Особенности клонального микроразмножения триплоидной осины с применением ростостимулирующих препаратов. C. 183–194

УДК

630*232

DOI:

10.37482/0536-1036-2023-2-183-194

Аннотация

В условиях возрастающего спроса на древесину лиственных пород в связи с развитием плитного производства и перспективами внедрения инновационных технологий глубокой переработки древесины создание быстрорастущих плантаций триплоидной осины вблизи деревоперерабатывающих предприятий является актуальным. Приведены результаты исследований клонов триплоидной осины костромского происхождения на этапах введения в культуру in vitro, собственно микроразмножения и укоренения микропобегов с применением росторегулирующих веществ. На этапе введения в культуру in vitro наиболее эффективными стерилизующими агентами оказались нитрат серебра концентрацией 0,2 % и «Лизоформин 3000», 5 %, применявшиеся в течение 15 мин, а также сулема, 0,2 %, использовавшаяся в течение 10 мин. На этапе собственно микроразмножения суммарная длина побегов триплоидной осины не имела существенных различий в зависимости от состава исследуемых питательных сред, однако была незначительно больше в вариантах с питательной средой WPM. При повышении в питательной среде концентрации цитокинина 6-БАП от 0,5 до 1,0 мг/л наблюдалось увеличение суммарной длины микропобегов триплоидной осины in vitro в 1,2–2,6 раза. Максимальная суммарная длина микропобегов (5,6 см) триплоидной осины in vitro отмечена на питательной среде WPM при концентрации цитокинина 6-БАП 1,0 мг/л и наличии препарата «Эпин-Экстра» в концентрации 0,5 мг/л. На этапе укоренения микропобегов количество, средняя и суммарная длина корней триплоидной осины in vitro не имели статистически значимых различий в зависимости от состава питательной среды. Повышение в питательной среде концентраций ИМК и ИУК от 1,0 до 2,0 мг/л способствовало увеличению суммарной длины корней растений-регенерантов триплоидной осины in vitro в 2,3–2,4 раза. Максимальная суммарная длина корней (5,1 см) триплоидной осины in vitro отмечена на питательной среде WPM с ауксином ИМК в концентрации 1,0 мг/л. Использование клонального микроразмножения перспективно для ускоренного получения элитного посадочного материала триплоидной осины в целях закладки лесосырьевых плантаций.

Сведения об авторах

С.С. Макаров^1,4*, д-р с.-х. наук, ст. науч. сотр.; ResearcherID: AAK-9829-2021, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0564-8888
Е.С. Багаев², канд. с.-х. наук, вед. инж.; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6527-4748
А.И. Чудецкий², вед. инж.; ResearcherID: H-1210-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4804-7759
И.Б. Кузнецова³, канд. с.-х. наук, доц.; ResearcherID: AAB-4568-2021, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5011-3271
О.П. Лебедева⁴, уч. мастер; ResearcherID: G-7967-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5282-4904
А.М. Антонов⁴, канд. с.-х. наук, доц.; ResearcherID: R-4605-2019, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7076-233X
¹ Российский государственный аграрный университет МСХА им. К.А. Тимирязева, ул. Тимирязевская, д. 49, Москва, Россия, 127434; makarov_serg44@mail.ru*
²Центрально-Европейская лесная опытная станция, просп. Мира, д. 134, г. Кострома, Россия, 156013; ce-los-lh@mail.ru, a.chudetsky@mail.ru
³Костромская государственная сельскохозяйственная академия, ул. Учебный городок, Караваевская с/а, д. 34, п. Караваево, Костромской р-н, Костромская обл., Россия, 156530; sonnereiser@yandex.ru
⁴Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, наб. Северной Двины, д. 17, г. Архангельск, Россия, 163002; makarov_serg44@mail.ru*, o.lebedeva@narfu.ru, a.antonov@narfu.ru

Ключевые слова

триплоидная осина, клон, лесные плантации, клональное микроразмножение, in vitro, органогенез, ризогенез, росторегулирующие вещества

Для цитирования

Makarov S.S., Bagaev E.S., Chudetsky A.I., Kuznetsova I.B., Lebedeva O.P., Antonov A.M. Features of Triploid Aspen Clonal Micropropagation Using Modern Growth-Stimulating Preparations. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 2, pp. 183–194. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-2-183-194

Литература

1. Anokhina N.S., Konovalov V.F., Khanova E.R. Microclonal Propagation of Karelian Birch and Triploid Aspen in vitro. Ecobiotech, 2021, vol. 4, no. 2, pp. 101–106. (In Russ.). https://doi.org/10.31163/2618-964X-2021-4-2-101-106

2. Bagaev E.S. Genetic Reserve of Giant Aspen in the Kostroma Region. Forestry Information, 2008, no. 10-11, pp. 36–38. (In Russ.).

3. Bagaev E.S., Korenev I.A., Bagaev S.S., Zontikov D.N. Features of the Formation of Fast-Growing Clones in the Genetic Reserve of Giant Aspen. Lesnoye khozyaystvo, 2013, no. 2, pp. 26–28. (In Russ.).

4. Bagaev E.S., Makarov S.S., Bagaev S.S., Rodin S.A. Giant Aspen: Biological Features and Prospects of Plantation Cultivation: Monograph. Pushkino, VNIILM Publ., 2021. 72 p. (In Russ.).

5. Bagaev E.S., Ryzhova N.V., Shutov V.V. Management in Aspen Forests of the Kostroma Region: Monograph. Kostroma, KGTU Publ., 2014. 138 p. (In Russ.).

6. Bagaev S.N. Selection of Valuable Aspen and Birch Forms in the Kostroma Region. Moscow, Prospekt VDNKh USSR Publ., 1964. 4 p. (In Russ.).

7. Bagaev S.N., Bagaev E.S. Genetic Reserve of Giant Aspen. Lesnoye khozyaystvo, 1990, no. 4, pp. 45–48. (In Russ.).

8. Bovicheva N.A., Shabunin D.A., Zhigunov A.V., Podolskaya V.A. Cultivation of Aspen Triploid Seedlings from Regenerants Obtained by in vitro Technology. Proceedings of the Saint Petersburg Forestry Research Institute, 2006, no. 3(16), pp. 68–76. (In Russ.).

9. Campbell M.M., Brunner A.M., Jones H.M., Strauss S.H. Forestry’s Fertile Crescent: The Application of Biotechnology to Forest Trees. Plant Biotechnology Journal, 2003, vol. 1, iss. 3, pp. 141–154. https://doi.org/10.1046/j.1467-7652.2003.00020.x

10. Garipov N.R. Selection and Cultivation of Triploid Aspen (Populus tremula L.) Using Methods of Molecular Genetics and Biotechnology in the Republic of Tatarstan: Cand. Agric. Sci. Diss. Moscow, 2014. 128 p. (In Russ.).

11. Kalashnikova E.A. Cellular Engineering of Plants. Moscow, RSAU-MTAA Publ., 2012. 217 p. (In Russ.).

12. Krylov V., Kovaleva O., Smirnov A. Industrial Forest Plantations as a New Forest Business. LesPromInform, 2015, no. 3, pp. 44–46. (In Russ.).

13. Kuznetsov A. Aspen as a Valuable Wood Raw Material. LesPromInform, 2009, no. 8, pp. 94–98. (In Russ.).

14. Lebedev V.G., Shestibratov K.A. Creation of Biotechnological Forms of Woody Plants. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 2015, no. 3, pp. 222–232. (In Russ.).

15. Lloyd G., McCown В. Commercially-Feasible Micropropagation of Mountain Laurel, Kalmia latifolia, by Use of Shoot-Tip Culture. Combined Proceedings, International Plant Propagators’ Society, 1980, vol. 30, pp. 421–427.

16. Makarov S.S., Pankratova A.A. Study of the Effect of Growth Regulating Substances of Different Nature in the Clonal Micropropagation of Aspen. Forestry Information, 2016, no. 3, pp. 138–143. (In Russ.).

17. Mashkina O.S., Shabanova E.A., Varivodina I.N., Grodetskaya T.A. Field Trials of in vitro Propagated Aspen Clones (Populus tremula L.): Growth, Productivity, Wood Quality, and Genetic Stability. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2019, no. 6, pp. 25–38. (In Russ.). https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2019.6.25

18. Murashige T., Skoog F. A Revised Medium for Rapid Growth and Bio Assays with Tobacco Tissue Cultures. Physiologia Plantarum, 1962, vol. 15, iss. 3, pp. 473–497. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.x

19. Panichev G.P. Plantation Cultivation of Forest Resources. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin, 2014, no. 3, pp. 43–46. (In Russ.).

20. Shabunin D.A., Podol’skaya V.A., Bovicheva N.A. Obtaining Planting Material of Fast-Growing Forms of Aspen Using in vitro Method and Laying out Plantations. Forestry Information, 2008, no. 3-4, pp. 51–53. (In Russ.).

21. Shevelukha V.S., Voronin E.S., Kalashnikova E.A., Kovalev V.M., Kovalev A.A., Kochiyeva E.Z. et al. Agricultural Biotechnology and Bioengineering. Ed. by V.S. Shevelukha. Moscow, URSS Publ., 2015. 704 p. (In Russ.).

22. Storozhenko V.G. The Infestation of Aspen Forests of the Kostroma Region with Aspen Moth. Lesnoye khozyaystvo, 1979, no. 10, pp. 54–55. (In Russ.).

23. Yablokov A.S. Giant Form of Aspen in the USSR Forests. Trudy VNIILKh, 1941, iss. 23, pp. 1–52. (In Russ.).

24. Yablokov A.S. Cultivation and Breeding of Healthy Aspen. Moscow, Goslesbumizdat Publ., 1963. 441 p. (In Russ.).

25. Yablokov A.S. On the Cultivation and Breeding of Aspen Trees. Lesnoye khozyaystvo, 1967, no. 4, pp. 14–20. (In Russ.).

26. Zhigunov A.V., Shabunin D.A., Butenko O.Yu. Triploid Aspen Forest Plantations of in vitro Planting Material. Vestnik of Volga State University of Technology. Ser.: Forest. Ecology. Nature Management, 2014, no. 4(24), pp. 21–30. (In Russ.).

27. Zontikov D.N., Korenev I.A. The Factors Influencing on Morphogenesis Aspens (3 n) in Culture in vitro. Innovations and Technologies in Forestry: Proceedings of the II International Scientific and Practical Conference. Saint Petersburg, SPbNIILKh Publ., 2012, part 2, pp. 99–104. (In Russ.).

28. Zontikov D.N., Zontikova S., Sergeev R., Shurgin A., Sirotina M. Micropropagation of Highly Productive Forms of Diploid and Triploid Aspen. Advanced Materials Research, 2014, vol. 962-965, pp. 681–690. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.962-965.681