводства на этапе введения в культуру in vitro. Плодоводство и ягодоводство России. 2020;63(1):44-52. DOI: 10.31676/2073-4948-2020-63-44-52

32. Витковский В.Л. Плодовые растения мира. Санкт-Петербург; Москва; Краснодар: Лань; 2003.

33. Vujović T., Ruzic D., Cerović R. Improvement of in vitro micropropagation of black currant Čačanska Crna. Acta Horticulturae. 2012;946:123-128. DOI: 10.17660/ActaHortic.2012.946.17