WWW.KN.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные ресурсы
 

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |

«The X International Conference “Plant Cell Biology In Vitro and Biotechnology” ABSTRACTS Kazan, October 14-18, 2013 УДК [581.17+663.1](063) The X International ...»

-- [ Страница 7 ] --

Для выведения семян из состояния покоя применяли стратификацию при низких положительных температурах, обработку гибберелловой кислотой (ГК3), скарификацию при помощи горячей воды и серной кислоты, а также метод эмбриокультуры. Контролем служили интактные семена.

При используемых методах обработки семян наблюдалась разная динамика появления всходов. В контрольных образцах появление проростков отмечали на 27-е сут., а общая всхожесть составила 4%. Температурное воздействие не дало положительных результатов. При химической скарификации проростки появлялись через неделю инкубации, а всхожесть была 11,5%. Обработка семян ГК3 оказалась неэффективной: появление первых проростков зафиксировано на 8-е сут., всхожесть – на 7,1%. При сочетании химической скарификации с обработкой ГК3 проростки появлялись через неделю инкубации, всхожесть повысилась до 27,5%.

Культивирование изолированных зародышей значительно увеличило энергию прорастания и всхожесть. Появление первых проростков отмечено на 2-3 сут., всхожесть в зависимости от места сбора варьировала от 70,2% до 94,5%. Проростки, в основном, имели нормально развитый гипокотиль, эпикотиль, две семядоли, неповрежденную точку роста, но корешок присутствовал только у 45,4-68,5%, в зависимости от популяции. Это может свидетельствовать о неглубоком физиологическом покое зародыша. Для семян из китайской популяции была характерна более низкая всхожесть (39,2%), по сравнению с другими популяциями, и отсутствие корешка у 91% проростков.

Таким образом, для ускорения прорастания и увеличения всхожести семян N. sibirica в культуре in vitro наиболее эффективным является применение метода эмбриокультуры. Показано, что у семян N. sibirica преобладает экзогенный тип покоя. Удаление околоплодника in vitro приводит к снятию экзогенного покоя, а скорость выхода из него при полной доступности влаги определяется только коротким периодом покоя зародыша и составляет не более 4-х суток.

Секция 5

–  –  –

Central Siberian Botanical Garden of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 630090, Novosibirsk, Zolotodolinskaya str., 101, tel. (383) 339-98-29, fax (383) 330-19-86, e-mail: zhelez05@mail.ru Nitraria – is salt-tolerant and drought-resistant shrub growing on saline ground. Due to biological peculiarities, it is promising plant for use in protective afforestation, sand consolidation and soil salinity reduction. Members of this genus grow in severe climatic conditions and have a high degree of seed dormancy. The dormancy is associated with anatomical structure of the seed covers, and probably with the embryo properties. Seed germination biology of the genus Nitraria L. has not been studied enough. The use of biotechnological techniques allows not only to explore some aspects of the problem, but also to overcome in vitro dormancy.

The aim of the work was to optimize the germination conditions of Nitraria sibirica Pall. in tissue culture. The material under study was mature seeds of four populations from the Altai Krai, Altai Republic and Inner Mongolia (China), growing in the environments with varying level of soil salinity. Sterilization of the material was performed stepwise with 30% H2O2. Washed seeds were stored for 24 h at room temperature and then again sterilized. Sterile material output was approximately 75%. Stratification at low positive temperatures, treatment with gibberellic acid (GA3), scarification by hot-water and sulfuric acid and embryo culture were applied for dormancy-breaking. Intact seeds were used as a control.





Distinct dynamics of seedling emergence was observed under technique applied of seed treatment. In control samples seedling emergence was marked on the 27th day and germination accounted for 4%. The temperature effect did not produce positive results. At chemical scarification plantlets appeared after a week of incubation and the germination was 11,5%. Seed treatment with GA3 proved to be ineffective: seedling emergence was recorded on the 8th day, and germination ability was 7,1%. Combination of chemical scarification with GA3 treatment resulted in plantlets sprouting after a week of incubation, and the germination increased to 27,5%.

Germinative energy and viability were significantly increased in cultivation of isolated embryo. The first seedlings emerged on the 2-nd-3-d day and total germination ranged from 70,2% to 94,5% depending on place of collection. Plantlets were mainly with normally developed hypocotyl, epicotyl, two cotyledons, non-damaged growing point, but only 45,4were of a rootlet depending on the population. This can testify to non-deep physiological dormancy of the embryo. Seeds from the Chinese population were characterized by lower germination (39,2%) compared to the other populations, and absence of the rootlet in 91% of seedlings.

Thus, embryo culture is the most effective for acceleration of sprouting and increase in seed germination of N. sibirica tissue culture. Exogenous type of dormancy is shown to dominate in N. sibirica seeds. In vitro pericarp removal results in the dormancy-breaking, and the overcome rate at full availability of moisture is determined by only a short dormancy period of the embryo and is not more than 4 days.

–  –  –

ВЛИЯНИЕ ОСВЕЩЕНИЯ НА МОРФОГЕНЕЗ POTENTILLA RECTA L. SUBSP.

LACINIOSA (WALDST. ET KIT. EX NESTLER) NYMAN В УСЛОВИЯХ IN VITRO

Заяц А.Ю., Митрофанова И.В.

Никитский ботанический сад – Национальный научный центр, НААН Украины, 98648, Украина, АР Крым, г. Ялта, пгт. Никита, тел. (0654) 33-68-59, факс 33538, е-mail: in_vitro@ukr.net В последнее время активно исследуются представители рода Potentilla. Многие из них используются в качестве декоративных растений, а также нашли свое применение в народной медицине. Например, Potentilla recta оказывает вяжущее, закрепляющее, бактерицидное, противовоспалительное и гемостатическое действие, благодаря высокому содержанию дубильных веществ, флавоноидов и тритерпеноидов. Однако принадлежность растений к исчезающим видам и проблема получения высококачественного лекарственного сырья часто ограничивает получение вторичных метаболитов в достаточном количестве. Альтернативным источником получения растительной биомассы, содержащей биологически активные вещества, является культура in vitro. В этой связи целью данного исследования было изучение влияния освещения на морфогенез P. recta subsp. laciniosa в условиях in vitro.

Материалом для исследования служили высечки листьев и сегменты черешков асептической культуры P. recta, которые культивировали на модифицированной питательной среде Пирика (Pierik, 1976), дополненной 0,93–2,79 М кинетина и 4,30–5,88 М НУК. Культивирование эксплантов проводили в термостате, в темноте при 26±1 °С или в культуральной комнате при 26±1 °С и освещенности 2–3 клк.

На модифицированной среде Пирика показана возможность корне- и каллусообразования из сегментов черешка и высечек листа. Выявлено влияние размещения эксплантов к питательной среде на частоту каллусообразования и ризогенеза на свету и в темноте. При культивировании сегментов черешка на свету и в темноте частота каллусообразования достигала 100%. Вместе с тем, на свету у 28,57% эксплантов формировались адвентивные корни. В темноте для высечек листа, помещенных адаксиально и абаксиально к поверхности питательной среды, наблюдали 100% частоту каллусообразования. На свету для высечек листа, расположенных на среде адаксиально и абаксиально, частота каллусообразования составила соответственно 66,7% и 25%. В случае культивирование высечек листа адаксиальной стороной к среде 16,7% эксплантов образовывали адвентивные корни.

Таким образом, в результате проведенного эксперимента были отобраны штаммы, которые отличаются светло-коричневой окраской, плотной консистенцией, низким уровнем оводненности (сухой вес/сырой вес 10%) и высокими ростовыми индексами (РИ). Найдены достоверные различия в количественных характеристиках полученных штаммов (накоплении сырой и сухой биомассы, РИ) в зависимости от типа экспланта, размещения его к питательной среде и физических факторов культивирования (наличия или отсутствия освещения). Показано, что оптимальным типом экспланта являются высечки листа, помещенные на питательную среду абаксиально и культивируемые в темноте.

–  –  –

Nikitsky Botanical Gardens – National Scientific Center, 98648, Ukraine, Yalta, Nikita, tel. (0654) 33-68-59, fax: 33538, e-mail: in_vitro@ukr.net Recently the plants of genus Potentilla L. have been actively investigated. Many Potentilla’s species are used as decorative plants and drugs in folk medicine. For example, Potentilla recta contains tannins, flavonoids and triterpenoids and has the fixing, bactericidal, anti-inflammatory, hemostatic effect. The possibility of the secondary metabolites extraction from plants is often limited for several reasons: rare plants, endemic or endangered species, and also the poor quality of the medicinal raw materials. The in vitro cell and tissue culture could be an alternative source to obtain the biologically active substances. The purpose of this work was the investigation of the effect of illumination on morphogenetic capacity in vitro of P. recta subsp. laciniosa.

The research objects were leaf pieces and petiole segments obtained from aseptic culture of P. recta. Isolated explants were transplanted on a modified Pierik (1976) solid media supplemented by 0,93–2,79 µM kinetin and 4,30–5,88 µM NAA. Cultures were maintained either in darkness or under a 16-h light photoperiod at 30-40 mol m2 s1 provided by cool white fluorescent lamps at 26±1 °C.

The possibility of root and callus formation by the petiole segments and leaf pieces on the modified Pierik media has been demonstrated. The dependence of explants surface orientation on the frequency of callus formation and rhizogenesis at light and darkness has been shown. When the petiole segments were cultivated under the light and dark conditions, the frequency of callus formation reached 100%. However, it has been studied that 28,57% explants formed adventitious roots. Under the dark conditions, frequency of callus formation of leaf pieces, placed adaxial and abaxial on the culture medium, was 100%. In the case of leaf pieces being placed adaxial and abaxial on the medium the frequency of callus formation was 66,7% and 25% respectively. Moreover, while cultivating leaf pieces with adaxial side to the media, 16,7% of explants formed adventitious roots.

Thus, strains that differ by light-brown color, compact texture, low water content (dry weight/fresh weight 10%) and high growth index (GI) were selected during the experiment.

There were found significant discrepancies in the quantitative characteristics of the obtained strains (accumulation of fresh and dry biomass, GI) according to the type of explants, its placing on the media and physical factors (darkness or light). It should be noticed that the optimum type of explants are leaf pieces, which have been placed on the culture medium and cultivated in the darkness.

–  –  –

Никитский ботанический сад - Национальный научный центр, 98648, Украина, АР Крым, г. Ялта, Никита, тел. (0654) 33-68-59, факс (0654) 33-53-86, e-mail: in_vitro@ ukr.net Субтропические плодовые культуры являются источником наиболее важных компонентов питания человека. Климатические условия юга Украины позволяют выращивать различные ценные субтропические культуры, среди которых вечнозеленое субтропическое растение фейхоа, занимающее особое место. Плоды фейхоа употребляются в свежем и переработанном виде, они богаты пектинами, углеводами, витаминами С, Р, активными веществами, полифенольными соединениями с преобладанием катехинов. Традиционные методы вегетативного размножения имеют ряд ограничений, особенно когда необходимо получить в короткие сроки большое количество посадочного материала. В последние годы методы культуры изолированных клеток, тканей и органов in vitro все чаще используют при размножении древесных культур. Это позволяет освободить растения от вирусной инфекции, а также решить проблему массового тиражирования ценных видов и сортов для пополнения генофонда и создания медленно растущих коллекций в условиях in vitro. Однако до настоящего времени не разработаны системы прямой и непрямой регенерации растений in vitro большинства сортов субтропических плодовых культур отечественной селекции.

Целью нашего исследования было выявление возможных методов регенерации растений Feijoa sellowiana Berg. сорта Никитская Ароматная из коллекции НБС–ННЦ в условиях in vitro. В ходе исследования определены сроки отбора эксплантов, способ стерилизации, модифицирован состав питательной среды, подобраны оптимальные концентрации регуляторов роста для индукции морфогенетических процессов.

Установлено, что морфогенез в условиях in vitro реализовался путем прямой и непрямой регенерации микропобегов. При изучении процесса прямой регенерации стерильные сегменты побега с почкой культивировали на питательной среде МС, дополненной 0,91мкМ зеатина. На 20 сутки культивирования на данной среде наблюдали формирование кроме основного адвентивных побегов. Последующие пассажи на питательную среду МС, содержащую 2,28-2,73 мкМ зеатина, позволили увеличить количество полученных микропобегов до 3 шт./эксплант. Дальнейшее увеличение концентрации цитокинина практически не отражалось на количестве микропобегов, но вызывало их оводненность, а в дальнейшем и гибель. Наряду с зеатином введение в питательную среду БАП оказалось менее эффективным. Количество микропобегов не превышало 1-2 шт./эксплант. При культивировании сегментов побега и высечек листа на модифицированных питательных средах, дополненных регуляторами роста (НУК, ИУК, БАП) в различных концентрациях и сочетаниях, через 7-9 суток культивирования на месте среза во всех вариантах опыта формировался рыхлый каллус. На 12-14 сутки на поверхности каллуса побегового происхождения на питательной среде, дополненной ИУК и БАП, происходила дифференциация вегетативных почек, из которых через 5-7 суток развивались единичные микропобеги. В ходе дальнейшего культивирования наблюдали только рост микропобегов. При использовании в качестве исходных эксплантов высечек листа отмечено формирование каллуса в вариантах опыта НУК и БАП, ИУК и БАП. Однако в процессе культивирования происходило постепенное отмирание каллуса. Образования адвентивных почек и микропобегов не отмечено ни в одном из вариантов опыта с культивируемым каллусом.

–  –  –

Nikitsky Botanical Gardens – National Scientific Center, 98648, Ukraine, Crimea, Yalta, Nikita, tel. 38 (0654) 336859, fax 38 (0654) 335386, e-mail: in_vitro@ukr.net Subtropical fruit cultures are the source of the most impotent nutrition components for human diet. Climate conditions of the South of Ukraine give possibility to cultivate various valuable subtropical cultures among which the evergreen subtropical plant feijoa takes a special place. Feijoa fruits are eaten fresh and in the form of preserves. They are rich in pectins, carbohydrates, vitamin C, vitamin P, active substances and polyphenol compounds with predominant catechins. Traditional methods of propagation have number of limits especially when it is necessary to get the great number of plants in a short time. During the last years methods of cell, tissues and organs culture in vitro are used more often for tree plants propagation. These methods give possibility to obtain virus-free plants and to solve the problem of mass multiplication of valuable plant species and varieties for genofund increasing and to form the slow-growing plant collections in vitro. However, protocols for direct and indirect in vitro plant regeneration for most Ukrainian varieties of subtropical fruit cultures haven`t been developed till now.

The aim of our research was to determine possible methods for in vitro regeneration of Feijoa sellowiana Berg. variety Nikitskaja Aromatnaja plants from Nikitsky Botanical Gardens (NBG-NSC) collection. During the research the terms for explants selection and the most acceptable regimen of sterilization have been determined; culture medium composition has been modified and optimal concentrations of growth regulators for morphogenetic processes induction have been found. It has been determined that morphogenesis in vitro was realized by the ways of microshoots` direct and indirect regeneration. For the study of direct regeneration process aseptic shoots` segments with bud have been cultivated on MS culture medium supplemented with 0,91-1,85 µM zeatin. After 20 days of cultivation on this medium besides the main shoot formation adventitious shoots regeneration has been observed. Further subculture on MS culture medium supplemented with 2,28-2,73 µM zeatin let us to increase the number of regenerated microshoots up to 3 per explant. Following increase of cytokinins didn`t influence on the number of microshoots but caused their high water content and further death. Getting BAP into the culture medium together with zeatin was less effective. Number of microshoots wasn`t more than 1-2 per explant. Under the shoot segments and leaf parts cultivation on the culture medium with growth regulators (NAA, IAA, BAP) in various concentrations and compositions after 7-9 days of the culture friable callus formed in the cut place. After 12-14 days of cultivation on the culture medium supplemented with IAA and BAP on the shoot callus surface vegetative buds differentiation took place and after 5-7 days they give rise to the single microshoots. During further culture only microshoots growth has been noted. In the experiments with leaf pieces explants callus formation has been noted in the variants with NAA and BAP, IAA and BAP. But during the following culture gradual degeneration of the callus took place.

Adventitious buds and microshoots formation hasn`t been noted in any variant of the callus culture experiment.

–  –  –

ОЦЕНКА РЕГЕНЕРАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ЭКСПЛАНТОВ КЛЕМАТИСА

РАЗНЫХ САДОВЫХ ГРУПП НА ЭТАПЕ ВВЕДЕНИЯ В КУЛЬТУРУ INVITRO

Корзина Н.В., Митрофанова И.В.

Никитский ботанический сад - Национальный научный центр, 98648, Украина, АР Крым, г. Ялта, Никита, тел. (0654) 33-68-59, факс (0654) 33-53-86, e-mail: in_vitro@ ukr.net Род клематис (Clematis L.) относится к семейству Лютиковые (Ranunculaceae Juss.) и насчитывает более 300 видов, представленных в садах и парках Японии, стран Европы, Америки. В декоративном садоводстве им отведено особое место благодаря необычайному разнообразию окраски цветов, обильному и длительному цветению. Одна из крупнейших коллекций была создана в Никитском ботаническом саду – Национальном научном центре, которая включает 80 сортов и форм, из них 42 – сорта Украины, 32 – сорта зарубежной селекции и 16 природных видов и форм. В НБС-ННЦ биотехнологические исследования по размножению сортов клематиса были начаты в 90-х годах прошлого столетия. Впервые для растений клематиса И.В. Митрофановой была показана возможность их регенерации путем прямого и непрямого соматическогоэмбриогенеза (Митрофанова, 2011). В настоящее времяпродолжены исследования культуры клематиса в условиях in vitro на примере 13 сортов разных садовых групп.

Целью данной работы являлось выяснение особенностей регенерационного потенциала эксплантов клематиса на этапе введения в культуру in vitro.

Как исходные экспланты использовали сегменты побегов с вегетативными почками и верхушки побегов следующих сортов:

Была установлена зависимость морфогенетических реакций первичных эксплантов от генотипа исходного растения, сроков их отбора, режимов стерилизации. Так, нами отмечено, что сегменты побегов сортов Asao, Sunset, Лютер Бербанк, Dr. Ruppel, Юбилейный-70 были наиболее чувствительными к действию антисептика независимо от сроков их отбора; наименее повреждался сорт Аленушка.

Экспериментальным путем установлено, что высоким морфогенетическим потенциалом обладали сорта групп Интегрифолия и Ланугиноза. Из сегментов побегов растений клематиса, изолированных в весенние месяцы, развилось до 95-100% почек. Так, введенные в апреле в условия in vitro сегменты побега сорта Mrs. Cholmondeley в течение 15-22 суток регенерировали в полноценные микропобеги, которые успешно размножались.

Однако введение эксплантов этого же сорта в другие месяцы было малорезультативным. В последующие сроки отбора (на протяжении года) выявлена низкая частота регенерации эксплантов. Например, у сегментов побегов, помещенных в стерильные условия в сентябре

– ноябре, наблюдали незначительное набухание вегетативных почек, однако визуальных признаков развития не отмечено. Дальнейшее (3-4) субкультивирование было малоэффективным, поскольку морфологических изменений у эксплантов не происходило, и постепенно от 33 до 90% (в зависимости от сорта) полностью темнели. Необходимо отметить, что только экспланты сорта Asao, введенные в культуру invitro в декабре, в течение 14-20 суток увеличивались, происходило раздвижение почечных покровных чешуй и появление ярко-зеленых листьев. Вместе с тему эксплантов других (12) исследуемых сортов процессов регенерации не наблюдали.

Таким образом, результаты исследования показали, что для успешного развития первичных эксплантов исследуемых сортов клематиса лучшим сроком отбора является период вегетации растений, что согласуется с исследованиями других авторов (Коротков и др., 2012; Митрофанова и др., 2007; Guan-Kaietal. 2002). Высокой регенерационной способностью обладали экспланты сортов, относящихся к группам Интегрифолия (Аленушка) и Ланугиноза (Алеша).

Секция 5

–  –  –

УНЦ «Ботанический сад» Саратовского госуниверситета им. Н.Г. Чернышевского, 410010, г. Саратов, ул. Навашина, тел. (845-2) 64-71-20, e-mail: kriczkaya.tatyana@mail.ru В качестве эксплантов брали зрелые семена с интактных растений. Погружали их в раствор синтетического моющего средства «Pril» («Хенкель-ЭРА», Тосно) и экспонировали на шейкере 30 мин. Многократно промывали дистиллированной водой. Затем обрабатывали 70%-ным этиловым спиртом 5 мин, переносили в 25%-ный раствор (1:3) отбеливателя «Белизна» («Электра», Волгоград) с добавлением 2-3 капель детергента «Tween 80» («Panreac Quimics», ES) и экспонировали 20-30 мин на шейкере. Семена повторно пятикратно промывали стерильной дистиллированной водой. В условиях ламинарного бокса переносили на питательную среду и проращивали 30 дней при 23-25 С, 16-часовом фотопериоде, освещении 3000 люкс. Проростки, отделённые от корней и нижних листьев, переносили на питательную среду с различными комбинациями фитогормонов - БАП («Alfa Aesar», Германия), зеатин («Duchefa Biochemie», Нидерланды), кинетин («Alfa Aesar», Германия), 2-изопентил аденин (2ip, «Santa Cruz Biotechnology», США).

Питательная среда содержала макро- и микроэлементы по прописи Мурасиге и Скуга (МС), а также сахарозу (30 г/л), мезоинозит (100 мг/л), тиамин (0,5 мг/л), пиридоксин (0,5 мг/л), никотиновую (0,5 мг/л) и аскорбиновую (1,0 мг/л) кислоты («Panreac Quimics», ES). Концентрация агар-агара («Panreac Quimics», ES) была 5-6 г/л для инициальной среды и 8 г/л – для остальных этапов культивирования. В качестве дополнительного варианта использовали среду В5, дополненную БАП 0,1 мг/л. Для получения безвирусных проростков применили метод хемотерапии, дополнив инициальную среду для проращивания семян виразолом (2 мг/л) без фитогормонов при pH среды 5,8-6,1.Процент стерильности семян составил 100%. Проростки развивались на 6-21 сутки культивирования. Процент нежизнеспособных семян составил 8%.

Через 30 суток культивирования проростки пересаживали на среду МС с добавлением БАП 0,50 мг/л, кинетина 0,50 мг/л, зеатина 0,50 мг/л или 2ip 0,50 мг/л. Контролем служила безгормональная среда МС. Через три недели производили подсчет коэффициента размножения и визуальную оценку общего состояния растений. Увеличение длительности пассажа приводило к некрозу прикорневых листьев и оводнению части регенерировавших микропобегов (до 20%).

Максимальный коэффициент размножения был отмечен на среде, содержащей БАП (10,302,50 микропобегов/эксплант).

Использование кинетина, зеатина и 2ip было малоэффективным. На питательной среде с зеатином размножение практически отсутствовало (1,000,17 адвентивных побегов/эксплант), но обращало на себя внимание качество побегов – в отличие от вариантов с БАП, кинетином и 2ip, формировалась плотная розетка с максимальными длиной черешков и развитием листьев. Исходя из этого, в последующем взяли сочетание зеатина 0,5 мг/л, и БАП с концентрацией, уменьшенной вдвое (0,25 мг/л) в целях снижения мутагенного эффекта. Этот вариант был лучшим для роста и регенерации эксплантов. При коэффициенте размножения 8,143,24 микропобегов/эксплант микроклоны легко отделялись от общей розетки и морфологически были более близки к нативным растениям. В контрольном варианте микроразмножение отсутствовало, но в отличие от всех остальных вариантов, был отмечен ризогенез. Использование питательной среды В5 с БАП 0,1 мг/л привело к снижению коэффициента размножения (1:2-1:4), миниатюризации размеров регенерантов, увеличению длительности пассажа до 40 суток.

Таким образом, получена стерильная, стабильно растущая культура Potentilla volgarica.

Установлено, что оптимальным для регенерации пазушных меристем является сочетание зеатина и БАП. Полученные результаты могут служить основой для дальнейших работ по сохранению вида в условиях депонирования и созданию генетического банка in vitro.

–  –  –

Botanical Gardenof Saratov State University named after N.G. Chernyshevsky, 410010, Saratov, Navashin str., tel. (845-2) 64-71-20, e-mail: kriczkaya.tatyana@mail.ru Mature seeds of intact plants were taken as explants. They were immersed in a solution of synthetic detergent «Pril» («Henkel-ERA" Tosno) and exposed on a shaker for 30 minutes, then repeatedly washed with distilled water. They were treated with 70% ethanol for 5 min, transferred to a 25% solution (1:3) bleach "White" ("Electra", Volgograd) with the addition of 2drops of detergent «Tween 80» («PanreacQuimics», UK) and exposed 20-30 min on a shaker.

The seeds were washed again five times with sterile distilled water. In the laminar flow hood the explants were transferred to a culture medium and germinated for 30 days at 23-25 oC, 16-hour photoperiod, 3000 lux illumination. Seedlings were separated from the roots and lower leaves, were transferred to culture medium with different combinations of plant hormones - BAP («Alfa Aesar», Germany), zeatin («DuchefaBiochemie», The Netherlands), kinetin («Alfa Aesar», Germany), 2-isopentyl adenine (2ip, «Santa Cruz Biotechnology», USA).

The growth medium contained macro-and micronutrients by the prescription Murashige and Skoog (MS), and sucrose (30 g/l), mezoinozit (100 mg/l), thiamine (0,5 mg/l), pyridoxine (0,5 mg/l), nicotine (0,5 mg/l) and ascorbic (1,0 mg/l) acid («PanreacQuimics», ES).

Concentration of agar («PanreacQuimics», ES) was 5-6 g/l for the initial environment, and 8 g/l

- for the remaining stages of cultivation. As asupplementing option, B5 medium with BAP 0,1 mg/l was used. To obtain virus-free seedlings we used the method of chemotherapy, adding initial environment for germination virazolom (2 mg/l) without phytohormones with medium pH 5,8-6,1. The percentage of sterile seeds constituted 100%. Seedlings developed by the 6th– 21th day of cultivation. The percentage of non-viable seeds constituted 8%.

After 30 days of cultivation seedlings were transplanted on MS medium supplemented with BAP 0,50 mg/l, kinetin 0,50 mg/l, zeatin 0,50 mg/l or 2ip 0,50 mg/l. MS medium without hormones served as a controller. Three weeks later the multiplication factor and theoverall visual condition of the plants were assessed. Increasing of the duration of the passage led to necrosis of basal leaves and water content of the regenerated microshoots (up to 20%).

Maximum multiplication factor was observed in the medium containing BAP (10,30+2,50 microshoots/explant). The use of kinetin, zeatin and 2ip was not effective. On medium with zeatin reproduction were almost absent (1,00+0,17 adventitious shoots / explant), but shoots quality was remarkable–unlike on options with BAP, kinetin and 2ip, a dense rosette with a maximum length of stem and leaf developmentformed. Based on this, we took a combination of zeatin 0,5 mg/l BAP with concentration, reduced by half (0,25 mg/l) in order to reduce the mutagenic effect. This option was the best for the growth and regeneration of the explants.

When using multiplication factor of 8,14+3,24 microshoots/explant mikroklonywere easily separated from the common outlet and morphology were more similar to the native plants.

Micropropagation in the control was missing, but unlike all the other options, there has been rhizogenesis. Use of B5 medium with BAP 0,1 mg/l reduced the multiplication factor (1:2-1:4), miniaturization of regenerated explants, it also increased the duration of passage up to 40 days.

Thus a sterile, stable growing culture Potentilla volgarica was obtained. The optimal regeneration of axillary meristems is a combination of zeatin and BAP. These results provide a basis for the further work on the preservation of the species in the deposit and the creation of a genetic bank in vitro.

Секция 5

ВВЕДЕНИЕ В КУЛЬТУРУ IN VITRO ВИДОВ СЕМЕЙСТВА CUPRESSACEAE

Курицкая Е.В., Вржосек Э.В., Болтенков Е.В.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ботанический сад-институт ДВО РАН, 690024, Владивосток, ул. Маковского, д. 142, тел. (8423) 238-86-11, факс (8423) 238-80-41, e-mail: kuritskaya.ya.2202@yandex.ru Метод культуры органов и тканей растений является альтернативным способом вегетативного размножения редких и хозяйственно ценных видов. Объектом исследования явились представители семейства Cupressaceae Bartl.: Microbiota decussata Kom., Juniperus chinensis var. sargentii A. Henry. Эти растения обладают ценными биологическими и декоративными свойствами, их относят к категории редких видов.

Для введения в культуру in vitro в качестве эксплантов использовали побеги первого года развития (2–4 см длиной). Растительный материал собирали в августе– сентябре и стерилизовали по разработанной нами методике. Побеги высаживали на среду Мурасиге-Скуга с добавлением фитогормонов: индолилмасляной кислоты (IBA), индолилуксусной кислоты (IAA), нафтилуксусная кислота (NAA), трийодобензойная кислота (TIBA), 2-изопентениладенина (2iP), 6-бензиламинопурина (BAP).

Исследовали влияние фитогормонов на рост и развитие побегов. Оптимальным фитогормоном для роста и развития побегов в культуре in vitro является IBA в концентрации 0,1–1,0 мг/л. Установлено, что для эффективного роста побегов Juniperus chinensis var. sargentii необходима IBA в концентрация 0,1 мг/л, а для Microbiota decussata

– 1,0 мг/л. В присутствии других фитогормонов наблюдали различную реакцию побегов.

При добавлении NAA в сочетании с BAP наблюдали хлороз и гибель побегов. Добавление 2iP на начальном этапе культивирования способствовало развитию пазушных почек, однако в дальнейшем побеги утолщались и погибали. В присутствии TIBA отмечали слабый рост побегов и некроз тканей. На средах с IAA наблюдали либо гибель отдельных побегов, либо рост и развитие. В присутствии NAA рост побегов был замедленным.

Влияние фитогормонов на морфогенез побегов исследованных видов в культуре in vitro было сходным. Выявлено, что у Microbiota decussata развитие побегов происходит из придаточных почек, а у Juniperus sargentii этот процесс преобладает. Установлено, что развитие адвентивных корней у Microbiota decussata происходит в присутствии IBA (0,1 мг/л) на четвёртом месяце культивирования.

–  –  –

Botanical Garden-Institute FEB RAS, 690024, Vladovostok, Makovskii str., 142, tel. / fax:

(8423) 238-80-41 e-mail: kuritskaya.ya.2202@yandex.ru Cultivation method of plant organs and tissues is an alternative way of cloning rare and valuable species. Object of studies is presented by Cupressaceae Bartl.: Microbiota decussata Kom., Juniperus chinensis var. sargentii A. Henry. These plants possess valuable biological and ornamental properties.

To cultivate them in vitro we used first year sprouts (2-4 sm length) as explants.

Vegetative material was collected in august and September and sterilized according to our developed method. The sprouts were planted in Murashige and Skoog medium with adding phytohormones: indolebutyric acid (IBA), indoleacetic acid (IAA), naphthylacetic acid (NAA), triiodobenzoic acid (TIBA), 2- isopentenyladenine (2iP), 6-benzylaminopurine (BAP). We studied the impact of phytohormones on growth and development of sprouts.

The most optimal phytohormone for growth and development of sprouts in cultivating in vitro is IBA with tonicity of 0,1–1,0 mg/l. It was determined that for effective growth of sprouts of Juniperus chinensis var. Sargentii we need IBA with tonicity of 0,1 mg/l and for Microbiota decussate 1,0 mg/l. We observed different reaction of sprouts using other phytohormones. We observed chlorosis and sprouts death when used BAP. Addition of 2iP in the beginning of cultivation led to development of axillary buds, but then sprouts thickened and died. We observed poor growth of sprouts and death of tissues when we’ve been using TIBA. There were growth, development or deaths of some sprouts in the mediums with IAA. Sprouts growth was slowed-down with NAA. The impact of phytohormones on morphohenesis of sprouts of studied species was similar. It was observed that the development of sprouts of Microbiota decussate occurs in accessory buds and if talking about Juniperus sargenti, this process is prevailed. It was determined that the development of adventitious roots of Microbiota decussate occurs with IBA (0,1 mg/l) on the fourth month of cultivating.

–  –  –

РГП «Национальный центр биотехнологии», Казахстан, г. Астана В республике Казахстан генофонд картофеля отечественной и зарубежной селекции представлен преимущественно полевыми коллекциями. В связи с этим, разработка комплексной технологии по сохранению генофонда картофеля с использованием полевых условий, условий in vitro, криоконсервации будет способствовать расширению агробиоразнообразия, повышению эффективности селекционных работ, ускоренному клональному размножению элитного посадочного материала.

Целью исследований являлось создание банка генов картофеля с использованием культуры in vitro и криосохранения.

В качестве объектов исследований использовали в основном 32 сорта и 15 гибридов казахстанской селекции, 8 регенерантов картофеля, полученные биотехнологическими методами. Использовали следующие методы: проращивание клубней, тестирование на вирусные инфекции, стерилизация и вычленение апикальных меристем, культивирование апикальных меристем, микроклональное размножение, подбор криопротектора, криоконсервация в жидком азоте, регенерация и адаптация растений.

В результате исследований для введения в культуру in vitro образцов картофеля подобрали оптимальные режимы поверхностной стерилизации апикальных меристем, выделенных из глазков клубней картофеля. Для этого использовали 8 вариантов поверхностной стерилизации, которые отличались между собой в зависимости от концентрации стерилизующего агента и времени экспозиции - 7, 10 минут. Использовали следующие дезинфицирующие реагенты: Твин 20 (вязкая жидкость, монолаурат полиоксиэтиленсорбитана) и раствор коммерческого хлорсодержащего реагента «Белизна» (активный хлор 2,8%, гидроксид натрия 2,0%) в различных концентрациях При подборе режимов стерилизации для введения в культуру апикальных меристем картофеля наибольшое количество выживших меристем (95,7%) наблюдали при обработке раствором 20% Белизны+Tween (10 минут), при снижении времени экспозиции до 7 минут составил 91,3%. При стерилизации раствором Белизна 100% (10 минут) апикальные меристемы темнели и теряли способность к росту, процент выживших меристем составил только 59,1%. Таким образом, для введения апикальных меристем в культуру in vitro рекомендуется использовать поверхностную стерилизацию в растворах 20% Белизны+Tween с экспозицией 7-10 минут.

Для культивирования апикальных меристем применяли четыре варианта питательной среды Мурасиге-Скуга (МС) с использованием различных комбинаций фитогормонов: гиббереловая кислота (2 мг/л), кинетин (2 мг/л), 2,4-Д (1 мг/л), БАП (1 мг/л), ИУК (1-2 мг/л). В результате сравнительного анализа не было выявлено влияние концентрации фитогормонов на рост и развития апикальных меристем. Следовательно, при введении апикальных меристем картофеля в культуру in vitro можно использовать четыре варианта среды.

Таким образом, создали коллекцию пробирочных растений образцов картофеля в культуре in vitro и в качестве растительного материала для криосохранения. В настоящее время проводится оптимизация условий криоконсервации образцов картофеля и микроклональное размножение пробирочных растений для создания банка генов в культуре in vitro и криоконсервации.

Секция 5

–  –  –

RSE "National Center for Biotechnology", Kazakhstan, Astana In the Republic of Kazakhstan gene pool of potato varieties of domestic and foreign selection is represented mainly by field collections. In this regard, the development of comprehensive complex technology to preserve the gene pool of potato with the use of growing in a field, in vitro cultures and cryopreservation will promote agro-biodiversity, improve the efficiency of breeding, and accelerate clonal propagation of the elite planting material.

The aim of this study was to create a gene bank of potato using the in vitro cultures and cryopreservation.

The objects of the study were mainly 32 varieties and 15 hybrids of Kazakhstan selection, and 8 regenerated potato genotypes produced by biotechnological methods. We utilized the following methods: sprouting of tubers, testing for viral infections, sterilization and isolation of the apical meristem cultures, micropropagation, selection of cryoprotectant, cryopreservation in liquid nitrogen, regeneration and adaptation of plants.

The introduction of plants into the in vitro cultures resulted in development of the protocol for surface sterilization of the apical meristems isolated from potato tuber eyes. For this purpose, 8 options of surface sterilization were tested which differed in the concentration of sterilization agent and exposure time - 7, 10 minutes. Tested reagents were: Tween 20 (viscous liquid polyoxyethylene sorbitan monolaurate) and a solution of commercial chlorine reagent "Belizna" (2,8% active chlorine, 2,0% sodium hydroxide), which were applied at different concentrations - 20%, 70%, 100%. The best survival of meristems (95,7%) was observed in the sterilizing solution 20% “Belizna” + Tween (10 minutes). Reduction in the exposure time to seven minutes resulted in 91,3% survival. When sterilizing solution was 100% “Whiteness” (10 min) apical meristem turned dark and lost the ability to grow, the percentage of surviving meristems was only 59,1%. Thus, for administration to the apical meristems in the in vitro cultures it is recommended to use surface sterilization with 20% “Belizna”+Tween with exposure 7-10 minutes.

For the cultivation of apical meristems four different media were tested based on the Murashige-Skoog (MS) recipe with addition of combinations of plant hormones: gibberelic acid (2 mg/l), kinetin (2 mg/l), 2,4-D (1 mg/l), BAP (1 mg/l), IAA (1,2 mg/l). Comparative analysis revealed no effect of the concentration of plant hormones on the growth and development of the potato apical meristems. Therefore, for introduction of potato apical meristem into the in vitro cultures, all four different media may be used.

Thus, we developed a collection of test tube potato plants and in vitro cultures, which will be utilized as starting material for the cryopreservation. Currently, the optimization of the conditions of cryopreservation and micropropagation of test-tube potato plants is performed to produce a potato gene bank in a form of the in vitro cultures and cryopreserved samples.

–  –  –

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт садоводства им. И.В. Мичурина, 393774, г. Мичуринск, ул. Мичурина, д 30, тел. (07545) 2 07-61, факс: (07545) 2-07-61, е-mail: invitro82@yandex.ru В настоящее время метод клонального микроразмножения является наиболее перспективным в современном сельском хозяйстве. Преимущества данного метода, по сравнению с традиционными способами размножения, заключаются в возможности получения оздоровленного посадочного материала, быстром размножении ценных клонов, в получении вегетативного потомства у трудноразмножаемых форм.

Крыжовник является одной из ведущих ягодных культур наряду с земляникой, малиной и смородиной. Одной из основных проблем при размножении крыжовника in vitro является гибель единичных побегов на стадии собственно микроразмножения.

Целью наших исследований было изучить влияния типа эксплантов на пролиферацию перспективных сортов крыжовника селекции ВНИИС им. И.В.

Мичурина:

Казачок и Серенада. В качестве эксплантов использовали единичные побеги и клубки, состоящие из двух–трёх побегов.

В ходе проведённых исследований были получены следующие результаты.

Наибольший процент гибели отмечен в варианте с единичными побегами у сортов Казачок – 90,0% и Серенада - 45,8%, что нельзя сказать о клубках, где процент был значительно меньше, на 12,5 и 10,0 % соответственно.

Коэффициент размножения в варианте с клубками составил у Серенады 12,5, а у Казачка 13,7 шт./эксплант, что в 2,3–6,9 раз больше, чем у единичных побегов. У сорта Серенада отмечались единичные побеги, пригодные к укоренению.

Таким образом, наилучшими для размножения in vitro сортов крыжовника Серенада и Казачок являются экспланты в виде клубков, которые по коэффициенту размножения и сохранности превосходят единичные побеги.

–  –  –

I.V. Michurin Research Institute of Horticulture, 393774, Michurinsk, Michurin str., 30, tel. (07545) 2-07-61, fax (07545) 2-07-61, е-mail: invitro82@yandex.ru At present the method of clonal micropropagation is the most promising in agriculture.

The potential of production of sanitated planting material and short–term propagation of valuable clones and obtaining a vegetative progeny in hard–to propagate selections confirm the advantages of the given method compared with conventional methods of propagation.

Gooseberry similar to strawberry, raspberry and currant is one of the promising small fruit crops.

Mortality of individual shoots at the stage of proliferation is one of the main problems during gooseberry propagation in vitro.

The experiments were aimed at study on the effect of explants type on proliferation of promising gooseberry cvs Kazachok and Serenada bred at VNIIS named after I.V. Michurin.

Individual shoots and knots consisting of two–three shoots were used as explants. The highest percent of mortality (90,0% and 45,8%) was observed in the treatment with individual shoots in cvs Kazachok and Serenada respectively compared with much 1ower percent (12,5 and 10,0%) in knots correspondingly.

Propagation coefficient in the treatment with knots was 12,5 and 13,7 piece/explants in Serenada and Kazachok correspondingly which in 2,3–6,9 times exceeds the values in individual shoots. The individual shoots in Serenada were suitable for rooting. Therefore explants in the form of knots are the most suitable for propagation in vitro of gooseberry cvs Serenada and Kazachok exceeding individual shoots in propagation coefficient and level of survival.

–  –  –

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт садоводства им. И.В. Мичурина, 393774, г. Мичуринск, ул. Мичурина, д 30, тел. (07545) 2 07 61, факс: (07545) 2-07-61, е-mail: invitro82@yandex.ru В основе клонального микроразмножения растений лежит регуляция морфогенеза с помощью биологически активных веществ. Наиболее важны среди них цитокинины, ауксины, гиббереллины.

Культивирование клоновых подвоев яблони 62-396, 57-491 на этапе введения в культуру in vitro на средах, содержащих не только БАП (0,5 мг/л), но и в сочетании с ИМК (0,02 мг/л) и ГК (0,02 мг/л) показало, что лучше регенерация меристематических верхушек проходила на среде, содержащей лишь БАП. Совместное введение на фоне БАП ИМК или ИМК и ГК не стимулировало морфогенез. Через 6 недель культивирования на среде с 0,5 мг/л БАП образовывалось как максимальное количество эксплантов, достигших фаз развития розетки (62,5%), так и количество побегов на эксплант (до 5,5 шт.). На средах с ИМК наблюдалось формирование незначительного каллуса, а при добавлении к среде помимо ИМК и ГК образование каллусной ткани было значительным.

Прибавление к среде с БАП 1,0 и 2,0 мг/л 0,2 мг/л ГК и 0,1 мг/л ИМК на этапе пролиферации у клоновых подвоев и сортов яблони: Р59, 57-195, 3-17-38, 62-396, Вишневое, Орлик, и груши: ПГ 12, Осенняя Яковлева и Пхорун не позволило увеличить количество побегов пригодных для укоренения и коэффициент размножения. У всех форм и сортов максимальное количество побегов оптимальной для укоренения длины отмечено только на среде с БАП 1,0 мг/л. При этом количество побегов, пригодных для укоренения, варьировало от 28,8 до 100,0% в зависимости от генотипа и превосходило более чем в 2 раза вариант с БАП 2,0 мг/л. На среде с БАП 1,0 мг/л наблюдалось снижение коэффициента размножения, которое было особенно значительным у подвоя яблони Р59 (в 1,7 раза по сравнению со средой, содержащей БАП 2,0 мг/л). Введение ГК и ИМК совместно с БАП 2,0 мг/л не оказывало существенного влияния на коэффициент размножения и даже приводило к его незначительному снижению по сравнению с контролем (БАП 2,0 мг/л). Коэффициент размножения при этом больше зависел от генотипа, чем от содержания регуляторов роста. У сортов он варьировал от 1,1 у яблони Вишневое до 7,3 у груши Пхорун, а у подвоев от 3,9 у подвоя яблони 62-396 до 13,4 у Р59.

Кроме того, это также способствовало снижению количества микрочеренков оптимальной для укоренения длины у большинства генотипов.

Таким образом, введение в состав питательной среды, содержащей БАП, ГК и ИМК на этапах введения в культуру in vitro и собственно микроразмножения яблони и груши является нецелесообразным.

–  –  –

I.V. Michurin Research Institute of Horticulture, 393774, Michurinsk, Michurin str., 30, tel. (07545) 2-07-61, fax (07545) 2-07-61, е-mail: invitro82@yandex.ru Morphogenesis control by means of biologically active substances is a background for clonal micropropagation of plants. Cytokinins, auxins and gibberellins are the most important ones. Apple clonal rootstocks 62-396, 57-491 were cultivated at the stage of introduction into in vitro culture on medium containing not only BAP (0,5 mg l-1) but also a combination of IBA (0,02 mg l-1) and GA (0,02 mg l-1). Only BAP containing medium resulted in the highest level of regeneration of meristematic tips. Lack of morphogenesis stimulation was recorded on medium containing combination of BAP and IBA or IBA and GA. In 6 weeks of cultivation on medium with 0,5 mg l-1 BAP both maximum number of explants achieving rosette phase of development (62,5%) and amount of shoots per explant (up to 5,5 pieces) were produced. Reduced callus formation was observed on media containing IBA. Supplementation of IBA together with GA resulted in increased callus tissue formation.

Supplying BAP containing medium with 1,0 and 2,0 mg l-1 GA and 0,1 mg l-1 IBA at the stage of proliferation in apple clonal rootstocks P59, 57-195, 3-17-38, 62-396 and cvs Vishnyovoe, Orlik and pear PG 12, Osennyaya Yakovleva and Pkhorun wasn't efficient in increase of shoot number suitable for rooting and propagation coefficient also. Maximum number of shoots with length optimum for rooting was found out in all selections and cultivars only on medium containing BAP (1,0 mg l-1). Amount of shoots suitable for rooting varied in the range of 28,8-100% depending on genotype and exceeded twice the results of the treatment with BAP in concentration 2,0 mg l-1.The reduction of propagation coefficient especially significant in apple rootstock P59 (1,7 fold compared with medium containing 2,0 mg l -1 BAP) was observed on medium with BAP in concentration 1,0 mg l -1. Introduction of GA and IBA together with BAP (2,0 mg l-1) resulted in no significant effect on propagation coefficient and even insignificant decrease compared with control (BAP 2,0 mg l-1). The dependence of propagation coefficient on genotype rather than on growth regulator content was shown. Its variation determined in apple Vishnyovoe (1,1), pear Pkhorun (7,3) in apple rootstock 62-396 (3,9) and P59 (13,4) resulted in reduction of number of microcultings with length optimum for rotting the most genotypes. Therefore at stages of introduction into in vitro culture and proliferation of apple and pear on BAP containing medium supplements of GA and IBA can't be recommended.

Секция 5

ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ И МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

КОЛЛЕКЦИИ ЦЕННЫХ ГЕНОТИПОВ БЕРЕЗЫ, ДЛИТЕЛЬНО

КУЛЬТИВИРУЕМОЙ В УСЛОВИЯХ IN VITRO

Машкина О.С.1,2, Табацкая Т.М.2, Баранов О.Ю.3, Зеленина Е.А.1,2 Воронежский государственный университет, 94006, Воронеж, Университетская пл., д. 1;

тел. (473) 220-88-76, e-mail: olga_mashkina@yahoo.com ФГУП НИИ лесной генетики и селекции, 394087, Воронеж, ул. Ломоносова, д. 105;

тел. (473)253-94-36, факс (473)253-71-89, e-mail: ilgis@lesgen.vrn.ru Институт леса НАН Беларуси, 240001, Беларусь, Гомель, ул. Пролетарская, д. 71;

тел. (375232) 74-69-02, e-mail: betula-belarus@mail.ru Депонирование коллекции микрорастений в культуре in vitro – современный подход сохранения ex situ представителей ценного генофонда лесных древесных растений. Ранее нами был предложен метод (Машкина, Табацкая, Стародубцева, 1999), уменьшающий вероятность возникновения сомаклональной изменчивости при многолетнем культивировании (полное исключение фитогормонов из состава питательных сред и редкое (раз в 6-8 месяцев) субкультивирование). Это может обеспечить генетическую стабильность коллекции и способствовать сохранению ценных признаков исходных генотипов. Коллекция ценных генотипов карельской березы (Betula pendula Roth vаr. саrеliса Мerkl.) с узорчатой текстурой древесины и декоративных рассеченнолистных форм березы далекарлийской (B. pendula “dalekarlica”(L.f.)) поддерживается нами таким способом свыше 10-20 лет с периодической высадкой растений в питомник.

В процессе длительного культивирования все клоны сохраняли высокую жизнеспособность, свои морфологические особенности, плоидность (диплоиды - 2n=2х=28, или полиплоиды - 2n=3х=42, 2n=4х=56), а клоны карельской березы еще и характерную для нее миксоплоидную природу. Полевые испытания растений одних и тех же клонов карельской березы, высаженных в питомник после длительного (от года до 11 лет) культивирования in vitro, выявили их внутриклоновую однородность и идентичность исходным экземплярам по особенностям роста, габитусу, качеству древесины и молекулярно-генетическим особенностям.

У клонов каллусного происхождения узорчатость древесины положительно коррелировала со степенью миксоплоидии ее соматической ткани, которая была сильнее выражена у растений, полученных в первые годы культивирования. Это позволило нам предположить миксоплоидноэпигенетический характер проявления узорчатости древесины у карельской березы (Машкина, Буторина, Табацкая, 2011).

На основе длительного культивирования in vitro нами получены и поддерживаются в коллекции клоны с аномальным фенотипом. Среди них мутантный клон Л карельской березы, характеризующийся комплексом измененных морфологических признаков и полным отсутствием способности к укоренению (формирующий каллусоподобную структуру вместо корней). Проведенный молекулярно-генетический анализ с использованием SSR-маркеров показал у него наличие явления «потери гетерозиготности», что может быть вызвано хромосомными (делеции или дупликации фрагментов хромосом) или геномными (наличием гетероплоидных клеток) мутациями, а проведенный цитогенетический анализ выявил маркерную хромосому с сильно суженным районом плеча одной из 28-ми хромосом. У ревертирующего к нормальному фенотипу (цельный лист) клона березы далекарлийской рассеченнолистной формы выявлено существенное увеличение количества высокоактивных компактных ядрышек в интерфазных ядрах (в 3-4 раза по сравнению с рассеченнолистными клонами) и остаточных ядрышек на стадиях метафазы-телофазы митоза (в 5-6 раз), что, по нашему мнению, является цитологическим проявлением эпигенетической изменчивости.

Подобные генетические модели с измененной программой развития признаков представляют значительный интерес для изучения генетики морфогенеза.

Секция 5

CYTOGENETIC AND MOLECULAR-GENETIC FEATURES OF VALUABLE BIRCH

GENOTYPES COLLECTION, LONG-TERM CULTURED IN VITRO

Mashkina O.S.1,2, Tabatskaya T.M.2, Baranov O.Yu.3, Zelenina E.A.1,2 Department of Genetics, Cytology and Bioengineering, Voronezh State University, 394006, Voronezh, Universitetskaya square, 1, tel. (473)220-88-76, email: olga_mashkina@yahoo.com Research Institute of Forest Genetics and Breeding, 394087, Voronezh, Lomonosova str., 105, tel. (473)253-94-36, e-mail: ilgis@lesgen.vrn.ru Forest Institute of theNational Academy of Sciences of Belarus, 240001, Belarus, Gomel, Proletarskaya str., 71, tel. (375 232) 74-69-02, e-mail: betula-belarus@mail.ru Deposition of microplant collection in vitro is a modern approach to ex situ conservation of valuable forest tree species gene pool. We have previously proposed an approach (Mashkina, Tabatskaya, Starodubtseva, 1999), which reduces the risk of somaclonal variation in long-term cultivation (total exclusion of phytohormones from the culture media and rare (every 6-8 months) subculturing). This approach can provide genetic stability of collection and promote to preserve valuable traits of initial genotypes. We support the collection of valuable genotypes of Karelian birch (Betula pendula Roth var. carelisa Merkl.) with patterned wood grain and decorative forms of birch with dissected leaves (B. pendula "dalekarlica" (Lf)) more than 10-20 years with periodically planting trees in nursery.

During long-term cultivation all clones have been maintained high viability, their morphological features, ploidy (diploids - 2n = 2x = 28, or polyploids - 2n = 3x = 42, 2n = 4x = 56), clones of Karelian birch kept their mixoploidy nature. Field tests of ramet of Karelian birch clones after prolonged (from one year to 11 years) in vitro cultivation revealed their intraclonal homogeneity and identity to the original samples (on the specifics of growth, habit, wood quality, ploidy, cytogenetic and molecular genetic characteristics). Figure wood of clones derived from callus culture was positively correlated with the degree of mixoploidy of somatic tissues, which more pronounced in plants obtained in the first years of cultivation. This fact allows us to suggest an mixoploidy-epigenetic character of Karelian birch figured wood (Mashkina, Butorina, Tabatskaya, 2011).

Based on long-term culturing in vitro, we obtained and maintained in the collection of clones with an abnormal phenotype. Among them there are the mutant clone L of Karelian birch, characterized by complex changes in the morphological characteristics and the complete absence of ability to take root (forming callus-like structure instead of the roots). The moleculargenetic analysis using SSR-markers showed presence of the phenomenon of "loss of heterozigosity", which can be caused by a chromosomal (deletions or duplications of chromosome fragments) or genomic (presence heteroploid cells) mutations. Cytogenetic analysis revealed a marker chromosome with highly constricted arm area of the one of the 28 chromosomes. The clone of cut-leaved birch reverted to a normal phenotype (plain leaf) revealed a significant increase in the number of highly compact nucleoli in interphase nuclei (3times compared to cut-leaved clones) and residual nucleoli at metaphase-telophase of mitosis (5-6 time), which, in our opinion, is a cytological display of epigenetic variability. These genetic models with altered development program are interesting to study the genetics of morphogenesis.

Секция 5

ИНДУКТОРЫ И ИНГИБИТОРЫ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

РАЗМНОЖЕНИЯ И СОХРАНЕНИЯ РАСТЕНИЙ

Митрофанова И.В.1,2, Митрофанова О.В.2, Лесникова-Седошенко Н.П.2 Учебно-научный центр биологии и экологии субтропических растений и ландшафтоведения Национального университета биоресурсов и природопользования Украины, 98648, Украина, АР Крым, Ялта, Никита, д. 52, тел. / факс: 38 (0654) 336-446, e-mail: nikita@nauu.kiev.ua Никитский ботанический сад - Национальный научный центр, 98648, Украина, АР Крым, г. Ялта, Никита, тел. (0654) 33-68-59, факс (0654) 33-53-86, e-mail: in_vitro@ ukr.net Известно, что различные экспланты (меристемы, вегетативные почки, зиготические и соматические зародыши, листья, побеги и корни) исследуемых многолетних садовых культур культивируются в условиях in vitro на ряде питательных сред, таких как Уайта, Нитча, Гамборга (В5), Мурасиге и Скуга (МС), WPM, DKW и др. Среда МС обычно используется в половинной концентрации макро- и микросолей и является базовой питательной средой для многих культурных и диких видов растений (Бутенко, 1962; 1999; Калинин и др., 1992; Митрофанова, 1997, 2011; Dunstan et al., 1995; Merkle, 1997, 2000). Для каждого этапа морфогенеза in vitro применяются соответствующие питательные среды.

Это могут быть одна, две или три среды, которые содержат как ингибиторы, так и индукторы определенных процессов. Особое место в этих процессах занимают регуляторы роста, витамины и осмотики. Часто лимитирующее или избыточное содержание этих веществ в среде вызывает гибель культивируемых органов и тканей. Так, для культур, которые регенерируют из дифференцированной ткани, необходимо добавление в питательную среду экзогенных регуляторов роста. Пределы эффективных концентраций ауксинов составляют 1,1 – 22,6 мкМ для 2,4-Д и 0,5 – 1,7 мкМ для НУК.

Форма поступления азота в растения и его оптимальная концентрация зависят также от концентрации таких ауксинов, как пиклорам и дикамба. В случае использования зиготических зародышей определяющими факторами могут быть питательные среды, низкие положительные температуры и продолжительность стратификации. Субкультивирование соматических зародышей со среды, содержащей ауксины, на среду без ауксинов способствует дифференциации их органов. Цитокинины БАП и БА применяют на этапах пролиферации соматических зародышей и регенерации эмбриоидов в полноценные растения. Вместе с тем для индукции прямого соматического эмбриогенеза и органогенеза из генеративных и вегетативных тканей растений широко используют тидиазурон (ТДЗ). У трудно размножаемых видов растений применение ТДЗ повышает частоту регенерации до 90 – 100%.

Добавление в среду АБК обеспечивает нормальное развитие соматических зародышей in vitro, стимулируя накопление запасных веществ и ингибируя их раннее прорастание.

Важнейшими факторами регулирования морфогенеза растений in vitro являются также освещение и температура. Оба эти фактора могут ингибировать и индуцировать процессы регенерации растений в условиях in vitro. Так низкая освещенность (500–1000 лк) ингибирует процесс образования фенолов у эксплантов введенных в условия in vitro. Температура 21±1 С ингибирует процессы индукции регенерации у субтропических растений, при этом активизирует рост и развитие эксплантов, представителей умеренного климата.

Особую роль в сохранении in vitro растительных объектов играют ретарданты, осмотики и физические факторы культивирования (температура и освещенность). Эти факторы ингибируют ростовые процессы и при этом позволяют длительный период сохранять декоративные, субтропические и косточковые плодовые, эфиромасличные и лекарственные культуры. Продолжительность сохранения значительно различается у различных видов и сортов растений. Часть ретардантов кроме ингибирующего эффекта оказывают индуцирующее действие на образование и рост корней. Такой эффект был отмечен у большинства сортов клематиса, розы и сливы. Наряду с эффектом сохранения ценных растительных объектов комплексное воздействие осмотиков, ретардантов, низкой позитивной температуры и освещенности способствует последующей активной регенерации при перенесении в стандартные условия культивирования.

Секция 5

IDUCTORS AND INHIBITORS OF BIOTECHNOLOGY PROCESS OF PLANT

PROPAGATION AND CONSERVATION

Mitrofanova I.V.1,2, Mitrofanova O.V.2, Lesnikova-Sedoshenko N.P.2 Educational Scientific Center of Biology and Ecology of Subtropical Plants and Landscape Management of National University of Life and Environmental Science of Ukraine, 98648,

Ukraine, Crimea, Yalta, Nikita, 52, tel. / fax 8 (0654) 336-446, e-mail:

nikita@nauu.kiev.ua Nikitsky Botanical Gardens – National Scientific Center, 98648, Ukraine, Crimea, Yalta, Nikita, tel. 38 (0654) 336859, fax 38 (0654) 335386, e-mail: in_vitro@ ukr.net It is known that different explants (meristem, vegetative buds, zygotic and somatic embryos, leaves, stems and roots) of investigated perennial horticultural plants cultivated in vitro on such culture medium, as White, Nitsch, Gamborg (B5), Murashige and Skoog (MS), WPM, DKW, etc. MS media typically used in half concentration of macro-and microelements and is a basic culture medium for many cultivated and wild plant species (Butenko, 1962, 1999;

Kalinin et al, 1992; Mitrofanova, 1997, 2011; Dunstan et al., 1995; Merkle, 1997, 2000). For each stage of morphogenesis in vitro appropriate medium have been applied. This may be one, two or three medium supplemented both inhibitors and inducers of certain processes. Special places in these processes take growth regulators, vitamins and osmotics. Often the limited or excess amount of these substances in the medium causes the death of cultured organs and tissues. Thus, for plants regeneration from differentiated tissue the exogenous growth regulators must be added to the culture medium. The limits of effective concentrations of auxin are 1,1 – 22,6 µM for 2,4-D and 0,5 – 1,7 µM for NAA. The form of nitrogen in the plant and its optimum concentration also depends on the concentration of auxin such as dicamba and picloram. In the case of zygotic embryos using in experiments the determinants should be culture media, low positive temperatures and the duration of stratification. Subculture of somatic embryos from medium containing auxins to medium without auxins promotes differentiation of organs. BAP and BA applied at the stages of proliferation of somatic embryos and regeneration of the embryos into plants. However, for the induction of direct somatic embryogenesis and organogenesis from generative and vegetative tissues of plants, thidiazuron (TDZ) has been widely used. For difficult-propagated plant species application of TDZ increased the frequency of regeneration up to 90-100%. The addition of ABA provides the normal development of somatic embryos in vitro, stimulating the accumulation of reserve substances and inhibiting their early germination. The most important factors regulated of plant morphogenesis in vitro are also light intensity and temperature. Both of those factors inhibit and induce plant regeneration in vitro. Low light intensity (500-1000 lx) inhibits the phenols formation during the time of explants introduction in vitro. Temperature 21±1 C inhibits the induction of subtropical plants regeneration, while stepping up the growth and development of explants in temperate plants.

Special roles in plants conservation in vitro play retardants, osmotics and physical factors of cultivation (temperature and light intensity). Those factors inhibit the growth processes and thus allow us to maintain during a longer period ornamental, subtropical and stone fruits, essential oil and medical plants. Duration of in vitro conservation considerably depend on different plant species and cultivars. It was found that retardants simultaneously have the inhibitory effect on explants development and inducing effect on the formation and growth of roots. This effect was seen in most cultivars of clematis, roses and plums. Alongside with the effect of valuable plants conservation combined effect of osmotics, retardants, low positive temperature and light intensity promotes the subsequent active plants regeneration after transferring of explants to standard culture conditions.

–  –  –

СОХРАНЕНИЕ И УСТОЙЧИВОЕ ВОСПРОИЗВОДСТВО ГЕНОФОНДА ВЫСШИХ

РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ БИОТЕХНОЛОГИИ

Молканова О.И.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина Российской академии наук, 127276, г. Москва, ул. Ботаническая, д. 4, тел. 8(495)619-53-41, факс: 8(495)977-91-72, e-mail: molkanova@mail.ru Наряду с традиционными методами сохранения растений ex situ применение культуры изолированных тканей и органов становится все более и более актуальным.

Цель наших исследований – совершенствование технологии клонального микроразмножения, изучение морфогенетических процессов и создание банка in vitro редких и ценных видов растений.

Разработка эффективных методов устойчивого воспроизводства растений является основой работ по сохранению генофонда.

На основе массового скрининга разработаны высокоэффективные технологии клонального микроразмножения растений различных таксономических групп для более 1200 генотипов, 144 видов, 57 семейств, включаюших 64 вида занесенных в Красную книгу РФ. На основе этих исследований создана крупнейшая в России коллекция in vitro ценных видов и сортов растений. Редкие, ценные гибриды лекарственных, декоративных, мало распространенных культурных и декоративных видов растений представлены более репрезентативно и комплексно.

Особое внимание уделяется применению биотехнологических методов для сохранения редких и исчезающих видов растений. Наиболее представительными в банке меристем редких видов являются семейства: Orchidaceae, Iridaceae, Liliaceae, Paeoniaceae, Rosaceae, Amaryllidaceae, Araliaceae.

Способность к органогенезу in vitrо существенно отличается между семействами, видами и сортами растений. Для устойчивого воспроизводства растений определены компетентные экспланты (апикальная меристема с листовыми примордиями).

Подобраны оптимальные условия для длительного хранения меристем в генетическом банке культур in vitro (t=3-5 0C). Установлены важнейшие факторы, влияюшие на длительность сохранения в условиях in vitro.

Первостепенное значение при создании генетического банка in vitro уделяется репрезентативности и сохранению генетической чистоты.

На модельных объектах, для оценки стабильности образцов хранящихся в банке in vitro, проведен RAPD-анализ. Предложен метод проверки in vitrl коллекций, основанный на анализе относительных генетических расстояний между проверяемыми микроклонами и известными таксонами.

Хранение in vitro ценных форм растений является высокоэффективным способом для содержания коллекций растений и сохранения биологического разнообразия.

–  –  –

PRESERVATОN AND SUSTAINABLE REPRОDUCTIОN ОF THE GENE PООL ОF

HIGHER PLANTS WITH BIOTECHNOLOGICAL METHODS

Molkanova O.I.

Federal State Institution of Science Botanical Garden. named after N.V. Tsitsin of the Russian Academy of Sciences, 127276, Moscow, Botanical str., 4, tel. 8 (495) 619-53-41, fax 8 (495) 977-91-72, e-mail: mоlkanоva@mail.ru Equally with traditiоnal methоds оf plant preservatiоn ex situ applicatiоn оf isоlated tissue and оrgan cultures has becоme mоre and mоre actual.

The purpose of our research is to improve the clonal micropropagation technology, to investigate the morphogenetic processes in the course of propagation and to create the bank and of cultures in vitrо of valuable and rare plant species.

The development of sustainable reproduction plants methods to constitute the basis for the work on preserving the plant gene bank.

The highly efficient technologies of clonal micropropagation of various taxonomic group of plants have been elaborated and improved on the basis of mass screening for more than 1200 plant genotypes attributed to 144 genera and 57 families,including, 64 species listed the Russian Federatiоn Red list. On the basis оf these researches the largest in Russia genepоll cоllectiоn in vitrо оf valuable species and cultivars plants was created.

Rare, valuable hybrids of medicinal, decorative culture and wild form of plant species have been represented most complex.

Application of biotechnological methods for preservation of rare plant species the special attention is given. Orchidaceae, Iridaceae, Liliaceae, Paeoniaceae, Rosaceae, Amaryllidaceae, Araliaceae families are the most representative in bank of rare plant species.

The ability for organogenesis plant differed essentially between families, species and cultivars оf plants. Were develоped cоmpetent explants fоr sustainable reprоductiоn оf plants (apical meristem with leaf primоrdial).

The optimum storage conditions in the genetics bank of aseptic cultures have been found for 3-5 0 C. The major factors influencing on duration of explants of plants in condition in vitro were established.

At creation of gene bank in vitro primary importance is given to representative and preservation of genetic stability.

For model species RAPD-analysis has been carried out to control the genetic stability of the items kept in bank in vitro. Evaluatiоn оf relative genetic distance between micrоclоnes and knоwn taxa is prоpоsed as methоd tо verify in vitrо germlpasm cоllectiоns.

Hence the storage in vitro of valuable plant forms is a highly efficient way for maintenance of plant collections and conservation of plant biodiversity.

Секция 5

DACTYLORHIZA BALTICA (ORCHIDACEAE) В КРИОКОЛЛЕКЦИИ СЕМЯН ИФР

РАН Никишина Т.В.1, Козлова О.Н.2, Левицкая Г.Е.3, Высоцкая О.Н.1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН, 127276, г. Москва, ул. Ботаническая, д. 35, тел 8(499) 231-83-22, e-mail: orchidcryo@mail.ru, cryoclone@ippras.ru Государственное научное учреждение «Центральный ботанический сад НАН Беларуси», 220012, Республика Беларусь, г. Минск, ул. Сурганова, д. 2в, тел. (017) 284-14-84, e-mail: kozlova_o@yahoo.com Учреждение Российской академии наук Институт биофизики клетки РАН, 142290, Московская область, г. Пущино, ул. Институтская, д. 3, тел. (495) 925-59-84, факс (4967) 33 0 -09, e-mail: levitskaya_g@mail.ru Пальчатокоренник длиннолистный (Dactylorhiza baltica), принадлежит к семейству Орхидных (Orchidaceae). Это одно из самых многочисленных, но, одновременно, и самых уязвимых семейств растений. Цветки пальчатокоренника длиннолистного очень декоративны. Корневища этого растения обладают лекарственными свойствами. Из высушенных клубней пальчатокоренника готовят порошок (салеп), который применяют при лечении болезней пищеварительной системы. Из-за антропогенного воздействия (уничтожение мест обитания вследствие мелиоративных работ, сбора растений на букеты и др.) постоянно сокращаются численность и площади обитания данного вида. В связи с этим D.baltica занесен в Красную книгу РФ. Редкие и исчезающие растения сохраняют in situ в национальных парках, заповедниках, а также ex situ в коллекциях ботанических садов, генетических банков и криобанков.

Важную роль в сохранении биоразнообразия растений выполняет метод криосохранения. С его помощью коллекционные образцы можно длительное время хранить без потери жизнеспособности при температуре ниже -132 °С (температура перехода воды в стекловидное состояние).

В ИФР РАН криоколлекция семян орхидей существует с 2001 года и постоянно пополняется новыми видами и образцами семян из различных регионов Российской Федерации и сопредельных государств.

Образцы семян D.baltica, представленные в нашей коллекции, были собраны в Московской области (Российская Федерация), Витебской и Минской областях (Республика Беларусь) в разные годы. Жизнеспособность этих образцов оценивали с помощью окрашивания трифенилтетразолием хлористым (ТТХ) и теста на всхожесть in vitro до и после хранения при различных условиях: при низких положительных температурах (5±1 °С, в холодильнике) и при температуре жидкого азота (-196 °С).

Всхожесть свежесобранных семян D.baltica была высокой и достигала 70-80%.

Семена, после 16 месяцев хранения в холодильнике, имели всхожесть 73%. Криогенное замораживание также не приводило к существенному снижению их всхожести (63-74%).

Таким образом, наши результаты показали, что образцы семян D.baltica, можно успешно хранить в холодильнике (5±1 °С) в течение 16 месяцев и при температуре жидкого азота – длительное время. Мы планируем использовать оба апробированных метода хранения семян орхидей в работе по пополнению криобанка ИФР РАН различными образцами семян орхидей.

Работа выполнена при финансовой поддержке программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Живая природа».

Секция 5

DACTYLORHIZA BALTICA IN ORCHID SEED CRYOCOLLECTION OF IPP RAS

Nikishina T.V.1, Kozlova O.N.2, Levitskaya G.E.3, Vysotskaya O.N.1 Timiryazev Institute of Plant Physiology, RAS, 127276, Moscow, Botanicheskaya str., 35, tel. 8(499) 231-83-22, e-mail: orchidcryo@mail.ru, cryoclone@ippras.ru State Scientific Institution of Central Botanical Garden, NAS, 220012, Republic of Belarus, Minsk, Surganov str., 2в, tel. (017) 284-14-84, e-mail: kozlova_o@yahoo.com Institute of Cell Biophysics, RAS, 142290, Moscow region, Pushchino, Institutskaya str., 3, tel. (495) 925-59-84, fax (4967) 33-05-09, e-mail: levitskaya_g@mail.ru Dactylorhiza baltica (Klinge) Orlova belongs to the most numerous plant family (Orchidaceae). Plants of this orchid species have highly decorative flowers. Obtained from its tubers salep uses at therapy of digestive system diseases. Quantity and population size of D.baltica decrease constantly by reason of anthropogenic actions. In connection with this D.baltica is included in the Red List Russian Federation.

Collections of rare and endangered plants are preserved in national park, nature reserve, botanical gardens, gene banks and also in cryobanks. Cryopreservation of seeds is very economical and simple method for long term storage of plant collections. It is one of reliable protective method of plant biodiversity, which are widely used in the world. In liquid nitrogen the samples are stored without loss of quality long term because their metabolism stops at temperature below – 132 °C (water transition in glassy condition).

Cryocollection of orchid seeds was based at Timiryazev Institute of Plant Physiology of Russian Academy of Sciences in 2001. This collection is constantly replenished with new varieties and species orchids. Seed specimens of D. baltica were collected in the nature ecotypes of the Moscow region (Russian Federation), Vitebsk and Minsk areas (Republic of Belarus) in different years. Viability of seeds from the harvested specimens was evaluated by TTC staining and germination-test in vitro before and after they were preserved under different conditions: at low positive temperature (5±1 °C) and at liquid nitrogen temperature (-196 °C). Germination of fresh seed varied from 70 to 80%. After 16 months of storage in the refrigerator (5±1 °C) 73% of seeds is germinate. Cryogenic storage no resulted to significant change of seed germination (63-74%).

Thereby, our results showed possibility of reliable storage of D. baltica seeds in the refrigerator at low positive temperature during 16 months without significantly decrease viability. Moreover it has been shown, that D. baltica seeds remain viability and germinating after freezing in liquid nitrogen. Such a way we plan to use two different methods to replenish of IPP RAS cryobank by different specimens of orchid seeds.

This work was supported by Project of Fundamental Researches of the Russian Academy of Sciences: “Living Nature”.

–  –  –

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Главный ботанический сад имени Н.В. Цицина РАН, 127276, г. Москва, ул. Ботаническая, д. 4, тел. (495)619-40-66, e-mail: lyozerova@yandex.ru Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии растений имени К.А.Тимирязева РАН, 127276, г. Москва, ул. Ботаническая, д. 35, тел. (495) 31-83-86, e-mail: burgutin@yahoo.com Senecio meuselii Rauh и S.

crassissimus Humb. (Asteraceae)– эндемики Мадагаскара (Rowley, 2002), где они произрастают в южных районах острова на песчаниках и гранитных скалах, часто на большой высоте. Материал в виде нескольких зеленых черенков получен ГБС РАН из Zurich Succulent Plant Collection, укоренен в почвенной культуре и растения вегетировали в оранжерее ГБС. Указанные таксоны интересны как модель для анализа развития субунифациальной листовой пластинки. При этом, латерально уплощенные семисуккулентные листья этих крестовников очень декоративны.

Для изучения морфогенеза листьев необходимо иметь многочисленные апексы, но семена этих видов недоступны. Поэтому предпринята попытка микроразмножения этих редких растений. Первичными эксплантами послужили верхушки растений 2-3 см длинной с 2-3 развитыми листьями. При введении в культуру in vitro ни один эксплант не был контаминирован бактериальной, либо грибной инфекцией. Этот маленький успех легко объясним – побеги и листья этих видов голые и гладкие, поэтому стерилизат (этанол гипохлорит натрия) подействовал эффективно. В нулевом пассаже применили два варианта питательной среды: с цитокинином (БАП 1 мг/л) и ауксином (ИМК 0,5 мк/л).

Побеги развивались в обоих вариантах, но на среде с цитокинином они были аномальны, что могло отрицательно сказаться при анализе апексов на сканирующем электронном микроскопе и сравнении полученных картин с нативным материалом. Поэтому от варианта с цитокинином пришлось отказаться и для исследования апексов растения размножали рутинным черенкованием в условиях in vitro с применением ауксина для эффективного укоренения. Интересным оказалось способность растений переносить длительный пассаж (до 2-х лет без пересадки; температура +25-26 С, фотопериод-16/8, освещенность 3,5-5,0 кл) с последующим возобновлением роста при добавлении среды или субкультивировании черенкованием. Растение оставалось жизнеспособным до почти полного высыхания агаровой среды – проявилась адаптация суккулентов к преодолению обезвоживания.

Меристемы верхушек побегов, взятые от выращенных in vitro растений, проанализированы при сканировании на электронном микроскопе; и эти результаты были аналогичны тем, которые были получены ранее от нативных (почвенных) растений.

–  –  –

Украинский НИИ лесного хозяйства и агролесомелиорации, 31024, Украина, г. Харьков, ул. Пушкинская, д. 86, тел. (057) 707-80-90, email: polyakova_lv@mail.ru Наблюдаемая в последние десятилетия деградация насаждений дуба черешчатого (Quercus robur L.) усиливает интерес к микроклональному размножению in vitro лучших генотипов вида. Однако из-за трудности достичь укоренения эксплантов, получаемых от взрослых деревьев, основные работы выполняются, как правило, размножением ювенильного материала – сеянцев 2-10 месячного возраста. Несмотря на широкий размах этих работ, предварительное биохимическое изучение материнских растений, как правило, не проводится. В этом плане может представлять интерес изучение веществ вторичного обмена, так как широко известны не только антиоксидантная активность некоторых групп вторичных веществ, но и их ингибирующее влияние на транспорт ауксинов в растении.

В листьях 4-х месячных сеянцев определяли содержание свободного агликона кверцетина (Кв) и гликозилированных флавонолов (ФЛ), среди которых идентифицированы – кверцитрин, авикулярин, робинин и некот.др. Экспериментальные данные показали, что пониженный уровень Кв в листьях клонируемых сеянцев приводит к более активному росту стеблевой части эксплантов и их облиственности. Повышение уровня Кв в 1,5-2 раза проявляется в слабой ростовой активности и отсутствии листьев на побеге экспланта. Уровень содержания ФЛ не оказывал влияния на развитие побега, но отмечена связь с активностью развития корневой системы. Ингибирующее влияние ФЛ на развитие корней было отмечено не только в условиях in vitro, но и после перевода пробирочных растений в грунт, а также на массе корней 1,5 летних сеянцев. Оказалось, что в случае повышенного в 1,5-2 раза содержания гликозидов ФЛ в листьях (по сравнению со средним содержанием в выборке из 30 растений), масса образованных сеянцами корней достоверно снижалась на 30%. Это совпадает с данными американских исследователей для линий культуры Arabidopsis с редуцированным синтезом ФЛ (среди гликозидов ФЛ отмечено присутствие кверцитрина). Влияние свободных агликонов на особенности развития стеблевой и корневой частей культур в доступной литературе, не встречено.

Помимо клонирования сеянцев, проводилась работа с побегами деревьев 10-летнего возраста (естественное возобновление). Листья восьми деревьев были проанализированы на содержание следующих групп веществ: содержание белка (Б), гидролизуемых танинов (ГТ), конденсированных танинов (КТ), Кв, ФЛ. Влияние уровня содержания разных групп веществ при клонировании пазушных почек побегов проявилось следующим образом: 1 – более высокий выход стерильных эксплантов (60-65%) оказался характерным для деревьев, в листьях которых было отмечено максимальное (в 2 раза выше среднего для выборки) содержание либо ГТ, либо КТ; 2 – повышенная морфогенетическая активность в условиях in vitro оказалась характерной для деревьев с максимально высоким (для данной выборки) содержанием Б (на 6-7%), при этом содержание либо ГТ, либо КТ было не выше среднего уровня. Повышенная ростовая активность была характерна для двух деревьев, при этом содержание свободного Кв был ниже среднего для данной выборки уровня.

Таким образом, биохимическая оценка материала, используемого для микроклонального размножения in vitro, может быть полезной для оптимизации отбора наиболее перспективных растений. При этом следует учитывать, что пониженный уровень содержания ФЛ как в гликозилированной форме, так и свободных агликонов, может быть благоприятным показателем для активности развития эксплантов in vitro, но при этом может проявиться в дальнейшем снижением уровня антиоксидантной защиты, особенно существенной для многолетних растений.

–  –  –

Ukrainian Research Institute of Forestry and Forest Melioration, Ukraine, Kharkov, Pushinskaya, 86, email: polyakova_lv@mail.ru.

Common oak trees degradation enhances the interest to microclonal propagation of the best genotypes. Because of difficulties with rooting ability of explants received from mature trees, the most popular material for micropropagation in vitro are seedlings of 2-10 months old.

As a rule the biochemical properties of mother plants are not studied. At the same time, antioxidant activity of flavonoids and their influence on the auxin transport in plant are well known.

We examined the leaves of 4-months old oak seedlings on the content of the most important for root development group of second metabolites – flavonol glycosids (FL). In oak leaves the main compounds are – quecitrin, avicularin, robinin and some others. The content of free aglycon quercetin (Qe) was determined also.

It was found that free Qe and FL glycosids influences the development of explants, but on different parts of developing in vitro plants. The enhanced level of free Qe in leaves of mother seedlings appeared as little growth activity of explants in tubes. But its lower level, on the contrary, enhanced explants growth. As for FL glycosids - was noticed their influence on root system ability. The peculiarity of FL action was the same as above – the lower content of FL influenced more active root development. Later we examined root development in ex vitro conditions (in soil) and root weight of 1,5-year old seedlings with determined earlier FL content in leaves. In both cases the higher was FL content the weaker was root system development (lowering near 30%). The last observation is supported by results on some lines of Arabidopsis culture with reduced FL syntheses in leaves.

The influence of FL, Qe and some other groups of second metabolites was examined for microclonal activity of nodal buds received from shoots of 10-year old oak trees (natural selection). In leaves of eight trees were determined the content of next compounds: protein (Pr), hydrolysable tannins (HT), condensed tannins (CT). Obtained dates showed: 1 – the enhanced level of sterile explants (near 60%) were found for trees with highest content of HT or CT in leaves (two trees from eight); 2 – the enhanced growth activity was found for explants from trees with the highest content of Pr (7% above middle level) and simultaneously low level of Qe.

Therefore the biochemical evaluation of mother plants for following micropropagation can help to optimize the selection of the material for their potential development activity in vitro condition and to evaluate potential antioxidant activity of future woody plants.

–  –  –

ГЕНОФОНД КОЛЛЕКЦИИ АСЕПТИЧЕСКИХ КУЛЬТУР КАК ИСТОЧНИК

МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ И КЛОНАЛЬНОГО МИКРОРАЗМНОЖЕНИЯ

Решетников В.Н., Фоменко Т.И., Спиридович Е.В., Козлова О.Н., Филипеня В.Л., Брель Н.Г., Бердичевец Л.Г.

ГНУ «Центральный ботанический сад Национальной академии наук Беларуси», 270012, Минск, ул. Сурганова, д. 2В, тел. (017) 284-14-73, факс (017) 284-14-61, e-mail: fomenko_ti@mail.ru Сохранение биоразнообразия растений – одна из актуальнейших задач ботанических садов. Наиболее эффективным путем сохранения, обогащения и рационального использования генетического разнообразия является создание коллекций живых растений. В странах СНГ, в том числе и Беларуси, коллекции растений рассматриваются, прежде всего, как источник исходного материала для селекции и как банк сохранения растительного материала, где образцы генофонда подобраны по степени фенотипического проявления отдельных признаков и их сочетаний. В основе методологического подхода изучения коллекций лежит принцип максимального охвата генетического разнообразия, включая дикорастущие виды и интродуцированные растения in situ, а также коллекционный фонд растений, культивируемых in vitro. Для выявления генетического родства отдельных генотипов, сортов и популяций особое значение приобретает паспортизация ценных генотипов, идентификация сортов, построение генетических карт, решение спорных вопросов таксономии.

В 2005 г. Центральный ботанический сад НАН Беларуси получил Свидетельство Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь на коллекцию асептических культур хозяйственно-полезных растений. Коллекция представляет огромный интерес, как с практической, так и с научной точки зрения. Образцы из состава коллекции используются в качестве модельных объектов для изучения морфогенетических и регенерационных процессов, протекающих у эксплантов на стандартных и модифицированных питательных средах, генетической и эпигенетической стабильности/вариабельности регенерантов, получения трансгенных растений с новыми ценными свойствами и для обеспечения потребительского спроса на качественный посадочный материал.

В настоящее время наша коллекция содержит 180 наименований растений, относящихся к 15 семействам, в том числе 45 видов природной флоры и 135 сортов и гибридов. Более 65% таксонов в ее составе – это фиторесурсные виды. Наиболее полно представлены семейства Ericaceae Juss., Oleaceae Hoffmanns & Link и Orchideaceae Juss.

(включая виды, внесенные в Красную Книгу Республики Беларусь). В состав коллекции включен ряд ценных лекарственных растений, таких как лофант морщинистый (Agastache rugosa (Fisch. et Mey.) Kuntze), кадило сарматское (Melitis sarmatica Klok), наперстянки (Digitalis purpurea L., D. lanata Ehrh., D. grandiflora Mill.), рута душистая (Ruta graveolens L.), шлемник байкальский (Scutellaria baicalensis Georgi), синюха голубая (Polemonium coeruleum L.), шалфей (Salvia officinalis L., Salvia sclarea L.), воробейник лекарственный (Lithospermum officinale L.), стевия (Stevia rebaudiana Bertoni), зверобой кустарниковый (Hipericum Hidcote), полынь беловойлочная (Artemisia hololeuca M. Bieb. ex Bess.), расторопша пятнистая (Silybum marianum L), а также виды и сорта сирени (Syringa L.), родорендрона (Rhododendron L.), голубики (Vaccinium x covilleanum Butkus et Pliszka), брусники обыкновенной (Vaccinium vitisidaea L.), клюквы крупноплодной (Vaccinium macrocarpon Ait.), пальчатокоренника (Dactylorhiza Neck.). На современном этапе основные исследования направлены на разработку методов культивирования тканей и клеток растений-продуцентов биологически активных веществ, поддержания и пополнения in vitro коллекций клеток лекарственных растений.

Особое внимание уделяется вопросам получения асептических культур редких и исчезающих видов природной флоры Беларуси с целью их дальнейшей реинтродукции.

Секция 5

–  –  –

SSI "The central botanical garden of National academy of Sciences of Belarus", 270012, Minsk, Surganov str., 2B, tel. (017) 284-14-73, fax (017) 284-14-61, email: fomenko_ti@mail.ru Conservation of plants biodiversity is one of the most actual problems of botanical gardens. The most effective way of preservation, benefication and sustainable exploitation of genetic diversity – is the formation of living plants collection. In CIS countries, including Belarus, plant collections are considered to be a source of initial material for plant breeding and as a bank for plant material conservation, where genofond samples are selected according to phenotypic character and its combinations. The basis of the methodological approach is the collections studying is the principle of genetic diversity maximum coverage, including wild species and introduced plants in situ, as well as the collection fund of in vitro cultivated plants.

To identify the genetic relationship of the individual genotypes, cultivars and populations the certification of valuable genotypes, identification of plant varieties, the genetic maps construction, the taxonomy point of issue are very important.

In 2005, the CBG of NAS of Belarus received the Certificate of the Ministry of Natural Resources and Environmental Protection of the Republic of Belarus to the collection of aseptic cultures of economically useful plants. The collection is of great interest, both of practical and scientific point of view. The collection samples are used as a model systems for studying of regeneration and morphogenetic processes in explants on standard and modified nutrient media, genetic and epigenetic stability/variability of regenerated plant, the production of transgenic plants with new and useful properties and to ensure the consumer demand for qualitative planting material.

At present our collection contains 180 titles of plants belonging to 15 families (blood lines), including 45 species of natural flora and 135 varieties and hybrids. More than 65% of collection taxons – are the spesies of phytoresources. The family of Ericaceae Juss., Oleaceae Hoffmanns & Link and Orchideaceae Juss. (including species listed in the Red Data Book of the Republic of Belarus) are the most complete represented. The collection includes a number of valuable medicinal plants such as Agastache rugosa (Fisch. et Mey.) Kuntze, Melitis sarmatica Klok, Digitalis purpurea L., D. lanata Ehrh., D. grandiflora Mill., Ruta graveolens L., Scutellaria baicalensis Georgi, Polemonium coeruleum L., Salvia officinalis L., Salvia sclarea L., Lithospermum officinale L., Stevia rebaudiana Bertoni, Hipericum Hidcote, Artemisia hololeuca M. Bieb. ex Bess., Silybum marianum L., and the types and varieties of Syringa L., Rhododendron L., Vaccinium x covilleanum Butkus et Pliszka, Vaccinium vitis-idaea L., Vaccinium macrocarpon Ait., Dactylorhiza Neck. Nowadays the main investigations are aimed to elaboration of plants-producers of biologically active substances cells and tissues cultivation methods, the maintenance and recruitment of in vitro cells collections of medicinal plants.

Particular attention is paid to aseptic cultures of rare and endangered species of the native flora of Belarus obtaining in order to their reintroduction.

–  –  –

РУП «Институт плодоводства», 223013, Беларусь, Минский район, пос. Самохваловичи, ул. Ковалева, д. 2, тел. / факс: (375) 17 50 66 009, e-mail: Kychnataly@rambler.ru Важнейшим результатом микроразмножения и оздоровления в культуре in vitro плодовых и ягодных растений является создание коллекций, свободных от вирусных патогенов. На основании разработанных и модифицированных нами методик размножения в культуре in vitro и оздоровления плодовых и ягодных растений от вирусных патогенов, выделены растения земляники садовой, смородины черной, красной, крыжовника, малины летней и ремонтантной, аронии черноплодной, клоновых подвоев яблони, вишни и сливы свободные от вирусов в соответствии с нормативами ЕРРО.

Наибольшее количество свободных от вирусов растений получено по итогам оздоровления с использованием апикальных меристем, хемотерапия использована для оздоровления сортов смородины, клоновых подвоев яблони и вишни. Использование разработанных методик дает возможность работы с большим количеством материала, ежегодного возобновления и пополнения маточных насаждений в открытом и защищенном грунте.

Важным аспектом формирования безвирусных коллекций является их содержание в условиях минимизирующих повторное инфицирование. Как показали исследования, безвирусные коллекции, полученные в результате оздоровления in vitro, следует сохранять в различных условиях. Во-первых – в культуре in vitro, во-вторых – в условиях защищенного грунта, в-третьих – в открытом грунте. Наиболее рациональным является именно такой, множественный способ хранения безвирусных коллекций.

В культуре in vitro нами изучено хранение растений-регенерантов при температурах, обеспечивающих нормальную вегетацию растений (+20 – +25 С) и хранение при пониженных температурах, обеспечивающих минимальную вегетацию (+5 – +8 С).

Культивирование регенерантов вишни, яблони, земляники in vitro без замедления вегетации возможно, без ухудшения качества культивируемых гибридов, в течение 16 – 17 месяцев. При более длительном хранении растений в состоянии нормальной вегетации, отмечается замедление роста регенерантов, невозможность их укоренения и последующей адаптации, затем остановка роста и усыхание растений.

Хранение коллекций в условиях минимальной вегетации in vitro (температура +5 – 8 С, без освещения) характеризуется сведением к минимуму числа пассажей, снижением темпов роста и старения культуры. Несмотря на минимизацию всех физиологических процессов у депонируемых растений, они, тем не менее, выделяли продукты распада, которые, накапливались в питательных средах в ограниченном объеме культуральной пробирки.

Использование промежуточных пассажей при депонировании значительно увеличило возможный срок хранения регенерантов. Оптимальные результаты при длительном хранении регенерантов in vitro получены при сочетании двух типов хранения: нормального вегетирующих растений (30 дней) и минимально вегетирующих (до 16 месяцев). Такой режим хранения позволил сохранять и использовать для размножения коллекцию регенерантов в культуре in vitro в течение 5 – 6 лет.

Ежегодно в культуре in vitro депонируется, пополняется и размножается коллекция форм и сортов плодовых и ягодных культур, в том числе, на настоящий момент: подвой яблони – 6 форм, подвои груши – 2 формы, подвои сливы и алычи – 4 формы, подвои вишни и черешни – 7 форм, смородина черная – 14 сортов, смородина красная – 4 сорта, крыжовник – 4 сорта, малина – 4 сорта, ежевика – 1 сорт, арония черноплодная – 2 сорта, земляника садовая – 24 сорта.

Секция 5

–  –  –

Institute For Fruit Growing, 223013, Belarus, Minsk region, Kovalyov str., 2, tel. (375) 17 5 66 009, e-mail: Kychnataly@rambler.ru The most important result of micropropagation and viral elimination due to in vitro culture is the creation of virus free collection of horticultural crops. On the ground of modified techniques of micropropagation and viral elimination the virus free plants of strawberry, black currant, red current, gooseberry, red and autumn raspberry, Aronia melanocarpa, dwarf rootstocks of apple, cherry and plum were obtained and tested according to ЕРРО certification program.

The apical meristem culture was the most efficient to obtain virus free plant material.

Chemotherapy was used to eliminate viruses from current and dwarf rootstocks of apple and cherry as well. The modified techniques permitted to deal with great value of plant material, to resume and add plant stock in a glasshouse and field every year.

The important aspect of virus free plant collection maintenance was special conditions of growing to minimize the rate of reinfection. The studies showed the obtained healthy stock plants were to be kept in several conditions, which were in vitro, in a glasshouse and a field.

Such multiple ways to maintain plant material was considered to be more rational.

The maintenance in vitro was investigated at temperature of normal vegetation (+20 – +25 С) and at low temperature for minimal vegetation (+5 – +8С). It was possible to keep in vitro the explants of cherry, apple and strawberry during 16-17 months at normal vegetation rate and good quality of plant material. The more durable maintenance in such conditions leads to inhibition of growth, low root and adaptation rate and consequent death of plants.

The collection keeping in conditions of minimal vegetation in vitro (+5 – 8 С, no light) was characterized by less quantity of replanting, delay of growth rate and culture ageing. The additional transferring of plant explants to fresh media prevented accumulation of metabolites and prolonged the duration of maintenance. The most efficient keeping of collection was observed when two ways were combined (vegetation at normal temperature for 30 days and at low temperature for up to 16 months). That technique allowed keeping the collection of plant material in vitro during 5-6 years.

The collection of plant stock is resumed and enriched every year. There are 6 genotypes of apple rootstock, 2 - peer rootstock, 4 - plum rootstock, 7 - cherry rootstock, 14 cultivars of black currant, 4 - red currant, 4 - gooseberry, 4 - raspberry, 1 - blackberry, 2 - Aronia melanocarpa, 24 - strawberry in our collection in vitro now.

–  –  –

ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ДЕГИДРАТАЦИИ НА МОЛЕКУЛЯРНЫЕ И

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСТЕНИЙ ЗЕМЛЯНИКИ

ЛЕСНОЙ, ВОССТАНОВЛЕННЫХ ПОСЛЕ КРИОСОХРАНЕНИЯ

Соловьева А.И., Высоцкая О.Н., Долгих Ю.И.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН, 127276, г. Москва, ул. Ботаническая, д. 35, тел. (499) 231-83-34, факс: (499) 977-80-18, e-mail: slvjova.aleksandra@rambler.ru Ранее нами было показано, что основным дестабилизирующим фактором криосохранения растительных тканей методом дегидратации является именно их подсушивание. Новое исследование направлено на изучение влияния продолжительности дегидратации на физиологическую и генетическую стабильность растительного материала. В качестве объекта исследования использовали апексы, изолированные из растений земляники (Fragaria vesca L., сорта Reine des Valles), культивируемых in vitro в течение 25 лет. Перед замораживанием апексы дегидратировали в стерильном потоке воздуха ламинар-бокса в течение 3, 4 или 5 часов, каждая группа включала в себя 10-16 образцов, опыт проводили в двукратной повторности. Достоверно показано, что продолжительность дегидратации не влияла на жизнеспособность апексов земляники, восстановленных после процедуры криосохранения. Однако растения, полученные, из апексов, которые дегиратировали в течение трех, четырех или пяти часов, значительно различались друг от друга по коэффициенту размножения, причем он был максимальным у растений, принадлежащих к последней группе. Оценку влияния длительности дегидратации на стабильность ДНК-маркеров восстановленного растительного материала проводили с помощью RAPD (Random Amplification of Polymorphic DNA), ISSR (Inter Simple Sequence Repeat) и REMAP (Retrotransposon Microsatellite Amplified Polymorphism) методов. Для этого отбирали пробы листьев отдельно с каждого из растений после их закаливания, затем выделенные апексы подвергали дегидратации и замораживанию, после их восстановления снова отбирали пробы листьев. В качестве контроля использовали смесь листьев растений, отобранных до закаливания растений.

Проанализированные образцы ДНК были однородны по большинству исследуемых ДНКмаркеров. Один из RAPD-праймеров позволил выявить наличие единичных изменений у одного из растений в каждой из групп, по сравнению с контролем. Кроме того, у одного из растений, восстановленных после пяти часов дегидратации и последующего замораживания в жидком азоте, также отмечено отсутствие амплифицированного фрагмента в REMAP-профиле. Таким образом, увеличение продолжительности дегидратации до 5 часов оказывает влияние на коэффициент размножения растений, а также может вызывать небольшие генетические отклонения.

Работа поддержана программой фундаментальных исследований Президиума РАН «Живая природа».

–  –  –

EFFECT OF DEHYDRATATION DURATION ON MOLECULAR AND

PHYSIOLOGICAL CHARACTERISTICS OF WILD ALPINE STRAWBERRY PLANTS

RECOVERED FROM CRYOPRESERVATION

Solov’yova A.I., Vysockaya O.N., Dolgih Yu.I.

Timiryazev Institute of Plant Physiology, Russian Academy of Sciences, 127276, Moscow, Botanicheskaya str., 35, tel. (495) 903-93-32, fax (495) 977-80-18, e-mail: slvjova.aleksandra@rambler.ru We have previously shown that the main damaging factor in plant tissues cryopreservation by dehydration method is precisely the desiccation. A new study aimed at examining the effect of the dehydration duration on the physiological and genetic stability of the recovered plants. Shoot tips used in this study were isolated from strawberry plants (Fragaria vesca L., cv. Reine des Valles) had been maintained in vitro for 25 years. Before freezing shoot tips dehydrated in the airflow of a laminar flow cabinet for 3, 4 or 5 h, each group of shoot tips included 10-16 samples, the experiment was repeated twice. It is revealed that the dehydration duration did not significantly affect the viability of the strawberry shoot tips, recovered after whole cryopreservation procedures. However, the plants obtained from the apexes, which were dehydrated for three, four or five hours, were significantly different at a rate of propagation.

Maximum of propagation rate was observed in the latter experimental group of plants. RAPD (Random Amplification of Polymorphic DNA), ISSR (Inter Simple Sequence Repeat) and REMAP (Retrotransposon Microsatellite Amplified Polymorphism) has been used to examine the effect of the dehydration duration on the DNA-markers stability in recovered plant material.

For DNA analysis leaves sampled separately from each plant after their hardening and them after plant recovering from shoot tips that had been hardened, dehydrated and cryopreserved.

Control was a mixture of leaves collected from the plants before their hardening. Analyzed DNA samples were similar on most of banding pattern. Only one RAPD primer revealed single polymorphic bands in one of the plants in each experimental group. Furthermore, was observed the band absence in REMAP profile of one of the plants recovered after dehydration by 5 h and subsequent freezing in liquid nitrogen. Thus, increasing the dehydration time to 5 h affects the plants propagation rate, and can also induced a small genetic changes.

The study supported by Project of Fundamental Researches of the RAS "Wildlife".

Секция 5

МИКРОКЛОНАЛЬНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ЛЬНА

В КУЛЬТУРЕ IN VITRO

Сперанская А.С.1, Криницына А.А.1, Мельникова Н.В.2, Беленикин М.С.2, Большева Н.Л.2, Зеленин А.В.2, Муравенко О.В.2 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова", 119234, г. Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ, д. 1, стр. 12, тел. (495) 939-40-83, e-mail: hanna.s.939@gmail.com, krinitsina@mail.ru Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН, 119991, Москва, ГСП-1, ул. Вавилова, д. 32., тел. 8(499)135-23-11, факс 8(499) 135-14-05, e-mail: mnv-4529264@yandex.ru Лен является одной из важнейших технических культур. Льняное волокно находит применение в текстильной промышленности. Льняное масло является источником пищевых растительных жиров, применяется в фармацевтике, а также используется для производства олифы и красок. Помимо прикладного значения, лен интересен для фундаментальной науки, так как у данного вида действие факторов окружающей среды может приводить к быстрым и наследуемым генетическим изменениям. Линии с наследуемыми генетическими изменениями такого характера получили название генотрофы. Однако механизмы возникновения таких изменений на настоящее время изучены мало. В настоящее время показано, что генотрофы отличаются размерами растений, у них изменяется экспрессия генов, количество генов рибосомальной ДНК. В определенном сайте генома появляется инсерция LIS-1 (Linum insertion sequence 1).

Возможными причинами формирования генотрофов могут быть количественные изменения фракции повторяющейся ДНК, метилирование, активация транспозонов, генные изменения, ацетилирование гистонов, факторы транскрипции, а также микроРНК.

Одним из факторов, влияющим на появление генотрофов льна является уровень питания при росте и развитии растений. Выращивание и размножение льна в культуре in vitro позволяет не только обеспечить полностью контролируемую среду обитания для растений, но и возможность получить идентичные копии от одного сеянца, которые впоследствии можно помещать в различные условия и изучать изменения одного и того же генотипа. Для отработки условий размножения в культуре in vitro были выбраны Linum austriacum и L. usitatissimum сорта «Stormont Cirrus».

Семена L. austriacum и L. usitatissimum сорта «Stormont Cirrus» после поверхностной стерилизации 10% H2O2 в 70% C2H5OH помещали в темноту на среду MS без добавок. Через 3 суток проростки переносили на свет и через 7 дней культивирования побег растения выше семядолей делили на 3 (L. austriacum) или 4 (L. usitatissimum) черенка: фрагмент побега с листом. Черенки высаживали на среды с нормальным (MS), обедненным ( MS (по макро- и микро- солям)) и обогащенным (1,5 MS (по макросолям)) составом с добавлением 1 мг/л ИУК и культивировали при стандартном фотопериоде (16 часов день/8 часов ночь) и 24 °С. Через 3 недели культивирования на всех типах сред были получены укорененные растения, с одним основным побегом, развившимся из пазушной почки листа микрочеренка.

Таким образом, исходный генотип L. austriacum и L. usitatissimum сорта «Stormont Cirrus» возможно помещать одновременно минимум в три различных варианта стрессовых ситуаций с последующей возможностью получения достаточного количества ДНК и микроРНК для анализа генетических изменений.

Секция 5

MICROPROPAGATION OF SOME SPECIES OF FLAX IN VITRO.

Speranskaya A.S.,1, Krinitsina A.A.1, Melnikova N.V.2, Belenikin M.S.2, Bolsheva N.L.2, Zelenin A.V.2, Muravenko O.V.2 Federal State Educational Institution of Higher Professional Education M.V. Lomonosov Moscow State University, Faculty of Biology, 119234, Moscow, 1-12, Leninskie Gory, tel. 8(495) 939-40-83, e-mail: hanna.s.939@gmail.com, krinitsina@mail.ru Engelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences, 119991, Moscow, Vavilov str., 32, tel. 8(499) 135-23-11, fax 8(499)135-14-05, e-mail: mnvyandex.ru Flax is one of economic important crop – source of fiber and oil. Flax fibers used in textile industry. Flax seed oil used as a nutritional supplement (source of omega-3 fatty acids) and in the production of the paints and drying oil. Furthermore, Linum species served like model system for research factors, witch cause rapid and inheritable genomic changes. Lines of plant with stable in progeny phenotypical, biochemical and molecular-biological alternations are called genotrophs. Characterization of genotrophs are correlate with size of plants, genes expression, number of RNA genes etc. A large number of genotrophs has LIS-1 (Linum insertion sequence 1) insertion in specific area in genome. Methylation, activation of transposons, transcription factors, acetylation of histones and microRNA are the possible cause of genotrophs appearance.

Heritable genomic changes depend on nutrient condition during growth and development of plants. Micropropagation some species Linum in vitro allows to provide fully controlled growth conditions, get plants with identical genome and investigate genomic changes on one and the same plant.

Linum austriacum and L. usitatissimum cv. «Stormont Cirrus» seeds after surface sterilization 10% H2O2 in 70% C2H5OH were placed in cultural vessels with MS growth medium in the dark on three days. After that seedlings transferred from dark to 16 day/8 night photoperiod. Plant cutting conducted after 7 days cultivation on the light. Cuttings (part of stem with one leave) placed on normal (MS) impoverished ( MS) and enriched (1,5 MS) growth medium with IAA (1 mg/l) and cultivated during 21 days in 16 day/8 night photoperiod and 24°С. Plants with roots and one stem were received in all type of growth medium.

So, Linum austriacum and L. usitatissimum cv. «Stormont Cirrus» genotypes possible at the same time place in different stress condition and get sufficiency number of DNA and RNA for genetic changes investigation.

–  –  –

ГНУ «Центральный ботанический сад Национальной академии наук Беларуси», 270012, г. Минск, ул. Сурганова, д. 2В, тел. (017) 284-14-73, факс (017) 284-14-61, e-mail: A_Spiridovich@cbg.org.by Наряду с традиционными методами сохранения растений ex situ все большее значение приобретает применение клеточных биотехнологий, которые обеспечивают ускоренное получение новых ценных форм и линий декоративных культур, используемых в селекции на устойчивость, продуктивность и качество, сохранение селекционных образцов прошлых лет.

При микроклональном размножении наиболее полно реализуется регенерационный потенциал первичных меристем. Это особенно важно для размножения генотипов декоративных форм растений, ценные характеристики которых нельзя поддержать при семенном воспроизведении. В настоящее время коллекция рода Syringa in vitro ЦБС НАНБ состоит из 67 сортов S. vulgaris L., на стадии получения стерильной культуры находится еще два вида, сорта селекции Л.А.

Колесникова и некоторые новинки американской селекции. Сегодня все сорта собственной селекции ЦБС введены в культуру in vitro, как ценный материал, представляющий национальное наследие в историческом и генетическом отношении.

Для стабильного поддержания коллекции in vitro наряду с подбором оптимального состава питательных сред, используемого гормонального баланса, немаловажным условием является сохранение исходного генотипа у полученных микропобегов. Изменчивость среди растений-регенерантов in vitro бывает очень высокой. Наиболее вероятными источниками генетической вариабельности могут являться мутации, хромосомные нарушения, а также возникновение полиплоидных клеток. Эти изменения накапливаются, главным образом, при культивировании каллусных тканей. Следует отметить, что при создании in vitro коллекции генотипов Syringa spp. в ЦБС микропобеги сирени получали прямым органогенезом из апикальных и аксиллярных почек, без образования каллуса. Таким образом, этап при котором наиболее часто наблюдается накопление генетических отклонений – культивирование каллуса отсутствует в разработанной нами технологии.

Для подтверждения генетической идентичности полученных клонов с исходными генотипами проведен сравненительный анализ RAPD-PCR клонов и исходных генотипов. Для анализа использовали подобраные ранее праймеры, выявляющие полиморфизм на внутривидовом уровне и таким образом дифференциющие различные сорта сирени. Для этих целей адаптирован метод RAPD-анализа для паспортизации сирени на всех этапах анализа.

Примененный метод показал, что in vitro популяции различных генотипов различаются по степени генетической вариабельности их представителей, которая проявлялась в обнаружении уникальных для некоторых растений полиморфных локусов ДНК (качественные различия), а также различной количественной интенсивности гомологичных для генотипа фрагментов.

Примененный метод позволяет с высокой достоверностью контролировать процесс воспроизводства исходного генотипа.

Коллекция сирени ЦБС НАН Беларуси является уникальным фондом для селекционной работы. Инвентаризация имеющегося материала, осуществляемая в рамках проектов, позволила создать компьютерную базу данных, которая объединяет сведения по систематике, фенотипическим признакам, геоботаническим показателям, условиям культивирования, биохимическим характеристикам, а также генотипические сертификаты и рекомендации по использованию растений сирени коллекции в различных отраслях народного хозяйства Республики Беларусь.

–  –  –

IN VITRO CONSERVATION OF GENETIC POOL OF LILAC COLLECTION

OF CENTRAL BOTANICAL GARDENS OF BELARUS SELECTION

Spiridovich E.V., Brel N.G., Fomenko T.I., Vlasova N.B, Yukhimuk A.N.

SSI "Central Botanical Gardens of the National Academy of Sciences of Belarus", 270012, Minsk, Surganov str., 2B, tel. (017) 284-14-73, fax (017) 284-14-61, e-mail: A_Spiridovich@cbg.org.by Along with traditional methods of ex situ plant conservation application of cellular biotechnology techniques is becoming increasingly important, as could provide rapid obtaining of valuable new forms and lines of ornamental plants for the purposes of breeding for traits of resistance, productivity and quality, conservation of historical breeding specimens. During micropropagation potential of regenerative primary meristems is realized in a most entire extent.

This is particularly important for breeding genotypes of ornamental plant forms, which valuable features cannot be reproduced by seed reproduction. Today’s in vitro collection of Syringa spp.

of CBG NASB includes 67 cultivars of S. vulgaris L., at the stage of sterile culture are two more species, cultivars of L.A. Kolesnikov selection, and some novelties of American selection. To date all cultivars of CBG breeding are introduced in vitro, as a valuable historic and genetic material of national heritage.

For the stable maintaining of in vitro collections it is important to select the optimal composition of culture media and hormonal balance, along with requirement to keep the original genotype of obtained microclones. Variability among plants regenerated in vitro can be very high. The most likely source of genetic variability may be a mutations, chromosomal disorders and occurrence of polyploid cells. These changes accumulate mainly during cultivation of callus tissue. It should be noted in vitro collection of genotypes of Syringa spp. in CBG was created by direct organogenesis of apical and axillary buds, without the formation of callus, thus reducing the possibility of accumulation of genetic abnormalities.

To confirm the genetic identity of the obtained clones with the original genotypes comparative RAPD-PCR analysis of clones and initial genotypes was carried out. For the analysis primers selected earlier for detection of polymorphism at the intraspecific level, and thus differentiating different cultivars of lilacs were applied. For these purposes method of RAPD-analysis was adapted for genetic certification of lilac genotypes at all stages. The method used showed that in vitro populations of different genotypes differ by the degree of genetic variability of their representatives, which was manifested in the detection of some unique polymorphic DNA loci to some plants (qualitative differences), as well as various quantitative intensity of homologous fragments for genotype. The method used allows high reliability control the reproduction of the original genotype of Syringa spp.

Lilac collection of CBG NAS is a unique basis for breeding, a source for future propagation of rare cultivars, model for plant genetic pool conservation. Inventory of existing material realized allow creating a computer database, which combines information on the taxonomy, phenotypic traits, geobotanical indicators, cultivation conditions, biochemical characteristics, as well as genotypic certificates and recommendations for the lilac collection application in various sectors of national economy.

–  –  –

ПОДБОР МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ

ПОЛИМОРФИЗМА ДНК ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ С ЦЕЛЬЮ ИХ

ПАСПОРТИЗАЦИИ

Тагиманова Д.С., Хапилина О.Н., Турганбаева А.К., Райзер О.Б., Ергалиева А. Ж.

РГП «Национальный центр Биотехнологии», 010000, г. Астана, ул. Валиханова, д. 13/1, тел. (8712) 20-07-91, факс (8712) 21-46-33, email: lbps@biocenter.kz Мягкая пшеница Triticum aestivum L. представляет собой одну из основных сельскохозяйственных культур мира. Исследование генетического разнообразия в этом виде может предоставить существенную информацию относительно их потенциала в селекционных целях. В настоящее время в области генетики пшеницы интенсивно проводятся эксперименты с использованием молекулярных маркеров. Молекулярное маркирование (ММ) или генотипирование основано на полиморфизме, свойственным белкам и нуклеиновым кислотам. В результате таких исследований либо строятся практически лишенные функциональных генов карты, либо проводится "сравнительная привязка" того или иного гена разных видов к одним и тем же молекулярных маркерам.

Использование ДНК-маркерных технологий привлекает исследователей, прежде всего возможностью работать с самим носителем наследственной информации. В работах многих исследователей последних лет справедливо отмечается, что разные ДНКмаркерные системы достаточно широко и эффективно используются для выяснения степени родства (или генетических связей) на внутривидовом и межвидовом уровнях.

Подбор молекулярно-генетических маркеров для создания генетического паспорта, выяснения генеалогических взаимоотношений между сортами, а также маркирования главных генов хозяйственно ценных признаков является актуальной задачей селекции растений.

Целью настоящей работы являлось подбор молекулярно-генетических маркеров для изучения полиморфизма ДНК яровой мягкой пшеницы с целью их генетической паспортизации. В ходе работы мы анализировали исходные формы и линии-регенерантов различных поколений, полученных методами селекции in vitro. Для изучения полиморфизма ДНК пшеницы были использованы IRAP, REMAP и RAPD маркеры.

Проведенный нами анализ показал отличия используемых праймеров по выявляемому проценту полиморфизма. При проведении RAPD–метода были использованы OPA 17, OPD 17, OPN15, OPN 8 праймеры. Все изученные генотипы различались между собой по рисунку выявленных спектров, только 2 праймера OPA17 и OPN8 оказались не полиморфными.

Из используемых достаточно информативной была IRAP-праймеров амплификация с PawS 11, идентифицировано 5 ампликонов, из которых все 5 были полиморфными. Процент выявляемого полиморфизма составил 100%. Так же амплификация с праймером LTR7286(4') позволила идентифицировать 199 ампликонов, процент полиморфизма так же составил 100%. Уровень полиморфизма праймеров LTRварьировал от 61,4 до 100% (в зависимости от праймера). Общий процент полиморфизма, выявляемый с использованием IRAP-праймеров, составил 78,8%.

При использовании REMAP-метода процент выявляемого полиморфизма увеличился до 88,0%. Общее количество ампликонов, идентифицируемых с использованием IRAP и REMAP-методов составило 1073, при этом процент полиморфизма составил 89,6. Высокий уровень полиморфизма, выявленный в результате данного исследования, позволяет говорить о перспективности использования IRAP- и REMAP, RAPD методов для генетической дифференциации и паспортизации генотипов растений.

Секция 5

SELECTION OF MOLECULAR GENETIC MARKERS TO STUDY SPRING WHEAT DNA

POLYMORPHISM TO THEIR CERTIFICATION

Tagimanova D.S., Khapilinа O.N., Turganbaeva A.K., Reizer O.B., Ergalieva A.J.

"National Center for Biotechnology", 010000, Astana, Valikhanov str., 13/1, tel. (8712) 20-07fax (8712) 21-46-33, e-mail: lbps@biocenter.kz Soft wheat of Triticum aestivum L. is one of basic agricultural cultures of the world.

Research of genetic variety in this kind can give substantial information on their potential in plant-breedings. Currently in the field of genetics of wheat intensively experimented with the use of molecular markers. Molecular marking (MM) or genotyping are based on polymorphism that are inherent to proteins and nucleic acids. As a result of such studies will be constructed substantially nonfunctional genes map or performed "Comparative binding" of a gene for different species with the same molecular markers.

The use of DNA-marker technologies attracts researchers, foremost by possibility of work with the carrier of the inherited data. In last year scientists` researches widely and successfully used DNA-marker system for finding out genetic connections on intraspecific and interspecific levels.

Selection of molecular-genetic markers for creation genetic passport, finding out of genealogical mutual relations between sorts, also marking of main genes economic valuable is the actual task in plants selection.

The purpose of the work was selection of molecular-genetic markers to study DNA polymorphism of spring soft wheat with the purpose of their genetic passport system. During the work had been analyzed the original forms and lines regenerated from different generations, obtained by the methods of selection in vitro. To study the DNA polymorphism of wheat were used IRAP, REMAP and RAPD markers.

This analysis shows primers differences that are used for identity of the polymorphism percentage. In conducting RAPD-method were used in OPA 17, OPD 17, OPN15, OPN 8 primers. Studied genotypes were differentiated from the gel analysis; only 2 primers OPA17 and OPN8 were not polymorphic.

In the use of REMAP method for percentage identification detectable polymorphisms increased up to 88,0%. The total number of amplicons identified with the use of IRAP was 1073 and REMAP-method shows the percentage of polymorphism was 89,6. Detected high level of polymorphism shows the perceptivity of use of IRAP-and REMAP, RAPD methods for genetic differentiation and certification of plant genotypes.

–  –  –

Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского, 95007, Украина, АР Крым, г. Симферополь, пр. академика Вернадского, д. 4, тел.+38(0652)608465, e-mail: lm_teplitskaya@ukr.net Достижения последних лет продемонстрировали огромные возможности клеточных технологий как для размножения ценных генотипов культурных растений и получения ценных веществ вторичного метаболизма, так и для сохранения биологического разнообразия дикой флоры.

Представителя сем. Тисовые (Taxaceae) привлекают к себе внимание благодаря способности синтезировать таксол – уникальный дитерпеновый алкалоид, обладающий антимитотическим действием, и использующимся в химиотерапии. Актуальность стратегии получения таксола из клеточных и тканевых культур определяется как ежегодно возрастающим количеством онкологических заболеваний, так и сокращением природных источников данного алкалоида.

В результате проведенных исследований получена культура тканей тиса ягодного (T. baccata). Определены оптимальные экспланты (фрагменты молодых побегов, изолированные семяпочки с зародышем), у которых наблюдалась высокая частота каллусообразования (68,9-84,0 %). Для индукции каллусообразования и длительного культивирования каллусов модифицированы питательные среды Мурасиге и Скуга, и Гамборга и Эвелега (В5) по концентрациям фитогормонов (4,0 мг/л ИУК, 2,0 мг/л 2,4-Д, 1,0 мг/л БАП). Изучено влияние фитогормонов на частоту каллусообразования, ростовой индекс культуры и ее цитоморфологические особенности. Показана высокая гетерогенность клеток каллусов, выращиваемых на различных питательных средах в сравнении с контролем, выделены морфогенные и неморфогенные штаммы. Установлена прямая корреляция между количеством определенных морфологических типов клеток, ростовыми параметрами культуры, накоплением вторичных метаболитов.

–  –  –

National Taurida V.I. Vernadsky University, 95007, Ukraine, Crimea, Simferopol, Vernadsky av., 4, tel. +38(0652) 608465, e-mail: lm_teplitskaya@ukr.net Advances in recent years have demonstrated the enormous possibilities of cellular technologies for propagation of valuable genotypes of crops and produce valuable compounds of secondary metabolism, and for the conservation of biological diversity of wild flora.

Representatives of the Taxaceae family attracted attention for its ability to synthesize taxol – a unique diterpene alkaloid, which has an antimitotic effect, and is used in chemotherapy. Relevance of strategies to get taxol from cell and tissue culture is defined as the yearly increasing number of cancers, and the reduction of natural sources of the alkaloid.

The studies obtained cell tissue culture yew (T. baccata). Optimal explants, in which supported is a high frequency of callus formation (68,9-84,0%) was determined. For the induction of callus culture formation and long-term culture of cell callus culture were modified Murashige and Skoog and Gamborg and Eveleigh (B5) callus induction medium consider 4,0 mg/l IAA, 2,0 mg/l 2,4-D, 1,0 mg/l BAP. The effect of growth factor on the frequency of cell callus formation, the growth index of the culture and its cytomorphological features were shown. The high heterogeneity of callus cells grown in different culture media in comparison with the control, and marked morphogenic non morphogenic strains was done. A direct correlation between the number of certain types of cell morphology, growth parameters of culture, the accumulation of secondary metabolites was shown.

–  –  –

КРИОКОНСЕРВАЦИЯ МЕСТНЫХ ЮЖНО-АМЕРИКАНСКИХ СОРТОВ

КАРТОФЕЛЯ ИЗ IN VITRO КОЛЛЕКЦИИ ВИР

Швачко Н.А., Волкова Н.Н., Гавриленко Т.А.

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт растениеводства им. Н. И. Вавилова Российской академии сельскохозяйственных наук, 190000, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, д. 42-44, тел. (812) 466-44-05, факс (812) 466-43-61, e-mail: n_shvachko@mail.ru При криохранении все метаболические процессы в клетках растений останавливаются и теоретически можно бессрочно долго сохранять генетически стабильный растительный материал при сверхнизких температурах. Тем не менее, условия криоконсервирования, а также условия размораживания эксплантов являются стрессовыми (Reed, 2008). В настоящее время для многих объектов, включая картофель, разработаны методы криоконсервации (Menuhr., 1996; Panis et al., 2005), однако они нуждаются в модификациях с целью повышения регенерационной способности материала после криоразмораживания и снижения стоимости работ при создании больших криоколлекций. В настоящей работе мы исследовали жизнеспособность и регенерационную способность почек после криоразмораживания образцов картофеля из in vitro коллекции ВИР.

Материалом исследования служили диплоидные и тетраплоидные местные сорта картофеля из различных экспедиционных сборов ВИР в Южной Америке, предположительно отличающиеся по своей устойчивости к низким температурам.

Материал, включенный в изучение (21 образец), был разбит на три группы: (1) образцы, собранные в Чили (около 100 метров н.у.м.); (2) образцы, собранные на высотах от 2200 до 2850 метров н.у.м.; (3) образцы, собранные на высоте более 3800 метров н.у.м.

(~верхний предел возделывания картофеля).. В данной работе для криоконсервации использован метод Droplet vitrification (Panis et al., 2005) с модификацией, позволяющей наряду с апикальными использовать и пазушные почки микрорастений в качестве эксплантов (Shvachko and Gavrilenko, 2011; Дунаева и др., 2011). Данная модификация значительно экономит время и материальные затраты в экспериментах по криоконсервации. Итоговый подсчет жизнеспособности и регенерационной способности эксплантов проводили на 3, 6 и 8 неделях после криоразмораживания. Опыты проведены в трехкратной повторности. Получены следующие результаты.

Для образцов группы (1) значения жизнеспособности почек варьировали от 21,0 ± 2,5% до 84,8 ± 4,1%, значения регенерационной способности – от 15,1 ± 2,5% до 84,8 ± 4,1%; средние значения жизнеспособности и регенерационной способности образцов для данной группы составили 53,0% и 50,8%, соответственно.

Для образцов группы (2) значения жизнеспособности почек варьировали от 25,0 ± 2,5% до 93,3 ± 2,7%, значения регенерационной способности – от 22,5 ± 1,4% до 91,7 ± 1,5%; средние значения жизнеспособности и регенерационной способности образцов для данной группы составили 56,2% и 53,4%, соответственно.

Для образцов группы (3) значения жизнеспособности почек варьировали от 48,3 ± 3,1% до 81,7 ± 1,5%, значения регенерационной способности – от 36,7 ± 4,9% до 66,7 ± 10,5%; средние значения жизнеспособности и регенерационной способности образцов для данной группы составили 58,2% и 51,3%, соответственно.

Таким образом, значения жизнеспособности и регенерационной способности почек после криоразмораживания были достаточно высокими и фактически одинаковыми во всех трех группах образцов. Однако в пределах каждой группы выявлено существенное влияние генотипа, как на жизнеспособность, так и на регенерационную способность почек после криоразмораживания. Изученные образцы были заложены на длительное хранение в криобанк ВИР.

Секция 5

–  –  –

N.I. Vavilov Institute of Plant Industry (VIR), Russian Academy of Agricultural Sciences, 190000, St.-Petersburg, Bolshaya Morskaya str., 42-44, tel. (812) 466-44-05, fax (812) 466-43-61, e-mail: n_shvachko@mail.ru At cryopreservation all metabolic processes in plant cells stop and it is theoretically possible to maintain genetically stable plant materials in the long term. Nevertheless, conditions of cryoconservation and rewarming of explants are stressful (Reed, 2008). Now for many objects, including potatoes, cryopreservation methods were developed (Menuhr, 1996; Panis et al., 2005), however they need modifications for the increase of survival and regeneration rates and routinely applied to build up cryopreserved potato collections. In our work we investigated survival and regeneration rates of potato buds after rewarming of samples from in vitro potato collection of VIR.

The plant material used consisted of 21 diploid and tetraploid accessions of South America potato landraces with presumably different resistance to low temperatures. The material was divided into three groups: (1) the samples collected in Chile (about 100 meters above sea level); (2) samples collected at altitudes from 2200 to 2850 meters; and (3) samples collected at an altitude of 3800 meters above sea level (upper limit of cultivation of potatoes).

For cryopreservation we used the droplet-vitrification method of Panis et al. (2005) with modification: we use two types of explants: apical and axillar buds (Shvachko and Gavrilenko, 2011; Dunaeva et al, 2011). This modification saves time and material costs in experiments on cryopreservation. Survival and regeneration rates were determined for this material on week 3, 6 and 8 after rewarming. Three repetitions were executed. The following results were obtained.

For samples of group (1) values of survival rate varied from 21,0 ± 2,5% to 84,8 ± 4,1%, values of regeneration rate – from 15,1 ± 2,5% to 84,8 ± 4,1%; the medium values of survival and regeneration rates of samples for this group were 53,0% and 50,8%, respectively.

For samples of group (2) values of survival rate varied from 25,0 ± 2,5% to 93,3 ± 2,7%, values of regeneration rate – from 22,5 ± 1,4% to 91,7 ± 1,5%; the medium values of survival and regeneration rates of samples for this group were 56,2% and 53,4%, respectively.



Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |

Похожие работы:

«Биология. 7 класс Пояснительная записка Рабочая программа составлена на основе Закона об образовании Российской Федерации от 29.12.1012 приказ №273/ФЗ, Федерального государственного образователь...»

«АДМИНИСТРАЦИЯ АКСАЙСКОГО РАЙОНА ПОСТАНОВЛЕНИЕ № 12. 10. 2016 459 г. Аксай Об утверждении административного регламента по предоставлению муниципальной услуги "Устранение технических ошибок в правоустанавливающих документах о п...»

«Валерий Борисович Гусев Хозяин черной жемчужины Серия "Дети Шерлока Холмса", книга 40 Текст предоставлен издательством "Эксмо" http://www.litres.ru/pages/biblio_book/?art=177962 Хозяин черной жемчужины: Эксмо; Москва; 2009 ISBN 978-5-699-33383-7 Аннотация Бр...»

«Якимова Татьяна Николаевна Эпидемиологический надзор за дифтерией в России в период регистрации единичных случаев заболевания 14.02.02 эпидемиология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Москва 2015 Работа выполнена в Федеральном бюджетном учреждении науки "Московский...»

«СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ БИОЛОГИЯ, 2009, 3 УДК 633.11+633.3:631.559:631.524 О ВЗАИМОСВЯЗИ УРОЖАЙНОСТИ С СОДЕРЖАНИЕМ БЕЛКА В ЗЕРНЕ У ЗЕРНОВЫХ И БОБОВЫХ КУЛЬТУР (обзор литературы) О.В. КРУПНОВА Рассмотрено современное...»

«Межгосударственная кластерная интеграция. Санкт-Петербургский Кластер Чистых технологий для городской среды. Interstate cluster integration. Saint-Petersburg Cleantech Cluster for urban environment. Миссия Кластера Mission of the Cl...»

«FOREST FACTS 2 2007 F O R E ST R E S E A R C H AT T H E SW E D I S H U N I V E R S I T Y O F A G R I C U LT U R A L S C I E N C E S Пэр Ангельстам • Маринэ Элбакидзе • Роберт Аксельссон • Наталия Булыгина • Анатолий Петров • Ирина Вуколова По...»

«Convention on Protection and Use of Transboundary Watercourses and International Lakes SEMINAR ON ENVIRONMENTAL SERVICES AND FINANCING FOR THE PROTECTION AND SUSTAINABLE USE OF ECOSYSTEMS Geneva, 10-11 October 2005 ДОКЛАД ПО ЭКОЛОГИЧЕСКИМ УСЛУГАМ И ФИНАНСИРОВАНИЮ ОХРАНЫ И УСТОЙЧИВОГО ИСПОЛЬЗОВА...»

«Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 2013. – Т. 22, № 4. – С. 161-170. УДК 903.61; 903.532 ЭПОХА МЕГАЛИТА НА ТЕРРИТОРИИ СОЧИНСКОГО НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА © 2013 Н.И. Марков, Д.Н. Марков1 ФГБУ "Сочинский национальный парк", г. Сочи, Краснодарский край (Россия) Поступила 08.08.2013 Про...»

«Ученые записки Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского Серия "Биология, химия". Том 1 (67). 2015. № 1. С. 71–77. УДК 616.12:616.76 ХАРАКТЕРИСТИКИ МОЗГОВОЙ ГЕМОДИНАМИКИ У ТЯЖЕЛОАТЛЕТОВ ДО И ПОСЛЕ ПАРАВЕРТЕБРАЛЬНОЙ МИОРЕЛАКСАЦИИ М...»

«Приложение к основной образовательной программе основного общего образования муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения "Средняя общеобразовательная школа №5", принятой на заседании педагогического совета протокол от 31.08.2015 г. №1, утверждённо...»

«ЛАДЫГИН Константин Владимирович ТЕХНОЛОГИЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКИ ОБРАТНООСМОТИЧЕСКИХ МЕМБРАН ПРИ ОБЕЗВРЕЖИВАНИИ ФИЛЬТРАТА ПОЛИГОНОВ ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ Специальность 03.02.08 – Экология (в химии и нефтехимии)...»

«Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 2011. – Т. 20, № 2. – С. 31-43. УДК 598.1(091)(470.53) ОБ ИСТОРИИ ИЗУЧЕНИЯ ГЕРПЕТОФАУНЫ ПЕРМСКОГО КРАЯ 2011 А.Г. Бакиев, Н.А. Четанов* Институт экологии Волжского бассейна РАН, г. Тольятти (Россия) Поступила...»

«Ученые записки Таврического национального университета имени В. И. Вернадского Серия "География". Том 27 (66), № 2. 2014 г. С. 3–15. РАЗДЕЛ 1. ФИЗИЧЕСКАЯ ГЕОГРАФИЯ И ГЕОЭКОЛОГИЯ УДК 620.91:712.253.58 "ЗЕЛЁНАЯ" ЭНЕРГЕТИКА В САДОВО-ПАРКОВЫХ КОМПЛЕКСАХ Багров...»

«Том 8, №2 (март апрель 2016) Интернет-журнал "НАУКОВЕДЕНИЕ" publishing@naukovedenie.ru http://naukovedenie.ru Интернет-журнал "Науковедение" ISSN 2223-5167 http://naukovedenie.ru/ Том 8, №2 (2016) http://naukovedenie.ru/index.php?p=vol8-2 URL статьи: http://naukovedenie.ru/PDF/28EVN216.pdf DOI: 10.15862/28EVN216 (http://dx.d...»

«ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ УДК 349.6 ББК 67.407 С.Н. ОВЧИННИКОВ Таможенно-правовые средства охраны природы: опыт АСЕАН Рассматриваются экологические аспекты таможенного регулирования в странах АСЕАН: защита видов животных и растений, находящихся под угрозой исчезновения, сохранение биологического разн...»

«Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение "Капцегайтуйская средняя общеобразовательная школа" Рассмотрено Утверждаю На заседании МС Директор МБОУ "Капцегайтуйская СОШ" Протокол № /Н.А.Волгина/ ""_2016 г. Приказ №_...»

«Зорников Данила Леонидович ОСОБЕННОСТИ ВИДОВОГО СОСТАВА ВАГИНАЛЬНОЙ ЛАКТОФЛОРЫ И ВОЗМОЖНОСТИ КОРРЕКЦИИ ДИСБИОЗА ВЛАГАЛИЩА У ЖЕНЩИН РЕПРОДУКТИВНОГО ВОЗРАСТА 03.02.03 – Микробиология Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Научный руководитель: доктор медицинских...»

«ХИМИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ. 2008. №4. С. 95–100. УДК 615.32 + 582.565.2 ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СОКА КАЛЛИЗИИ ДУШИСТОЙ (CALLISIA FRAGRANS WOOD.) И ЕГО АНТИОКСИДАНТНАЯ АКТИВНОСТЬ (IN VITRO) * Д.Н. Оленников 1, И.Н. Зилфикаров2, А.А. Торопова1, Т.А. Ибраги...»

«Библиографические ссылки 1. Комплексный доклад о состоянии окружающей природной среды в Челябинской области в 2011 г.: информ. сб. Челябинск, 2012.2. Экологические последствия радиоактивного загрязнения на Южном Ура...»

«Серия Wind Top AE2282 All-in-One (AIO) PC Модель MS-AC7B/ AC7C Введение Содержание Авторские Права iii Товарные Знаки iii Журнал Изменений iii Модернизация и Гарантия iv Приобретение Сменных Деталей iv Техническая Поддержка iv Особенности продукцииiv Экологическая политика v Информация о Химических веществах v Информация о Батареи v Инст...»

«Министерство культуры Российской Федераци ФГБУК "Государственный историко-архитектурный и этнографический музей-заповедник „Кижи“" Карельский научный центр Российской академии наук Бюллетень экологических исследований на территории музея-заповедника "Кижи" 2013 год Петрозаводск Издательский центр муз...»

«Пояснительная записка к рабочей программе по биологии для 9 класса Программа разработана на основе Федерального компонента государственного стандарта основного общего образования и Федерального базисного учебного плана, в соответствии с которым на изучение биологии в 9 классе выделено 68. (2 ч. в неделю). Она составлен...»

«ОРГАНИЗАЦИЯ ОБЪЕДИНЕННЫХ НАЦИЙ ЕВРОПЕЙСКАЯ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ КОМИССИЯ Нью-Йорк, Женева, 1996 г. ЗАЩИТА ТРАНСГРАНИЧНЫХ ВОД Пособие для политиков и лиц, принимающих решения ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. РУКОВОДСТВО ПО МОНИТОРИНГУ И ОЦЕНКЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ ТРАНСГРАНИЧНЫХ РЕК Документ подготовлен группо...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САРАТОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.Г. ЧЕРНЫШЕВСКОГО" Кафедра физической геог...»

«Утвержден решением Совета директоров ОАО "Колымаэнерго" Протокол № 8 от 03.08.2012 года КОДЕКС КОРПОРАТИВНОЙ ЭТИКИ ОАО "КОЛЫМАЭНЕРГО" 2012 год Термины и определения В Кодексе корпоративно...»

«СОВЕТ ДЕПУТАТОВ ЗДВИНСКОГО РАЙОНА НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ второго созыва РЕШЕНИЕ шестой сессии 17.12.2010 года с. Здвинск №3 Об утверждении актуализированной Комплексной программы социально-экономического развития Здвинского района на 2011-2025 годы Руководствуясь Стратегией социально-экономического развития Новосибирской области...»























 
2017 www.kn.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.