Аннотация. Цель. Работа направлена на усовершенствование элементов технологии микроклонального размножения смородины красной с учетом генетических особенностей, регенерационной системы для индукции морфогенеза эксплантов. Методы. Исследования проведены в 2022/2023 гг. в условиях центрального региона России на базе ВНИИСПК. В качестве объектов исследования выбраны трудно размножающиеся сорта смородины красной ‘Валентиновка’, ‘Мармеладница’ и ‘Подарок лета’, полученные с участием родительской формы ‘Rote Spatlese’. Отбор меристематических тканей побегов и стерилизаторов проводился в соответствии с современными отечественными и зарубежными протоколами и методиками. Введение в культуру – в конце зимнего периода, поздневесеннего и осеннего периодов в соответствии со стадиями онтогенетического развития смородины красной. Для математического анализа экспериментальных данных использовали однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA). Достоверность результатов опыта оценивали с помощью множественного рангового теста Тьюки при уровне значимости P < 0,05. Результаты. Экспериментально доказана целесообразность введения в культуру in vitro генотипов смородины красной на этапе вынужденного покоя. В период поздневесеннего введения значительные сортовые различия и снижение жизнеспособности микрорастений связаны с поражением бактериальной микрофлорой и некрозом. Оптимизированы режимы стерилизации апикальных меристем смородины при введении в культуру. Показана целесообразность использования стерилизаторов в зависимости от сорта и этапа введения в культуру. Высокая эффективность вне зависимости от срока введения и сорта получена в эксперименте со стерилизующим агентом AgNO3. Научная новизна. Отработаны и научно обоснованы некоторые элементы технологии микроклонального размножения ягодных культур на примере подрода Ribesia Berl. Доказана эффективность регенерационной способности эксплантов смородины красной в зависимости от периода введения апикальных меристем in vitro, периода онтогенеза смородины и физиологического состояния растений.
элементы технологии, сроки введения, онтогенез растений, жизнеспособность эксплантов, регенерационная способность, меристема, стерилизующий агент, ступенчатая стерилизация, оздоровление растений
1. Badjakov I., Georgiev V., Georgieva M., Dincheva I., Vrancheva R., Ivanov I., Georgiev D., Hristova D., Kondakova V., Pavlov A. Bioreactor technology for in vitro berry plant cultivation // Plant Cell and Tissue Differentiation and Secondary Metabolites: Fundamentals and Applications. 2021. Pp. 383–431. DOI:https://doi.org/10.1007/978-3-030-30185-9_18.
2. Kulikov I. M., Evdokimenko S. N., Tumaeva T. A., Kelina A. V., Sazonov F. F., Andronova N. V., Podgaetsky M. A. Scientific support of small fruit growing in Russia and prospects for its development // Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2021. Vol. 25, No. 4. Pp. 414–419. DOI:https://doi.org/10.18699/VJ21.046. EDN: https://elibrary.ru/ASGGAN
3. Correia S., Matos M., Leal F. Advances in blueberry (Vaccinium spp.) in vitro culture: a review // Horticulturae. 2024. Vol. 10, No. 6. Article number 533. DOI:https://doi.org/10.3390/horticulturae10060533. EDN: https://elibrary.ru/SXJZMU
4. Ромаданова Н. В., Кушнаренко С. В. Биотехнология получения безвирусных саженцев яблони // Вестник Карагандинского университета. Серия: Биология. Медицина. География. 2021. Т. 103, № 3. С. 102–118. DOI:https://doi.org/10.31489/2021BMG3/102-118. EDN: https://elibrary.ru/URAABZ
5. Макаров С. С., Чудецкий А. И., Родин С. А., Куликова Е. И. Методические рекомендации по выращиванию посадочного материала лесных ягодных растений в культуре in vitro [Электронный ресурс]. Пушкино: ВНИИЛМ, 2023. 32 с. URL: https://vniilm.ru/media/edition2023/Recommendations_growing_planting_material.pdf?ysclid=lzi3dlvev4983464521 (дата обращения: 20.07.2024). EDN: https://elibrary.ru/FKVUFP
6. Хромова Т. М., Ташматова Л. В., Мацнева О. В., Шахов В. В. Некоторые аспекты введения в культуру in vitro сортов смородины черной селекции ВНИИСПК // Вестник аграрной науки. 2020. № 4 (85). С. 31–36. DOI: https://doi.org/10.17238/issn2587-666X.2020.4.31; EDN: https://elibrary.ru/MOKGWS
7. Антонов А. М., Макаров С. С., Куликова Е. И., Кузнецова И. Б., Чудецкий А. И., Кульчицкий А. Н. Особенности ризогенеза женских растений морошки приземистой (Rubus chamaemorus L.) в культуре in vitro // Современное садоводство. 2023. № 2. С. 51–59. DOI:https://doi.org/10.52415/23126701_2023_0204. EDN: https://elibrary.ru/AYLTND
8. 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. Минск: Беларуская навука, 2016. 208 с. EDN: https://elibrary.ru/ZFZENR
9. Кузьмина Т. И., Кузнецова А. П., Федорович С. В. Повышение экономической эффективности клонального микроразмножения плодовых культур путем оптимизации периода интродукции in vitro эксплантов // Вестник Университета Российской академии образования. 2020. № 5. С. 51–58. DOI: https://doi.org/10.24411/2072-5833-2020-10050; EDN: https://elibrary.ru/GHQYLO
10. Супрун И. И., Амосова М. А., Егорова О. В., Лободина Е. В., Авакимян А. О. Особенности клонального микроразмножения клонового подвоя сливы ПК СК 1 // Садоводство и виноградарство. 2024. № 2. С. 5–12. DOI:https://doi.org/10.31676/0235-2591-2024-2-5-12. EDN: https://elibrary.ru/PTTAEO
11. Бободжанова Х. И., Кухарчик Н. В. Анализ регенерационной способности эксплантов винограда в зависимости от времени введения в культуру in vitro и типа экспланта // Плодоводство. 2022. Т. 32, № 1. С. 177–182.
12. Зонтиков Д. Н., Зонтикова С. А., Малахова К. В. Влияние состава питательных сред и регуляторов роста при клональном микроразмножении некоторых хозяйственно ценных представителей рода Rubus L. // Агрохимия. 2021. № 6. С. 36–42. DOI:https://doi.org/10.31857/S0002188121060144. EDN: https://elibrary.ru/OOALRQ
13. Сегет О. Л., Авдеенко И. А. Использование биологических методов при микроклональном размножении культурного винограда // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2021. № 1 (166). С. 70–76. DOI: https://doi.org/10.36718/1819-4036-2021-1-70-76; EDN: https://elibrary.ru/JASUYL
14. Manole C. G., Balan V., Mencinicopschi I. C., Golea D., Rodino S., Butu A. The influence of growth regulators concentrations on in vitro micropropagation of Ribes rubrum species // Scientific Bulletin. Series F. Biotechnologies. 2012. Vol. 16. Pp. 26–29.
15. Dziedzic E., Jagła J. Micropropagation of Rubus and Ribes spp. // Protocols for Micropropagation of Selected Economically-Important Horticultural Plants. 2013. Pp. 149–160.
16. Cárdenas M. J. S. Adaptación de protocolos de establecimiento in vitro de Ribes rubrum L., Ribes nigrum L. y Ribes uva-crispa L.: la disertación ... doctor en ciencias agrícolas. Valdivia: Universidad Austral de Chile, 2016. 41 p.
17. Никитина А. В., Ленточкин А. М., Леконцева Т. Г., Федоров А. В. Влияние способа стерилизации и срока введения в культуру in vitro на жизнеспособность эксплантов клонового подвоя яблони 54-118 // Вестник Удмуртского университета. Серия «Биология. Науки о Земле». 2020. Т. 30, № 4. С. 411–416. DOI: https://doi.org/10.35634/2412-9518-2020-30-4-411-416; EDN: https://elibrary.ru/DHVUTH
18. Ugur R. Development of in vitro sterilization protocol for DO-1 (Prunus domestica) rootstock // Applied Ecology & Environmental Research. 2020. Vol. 18 (2). DOI:https://doi.org/10.15666/aeer/1802_23392349.
19. Singh B. K., Ali M. N., Samanta S., Mandal N. A Comparative analysis among different surface sterilisation methods for rice in vitro culture // International Journal of Plant Soil Science. 2021. Vol. 33 (17). Pp. 148–154.
20. Фоменко Н. Г., Жолобова О. О., Сорокопудов В. Н. Ингибирование фенольных соединений на этапе введения в культуру in vitro Ribes aureum Pursh для увеличения приживаемости эксплантов // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2022. № 7. С. 85–92. EDN: https://elibrary.ru/KCMSSS
21. Князева И. В., Сорокопудов В. Н., Сорокопудова О. А. Элементы оптимизации технологии сохранения смородины черной in vitro // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2020. № 6 (159). С. 48–55. DOI: https://doi.org/10.36718/1819-4036-2020-6-48-55; EDN: https://elibrary.ru/YHDVFA
22. Sedlák J., Paprštein F. In vitro establishment and proliferation of red currant cultivars // Horticultural Science. 2012. Vol. 39, No. 1. Pp. 21–25.
23. Ряго Н. В. Особенности микроклонального размножения некоторых представителей смородины рода Ribes spp.: обзор // Аграрный вестник Урала. 2023. Т. 23, № 10. С. 69‒80. DOI:https://doi.org/10.32417/1997-4868-2023-23-10-69-80. EDN: https://elibrary.ru/JQHIIZ
24. Шахов В. В., Федотова И. Э., Ташматова Л. В., Мацнева О. В., Хромова Т. М. Сравнительный анализ стерилизаторов на основе периодизации их использования // Вестник КрасГАУ. 2019. № 12 (153). С. 38–42. DOI: https://doi.org/10.36718/1819-4036-2019-12-38-42; EDN: https://elibrary.ru/VLOVTX
25. Камбарова А., Карипбаева Р. К., Бахтаулова А. С. Получение асептически чистой культуры смородины Мейера для введения в культуру in vitro // Селекция и сорторазведение садовых культур. 2020. Т. 7, № 1-2. С. 80–82. DOI: https://doi.org/10.24411/2500-0454-2020-11220; EDN: https://elibrary.ru/NWGTEJ
26. Аникина И. Н., Адамжанова Ж. А., Камарова А. Н., Кусаинов А. А. Преодоление микроорганизмов-контаминантов в культуре растительных тканей in vitro // Биологические науки Казахстана. 2020. № 4. С. 133–143.
27. Шевелуха В. С., Калашникова Е. А., Воронин Е. С. [и др.] Сельскохозяйственная биотехнология: учебник. Москва: Высшая школа, 1998. 416 с. EDN: https://elibrary.ru/YLTJVF
28. Джигадло Е. Н., Джигадло М. И., Голышкина Л. В. Методические рекомендации по использованию биотехнологических методов в работе с плодовыми, ягодными и декоративными культурами. Орел: ВНИИСПК, 2005. 51 с.
29. Мацнева О. В., Ташматова Л. В., Шахов В. В. Эффективность применения стерилизующих агентов для эксплантов земляники // Селекция и сорторазведение садовых культур. 2018. Т. 5, № 1. С. 71–73. EDN: https://elibrary.ru/UUGEUG
30. Panfilova O., Kahramanoğlu I., Ondrasek G., Okatan V., Ryago N., Tsoy M., Golyaeva O., Knyazev S. Creation and use of highly adaptive productive and technological red currant genotypes to improve the assortment and introduction into different ecological and geographical zones // Plants. 2022. Vol. 11 (6). Article number 802. DOI:https://doi.org/10.3390/plants11060802. EDN: https://elibrary.ru/KRMLXH
31. Panfilova O., Tsoy M., Golyaeva O., Knyazev S., Karpukhin M. Agrometeorological and morpho-physiological studies of the response of red currant to abiotic stresses // Agronomy. 2021. Vol. 11 (8). Article number 1522. DOI:https://doi.org/10.3390/agronomy11081522. EDN: https://elibrary.ru/SKXBOZ
32. Anikina I., Kamarova A., Issayeva K., et al. Plant protection from virus: a review of different approaches // Frontiers in Plant Science. 2023. Vol. 14. Article number 1163270. DOI:https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1163270. EDN: https://elibrary.ru/ITUUGR
33. Змушко А. А. Период покоя сельскохозяйственных растений // Плодоводство. 2021. Т. 33. С. 246–252.
34. Ковалева И. С., Мацнева А. Е., Ханбабаева О. Е., Мазаева А. С. Введение в культуру in vitro и клональное микроразмножение перспективного сеянца смородины черной (Rubes nigrum L.) // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2019. № 12 (153). С. 43–48. DOI:https://doi.org/10.36718/1819-4036-2019-12-43-48. EDN: https://elibrary.ru/ZPLHAA
35. Чудецкий А. И., Родин С. А., Зарубина Л. В., Кузнецова И. Б., Тяк Г. В. Микроклональное размножение и особенности адаптации к условиям ex vitro лесных ягодных растений рода Vaccinium // Техника и технология пищевых производств. 2022. Т. 52, № 3. С. 570–581. DOI: https://doi.org/10.21603/2074-9414-2022-3-2386; EDN: https://elibrary.ru/UANYXI
36. Куликова Е. И., Макаров С. С., Кузнецова И. Б., Чудецкий А. И. Особенности культивирования российских и зарубежных сортов жимолости съедобной (Lonicera edulis Turcz.) in vitro // Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51, № 4. С. 712–722. DOI: https://doi.org/10.21603/2074-9414-2021-4-712-722; EDN: https://elibrary.ru/QHSFRQ
37. Al Ghasheem N., Stănică F., Peticilă A. G., Venat O. In vitro effect of various sterilization techniques on peach (Prunus persica (L.) Batsch) explants // Scientific Papers. Series B. Horticulture 2018. Vol. 227. Pp. 227–234.
38. Кастрицкая М. С., Кухарчик Н. В., Змушко А. А. Введение в культуру in vitro и микроразмножение сортов сливы и алычи белорусского сортимента // Плодоводство. 2018. Т. 30, № 1. С. 86–92.
39. Колпаков Н. А., Суслова К. С. Совершенствование технологии стерилизации эксплантов малины и ускорение морфогенеза в культуре in vitro // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2024. № 2 (232). С. 32–40. DOI:https://doi.org/10.53083/1996-4277-2024-232-2-32-40 EDN: https://elibrary.ru/PZMOOG
