Публикации 2014-2023 гг.
1 Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева
ул. Тимирязевская, 49, Москва, 127434 Российская Федерация
2 Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова
Набережная Северной Двины, 17, Архангельск, 163002 Российская Федерация
3 Федеральный научный селекционно-технологический центр садоводства и питомниководства
ул. Загорьевская, 4, Москва, 115598 Российская Федерация
4 Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства
ул. Институтская, 15, г. Пушкино, Московская обл., 141202 Российская Федерация
5 Сургутский государственный университет,
Проспект Ленина, 1, Сургут, Ханты-Мансийский автономный округ – Югра, 628412,
6 Костромская государственная сельскохозяйственная академия
Караваевская с/а, 34, Учебный городок, пос. Караваево Костромской р-н, Костромская обл.,
156530 Российская Федерация
E-mail: makarov_serg44@mail.ru, virlabor@mail.ru, info@vniilm.ru, tatiana.makarowa2010@yandex.ru,
Реферат
УДК 634.7:631.589.2
Макаров С. С.1, 2, Упадышев М. Т.3, Родин С. А.4, Макарова Т. А.5, Самойленко З. А.5, Кузнецова И. Б.6 Адаптация растений-регенерантов княженики арктической к условиям ex vitro с применением гидропоники // Сибирский лесной журнал. 2023. № 4. С. 75–82.
DOI: 10.15372/SJFS20230408
© Макаров С. С., Упадышев М. Т., Родин С. А., Макарова Т. А., Самойленко З. А., Кузнецова И. Б., 2023
Приведены результаты исследований адаптации растений княженики арктической (Rubus arcticus L.) сортов Astra и Sofia, полученных методом клонального микроразмножения, к нестерильным условиям ex vitro с применением гидропонного метода выращивания. Княженика арктическая – высокоценный в пищевом и лекарственном отношении лесной ягодный вид, редко встречаемый и имеющий небольшую урожайность в природных условиях. Адаптация к нестерильным условиям ex vitro является одним из лимитирующих этапов клонального микроразмножения. Приживаемость растений-регенерантов R. arcticus исследуемых сортов в условиях гидропонной установки составила 98 %, через 1 месяц после высадки в открытый грунт – 69 %. Растения-регенеранты R. arcticus имели более сильные различия по морфометрическим показателям между клонами внутри сорта, чем между сортами. На 20-е сутки адаптации растения R. arcticus в конгломератах в количестве 5.0 шт. со средней длиной 2.5 см. После разделения на отдельные побеги на 45-е сутки растения R. arcticus имели в среднем побеги в количестве 3.0 шт. со средней длиной 8.3 см. На 45-е сутки выращивания на гидропонной установке растения R. arcticus сорта Sofia имели более высокие морфометрические показатели надземной и корневой систем по сравнению с сортом Astra: по числу корней – на 30.3 %, по суммарной длине корней – на 23 %, по числу листьев – на 20 %, по числу побегов – на 14 %, по длине побегов – на 10 %. Показатели развития корневой системы R. arcticus на гидропонной установке зависели от сортовых особенностей и периода выращивания. Через 2 месяца адаптации растения R. arcticus имели корни длиной 10–20 см и приросты побегов 20–30 см, что говорит об их пригодности к высадке в условия открытого грунта.
Текст статьи
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (REFERENCES)
Бутенко Р. Г. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнологии на их основе: учеб. пособ. М.: ФБК-Пресс, 1999. 160 с. [Butenko R. G. Biologiya kletok vysshikh rasteniy in vitro i biotekhnologii na ikh osnove: ucheb. posob. (Biology of cells of higher plants in vitro and biotechnology based on them: tutorial). Moscow: FBK-Press, 1999. 160 p. (in Russian)].
Бъядовский И. А., Упадышев М. Т. Клональное микроразмножение плодовых культур: метод. рек. М.: Всерос. науч. селекц.-технол центр садоводства и питомниководства, 2020. 69 с. [B’yadovskiy I. A., Upadyshev M. T. Klonal'noe mikrorazmnozhenie plodovykh kul'tur: metod. Rek. (Clonal micropropagation of fruit crops: guidelines). Moscow: Vseros. nauch. selekts.-tekhnol. tsentr sadovodstva i pitomnikovodstva (Fed. horticult. center breed., agrotechnol. & nursery), 2020. 69 p. (in Russian)].
Вахмистров Д. Б. Растения без почвы. М.: Дет. лит-ра, 1965. 111 с. [Vakhmistrov D. B. Rasteniya bez pochvy (Plants without soil). Moscow: Det. lit-ra (Child. lit.), 2013. 118 p. (in Russian)].
Деменко В. И., Лебедев В. А. Адаптация растений, полученных in vitro, к нестерильным условиям // Изв. ТСХА. 2011. Вып. 1. С. 60–70 [Demenko V. I., Lebedev V. A. Adaptatsiya rasteniy, poluchennykh in vitro, k nesteril'nym usloviyam (Adaptation of plants obtained in vitro to non-sterile conditions) // Izv. TSKHA (Proc. Timiryazev Agr. Acad.). 2011. Iss. 1. P. 60–70 (in Russian with English summary)].
Макаров П. Н., Макарова Т. А., Самойленко З. А., Гулакова Н. М. Технология выращивания эфиромасличных культур в закрытых системах // Вестн. Нижневарт. гос. ун-та. 2020. № 2. С. 53–59 [Makarov P. N., Makarova T. A., Samoylenko Z. A., Gulakova N. M. Tekhnologiya vyrashchivaniya efiromaslichnykh kul'tur v zakrytykh sistemakh (Technology of growing essential oil crops in closed systems) // Vestn. Nizhnevart. gos. un-ta (Bull. Nizhnevartovsk St. Univ.). 2020. N. 2. P. 53–59 (in Russian with English abstract and references)].
Макаров С. С., Кузнецова И. Б., Смирнов В. С. Совершенствование технологии клонального микроразмножения княженики арктической (Rubus arcticus L.) // Лесохоз. информ. 2018. № 4. С. 91–97 [Makarov S. S., Kuznetsova I. B., Smirnov V. S. Sovershenstvovanie tekhnologii klonal'nogo mikrorazmnozheniya knyazheniki arkticheskoy (Improving technology of clonal micropropagation of the arctic bramble (Rubus arcticus L.)) // Lesokhoz. inform. (For. Inform.). 2018. N. 4. P. 91–97 (in Russian with English abstract and references)].
Медведев С. С., Осмоловская Н. Г., Батов А. Ю., Разумова Н. А., Шлычков В. С. Выращивание экологически чистой растительной продукции без почвы в многоярусных гидропонных установках. СПб.: Петрополис, 1996. 68 с. [Medvedev S. S., Osmolovskaya N. G., Batov A. Yu., Razumova N. A., Shlychkov V. S. Vyrashchivanie ekologicheski chistoy rastitel'noy produktsii bez pochvy v mnogoyarusnykh gidroponnykh ustanovkakh (Cultivation of environmentally friendly plant products without soil in multi-tier hydroponic installations). St. Petersburg: Petropolis, 1996. 68 p. (in Russian)].
Сельскохозяйственная биотехнология и биоинженерия: учеб. / под ред. академика РАН В. С. Шевелухи. М: URSS, 2015. 715 с. [Sel'skokhozyaystvennaya biotekhnologiya i bioinzheneriya (Agricultural biotechnology and bioengineering) / Academician Rus. Acad. Sci. V. S. Shevelukha (Ed.). Moscow: URSS Publ., 2015. 715 p. (in Russian)].
Тяк Г. В., Макаров С. С., Калашникова Е. А., Тяк А. В. Размножение и культивирование княженики арктической (Rubus arcticus L.) // Плодоводство и ягодоводство России. 2018. Т. 52. С. 95–99 [Tyak G. V., Makarov S. S., Kalashnikova E. A., Tyak A. V. Razmnozhenie i kul'tivirovanie knyazheniki arkticheskoy (Rubus arcticus L.) (Reproduction and cultivation of the arctic bramble (Rubus arcticus L.)) // Plodovodstvo i yagodovodstvo Rossii (Fruit and berry growing in Russia). 2018. V. 52. P. 95–99 (in Russian with English abstract and references)].
Фрейдлинг М. В. Поляника (Rubus arcticus L.) // Изв. Карел.-фин. филиала АН СССР. 1949. № 3. С. 49–57 [Freydling M. V. Polyanika (Rubus arcticus L.) (Arctic bramble (Rubus arcticus L.)) // Izv. Karel.-fin. filiala AN SSSR (Proc. Karel.-Finn. Br. USSR Acad. Sci.). 1949. N. 3. P. 49–57 (in Russian)].
Чернова Е. П. Поляника (Rubus arcticus L.) и ее введение в культуру. М.-Л.: Изд-во АН СССР. 1959. 35 с. [Chernova E. P. Polyanika (Rubus arcticus L.) i ee vvedenie v kul'turu (Arctic bramble (Rubus arcticus L.) and its introduction to crops). Moscow-Leningrad: USSR Acad. Sci. Publ., 1959. 35 p. (in Russian)].
Шакина Т. Н. Опыт адаптации растений-регенерантов к условиям ex vitro некоторых декоративных и плодово-ягодных культур в Учебно-научном центре «Ботанический сад» Саратовского государственного университета им. Н. Г. Чернышевского // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии. 2020. Т. 19. № 1. С. 315–320 [Shakina T. N. Opyt adaptatsii rasteniy-regenerantov k usloviyam ex vitro nekotorykh dekorativnykh i plodovo-yagodnykh kul'tur v Uchebno-nauchnom tsentre “Botanicheskij sad” Saratovskogo gosudarstvennogo universiteta im. N. G. Chernyshevskogo (Experience of adaptation of regenerated plants to ex vitro conditions of some ornamental and fruit and berry crops in the Educational and Scientific Center “Botanical Garden” of the Saratov state university named after N. G. Chernyshevskiy) // Problemy botaniki Yuzhnoy Sibiri i Mongolii (Problems of Botany of Southern Siberia and Mongolia). 2020. V. 19. N. 1. P. 315–320 (in Russian)].
Aires A. Hydroponic production systems: Impact on nutritional status and bioactive compounds of fresh vegetables In: Vegetables – importance of quality vegetables to human health / Md. Asaduzzaman and T. Asao (Eds.). IntechOpen, 2018. P. 55–66.
Benton Jones J. Jr. Complete guide for growing plants hydroponically. Boca Raton, London, New York: CRC Press, 2014. 206 p.
Eichwald K. Soomurakas (Rubus arcticus L.) (Arctic bramble (Rubus arcticus L.)) // Haruldasi ja kaitstavaid taimeliike Eestis. Abiks loodusevaatlejale (Rare and protected plant species in Estonia. Helpful for nature watchers). 1965. N. 53. P. 26–28.
Hiirsalmi H., Junnila S., Saekoe J. “Aura” and “Astra”, Finnish arctic bramble hybrid varieties // Ann. Agr. Fenn. 1987. V. 26. Iss. 4. P. 261–269.
Hultén E., Fries M. Atlas of North European vascular plants north of the Tropic of Cancer. Königstein: Koeltz Sci. Books, 1986. 498 p.
Karp K., Mänd M., Starast M., Paal T. Nectar production of Rubus arcticus // Agron. Res. 2004. V. 2. N. 1. P. 57–61.
Kostamo K., Toljamo A., Antonius K., Kokko H., Kärenlampi S. O. Morphological and molecular identification to secure cultivar maintenance and management of self-sterile Rubus arcticus // Ann. Bot. 2013. V. 111. Iss. 4. P. 713–721.
Maboko M. M., Du Plooy C. P. High-plant density planting of basil (Ocimum basilicum) during summer/fall growth season improves yield in a closed hydroponic system // Acta Agr. Scand. Sect. B. – Soil & Plant Sci. 2013. V. 63. Iss. 8. P. 748–752.
Pirinen H., Dalman P., Kärenlampi S., Tammisola J., Kokko H. Description of three new arctic bramble cultivars and proposal for cultivar identification // Agr. Food Sci. in Finland. 1998. V. 7. N. 4. P. 455–468.
Ragnar M., Rytkönen P., Hedh J. Åkerbär. Luleå, Sweden: Black Island Books, 2017. 169 p.
Ryynänen A. Arctic bramble (Rubus arcticus L.) a new cultivated plant // Ann. Agr. Fenn. 1972. V. 11. P. 170–174.
Ryynänen A. Rubus arcticus L. and its cultivation // Ann. Agr. Fenn. 1973. V. 12. P. 1–76.
Sharma N., Acharya S., Kumar K., Singh N., Chaurasia O. P. Hydroponics as an advanced technique for vegetable production: An overview // J. Soil and Water Conserv. 2019. V. 17. N. 4. P 364–371.
Texier W. Hydroponics for everybody. All about home horticulture. Paris, France: Mama Publ., 2013. 328 p.
Xego S., Kambizi L., Nchu F. Effects of different hydroponic substrate combinations and watering regimes on physiological and anti-fungal properties of Siphonochilus aethiopicus // Afr. J. Tradit. Complement. Altern. Med. 2017. V. 14. N. 3. P. 89–104.
