Совершенствование технологического цикла клонального микроразмножения Rubus chamaemorus L.
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2024-5-214-226Ключевые слова:
морошка приземистая, лесные ягодные растения, in vitro, регуляторы роста, культуральная среда, клональное микроразмножениеАннотация
Приведены результаты исследования микроклонального размножения морошки приземистой (Rubus chamaemorus L.) форм Ленинградская и Кондинская на этапах собственно микроразмножения и укоренения микропобегов в культуре in vitro. R. chamaemorus – одно из самых востребованных болотных ягодных растений стран Северной Европы и северных регионов России, обладающее высокоценными пищевыми и фармакологическими свойствами. Для интенсификации промышленного ягодоводства в России и удовлетворения рыночного спроса на ягодную продукцию в условиях импортозамещения необходимо использование высокотехнологичных способов получения посадочного материала. Для сохранения ценного генофонда и ускоренного производства большого количества оздоровленного посадочного материала форм R. chamaemorus требуются совершенствование и оптимизация технологий микроклонального размножения данного вида. Наибольшие число (в среднем 9,6–9,9 шт.) и суммарная длина (16,4–19,5 см) микропобегов R. chamaemorus в культуре in vitro на этапе собственно микроразмножения наблюдались на культуральной среде Мурасиге–Скуга. Повышение концентрации препарата «Дропп» от 0,1 до 0,2 мг/л в культуральной среде способствовало увеличению числа микропобегов R. chamaemorus (в среднем в 1,8– 2,4 раза), их суммарной длины у формы Кондинская (в 1,25 раза) и ее уменьшению у формы Ленинградская (в 1,1 раза). Наибольшие число (в среднем 3,9–4,6 шт.) и суммарная длина (13,2–14,0 см) корней R. chamaemorus на этапе укоренения микропобегов in vitro отмечены на культуральной среде Мурасиге–Скуга. Повышение концентрации индолилмасляной кислоты от 0,5 до 1,0 мг/л в культуральной среде способствовало росту числа корней (в среднем в 1,4 раза) R. chamaemorus и снижению их суммарной длины (в 1,15–1,25 раза).
Скачивания
Библиографические ссылки
Антонов А.М., Макаров С.С., Куликова Е.И., Кульчицкий А.Н., Кузнецова И.Б., Орлова Е.Е. Особенности корнеобразования мужских растений морошки приземистой (Rubus chamaemorus L.) северно-российского происхождения в культуре in vitro // Изв. Оренбург. гос. аграр. ун-та. 2023. No 4 (102). С. 125–130. Antonov A.M., Makarov S.S., Kulikova E.I., Kulchitsky A.N., Kuznetsova I.B. Peculiarities of Root Formation of Male Plants of Cloudberry (Rubus chamaemorus L.) of Northern Russian Origin in in vitro Culture. Izvestia Orenburg State Agrarian University, 2023, no. 4 (102), pp. 125–130. (In Russ.). https://doi.org/10.37670/2073-0853-2023-102-4-125-130
Ареалы лекарственных и родственных им растений СССР (Атлас) / под ред. В.М. Шмидта. Л.: Ленингр. ун-т, 1983. 208 с. Distribution Areas of Medicinal and Related Plants of the USSR (Atlas). Ed. by V.M. Shmidt. Leningrad, Leningrad University Publ., 1983. 208 p. (In Russ.).
Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 6-е изд. М.: Альянс, 2011. 350 с. Dospekhov B.A. Field Experiment Methodology (with the Basics of Statistical Processing of Research Results). 6th ed. Moscow, Al’yans Publ., 2011. 350 p. (In Russ.).
Зонтиков Д.Н., Зонтикова С.А., Малахова К.В. Влияние состава питательных сред и регуляторов роста при клональном микроразмножении некоторых хозяйственно ценных представителей рода Rubus L. // Агрохимия. 2021. No 6. С. 36–42. Zontikov D.N., Zontikova S.A., Malahova K.V. Influence of the Composition of Nutrient Media and Growth Regulators during Clonal Micropropagation of Some Economically Valuable Representatives of the Genus Rubus L. Agrokhimiya = Eurasian Soil Science, 2021, no. 6, pp. 36–42. (In Russ.). https://doi.org/10.31857/S0002188121060144
Косицын В.Н. Морошка: биология, ресурсный потенциал, введение в культуру: моногр. М.: ВНИИЛМ, 2001. 140 с. Kositsyn V.N. Cloudberry: Biology, Resource Potential, Introduction to Culture: Monograph. Moscow, All-Russian Research Institute of Forestry and Forestry Mechanization Publ., 2001. 140 p. (In Russ.).
Макаров С.С., Антонов А.М., Куликова Е.И., Кузнецова И.Б., Кульчицкий А.Н. Корнеобразование женских растений морошки приземистой (Rubus chamaemorus L.) in vitro // Вестн. КрасГАУ. 2023. No 10 (199). С. 138–144. Makarov S.S., Antonov A.M., Kulikova E.I., Kuznetsova I.B., Kulchitsky A.N. Root Formation of Female Plants of Cloudberry (Rubus chamaemorus L.) in vitro. Vestnik KrasGAU = the Bulletin of KrasGAU, 2023, no. 10 (199), pp. 138–144. (In Russ.).
Макаров С.С., Антонов А.М., Куликова Е.И., Чудецкий А.И., Соловьев А.В. Биотехнология в садоводстве. Выращивание плодовых и редких ягодных растений в культуре in vitro. Лабораторный практикум. СПб.: Лань, 2023. 128 с. Makarov S.S., Antonov A.M., Kulikova E.I., Chudetsky A.I., Solov’ev A.V. Biotechnology in Horticulture. Growing Fruit and Rare Berry Plants in in vitro Culture: Laboratory Tutorial. St. Petersburg, Lan’ Publ., 2023. 128 p. (In Russ.).
Макаров С.С., Кузнецова И.Б., Упадышев М.Т., Родин С.А., Чудецкий А.И. Особенности клонального микроразмножения клюквы болотной (Oxycoccus рalustris Pers.) // Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51, No 1. С. 67–76. Makarov S.S., Kuznetsova I.B., Upadyshev M.T., Rodin S.A., Chudetsky A.I. Clonal Micropropagation of Cranberry (Oxycoccus palustris Pers.). Tekhnika i tekhnologiya pishchevykh proizvodstv = Food Processing: Techniques and Technology, 2021, vol. 51, no. 1, pp. 67–76. (In Russ.). https://doi.org/10.21603/2074-9414-2021-1-67-76
Макаров С.С., Упадышев М.Т., Сунгурова Н.Р., Тюкавина О.Н., Куликова Е.И., Кузнецова И.Б. Клональное микроразмножение лесных ягодных растений рода Rubus // Техника и технология пищевых производств. 2024. Т. 54, No 1. С. 60–70. Makarov S.S., Upadyshev M.T., Sungurova N.R., Tyukavina O.N., Kulikova E.I., Kuznetsova I.B. Clonal Micropropagation of Wild Berry Plants of the Genus Rubus. Tekhnika i tekhnologiya pishchevykh proizvodstv = Food Processing: Techniques and Technology, 2024, vol. 54, no. 1, pp. 60–70. (In Russ.). https://doi.org/10.21603/2074-9414-2024-1-2488
Скляренко М. Ягоды растут // Эксперт Северо-Запад. 2019. No 11 (772). С. 18–21. Sklyarenko M. Berries are Growing. Ekspert Severo-Zapad, 2019, no. 11 (772), pp. 18–21. (In Russ.).
Страх Я.Л., Игнатовец О.С. Химический состав и биологическая активность метаболитов Rubus chamaemorus L. // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя біялагічных навук. 2022. Т. 67, No 3. С. 321–331. Strakh Ya.L., Ignatovets O.S. Chemical Composition and Biological Activity of Metabolites of Rubus chamaemorus L. Vesci Nacyjanal’naj akademii navuk Belarysi. Seryja bijalagičnych navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Biological Series, 2022, vol. 67, no. 3, pp. 321–331. (In Russ.). https://doi.org/10.29235/1029-8940-2022-67-3-321-331
Шароглазова Л.П., Рыгалова Е.А., Величко Н.А. Обоснование сроков хранения и товароведная оценка сокосодержащего напитка на основе ягод рода Rubus // Вестн. КрасГАУ. 2020. No 3 (156). С. 129–134. Sharoglazova L.P., Rygalova E.A., Velichko N.A. The Justification of the Shelf Life and the Quality Assessment of Juice-Containing Drinks Based on Genus Rubus Berries. Vestnik KrasGAU = the Bulletin of KrasGAU, 2020, no. 3 (156), pp. 129–134. (In Russ.). https://doi.org/10.36718/1819-4036-2020-3-129-134
Aguilera-Correa J.J., Fernández-López S., Cuñas-Figueroa I.D., Pérez-Rial S., Alakomi H.L., Nohynek L., Oksman-Caldentey K.M., Salminen J.P., Esteban J., Cuadros J., Puupponen-Pimiä R., Perez-Tanoira R., Kinnari T.J. Sanguiin H-6 Fractionated from Cloudberry (Rubus chamaemorus) Seeds Can Prevent the Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus Biofilm Development during Wound Infection. Antibiotics, 2021, vol. 10, no. 12, art. no. 1481. https://doi.org/10.3390/antibiotics10121481
Aguilera-Correa J.J., Nohynek L., Alakomi H.L., Esteban J., Oksman-Caldentey K.M., Puupponen-Pimiä R., Kinnari T.J., Perez-Tanoira R. Reduction of Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus Biofilm Growth and Development Using Arctic Berry Extracts. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 2023, vol. 13, art. no. 1176755. https://doi.org/10.3389/fcimb.2023.1176755
Brown A.O., McNeil J.N. Pollination Ecology of the High Latitude, Dioecious Cloudberry (Rubus chamaemorus; Rosaceae). American Journal of Botany, 2009, vol. 96, iss. 6, pp. 1096–1107. https://doi.org/10.3732/ajb.0800102
Debnath S.C. A Two-Step Procedure for in vitro Multiplication of Cloudberry (Rubus chamaemorus L.) Shoots Using Bioreactor. Plant Cell Tissue and Organ Culture, 2007, vol. 88, pp. 185–191. https://doi.org/10.1007/s11240-006-9188-x
Debnath S.C., Ghosh A. Phenotypic Variation and Epigenetic Insight into Tissue Culture Berry Crops. Frontiers in Plant Science, 2022, vol. 13, art. no. 1042726. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.1042726
Debnath S.C., Goyali J.C. In vitro Propagation and Variation of Antioxidant Properties in Micropropagated Vaccinium Berry Plants – A Review. Molecules, 2020, vol. 25, no. 4, art. no. 788. https://doi.org/10.3390/molecules25040788
Faleva A.V., Ul’yanovskii N.V., Onuchina A.A., Falev D.I., Kosyakov D.S. Comprehensive Characterization of Secondary Metabolites in Fruits and Leaves of Cloudberry (Rubus chamaemorus L.). Metabolites, 2023, vol. 13, no. 5, art. no. 598. https://doi.org/10.3390/metabo13050598
Gao X.-F., Xiong X.-H., Boufford D.E., Gao Y.-D., Xu B., Zhang C. Phylogeny of the Diploid Species of Rubus (Rosaceae). Genes, 2023, vol. 14, no. 6, art. no. 1152. https://doi.org/10.3390/genes14061152
Huerta-Olalde A.M., Hernández-García A., López-Gómez R., Fernández-Pavía S.P., Zavala-Páramo M.G., Salgado-Garciglia R. In vitro Selection of Blackberry (Rubus fruticosus ‘Tupy’) Plants Resistant to Botrytis cinerea Using Gamma Ray-Irradiated Shoot Tips. Plant Biotechnology, 2022, vol. 39, iss. 2, pp. 165–171. https://doi.org/10.5511/plantbiotechnology.22.0312b
Kellogg J., Wang J., Flint C., Ribnicky D., Kuhn P., Mejia de E.G., Raskin I., Lila M.A. Alaskan Wild Berry Resources and Human Health Under the Cloud of Climate Change. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2010, vol. 58, iss. 7, pp. 3884–3900. https://doi.org/10.1021/jf902693r
Kolosova V., Belichenko O., Rodionova A., Melnikov D., Sõukand R. Foraging in Boreal Forest: Wild Food Plants of the Republic of Karelia, NW Russia. Foods, 2020, vol. 9, no. 8, art. no. 1015. https://doi.org/10.3390/foods9081015
Leišová-Svobodová L., Phillips J., Martinussen I., Holubec V. Genetic Differentiation of Rubus chamaemorus Populations in the Czech Republic and Norway after the Last Glacial Period. Ecology and Evolution, 2018, vol. 8, iss. 11, pp. 5701–5711. https://doi.org/10.1002/ece3.4101
Makarov S.S., Kuznetsova I.B., Chudetsky A.I., Rodin S.A. Obtaining High-Quality Planting Material of Forest Berry Plants by Clonal Micropropagation for Restoration of Cutover Peatlands. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2021, no. 2, pp. 21–29. https://doi.org/10.17238/0536-1036-2021-2-21-29
Martinussen I., Nilsen G., Svenson L., Junttila O., Rapp K. In vitro Propagation of Cloudberry (Rubus chamaemorus). Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 2004, vol. 78, pp. 43–49. https://doi.org/10.1023/B:TICU.0000020392.85854.28
Murashige T., Skoog F. A Revised Medium for Rapid Growth and Bioassays with Tobacco Tissue Cultures. Phisiologia Plantarum, 1962, vol. 15, iss. 3, pp. 473–497. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x
Murthy H.N., Joseph K.S., Paek K.Y., Park S.Y. Bioreactor Systems for Micropropagation of Plants: Present Scenario and Future Prospects. Frontiers in Plant Science, 2023, vol. 14, art. no. 1159588. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1159588
Mutanen М., Pajari A.M., Paivarinta E., Misikangas M., Rajakangas J., Marttinen M., Oikarinen S. Berries as Chemopreventive Dietary Constituents – a Mechanistic Approach with the ApcMin/+ Mouse. Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition, 2008, vol. 17, suppl. 1, pp. 123–125.
Nohynek L., Bailey M., Tähtiharju J., Seppänen-Laakso T., Rischer H., Oksman-Caldentey K.-M., Puupponen-Pimiä R. Cloudberry (Rubus chamaemorus) Cell Culture with Bioactive Substances: Establishment and Mass Propagation for Industrial Use. Engineering in Life Sciences, 2014, vol. 14, iss. 6, pp. 667–675. https://doi.org/10.1002/elsc.201400069
Pajari A.-M., Päivärinta E., Paavolainen L., Vaara E., Koivumäki T., Garg R., Heiman-Lindh A., Mutanen M., Marjomäki V., Ridley A.J. Ellagitannin-Rich Cloudberry Inhibits Hepatocyte Growth Factor Induced Cell Migration and Phosphatidylinositol 3-Kinase/ AKT Activation in Colon Carcinoma Cells and Tumors in Min Mice. Oncotarget, 2016, vol. 7, no. 28, pp. 43907–43923. https://doi.org/10.18632/oncotarget.9724
Pemmari T., Hämäläinen M., Ryyti R., Peltola R., Moilanen E. Cloudberry (Rubus chamaemorus L.) Supplementation Attenuates the Development of Metabolic Inflammation in a High-Fat Diet Mouse Model of Obesity. Nutrients, 2022, vol. 14, no. 18, art. no. 3846. https://doi.org/10.3390/nu14183846
Thiem B. Micropropagation of Cloudberry (Rubus chamaemorus L.) by Initiation of Axillary Shoots. Acta Societatis Botanicorum Poloniae, 2001, vol. 70, no. 1, pp. 11–16.
Thiem B. Rubus chamaemorus L. – a Boreal Plant Rich in Biologically Active Metabolites: a Review. Biological Letters, 2003, vol. 40, pp. 3–13.
Turdiyev T., Kovalchuk I., Mukhitdinova Z., Hunger O., Frolov S., Kabylbekova B. Micropropagation of Berry Crops for Creation of Germplasm Cryobanks. Brazilian Journal of Biology, 2023, vol. 84, art. no. e266975. https://doi.org/10.1590/1519-6984.266975
Zakaria H., Hussein G.M., Abdel-Hadi A.H.A., Abdallah N.A. Improved Regeneration and Transformation Protocols for Three Strawberry Cultivars. GM Crops & Food, 2014, vol. 5, iss. 1, pp. 27–35. https://doi.org/10.4161/gmcr.27229
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2024 А.М. Антонов, А.И. Чудецкий, Ю.С. Черятова, И.Б. Кузнецова, Е.И. Куликова (Автор)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
