сотрудник с 01.01.2015 по 01.01.2025
сотрудник с 01.01.2025 по 01.01.2025
Баранул, Алтайский край, Россия
сотрудник с 01.01.2022 по 01.01.2025
сотрудник с 01.01.2023 по 01.01.2025
сотрудник с 01.01.2021 по 01.01.2025
ВАК 4.1.1 Общее земледелие и растениеводство
ВАК 4.1.3 Агрохимия, агропочвоведение
ВАК 4.1.4 Садоводство, овощеводство, виноградарство и лекарственные культуры
ВАК 4.1.5 Мелиорация, водное хозяйство и агрофизика
ВАК 4.2.1 Патология животных, морфология, физиология, фармакология и токсикология
ВАК 4.2.2 Санитария, гигиена, экология, ветеринарно-санитарная экспертиза и биобезопасность
ВАК 4.2.3 Инфекционные болезни и иммунология животных
ВАК 4.2.4 Частная зоотехния, кормление, технологии приготовления кормов и производства продукции животноводства
ВАК 4.2.5 Разведение, селекция, генетика и биотехнология животных
ВАК 4.3.3 Пищевые системы
ВАК 4.3.5 Биотехнология продуктов питания и биологически активных веществ
УДК 57.084.1 в искусственно контролируемых условиях, например, в лаборатории
Цель исследования – разработка эффективных биотехнологических приемов среднесрочного сохранения коллекционных образцов хмеля в условиях in vitro путем использования питательных сред, позволяющих увеличить продолжительность межпассажных периодов при сохранении жизнеспособности культур. Исследования осуществлялись на базе Алтайского центра прикладной биотехнологии (АлтГУ, Барнаул) в 2025 г. Изучено влияние глюкозы, маннита, нитрата кальция (Ca(NO3)2), хлорхолинхлорида (ССС), салициловой кислоты, абсцизовой кислоты (АБК), канамицина, цефотаксима и состава макро- и микроэлементов питательной среды MS на среднесрочное сохранение хмеля пяти сортов в культуре in vitro. Перспективность питательных сред зависит от генотипов сохраняемых образцов хмеля. Среды, дополненные 3,5 мг/л Ca(NO3)2, поддерживали жизнеспособность регенерантов сортов Фаворит и Брянский на уровне 95 % в течение 12 мес. На данной среде максимальной жизнеспособностью (30 %) характеризовался сорт Таурус. Содержание 1 мг/л АБК в среде обеспечивало 90–100 % сохранность культур в течение 6–7 месяцев, тогда как у сортов Цивильский и Брянский после 1-го года культивирования жизнеспособность составляла 40 %. Применение маннита и ССС показало ограниченную эффективность, сильно зависящую от концентрации и сортовых особенностей. Антибиотик цефотаксим подтвердил свою перспективность, сохраняя до 80 % жизнеспособных эксплантов, тогда как канамицин оказался фитотоксичным и приводил к гибели регенерантов хмеля. Разработанные протоколы позволяют сохранять перспективные генотипы хмеля до 12 мес. в беспересадочной культуре, что имеет большое значение для создания биотехнологических коллекций, снижения трудозатрат и коммерческого применения технологии клонального микроразмножения.
Humulus lupulus L., беспересадочное культивирование, биотехнологические коллекции, генетическое разнообразие, морфогенез, питательная среда
1. Kaya E. Importance of Plant Biodiversity and longterm Conservation of Plant Genetic Resources via Biotechnological Strategies // Journal of Biosciences and Medicines. 2024. Vol. 12. P. 584–591. DOI:https://doi.org/10.4236/jbm.2024.1211044.
2. Benelli C., Tarraf W., Izgu T., et al. In Vitro Conservation through Slow Growth Storage Technique of Fruit Species: An Overview of the Last 10 Years // Plants. 2022. Vol. 11. P. 3188. DOI:https://doi.org/10.3390/plants11233188.
3. Конвенция о биологическом разнообразии: принята в г. Рио-де-Жанейро 05.06.1992. Доступно по: https://cbd.int/convention/text. Ссылка активна на 25.07.2025.
4. Хлесткина Е.К., Чухина И.Г. Генетические ресурсы растений: стратегия сохранения и использования // Вестник Российской академии наук. 2020. Т. 90, № 6. С. 522–527. DOI:https://doi.org/10.31857/S 0869587320060043.
5. Bosse M., van Loon S. Challenges in quantifying genome erosion for conservation // Front. Genet. 2022. Vol. 13. Art. 960958. DOI:https://doi.org/10.3389/fgene.2022.960958.
6. Gorbunov Yu.N., Kuzevanov V.Ya. The Role of Russian Botanical Gardens in plant biodiversity conservation. In: Botanical Gardens and their role in plant conservation. European and American Botanical Gardens. Vol. 3. CRC Press., 2023. P. 63–89. DOI:https://doi.org/10.1201/9781003282556-4.
7. Швачко Н.А., Хлесткина Е.К. Молекулярно-генетические основы устойчивости семян к окислительному стрессу при хранении // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2020. Т. 24, № 5. С. 451–458. DOI:https://doi.org/10.18699/VJ20.47-o.
8. Сорокопудова О.А., Артюхова А.В. К организации полевых коллекций многолетних травянистых растений во Всероссийском селекционно-технологическом институте садоводства и питомниководства // Плодоводство и ягодоводство России. 2018. Т. 55. С. 208–212.
9. Овэс Е.В., Гаитова Н.А., Шишкина О.А. Сохранение сортовых ресурсов картофеля в полевой и in vitro коллекциях Федерального исследовательского центра картофеля им. А.Г. Лорха // Биотехнология и селекция растений. 2022. Т. 5, № 1. С. 28–41. DOI:https://doi.org/10.30901/2658-6266-2022-1-o5.
10. Осипова Ю.С., Леонтьева В.В., Дементьев Д.А. Оценка сортов коллекции хмеля обыкновенного (Humulus lupulus L.) по хозяйственно важным признакам // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2022. Т. 23, № 2. С. 194–202. DOI:https://doi.org/10.30766/2072-9081.2022.23.2.194-202.
11. Никонова З.А., Короткова З.П. Создание и сохранение коллекции хмеля обыкновенного в качестве генофонда для селекции // Нива Поволжья. 2017. № 4. С. 104–108. DOI: 10.24412/ feqwlgnakhy.
12. Малюкова Л.С., Конинская Н.Г. Влияние кальция на физиолого-биохимические параметры гидрангеи крупнолистной (Hydrangea macrophylla Ser.) в медленнорастущей культуре in vitro // Плодоводство и виноградарство Юга России. 2020. № 66 (6). С. 270–283. DOI:https://doi.org/10.30679/2219-5335-2020-6-66-270-283.
13. Нечаева Т.Л., Зубова М.Ю., Малюкова Л.С., и др. Адаптация in vivo и in vitro растений Camellia sinensis (L.) Kuntze к действию кальция // Субтропическое и декоративное садоводство. 2021. № 78. С. 66–76. DOI:https://doi.org/10.31360/2225-3068-2021-78-66-76.
14. Дорошенко Н.П. Модификация питательной среды для депонирования винограда in vitro // Русский виноград. 2017. Т. 6. С. 8–16.
15. Ташматова Л.В., Высоцкий В.А., Джафарова В.Е. Клональное микроразмножение и депонирование груши in vitro. Орел: ВНИИСПК, 2015. 18 с.
16. Шабанова Е.А., Внукова Н.И., Машкина О.С. Влияние модификаций состава питательных сред на эффективность длительного хранения in vitro клонов тополя и осины // Вестник ВГУ. Серия «Химия. Биология. Фармация». 2020. № 1. С. 42–49.
17. Силантьева М.М., Мироненко О.Н., Овчарова Н.В., и др. Фитоценотическая приуроченность хмеля обыкновенного на юге Западной Сибири // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2024. Т. 185, № 4. С. 20–31. DOI:https://doi.org/10.30901/2227-8834-2024-4-20-31.
18. Гашенко О.А., Кастрицкая М.С., Кухарчик Н.В. Микроразмножение сортов хмеля в культуре in vitro // Субтропическое и декоративное садоводство. 2019. № 68. С. 111–118. DOI: 10.31360/ 2225-3068-2019-68-111-118.
19. Мякишева Е.П., Бычкова О.В., Мироненко О.Н. Новые элементы оценки морфогенеза регенерантов хмеля in vitro // Аграрный научный журнал. 2024. № 5. С. 40–46. DOI:https://doi.org/10.28983/asj. y2024i5pp40-46. EDN: https://elibrary.ru/UGXNVZ.
20. Иванова Н.Н., Корзина Н.В., Цюпка В.А., и др. Влияние условий сохранения in vitro на жизнеспособность и генетическую стабильность садовых растений // Таврический вестник аграрной науки. 2024. № 2. С. 53–66. DOI:https://doi.org/10.5281/zenodo.12178658.
21. Negi N.P., Prakash G., Narwal P., et al. The calcium connection: exploring the intricacies of calcium signaling in plant-microbe interactions // Front. Plant Sci. 2023. Vol. 14. Art. 1248648. DOI:https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1248648.
22. Kumar S., Shah S., Vimala Y., et al. Abscisic acid: Metabolism, transport, crosstalk with other plant growth regulators, and its role in heavy metal stress mitigation // Frontiers in Plant Science. 2022. Vol. 13. Art. 972856. DOI:https://doi.org/10.31857/S0006813620030072.
23. Круглова Н.Н., Сельдимирова О.А., Зинатуллина А.Е., и др. Абсцизовая кислота в системах культуры in vitro эксплантов // Известия Уфимского научного центра РАН. 2018. № 2. С. 55–60. DOI:https://doi.org/10.31040/2222-8349-2018-0-2-55-60.
24. Концевая И.И. Эффект абсцизовой кислоты при депонировании карельской березы в культуре in vitro // Бюллетень науки и практики. 2018. Т. 4, № 7. С. 11–16.
25. Маляровская В.И., Шуркина Е.С. Влияние факторов культивирования на длительность депонирования in vitro эндемичного вида Campanula sclerophylla Kolak. // Субтропическое и декоративное садоводство. 2022. № 81. С. 98–106. DOI:https://doi.org/10.31360/2225-3068-2022-81-98-106.
26. Лубянова А.А., Безрукова М.В., Шакирова Ф.М. Взаимодействие сигнальных путей при формировании защитных реакций растений в ответ на стрессовые факторы окружающей среды // Физиология растений. 2021. Т. 68, № 6. С. 563–578.
27. Дорошенко Н.П., Пузырнова В.Г. Способы замедления ростовых процессов для создания коллекции генофонда винограда in vitro // Субтропическое и декоративное садоводство. 2024. № 88. С. 102–122. DOI:https://doi.org/10.31360/2225-3068-2024-88-102-122.
28. Шапорева В.А., Змушко А.А., Колбанова Е.В. Влияние салициловой кислоты на ризогенез растений-регенерантов подвоев яблони в культуре in vitro // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя біялагічных навук. 2017. № 4. С. 75–80.
29. Митрофанова И.В., Иванова Н.Н., Митрофанова О.В., и др. Особенности депонирования хризантемы садовой в условиях in vitro // Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. 2019. № 131. С. 110–117.
30. Егорова Н.А., Ставцева И.В., Коваленко М.С. Длительное хранение сортов лаванды в культуре in vitro при использовании питательных сред разного состава // Таврический вестник аграрной науки. 2024. № 3. DOI:https://doi.org/10.5281/zenodo.13782781.
31. Сухопаров А.А., Лебедев А.Н., Темиров К.С. Влияние различных способов стерилизации эксплантов гороха при введении в культуру in vitro // Международный научно-исследовательский журнал. 2023. № 11. С. 56–61. DOI:https://doi.org/10.23670/IRJ.2023.137.56.
32. Дорошенко Н.П., Жукова Т.В. Совместное применение антибиотиков гентамицин и цефотаксим при культивировании винограда in vitro // Русский виноград. 2015. Т. 1. С. 67–71.
33. Tewelde S., Patharajan S., Teka Z., et al. Assessing the efficacy of broad‐spectrum antibiotics in controlling bacterial contamination in the in vitro micropropagation of ginger (Zingiber officinale Rosc.) // The Scientific World Journal. 2020. Vol. 2020. Art. 6431301. DOI:https://doi.org/10.1155/2020/6431301.
34. Дорошенко Н.П., Ребров А.Н., Трошин Л.П. Биотехнология оздоровления и сохранения аборигенных донских сортов винограда // Научный журнал КубГАУ. 2019. № 154. С. 327–345. DOI:https://doi.org/10.21515/1990-4665-154-031.
35. Концевая И.И. Применение антибиотиков для оптимизации микроразмножения Betula pendula var. carelica Merckl. // Бюллетень науки и практики. 2018. Т. 4, № 5. С. 68–73.
36. Verhaegen M., Bergot T., Liebana E., et al. On the use of antibiotics to control plant pathogenic bacteria: a genetic and genomic perspective // Front. Microbiol. Vol. 14. Art. 1221478. DOI: 10.3389/ fmicb.2023.1221478.
