izvestiiatimacadИзвестия Тимирязевской сельскохозяйственной академииIZVESTIYA OF TIMIRYAZEV AGRICULTURAL ACADEMY0021-342XФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева10.26897/0021-342X-2022-4-71-81izvestiiatimacad-318Research ArticleГЕНЕТИКА, БИОТЕХНОЛОГИЯ, СЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВОGENETICS, BIOTECHNOLOGY, BREEDING AND SEED PRODUCTIONОптимизация приемов введения садовых растений в стерильную культуру in vitroInitiation of horticultural crop explants in vitroМарковаМ. Г.MarkovaM. G.

Маркова Марина Геннадьевна, научный сотрудник, Удмуртский федеральный исследовательский центр

426067, г. Ижевск, ул. Татьяны Барамзиной, 34

тел.: (919) 912–05–07

Marina G. Markova, research, Federal State Budgetary Institution of Science

426067, Udmurt Republic, Izhevsk, st. T. Baramzinoj, 34

(919) 912–05–07

markovamg@udman.ruСомоваЕ. Н.SomovaE. N.

Сомова Елена Николаевна, старший научный сотрудник, Удмуртский федеральный исследовательский центр

426067, г. Ижевск, ул. Татьяны Барамзиной, 34

тел.: (950) 175–46–27

Elena N. Somova, research Federal State Budgetary Institution of Science

426067, Udmurt Republic, Izhevsk, st. T. Baramzinoj, 34

(950) 175–46–27

somovaen@udman.ruУдмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наукРоссия«Udmurt Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences»Russian Federation202226032023047181Copyright © Маркова М.Г., Сомова Е.Н., 20232023Маркова М.Г., Сомова Е.Н.Markova M.G., Somova E.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiia.timacad.ru/jour/article/view/318

В клональном микроразмножении важная роль отводится этапу введения в стерильную культуру. Целью исследований стал поиск оптимального стерилизующего агента и оптимального состава питательных сред для введения садовых растений в культуру in vitro. В качестве стерилизующих агентов с оптимальной экспозицией использованы: 48% – этиловый спирт (контроль), 8–10 мин; 33% – пергидроль, 6–8 мин; 6% – хлоргексидин, 8–10 мин; 0,1% – сулема, 1–2 мин; 10,0% – Domestos, 6–7 мин; Amway pursue, 10–12 мин. При определении оптимального состава питательных сред экспланты высаживали на питательные среды с минеральными микросолями и 1/2 макросолей по следующим прописям: среда Мурасиге-Скуга (контроль), для жимолости синей – Мурасиге-Скуга модифицированная (с пониженным содержанием аммонийного азота (NH4) на 15%) и Вуди Плант Медиум, для малины красной – Андерсона и Кворина-Лепорье. В результате проведенных экспериментов выявлено, что 33,0%-ный пергидроль является наиболее эффективным стерилизующим агентом для обработки исходного растительного материала всех изученных садовых культур при инициации эксплантов in vitro, так как он обеспечил в среднем достоверно высокий выход стерильных меристематических апексов (63,3%) и почек этиолированных подземных побегов (61,6%). Обработка растительного материала 33,0%-ным пергидролем обеспечила также отсутствие витрифицированных (стекловидных) эксплантов, экземпляров с морфозами и некрозами, а также хлоротических у вишни и сливы. На питательной среде Вуди Плант Медиум получены значительно лучшие результаты выживаемости меристематических апексов жимолости синей – 76,7%. Культивирование почек этиолированных подземных побегов малины на питательной среде КворинаЛепорье существенно повысило их выживаемость до 56,7% малины красной с традиционным типом плодоношения и до 36,7% малины красной с ремонтантным типом плодоношения.

The stage of introduction into sterile culture plays an important role in clonal micropropagation. The purpose of these studies was to find the optimal sterilizing agent at the stage of introducing blue honeysuckle, red raspberry, garden strawberry, steppe cherry, house plum into in vitro culture, as well as the optimal nutrient medium at this stage for blue honeysuckle and red raspberry. As sterilizing agents with optimal exposure, the following were used: 48% ethyl alcohol (control) 8–10 min., 33% perhydrol 6–8 min., 6% chlorhexidine 8–10 min., 0.1% sublimate 1–2 min., 10.0% Domestos 6–7 min., Amway pursue 10–12 min. Murashige-Skooga modified (NH4 content reduced at 15%) and Woody Plant Medium nutrient media were used to identify the optimal media for blue honeysuckle, and Anderson and Quorin-Leporrier media – for raspberries. All nutrient media had a half dose of macro- and microsalts. The control medium was traditional Murashige-Skooga. The results of the experiment showed that 33.0% perhydrol is the most effective sterilizing agent for processing the initial plant material of all horticultural crops when initiating explants in vitro, since it provided a significantly high yield of sterile apexes of 63.0% on average. A significantly high result was also obtained when using 6% chlorhexidine – 51.9% with 39.1% in control (48% ethyl alcohol). Treatment of plant material with 33.0% perhydrol ensured the absence of vitrified (glassy) explants in all studied cultures, as well as chlorotic explants in cherries and plums. Significantly better results of the survival rate of blue honeysuckle apexes were obtained on the nutrient medium Woody Plant Medium – 76.7%. Cultivation of raspberry apexes on the Kvorin-Leporie nutrient medium significantly increased their survival rate to 56.7% of red raspberry and 36.7% of remontant raspberry.

клональное микроразмножениемеристематический апекспочки этиолированных подземных побеговстерилизующий агентсадовые культурыclonal micropropagationmeristematic apexbuds of etiolated underground shootssterilizing agenthorticultural cropsReferencesБессонова В.А. Введение в культуру in vitro Ginkgo biloba (Linnaeus,1771) / В.А. Бессонова, О.Е. Черепанова // Аграрный вестник Урала. – 2020. – № 12 (203). – С. 43–49.Bessonova V.A., CHerepanova O.E. Vvedenie v kul’turu in vitro Ginkgo biloba (Linnaeus,1771) [Introduction to in vitro culture of Ginkgo biloba (Linnaeus, 1771)] Agrarnyj vestnik Urala. 2020; 12 (203): 43–49. (In Rus.)Вершинина О.В. Особенности развития эксплантов rubus idaeus L. и ribes nigrum L. перспективных сортов селекции ФГБНУ ФНЦ садоводства на этапе введения в культуру in vitro / О.В. Вершинина, И.А. Бьядовский // Плодоводство и ягодоводство России. – 2020. – Т. 63. – С. 44–52.Vershinina O.V., B”yadovskij, I.A. Osobennosti razvitiya eksplantov rubus idaeus L. i ribes nigrum L. perspektivnyh sortov selekcii FGBNU FNC sadovodstva na etape vvedeniya v kul’turu in vitro[Features of the development of explants rubus idaeus L. and ribes nigrum L. of promising varieties of breeding of the Federal State Budgetary Institution of Horticulture at the stage of introduction into culture in vitro] Plodovodstvo i yagodovodstvo Rossii. 2020; 63: 44–52. (In Rus.)Винтер М.А. Эффективность антисептика «Биопак» при санации эксплантов в ходе клонального микроразмножения плодовых культур / М.А. Винтер, С.В. Федорович, И.Х. Тхамокова // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. – 2020. – № 162. – С. 105–113.Vinter M.A., Fedorovich S.V., Thamokova I.H. Effektivnost’ antiseptika “biopak” pri sanacii eksplantov v hode klonal’nogo mikrorazmnozheniya plodovyh kul’tur [The effectiveness of the antiseptic “biopak” in the rehabilitation of explants during clonal micropropagation of fruit crops] Politematicheskij setevoj elektronnyj nauchnyj zhurnal kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2020; 162: 105–113. (In Rus.)Высоцкий В.А. Подходы к прогнозированию конечного выхода растений при клональном микроразмножении плодовы х и ягодных культур // Селекция и сорторазведение садовых культур. – 2019. – Т. 6, № 1. – С. 24–26.Vysockij V.A. Podhody k prognozirovaniyu konechnogo vyhoda rastenij pri klonal’nom mikrorazmnozhenii plodovyh i yagodnyh kul’tur [Approaches to predicting the final yield of plants during clonal micropropagation of fruit and berry crops]. Selekciya i sortorazvedenie sadovyh kul’tur. 2019; 1(6): 24–26. (In Rus.)ГОСТ Р 54051–2010 «Плодовые и ягодные культуры. Стерильные культуры и адаптированные микрорастения. Технические условия». – 15 с.GOST R54051–2010 Plodovye i yagodnye kultury sterilnye kultury i adaptirovannye mikrorasteniya tekhnicheskie usloviya [Fruit and berry crops. Sterile cultures and adapted microplants. Specifications].2010; 15 s. (In Rus.)Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований): Учебник для студентов высших сельскохозяйственных учебных заведений по агрономическим специальностям. – Изд. 6-е, стер., перепеч. с 5-го изд. 1985 г. – Москва: Альянс, 2011. – 350 с.Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoj-obrabotki rezultatov issledovanij) [Field experience methodology: (with the basics of statistical processing of research results]: uchebnik dlya studentov vysshih-selskohozyajstvennyh uchebnyh zavedenij po agronomicheskim specialnostyam / izd 6-e ster perepech s 5-go izd 1985g. Moscow: Alliance, 2011. 350 s. (In Rus.)Еремин Г.В. Использование генофонда дикорастущих видов рода Prunus L. в селекции клоновых подвоев косточковых культур / Г.В. Еремин, В.Г. Еремин // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. – 2015. – Т. 176, № 4. – С. 416–428.Eremin G.V., Eremin V.G. Ispol’zovanie genofonda dikorastushchih vidov roda Prunus L. v selekcii klonovyh podvoev kostochkovyh kul’tur [The use of the gene pool of wild species of the genus Prunus L. in the selection of clone rootstocks of stone crops]. Trudy po prikladnoj botanike, genetike i selekcii. 2015; 4(176): 416–428. (In Rus.)Колбанова Е.В. Введение в культуру in vitro сортов жимолости синей (Lonicera caerulea l. Var. Kamtschatica). Плодоводство / Е.В. Колбанова, С.Э. Семенас // Сборник научных трудов. – Минск: Республиканское унитарное предприятие Издательский дом «Белорусская наука», 2019. – С. 162–168.Kolbanova E.V., Semenas S.E. Vvedenie v kul’turu in vitro sortov zhimolosti sinej (Lonicera caerulea l. Var. Kamtschatica) [Introduction to in vitro culture of varieties of blue honeysuckle (Lonicera caerulea l. Var. Kamtschatica)]. Plodovodstvo. sbornik nauchnyh trudov. Izdatel’stvo: Respublikanskoe unitarnoe predpriyatie “Izdatel’skij dom “Belorusskaya nauka”. Minsk: 2019: 162–168 (In Rus.)Куликова Е.И. Особенности культивирования российских и зарубежных сортов жимолости съедобной (Lonicera edulis turcz.) in vitro / Е.И. Куликова, С.С. Макаров, И.Б. Кузнецова, А.И. Чудецкий // Техника и технология пищевых производств. – 2021. – Т. 51, № 4. – С. 712–722.Kulikova E.I., Makarov S.S., Kuznecova I.B., CHudeckij A.I. Osobennosti kul’tivirovaniya rossijskih i zarubezhnyh sortov zhimolosti s”edobnoj (Lonicera edulis turcz.) in vitro [Features of cultivation of Russian and foreign varieties of edible honeysuckle (Lonicera edulis turcz.) in vitro]. Tekhnika i tekhnologiya pishchevyh proizvodstv. 2020; 4 (51): 712–722. (In Rus.)Макаров С.С. Влияние способов стерилизации и типов эксплантов жимолости синей на их жизнеспособность в условиях in vitro / С.С. Макаров, И.Б. Кузнецова, В.С. Смирнов // Лесохозяйственная информация. – 2018. – № 2. – С. 96–101.Makarov S.S., Kuznecova I.B., Smirnov V.S. Vliyanie sposobov sterilizacii i tipov eksplantov zhimolosti sinej na ih zhiznesposobnost’ v usloviyah in vitro [Influence of sterilization methods and types of blue honeysuckle explants on their viability in vitro] Lesohozyajstvennaya informaciya. 2018; 2: 96–101. (In Rus.)Маркова М.Г. Регенерационная способность Cerasus fruticosa и Prunus domestica в культуре in vitro / М.Г. Маркова, Е.Н. Сомова // Аграрный вестник Урала. – 2021. – № 6 (209). – С. 43–52.Markova M.G., Somova E.N. Regeneracionnaya sposobnost’ Cerasus fruticosa i Prunus domestica v kul’ture in vitro [Regenerative capacity of Cerasus fruticosa and Prunus domestica in in vitro culture]. Agrarnyj Vestnik Urala. 2021; 6 (209): 43–52. (In Rus.)Маркова М.Г. Клональное микроразмножение ягодных культур: Монография / М.Г. Маркова, Е.Н. Сомова. – Ижевск: Изд-во «Алкид», 2020. – 102 с.Markova M.G., Somova E.N. Klonal’noe mikrorazmnozhenie yagodnyh kul’tur [Clonal micro-propagation of berry crops] Izhevsk: Izd-vo «Alkid». 2020: 102. (In Rus.)Мацнева О.В. Введение сортов земляники в культуру in vitro / О.В. Мацнева, Л.В. Ташматова, Т.М. Хромова, В.В. Шахов // Плодоводство и ягодоводство России. – 2019. – Т. 56. – С. 28–34.Macneva O.V., Tashmatova L.V., Hromova T.M., SHahov V.V. Vvedenie sortov zemlyaniki v kul’turu in vitro [Introduction of strawberry varieties into culture in vitro]. Plodovodstvo i yagodovodstvo Rossii. 2019; 56: 28–34. (In Rus.)Упадышев М.Т. Технология получения оздоровленного от вирусов посадочного материала плодовых и ягодных культур: Методические указания / М.Т. Упадышев и др. – Москва: Росинформагротех, 2013. – 91 с.Upadyshev M.T. Tekhnologiya polucheniya ozdorovlennogo ot virusov posadochnogo materialy plodovyh i yagodnyh kul’tur [Technology for obtaining virus-cured planting materials of fruit and berry crops]: metodicheskie ukazaniya – Moskva: Rosinformagrotekh. 2013: 91. (In Rus.)Шахов В.В. Влияние сезонного фактора на пр иживаемость эксплантов вишни обыкновенной в культуре in vitro / В.В. Шахов, И.Э. Федотова, Л.В. Ташматова, О.В. Мацнева, Т.М. Хромова // Международный научно-исследовательский журнал. – 2020. – № 11–1 (101). – С. 159–162.Shahov V.V., Fedotova I.E., Tashmatova L.V., Macneva O.V., Hromova T.M. Vliyaniya sezonnogo faktora na prizhivaemost’ eksplantov vishni obyknovennoj v kul’ture in vitro [The influence of the seasonal factor on the survival rate of explants of the common cherry in culture in vitro] Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel’skij zhurnal. 2020; 11–1(101): 159–162. (In Rus.)Шахов В.В. Эффективность стерилизующих агентов при введении сортов вишни в культуру in vitro / В.В. Шахов, И.Э. Федотова, Л.В. Ташматова, О.В. Мацнева, Т.М. Хромова // Современное садоводство. – 2018. – № 4 (28). – С. 32–37.Shahov V.V., Tashmatova L.V., Macneva O.V., Hromova T.M. Effektivnost’ sterilizuyushchih agentov pri vvedenii sortov vishni v kul’turu in vitro [The effectiveness of sterilizing agents when introducing cherry varieties into culture in vitro] Sovremennoe sadovodstvo. 2018; 4 (28): 32–37 (In Rus.)Yancheva S. In vitro propagation of grape cultivars and rootstocks for production of pre-basic planting material / S. Yancheva, Р. Marchev, V. Yaneva et al. // Bulgarian Journal of Agricul-tural Science. – 2018. – V. 24 (№ 5). – РР. 801–806.Yancheva S., Marchev R., Yaneva V.et al. In vitro propagation of grape cultivars and rootstocks for production of pre-basic planting material. Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2018;5 (24): 801–806. (In Bolgariya)Ghasheem N.AL. In vitro effect of various sterilization techniques on peach (Prunus persica (L.) Batsch) explants / N.AL. Ghasheem F. Stănică, A.G. Peticilă, O. Venat // Scientifc Papers. Series B, Horticulture. – 2018. – Vol. LXII. – Pр. 227–234.Ghasheem N. AL, Stănică F., Peticilă A.G., Venat O. In vitro effect of various sterilization techniques on peach (Prunus persica (L.) Batsch) explants. Scientifc Papers Series B, Horticulture. 2018; LXII: 227–234.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.