Vestnik of Kazan State Agrarian UniversityVestnik of Kazan State Agrarian UniversityВестник Казанского государственного аграрного университета2073-04622983710.12737/article_5d3e160ccf27e1.96267203Сельскохозяйственные наукиСельскохозяйственные наукиCLONAL REPRODUCTION OF VACCINIUM CORYMBOSUM L. OF BLUE BERRY VARIETY IN CULTURE OF TISSUESКЛОНАЛЬНОЕ МИКРОРАЗМОЖЕНИЕ VACCINIUM CORYMBOSUM L. СОРТА БЛЮ БЕРРИ В КУЛЬТУРЕ ТКАНЕЙМохамедГамил Райян АбуэлдисMohamedGamil Rayyan AbueldisGamil.rayan306@gmail.com
Казанский (Приволжский) федеральный университетKazan (Volga) Federal University1422025https://zh-szf.ru/en/nauka/article/29837/view
Для эффективного микроразмножения Vaccinium corymbosum L. сорта Блю Берри были разработаны подходы поверхностной стерилизации эксплантов – апикальная часть стебля и сегменты стебля с использованием раствора коммерческого отбеливателя «Белизна» и подобраны питательные среды для культивирования эксплантов. Максимальная выживаемость эксплантов (100 %) наблюдалась при стерилизации 15 % раствором белизны с продолжительностью экспозиции 15 минут. Для эффективного размножения сравнивали питательные среды Мурасиге-Скуга, WPM и Андерсона. Наибольший коэффициент размножения голубики высокорослой был на среде WPM с добавлением зеатина и индолил-3-масляной кислоты. Максимальное количество пазушных побегов на эксплант составило 3,80 со средней длиной 3,26 см, полученных на среде WPM, содержащей 1,0 мг/л зеатина и 0,1 мг/л индолил-3-масляной кислоты. Было показано, что при увеличении числа пассажей показатели роста улучшаются. Максимальное увеличение количества здоровых пазушных побегов наблюдается на четвертом пассаже, тогда как с пятого пассажа начинает появляться феномен витрификации.
For efficient clonal reproduction of Vaccinium corymbosum L. of Blue Berry variety, the surface explant sterilization approaches have been developed - the apical part of the stem and stem segments using “Belizna” commercial bleach solution and nutrient media for explant cultivation have been selected. The maximum survival of the explants (100%) was observed during sterilization with a 15% of “Belizna” bleach solution with an exposure time of 15 minutes. The nutrient media Murasige-Skuga, WPM and Anderson were compared for effective breeding. The highest breeding rate of blueberry was on WPM medium with the addition of zeatin and indolyl-3-butyric acid. The maximum number of axillary shoots per explant was 3.80, with an average length of 3.26 cm, obtained on WPM medium containing 1.0 mg/l of zeatin and 0.1 mg/l of indolyl-3-butyric acid. It has been shown that with an increase in the number of passages, growth rates improve. The maximum increase in the number of healthy axillary shoots is observed at the fourth passage, while the phenomenon of vitrification begins to appear from the fifth passage.
Vaccinium corymbosum L.голубика высокорослаяin vitroэксплантсегменты стеблясреда WPMапикальные части стеблямикроклональное размножениесорт Блю БерриVaccinium corymbosum L.tall blueberryin vitroexplantstem segmentsWPM mediumapical parts of the stemmicroclonal reproductionBlue Berry variety
Голубика высокорослая (Vaccinium corymbosum L.) является наиболее распространенным и коммерчески важными видом рода Vaccinium. В последние годы голубика ценится как пищевой продукт и лекарственное сырье [1]. В связи с этим наблюдается повышенный интерес к ее выращиванию среди производителей и потребителей во всем мире. Производство высококачественных растений, необходимых для создания насаждений, предполагает применение современных методов размножения. Традиционно голубику размножают классическими методами вегетативного размножения, т.е. зелеными и одревесневшими черенками, а также отводками. Однако эти методы размножения не особенно эффективны в отношении количества генерируемых побегов и получения здорового посадочного материала [2]. Сорт голубики «Блю Берри» характеризуется высоким содержанием витаминов и антиоксидантов. По химическому составу и устойчивости к неблагоприятным факторам среды он наиболее приближен к дикорастущим растениям, что позволяет получать гарантированный урожай при любой погоде. Исходя из вышесказанного, целью исследования являлось определение оптимальной концентрации регуляторов роста растений и количество периодов пассажей для микроразмножения Vaccinium corymbosum L. сорта Блю Берри.Условия, материалы и методы исследований. Все эксперименты проводили in vitro в контролируемых условиях. В качестве объекта использовали саженцы V. corymbosum сорта Блю Берри, полученные от компании Bekker в Казахстане. В качестве первичных эксплантов использовали апикальные части стебля и сегменты стебля из молодых, мягких и активно растущих побегов (рисунок 1). Экспланты подвергали поверхностной стерилизации различными концентрациями (5, 10, 15 и 20 %) коммерческого раствора отбеливателя «Белизна», содержащего 5,25 % гипохлорида натрия (NaOCl) с экспозициями 5, 10, 15 и 20 минут. Каждая концентрация содержала три капли твин-80. Затем промывали шесть раз стерильной дистиллированной водой для удаления всех следов дезинфицирующего средства. Далее сегменты стебля, содержащие почку, были разделены на отрезки равной длины до 0,5-0,8 см. Длина апикальной части стебля составляла 0,3-0,5 см в длину.
Howell A.B. Update on health benefits of cranberry and blueberry // Acta Hort. - 2009. - Vol. 2. - №. 810. - P.779-84.Howell A.B. Update on health benefits of cranberry and blueberry // Acta Hort. - 2009. - Vol. 2. - №. 810. - P.779-84.Вечернина Н.А., Таварткиладзе О.К., Эрст А.А., Горбунов А.Б. Ускоренное размножение голубики топяной in vitro // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2008. - Т. 44. - № 6. - С. 21-25.Vechernina N.A., Tavartkiladze O.K., Erst A.A., Gorbunov A.B. Uskorennoe razmnozhenie golubiki topyanoy in vitro. [Accelerated reproduction of blueberry marsh in vitro]. // Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - Herald of Altai State Agrarian University. - 2008. - Vol. 44. - № 6. - P. 21-25.Gajdošová A., Ostrolucká M.G., Libiaková G., Ondrušková E., Šimala D. Microclonal propagation of Vaccinium sp. and Rubus sp. and detection of genetic variability in culture in vitro // Journal of Fruit and Ornamental Plant Research. - 2006. - Vol. 14. - P. 103-119.Gajdošová A., Ostrolucká M.G., Libiaková G., Ondrušková E., Šimala D. Microclonal propagation of Vaccinium sp. and Rubus sp. and detection of genetic variability in culture in vitro // Journal of Fruit and Ornamental Plant Research. - 2006. - Vol. 14. - P. 103-119.Webster S.K., Mitchell S.A., Ahmad M.H. A novel surface sterilization method for reducing microbial contamination of field grown medicinal explants intended for in vitro culture // Biotechnology Centre, U.W.I, Mona, Kingston. - 2003. - 7 - Jamaica, West Indies.Webster S.K., Mitchell S.A., Ahmad M.H. A novel surface sterilization method for reducing microbial contamination of field grown medicinal explants intended for in vitro culture // Biotechnology Centre, U.W.I, Mona, Kingston. - 2003. - 7 - Jamaica, West Indies.Mihaljević I., Dugalić K., Tomaš V., Viljevac M., Pranjić A., Čmelik Z., Puškar B., Jurković Z. In vitro sterilization procedures for micropropagation of ‘Oblačinska’ sour cherry // Journal of Agricultural Sciences. - 2013. - Vol. 58. - P. 117-126.Mihaljević I., Dugalić K., Tomaš V., Viljevac M., Pranjić A., Čmelik Z., Puškar B., Jurković Z. In vitro sterilization procedures for micropropagation of ‘Oblačinska’ sour cherry // Journal of Agricultural Sciences. - 2013. - Vol. 58. - P. 117-126.Mohamed G. R. A., Bautista H., Khusnetdinova L. Z., Timofeeva O. A. A research approach supporting micropropagation and domestication of blueberry (Vaccinium corymbosum L.) in Egypt // Eurasian Journal of Biosciences. - 2018. - Vol. 12. - №. 2. - P. 205-210.Mohamed G. R. A., Bautista H., Khusnetdinova L. Z., Timofeeva O. A. A research approach supporting micropropagation and domestication of blueberry (Vaccinium corymbosum L.) in Egypt // Eurasian Journal of Biosciences. - 2018. - Vol. 12. - №. 2. - P. 205-210.CUCE M., SOKMEN A. In vitro production protocol of Vaccinium uliginosum L. (bog bilberry) growing in the Turkish flora // Turkish Journal of Agriculture and Forestry. - 2017. Vol. 41. - №. 2. - P. 294-304.CÜCE M., SÖKMEN A. In vitro production protocol of Vaccinium uliginosum L. (bog bilberry) growing in the Turkish flora // Turkish Journal of Agriculture and Forestry. - 2017. Vol. 41. - №. 2. - P. 294-304.Agrawal V., Prakash S., Gupta S. Effective protocol for in vitro shoot production through nodal explants of Simmondsia chinensis // Biologia Plantarum. - 2002. - Vol. 45. - №.3. - P. 449-453.Agrawal V., Prakash S., Gupta S. Effective protocol for in vitro shoot production through nodal explants of Simmondsia chinensis // Biologia Plantarum. - 2002. - Vol. 45. - №.3. - P. 449-453.Cappelletti R., Sabbadini S., Mezzetti B. The use of TDZ for the efficient in vitro regeneration and organogenesis of strawberry and blueberry cultivars // Scientia horticulturae. - 2016. - Vol. 207. - P. 117-124.Cappelletti R., Sabbadini S., Mezzetti B. The use of TDZ for the efficient in vitro regeneration and organogenesis of strawberry and blueberry cultivars // Scientia horticulturae. - 2016. - Vol. 207. - P. 117-124.Retamales J.B., Hancock J.F. Blueberries, 2nd Edition. - 2018. - CABI.Retamales J.B., Hancock J.F. Blueberries, 2nd Edition. - 2018. - CABI.Yavorska N., Lobachevska O., Kyyak N.Y. Microclonal propagation of the varieties of highbush blueberry Vaccinium corymbosum L. // Biotechnologia Acta. - 2016. - Vol. 9. - №. 5. - P.30-37.Yavorska N., Lobachevska O., Kyyak N.Y. Microclonal propagation of the varieties of highbush blueberry Vaccinium corymbosum L. // Biotechnologia Acta. - 2016. - Vol. 9. - №. 5. - P.30-37.Fira A., Clara D., Badescu C. Aspects regarding the in vitro propagation of highbush blueberry cultivar blue crop // Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca, Horticulture. - 2008. - Vol. 65. - №. 1. - P.104-109.Fira A., Clara D., Badescu C. Aspects regarding the in vitro propagation of highbush blueberry cultivar blue crop // Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca, Horticulture. - 2008. - Vol. 65. - №. 1. - P.104-109.Jacygrad E., Ilczuk A., Mikos M., Jagiełło-Kubiec K. Effect of medium type and plant growth regulators on the in vitro shoot proliferation of Cotinus coggygria Scop. ‘Royal Purple’ // Acta Scientiarum Polonorum. Hortorum Cultus. - 2012. - Vol. 11. - №. 5. - P. 143-151.Jacygrad E., Ilczuk A., Mikos M., Jagiełło-Kubiec K. Effect of medium type and plant growth regulators on the in vitro shoot proliferation of Cotinus coggygria Scop. ‘Royal Purple’ // Acta Scientiarum Polonorum. Hortorum Cultus. - 2012. - Vol. 11. - №. 5. - P. 143-151.Ostrolucká M. G., Gajdošová A., Libiaková G., Hrubíková K., Bezo M. Protocol for micropropagation of selected Vaccinium. In: Jain S.M.; Häggman (eds) Protocols for micropropagation of woody trees and fruits // Springer, Berlin. - 2007. - P. 445-455.Ostrolucká M. G., Gajdošová A., Libiaková G., Hrubíková K., Bezo M. Protocol for micropropagation of selected Vaccinium. In: Jain S.M.; Häggman (eds) Protocols for micropropagation of woody trees and fruits // Springer, Berlin. - 2007. - P. 445-455.Arab M.M., Yadollahi A., Shojaeiyan A., Shokri S., Ghojah S.M. Effects of nutrient media, different cytokinin types and their concentrations on in vitro multiplication of G×N15 (hybrid of almond× peach) vegetative rootstock // Journal of Genetic Engineering and Biotechnology. - 2014. - Vol.12. - №. 2. - P.81-87.Arab M.M., Yadollahi A., Shojaeiyan A., Shokri S., Ghojah S.M. Effects of nutrient media, different cytokinin types and their concentrations on in vitro multiplication of G×N15 (hybrid of almond× peach) vegetative rootstock // Journal of Genetic Engineering and Biotechnology. - 2014. - Vol.12. - №. 2. - P.81-87.Debnath S.C., Mcrae K.B. An efficient adventitious shoot regeneration system on excised leaves of micropropagated lingonberry (Vaccinium vitis-idaea L.) // The Journal of Horticultural Science and Biotechnolog. - 2002. - Vol. 77. - №. 6. - P. 744-752.Debnath S.C., Mcrae K.B. An efficient adventitious shoot regeneration system on excised leaves of micropropagated lingonberry (Vaccinium vitis-idaea L.) // The Journal of Horticultural Science and Biotechnolog. - 2002. - Vol. 77. - №. 6. - P. 744-752.Meiners J., Schwab M., Szankowski I. Efficient in vitro regeneration systems for Vaccinium species // Plant Cell, Tissue and Organ Culture. - 2007. - Vol. 89. - №. 2-3. - P. 169-176.Meiners J., Schwab M., Szankowski I. Efficient in vitro regeneration systems for Vaccinium species // Plant Cell, Tissue and Organ Culture. - 2007. - Vol. 89. - №. 2-3. - P. 169-176.Tetsumura T., Matsumoto Y., Sato M., Honsho C., Yamashita K., Komatsu H., Sugimoto Y., Kunitake H.. Evaluation of basal media for micropropagation of four highbush blueberry cultivars // Scientia Horticulturae. - 2008. - Vol. 119. - №. 1. - P. 72-74.Tetsumura T., Matsumoto Y., Sato M., Honsho C., Yamashita K., Komatsu H., Sugimoto Y., Kunitake H.. Evaluation of basal media for micropropagation of four highbush blueberry cultivars // Scientia Horticulturae. - 2008. - Vol. 119. - №. 1. - P. 72-74.Pereira M.J. Conservation of Vaccinium cylindraceum Smith (Ericaceae) by micropropagation using seedling nodal explants // In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant. - 2006. - Vol. 42. - №. 1. - P. 65-68.Pereira M.J. Conservation of Vaccinium cylindraceum Smith (Ericaceae) by micropropagation using seedling nodal explants // In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant. - 2006. - Vol. 42. - №. 1. - P. 65-68.Debnath, S.C., McRae K.B. An efficient in vitro shoot propagation of cranberry (Vaccinium macrocarpon Ait.) by axillary bud proliferation. // In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant. - 2001. - Vol. 37. - №. 2. - P. 243-249.Debnath, S.C., McRae K.B. An efficient in vitro shoot propagation of cranberry (Vaccinium macrocarpon Ait.) by axillary bud proliferation. // In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant. - 2001. - Vol. 37. - №. 2. - P. 243-249.