CC BY
38СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МИКРОРАЗМНОЖЕНИЯ ВИШНИ (CERASUS (MILL.))
Волкова Е.А.
Волкова Елена Александровна - магистрант, направление: лесная биотехнология, кафедра лесных культур, селекции и биотехнологии, Поволжский государственный технологический университет, г. Йошкар-Ола
Ключевые слова: вишня, культура тканей, ДНК-маркеры, in vitro, генетическая паспортизация.
Вишня — широко распространенная косточковая плодовая культура и одна из самых востребованных косточковых культур в России. Плоды её ценятся за пищевые и лечебные свойства. Они содержат сахара, органические кислоты, биологически активные вещества - витамины С, Р, В2, В9, кумарины, антоцианы, железо и другие. Вишня всегда пользовалась большой популярностью у населения за раннее созревание, хорошие вкусовые качества и урожайность. Однако в последние годы произошло значительное снижение урожайности и сокращение площадей, занимаемых этой культурой. Основные причины этого - недостаточное количество сортов, способных к вегетативному размножению, снижение всхожести семян из-за грибной и бактериальной инфекции [1, 2]. Необходим высокосортный посадочный материал, при этом требуются не только устойчивые к болезням адаптированные к условиям произрастания сорта, но и соответствующие подвои [3]. Вирусные заболевания плодовых культур наносят ощутимый экономический ущерб при возделывании этих культур и даже могут приводить к их гибели. Одним из важнейших путей повышения продуктивности садоводства является перевод его на безвирусную основу. Клональное микроразмножение in vitro является основным методом при получении
63
безвирусных корнесобственных растений, при котором реальные коэффициенты размножения в сотни и тысячи раз выше, чем при традиционных методах [4]. Пролиферация пазушных побегов (меристем), основанная на снятии апикального доминирования, положена в основу промышленного размножения многих видов растений [5, 6]. Привлечение методов биотехнологии является альтернативой традиционно используемым подходам в решении вопросов размножения и сохранения ценных форм. Методы биотехнологии позволяют осуществлять быстрое размножение ценного экземпляра растения; получать в больших количествах вегетативное потомство трудно размножаемых в обычных условиях видов и форм растений; работать в лабораторных условиях круглый год и планировать выпуск растений к определенному сроку; размножать растения без вывода их из ювенильной фазы, длительно сохранять растительный материал в условиях in vitro, ускорять селекционный процесс [7]. Для успешного выращивания растений вишни в культуре in vitro необходимо оптимизировать существующие методики микроклонального размножения. При микроклональном размножении необходимо учитывать генетические особенности сортов. Очень важно подобрать оптимальный состав питательной среды, на которой можно успешно выращивать экспланты вишни в зависимости от их происхождения [4, 6, 8]. Наиболее дорогостоящей и трудоемкой операцией является процесс адаптации пробирочных растений ex vitro. Несмотря на большое количество проведенных опытов, промышленное микроклональное размножение несет большие потери при пересадке растений в нестерильные условия. Часто после пересадки в почву растение перестает расти, теряет листья и погибает. В некоторых случаях отмечается 50 и более процентов гибели [9]. Косточковые культуры, как и большинство плодовых растений, имеют очень продолжительный ювенильный период, исчисляемый годами. Для описания морфологических характеристик, таких как форма плода, его окраска, вкусовые качества,
химический состав и так далее, необходимо 5-6 лет, чтобы растение вступило в период плодоношения. Только на данной фазе развития создаются условия для оценки всех морфологических характеристик, используемых
впоследствии для проведения апробационных мероприятий. Кроме того, для регистрации сорта необходимо его сравнение со стандартным сортом при тех же самых условиях выращивания. А в связи с быстрым развитием селекции ежегодно появляются десятки новых сортов плодовых растений, требующих паспортизации. Возникшие проблемы могут быть решены применением молекулярных маркеров на основе ДНК. Эти маркеры используются на очень ранних фазах развития растения. Так, применение данных маркеров для идентификации молодых сеянцев в первый год развития позволит не дожидаться начала плодоношения. Препараты ДНК хранятся длительное время и многократно применяются для анализа. В отличие от морфологических признаков, которые варьируют при разных погодных условиях, ДНК - маркеры не зависят от влияния окружающей среды, позволяют ускорить селекционный процесс, так как идентификация исходного материала и анализ результатов скрещивания могут быть выполнены в достаточно короткий период времени. Таким образом, облегчается подбор родительских пар для скрещивания, поиск родительского материала в гибридных формах и анализ интрогрессии полезных признаков от исходных форм потомкам. ДНК - технологии позволят оценить значительное разнообразие аборигенных и интродуцированных, дикорастущих и культурных форм растений и на основе молекулярных исследований создать коллекцию зародышевой плазмы для селекционного использования Применение молекулярных подходов в изучении филогении уточнит спорные вопросы систематики плодовых культур. Установление родственных связей прояснит происхождение многих сортов с неизвестными родословными. Наконец, молекулярная идентификация и паспортизация сортов и
ценных форм плодовых культур расширит возможности
системы защиты авторских прав селекционеров [10].
Список литературы
1. Джигадло М.И. Некоторые вопросы микроклонального размножения плодовых и ягодных культур / М.И. Джигалло // Пути интенсификации садоводства и селекция плодовых и ягодных культур. Тула: Приок. кн. изд-во, 1989. С. 129-134.
2. Колесникова А.Ф. Селекция вишни обыкновенной в прошлом и настоящем / А.Ф. Колесникова. Орёл: ОГУ, 2014. 327 с.
3. Высоцкий В.А. Биотехнологические методы в современном садоводстве / В.А. Высоцкий // Плодоводство и ягодоводство России: сб. научных трудов ВСТИСП.-М., 2011. Т. XXVI. С. 3-10.
4. Гуляева А.А. Селекция клоновых подвоев вишни для Центральной части России: автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. с.-х. наук / Гуляева А.А. Брянск, 2000. 22 с.
5. Сорокина И.К., Старичкова Н.И., Решетникова Т.Б., Гринъ Н.А. Основы биотехнологии растений. Культура растительных клеток и тканей: Учебное пособие, 2002. С. 45.
6. Чернец А.М., Абраменко Н.М., Стаканова Р.В. Разработка метода длительного хранения in vitro безвирусных клонов плодовых пород и земляники / А.М. Чернец // Тезисы докладов международной конференции: Биология культивируемых клеток и биотехнология.- Новосибирск, 1988.
7. Лутова Л.А. Биотехнология высших растений: Учебник / Л.А. Лутова. СПб., 2003. С. 227.
8. Деменко В.И., Трушечкин В.Г. Размножение вишни методом in vitro / В.И. Деменко, В.Г. Трушечкин // Сельскохозяйственная биология: Ежемесячный научно-теоретический журнал. М., 1983. № 7- С. 51-53.
9. Олешко Е.В. Особенности клонального микроразмножения подвоев и сортов вишни: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. М., 1985. С. 15.
10. Saliba-Colombani V., Causse M., Gervais L. and Philouze J. "Efficiency of RFLP, RAPD and AFLP markers for the construction of an intraspecific map of the tomato genome". Genome 43: 29-40, 2000.
