Аннотация

Морошка приземистая и княженика арктическая – лесные ягодные растения рода Rubus семейства Rosaceae. Они обладают высокой пищевой и лекарственной ценностью, но в природе имеют низкую урожайность, а некоторые популяции находятся на грани исчезновения. Для получения большого количества оздоровленного посадочного материала этих растений целесообразно использовать экономически эффективные биотехнологические методы размножения. Необходимо совершенствовать технологии клонального микроразмножения морошки приземистой и княженики арктической для сортов и форм российского происхождения. Цель исследования – изучение влияния стерилизующих агентов на приживаемость эксплантов и концентрации регуляторов роста в составе питательной среды на органогенез растений Rubus chamaemorus L. и Rubus arcticus L. в культуре in vitro.
Объектами исследования являлись растения-регенеранты R. chamaemorus (формы Архангельская и Вологодская) и R. arcticus (сорта София и Галина). Провели биохимический анализ состава плодов. Изучили влияние стерилизующих агентов и времени экспозиции на жизнеспособность эксплантов, а также состава питательной среды и концентрации росторегулирующих веществ на образование микропобегов и корней in vitro.
Наибольшую приживаемость эксплантов R. arcticus и R. chamaemorus из латеральных почек (80–96 %) отметили после стерилизации растворами азотнокислого серебра 0,2 % и препарата Лизоформин 3000 5 % в течение 15 мин, из этиолированных побегов (79–100 %) – азотнокислого серебра 0,2 %, препаратов Ника-2 0,01 % и Лизоформин 3000 5 % в течение 10 мин. Наибольшую суммарную длину микропобегов (19,4–22,7 см) у R. chamaemorus выявили при добавлении в питательную среду МС цитодефа 0,1 мг/л, корней (46,0–56,6 см) – при добавлении индолилуксуной кислоты 0,5 мл/л. Максимальные значения суммарной длины микропобегов (22,4–22,8 см) и корней (86,6–89,3 см) у R. arcticus отметили при тех же концентрациях росторегулирующих веществ на среде МС 1/2.
Использование регуляторов роста цитодеф и индолилуксуной кислоты при клональном микроразмножении морошки приземистой и княженики арктической позволит получить большое количество высококачественного посадочного материала для плантационного выращивания.

Ключевые слова

Rubus arcticus L., Rubus chamaemorus L., ягоды, растения, клональное микроразмножение, in vitro, биохимический состав, стерилизация, органогенез

ФИНАНСИРОВАНИЕ

Работа выполнена за счет средств Программы развития университета в рамках Программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030» (соглашение № 075-15-2023-220 от 16.02.2023).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Makarov SS, Bagayev ES, Tsaregradskaya SYu, Kuznetsova IB. Problems of use and reproduction of phytogenic food and medicinal forest resources on the forest fund lands of the Kostroma region. Russian Forestry Journal. 2019;372(6):118–131. (In Russ.). https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2019.6.118
2. Gudovskikh YuV, Egorova NYu, Egoshina TL. State of Rubus arcticus (Rosaceae) coenopopulations in Kirov region. Botanicheskii Zhurnal. 2020;105(8):779–793. (In Russ.). https://doi.org/10.31857/S0006813620080062
3. Верхов Н. Болотный стражник // Уральский следопыт. 2018. № 12. С. 12–15.
4. Markovskaya EF, Schmakova NYu, Morozova KV, Ermolaeva OV. Morphophysiological features of assimilation apparatus of Rubus chamaemorus (Rosaceae) leaves in West Svalbard. Botanicheskii Zhurnal. 2019;104(11–12):1740–1752. (In Russ.). https://doi.org/10.1134/S0006813619110115
5. Puupponen-Pimiä R, Nohynek L, Suvanto J, Salminen J-P, Seppänen-Laakso T, Tähtiharju J, et al. Natural antimicrobials from cloudberry (Rubus chamaemorus) seeds by sanding and hydrothermal extraction. ACS Food Science and Technology. 2021;1(5):917−927. https://doi.org/10.1021/acsfoodscitech.0c00109
6. Величко Н. А., Шароглазова Л. П., Смольникова Я. В. Исследование липидного состава плодов представителей рода Rubus и оценка перспективы их применения в пищевых технологиях // Вестник КрасГАУ. 2016. Т. 118. № 7. С. 137–145. https://elibrary.ru/WCYKRT
7. Afrin S, Giampieri F, Gasparrini M, Forbes-Hernandez TY, Varela-López A, Quiles JL, et al. Chemopreventive and therapeutic effects of edible berries: A focus on colon cancer prevention and treatment. Molecules. 2016;21(2). https://doi.org/10.3390/molecules21020169
8. Пушница А. А., Беспалова В. В. Исследование влияния компонентов рецептуры и технологических процессов на качество желированных сладких блюд // Известия высших учебных заведений. Арктический регион. 2018. № 1. С. 61–68. https://elibrary.ru/YZKHQT
9. Aguilera-Correa JJ, Fernández-López S, Cuñas-Figueroa ID, Pérez-Rial S, Alakomi H-L, Nohynek L, et al. Sanguiin H-6 fractionated from cloudberry (Rubus chamaemorus) seeds can prevent the methicillin-resistant Staphylococcus aureus biofilm development during wound infection. Antibiotics. 2021;10(12). https://doi.org/10.3390/antibiotics10121481
10. Karp K, Mänd M, Starast M, Paal T. Nectar production of Rubus arcticus. Agronomy Research. 2004;2(1):57–61.
11. Ragnar M, Rytkönen P, Hedh J. Åkerbär. Luleå: Black Island Books; 2017. 169 p.
12. Luginina EA, Egoshina TL. Biochemical composition of fruits of wild growing berry plants. In: Weisfeld LI, Opalko AI, Bekuzarova SA. Temperate horticulture for sustainable development and environment. New York: Apple Academic Press; 2018. pp. 81–96. https://doi.org/10.1201/9781351249393
13. Boulanger-Pelletier J, Lapointe L. Fertilization stimulates root production in cloudberry rhizomes transplanted in a cutover peatland. Canadian Journal of Plant Science. 2017;97:1046–1056. https://doi.org/10.1139/cjps-2016-0235
14. Tyak GV, Kurlovich LE, Tyak AV. Biological recultivation of degraded peatlands by creating forest berry plants. Vestnik of the Kazan State Agrarian University. 2016;11(2):43–46. (In Russ.). https://doi.org/10.12737/20633
15. Размножение и культивирование княженики арктической (Rubus arcticus L.) / Г. В. Тяк [и др.] // Плодоводство и ягодоводство России. 2018. Т. 52. С. 95–99. https://elibrary.ru/XMSYKD
16. Kikowska M, Turowska N, Thiem B. Can in vitro cultures of protected plant species be a source of raw materials for phytochemical and biological studies? Farmacja Współczesna. 2019;12:210–217. (In Polish).
17. Zontikov DN, Zontikova SA, Malahova KV. Influence of the composition of nutrient media and growth regulators during clonal micropropagation of some economically valuable representatives of the genus Rubus L. Agrohimia. 2021;(6):36–42. (In Russ.). https://doi.org/10.31857/S0002188121060144
18. Makarov SS, Kuznetsova IB, Upadyshev MT, Rodin SA, Chudetsky AI. Clonal micropropagation of cranberry (Oxycoccus palustris Pers.). Food Processing: Techniques and Technology. 2021;51(1):67–76. (In Russ.). https://doi.org/10.21603/2074-9414-2021-1-67-76
19. Chudetsky AI, Rodin SA, Zarubina LV, Kuznetsova IB, Tyak GV. Сlonal micropropagation and peculiarities of adaptation to ex vitro conditions of forest berry plants of the genus Vaccinium. Food Processing: Techniques and Technology. 2022;52(3):570–581. (In Russ.). https://doi.org/10.21603/2074-9414-2022-3-2386
20. Перспективы промышленного выращивания и биотехнологические методы размножения лесных ягодных растений / С. С. Макаров, М. Т. Упадышев, Р. С. Хамитов [и др.]. М.: Колос-с, 2023. 153 с.
21. Akimov MYu, Bessonov VV, Kodentsova VM, Eller KI, Vrzhesinskaya OA, Beketova NA, et al. Biological value of fruits and berries of Russian production. Problems of Nutrition. 2020;89(4):220–232. (In Russ.). https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10055