Оценка регенерационного потенциала каллусной ткани сортов Actinidia chinensis var. deliciosa (A. Chev.) C.F. Liang & A.R. Ferguson в культуре in vitro

Актуальность. Применение современных агробиотехнологических методов позволяет получать качественно новые высокорентабельные сорта актинидии с повышенным содержанием биологически активных веществ. Достижение подобных результатов возможно при комплексном изучении генетических ресурсов растений коллекции ВИР, в том числе и в асептических условиях in vitro. В этой связи актуальным является изучение вопросов индукции каллусогенеза с последующей пролиферацией у перспективных сортов Actinidia chinensis var. deliciosa (A. Chev.) C.F. Liang & A.R. Ferguson в условиях in vitro с целью их сохранения для дальнейшей селекции. Материалы и методы. Объектами исследования стали четыре сорта A. chinensis var. deliciosa коллекции ВИР ‘Hayward’, ‘Bruno’, ‘Monty’, ‘Allison’. В качестве эксплантов для введения в условия in vitro использовали молодые побеги проростков, выращенных в культуральных сосудах в условии климатической камеры. На данном этапе использовали три стерилизующих вещества. Побеги вводили в пробирки с питательной средой по прописи Мурасиге и Скуга (МС). На десятые сутки производили учет эффективности введения в культуру при стерилизации различными видами веществ. Для индукции каллусогенеза использовали листовые сегменты с микрорастений актинидии, которые помещали на питательную среду МС с различным сочетанием регуляторов роста. Для изучения эффективности препарата 3-гидрокситетрагидрофурана (рифтал), регулятора роста растений, был заложен опыт, в котором стабильно растущий каллус был пересажен на четыре варианта питательной среды МС с добавлением 1 мл/л препарата различной концентрации. Непосредственно для индукции органогенеза использовали каллус сортов актинидии, поддерживаемый в течение трех лет. Результаты и обсуждение. Наилучший результат с точки зрения эффективности стерилизации и жизнеспособности эксплантов показал вариант стерилизации побегов 10%-ным раствором «Белизны», универсальным моющим, дезинфицирующим и отбеливающим средством. Образование первичного каллуса отмечено на всех вариантах питательных сред для индукции каллусогенеза. При последующем культивировании каллусной ткани на питательных средах МС, содержащих 2,4-Д в своем составе, отмечено образование рыхлого, водянистого, бесхлорофилльного каллуса. В опыте по изучению влияния рифтала отмечен стабильный рост каллуса на всех вариантах питательных сред и зафиксировано образование корней у сортов ‘Hayward’, ‘Allison’, ‘Bruno’. Отмечен органогенез в каллусной ткани у всех изучаемых сортов. Заключение. Оценка регенерационного потенциала A. deliciosa у сортов ‘Hayward’, ‘Allison’, ‘Bruno’, ‘Monty’, позволила выявить сорта ‘Hayward’ и ‘Allison’ с наибольшим количеством регенерантов на органогенный каллус: 2,2 и 3,7 соответственно. Полученные результаты послужат основой для интенсификации селекционного процесса представителей рода Actinidia с применением современных молекулярно-генетических и биотехнологических методов, в том числе и с помощью геномного редактирования CRISPR/Cas.

1. Айба Л.Я. Культура киви в субтропической зоне Абхазии. Садоводство и виноградарство. 2004;(5):22-24.

2. Chakravarty B. Plantlet regeneration from long-term callus cultures of Citrus acida Roxb. and the uniformity of regenerated plants. Scientia Horticulturae. 1999;82(1):159-169. DOI: 10.1016/S0304-4238(99)00047-3

3. Corsi B., Riccioni L., Forni C. In vitro cultures of Actinidia deliciosa (A. Chev) C.F. Liang & A.R. Ferguson: A tool to study the SAR induction of chitosan treatment. Organic Agriculture. 2014;5(3):189-198. DOI: 10.1007/s13165-014-0087-x

4. Дыдыкин А.С., Асланова М.А. Функциональное питание – новая концепция здорового образа жизни. Агротехника и технологии. 2016;(3):43.

5. FAOSTAT. The Food and Agriculture Organization (FAO) of the United Nations. Domains: Production. Items: Aggregated. Fruit primary. Available from: https://www.fao.org/faostat/ru/#data/QCL/visualize [accessed November 18, 2024].

6. Федеральная научно-техническая программа развития сельского хозяйства на 2017-2030 годы. Постановление Правительства Российской Федерации от 25 августа 2017 г. №996 «Об утверждении Федеральной научно-технической программы развития сельского хозяйства на 2017-2030 годы». 2017. URL: https://minobrnauki.gov.ru/about/deps/dkdovssn/fntp/ [дата обращения: 24.02.2026].

7. Фотев Ю.В., Пивоваров В.Ф., Артемьева А.М., Куликов И.М., Гончарова Ю.К., Сысо А.И., Гончаров Н.П. Концепция создания Российской национальной системы функциональных продуктов питания. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018;22(7):776-783. DOI: 10.18699/VJ18.421

8. Гвасалия М.В. Клональное микроразмножение растений чая (Thea sinensis L.) в культуре in vitro. Садоводство и виноградарство. 2013;(3):20-22.

9. Гвасалия М.В. Изучение генетического разнообразия in vitro сомаклонов чая (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze) методами SSR и ISSR анализа полногеномной ДНК. Плодоводство и виноградарство Юга России. 2021;69(3):76-85. DOI: 10.30679/2219-5335-2021-3-69-76-85

10. Хлесткина Е.К., Шумный В.К. Перспективы использования прорывных технологий в селекции: система CRISPR/Cas9 для редактирования генома растений. Генетика. 2016;52(7):774-787. DOI: 10.7868/S0016675816070055

11. Колбасина Э.И. Актинидии и лимонник в России (биология, интродукция, селекция). Москва: Росссельхозакадемия; 2000.

12. Колбасина Э.И., Козак Н.В. О ценных коллекционных образцах актинидии аргута. Садоводство и виноградарство. 2014;(3):6-11.

13. Коломиец Т.М., Маляровская В.И., Гвасалия М.В., Самарина Л.С., Соколов Р.Н. Микроразмножение in vitro субтропических, декоративных культур и эндемиков Западного Кавказа: оригинальные и оптимизированные протоколы. Сельскохозяйственная биология. 2014;49(3):49-58.

14. Коновалова Л.Н., Малаева Е.В., Молканова О.И. Оценка ресурсного потенциала и оптимизация технологии клонального микроразмножения представителей семейства Actinidiaceae Van-Tiegh. Вестник КрасГАУ. Красноярск. 2008;(6):42-46.

15. Козак Н.В., Темирбекова С.К., Куликов И.М. Актинидия коломикта селекции ВСТИСП. Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2015;1:43-45.

16. Krakhmaleva I.L., Molkanova O.I., Orlova N.D., Koroleva O.V., Mitrofanova I.V. Plant growth regulators on the micropropagtion of Actinidia cultivars. Ciencia e Agrotecnologia. 2023;47:e008923. DOI: 10.1590/1413-7054202347008923

17. Кулуев Б.Р., Кирьянова О.Ю., Геращенков Г.А., Рожнова Н.А., Гумерова Г.Р., Вершинина З.Р., Матниязов Р.Т., Ахметзянова Л.У., Князев А.В., Михайлова Е.В., Гарафутдинов Р.Р., Баймиев Ан.Х., Губайдуллин И.М., Баймиев Ал.Х., Чемерис А.В. Некоторые новшества в CRISPR/Cas геномном редактировании и в смежных областях. Биомика. 2019;11(3):315-343. DOI: 10.31301/2221-6197.bmcs.2019-27

18. Latocha P., Jankowski P., Radzanowska J. Genotypic difference in postharvest characteristics of hardy kiwifruit (Actinidia arguta and its hybrids), as a new commercial crop. Food Research International. 2011;44(7):1936-1945. DOI: 10.1016/j.foodres.2011.01.033

19. Lebedeva M.A., Tvorogova V.E., Tikhodeev O.N. Epigenetic mechanisms and their role in plant development. Russian Journal of Genetics. 2017;53(10):1057-1071. DOI: 10.1134/S1022795417090083

20. Маляровская В.И., Коломиец Т.М., Самарина Л.С. Методика клонального микроразмножения и сохранения видов природной флоры и красивоцветущих кустарников в условиях in vitro. Сочи: Федеральный исследовательский центр «Субтропический научный центр Российской академии наук»; 2020.

21. Маляровская В.И., Мацькив А.О., Тутберидзе Ц.В. Особенности индукции ризогенеза в условиях in vitro представителей рода Actinidia Lindl. Субтропическое и декоративное садоводство. 2024;(88):133-145. DOI: 10.31360/2225-3068-2024-88-133-145

22. Маляровская В.И., Мацькив А.О., Тутберидзе Ц.В. Особенности влияния типов и концентраций цитокининов на этапе микроразмножения представителей рода Actinidia Lindl. Субтропическое и декоративное садоводство. 2023;(85):132-143. DOI: 10.31360/2225-3068-2023-85-132-144

23. Мичурин И.В. Сочинения. Записные книжки и дневники. Т. 3. Москва; Ленинград: Сельхозгиз; 1940.

24. Митрофанова И.В. Прямая регенерация микропобегов из листовых дисков киви (Actinidia deliciosa (Chev.) Liang, Ferguson) в условиях in vitro. Інтродукція рослин. 2000;(1):157-158.

25. Molkanova O., Krakhmaleva I., Kozak N. Genetic resources and features of clonal micropropagation of Far Eastern species of Actinidia. In: BIO Web of Conferences. Dedicated to the 101st anniversary of the discovery of the law of homological series and the 134th anniversary of the birth of N.I. Vavilov; 2021 November 25-26; Saratov, Russia. Vol. 43. Saratov; 2022. DOI: 10.1051/bioconf/20224303021

26. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bio assays with tobacco tissue cultures. Physiologia plantarum. 1962;15(3):473-497. DOI: 10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x

27. Ogihara Y. Tissue culture in Haworthia: Part 4: genetic characterization of plants regenerated from callus. Theoretical and Applied Genetics. 1981;60(6):353-363. DOI: 10.1007/BF00264330

28. Oliveira M.M., Fraser L.G. Actinidia spp. Kiwifruit. In: R.E. Litz (ed.). Biotechnology of fruit and nut crops. Wallingford, UK: CAB Publishing; 2005. p.1-27.

29. Об утверждении Доктрины продовольственной безопасности Российской Федерации. Указ Президента Российской Федерации от 21 января 2020 г. №20. 2020. URL: http://www.kremlin.ru/acts/bank/45106 [дата обращения: 24.02.2026]

30. О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации. Указ Президента Российской Федерации от 28 февраля 2024 г. № 145. 2024. URL: http://www.kremlin.ru/acts/bank/50358 [дата обращения: 24.02.2026].

31. Плеханова М.Н. Актинидия, лимонник, жимолость. Ленинград: Агропромиздат; 1990.

32. Плеханова М.Н. Зимостойкие сорта актинидии для северо-западного района нечерноземной зоны РСФСР. Научно-технический бюллетень Всесоюзного научно-исследовательского института растениеводства им. Н.И. Вавилова. 1983;(127):58-61.

33. Рахмангулов Р.С. Применение системы CRISPR/Cas для редактирования генов декоративных культур. Биотехнология и селекция растений. 2022;5(3):33-41. DOI: 10.30901/2658-6266-2022-3-o1

34. Рахмангулов Р.С., Барабанов И.В., Ерастенкова М.В., Иванов А.А., Коваленко Т.М., Межина К.М., Петросян И.А., Харченко А.А., Шаймарданов Д.Ю., Шаймарданова Э.Х., Анисимова И.Н., Тихонова Н.Г., Ухатова Ю.В., Хлесткина Е.К. Новые направления в генетике, селекции, биотехнологии декоративных и ягодных культур в ВИР им. Н.И. Вавилова. Биотехнология и селекция растений. 2022;5(4):65-78. DOI: 10.30901/2658-6266-2022-4-o3

35. Рахмангулов Р.С., Маляровская В.И., Самарина Л.С., Конинская Н.Г. К вопросу стерилизации эксплантов древесных и плодовых культур при введении в условия in vitro. Субтропическое и декоративное садоводство. 2018;(64):116-120.

36. Рахмангулов Р.С., Тихонова Н.Г. Селекция декоративных растений в России. Биотехнология и селекция растений. 2021;4(4):40-54. DOI: 10.30901/2658-6266-2021-4-o4

37. Рахматуллина С.Р., Федяев В.В., Талипов Р.Ф., Рахманкулова З.Ф. Влияние препарата рифтал на морфофизиологические параметры проростков пшеницы при нормальном и дефицитном минеральном питании. Агрохимия. 2007;(5):42-48.

38. Revilla M.A. Power J.B. Morpho-genetic potential of long-term callus cultures of Actinidia deliciosa. The Journal of Horticultural Sciences. 1988;63:541-545.

39. Рындин А.В., Тутберидзе Ц.В., Гребенюков С.Н., Грязев В.А. Вегетативное размножение Actinidia deliciosa в условиях субтропиков России при применении стимуляторов роста. Сельскохозяйственная биология. 2014;49(3):59-69.

40. Samarina L.S., Gvasaliya M.V., Koninskaya N.G., Rakhmangulov R.S., Efremov A., Kiselyova N., Ryndin A.V., Hanke M.-V. A comparison of genetic stability in tea [Camellia sinensis (L.) Kuntze] plantlets derived from callus with plantlets from long-term in vitro propagation. Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 2019;138(3):467-474.

41. Скапцов М.В., Белкин Д.Л., Смирнов С.В., Куцев М.Г. Сомаклональная изменчивость девясила британского – Inula britannica L. в культуре in vitro. Turczaninowia. 2015;18(4):41-48. DOI: 10.14258/turczaninowia.18.4.5

42. Скапцов М.В., Куцев М.Г. Изменения кариотипа Rumex acetosa L. в культуре in vitro на фоне явления сомаклональной изменчивости. Известия алтайского государственного университета. 2012;3(2):57-59.

43. Стрыгина К.В., Хлесткина Е.К. Редактирование генов пшеницы, ячменя и кукурузы с использованием системы CRISPR/Cas. Биотехнология и селекция растений. 2020;3(1):46-56. DOI: 10.30901/2658-6266-2020-1-o2

44. Талипов Р.Ф., Гайсин А.М., Сафаров М.Г., Сафиуллина З.Н., Рахманкулов Д.Л., Зорин В.В., Мусавиров Р.С., Базунова Г.Г. Стимулятор роста растений: Патент на изобретение RU 2127053 C1, 10.03.1999. Заявка №95117735/04 от 18.10.1995. URL: https://patents.google.com/patent/RU2127053C1/ru [дата обращения: 13.10.2025].

45. Тарасенко В.И. Возделывание киви в России. Санкт-Петербург: ВИР; 1999.

46. Тихонова Н.Г., Хлесткина Е.К. Генетическое редактирование для улучшения плодовых и ягодных культур. Садоводство и виноградарство. 2019;(44):10-15. DOI: 10.31676/0235-2591-2019-4-10-15

47. Тутберидзе Ц.В. Рост и развитие сортов киви в субтропиках России. Субтропическое и декоративное садоводство. 2004;(39-2):474-486.

48. Тутберидзе Ц.В., Беседина Т.Д., Добежина С.В. Оценка адаптивного потенциала сортов Actinidia deliciosa (киви) в субтропиках России. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2012;(80):47-58. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_17904327_89301736.pdf [дата обращения: 24.02.2026].

49. Ухатова Ю.В., Ерастенкова М.В., Коршикова Е.С., Крылова Е.А., Михайлова А.С., Семилет Т.В., Тихонова Н.Г., Швачко Н.А., Хлесткина Е.К. Улучшение культурных растений при помощи системы CRISPR/Cas: новые гены-мишени. Молекулярная биология. 2023;57(3):387-410. DOI: 10.31857/S0026898423030151

50. Wang T., Atkinson R., Janssen B. The choice of agrobacterium strain for transformation of kiwifruit. Acta Horticulturae. 2007;(753):227-232. DOI: 10.17660/ActaHortic.2007.753.26

51. Ямалеева А.А., Талипов Р.Ф., Ибрагимов Р.И., Сакаева А.Г. Исследование действия рифтала на фракционный состав белков семян и оптические свойства ХБК растений. Вестник Башкирского университета. 2004;9(3):96-99.

52. Юдина Р.С., Гордеева Е.И., Шоева О.Ю., Тихонова М.А., Хлесткина Е.К. Антоцианы как компоненты функционального питания. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2021;25(2):178-189. DOI: 10.18699/VJ21.022