Микроклональное размножение как способ сохранения редкого реликтового вида Oxytropis sсheludjakovae

В современную эпоху сохранение биоразнообразия, особенно редких видов растений и животных, приобретает особенно актуальное значение. Oxytropis sсheludjakovae Karav. et Jurtz (Остролодка Шелудяковой) – реликтовый и узкоареальный эндемик севера Дальнего Востока и Восточной Сибири. В настоящее время единственной мерой охраны данного вида является сохранение его ex situ в Якутских ботанических садах Института биологических проблем криолитозоны СО РАН и Северо-Восточного федерального университета имени М.К. Аммосова. Наряду с традиционными способами сохранения генофонда растений технология микроклонального размножения является взаимодополняющим инструментом. Разработка эффективных протоколов размножения in vitro позволяет сохранять ценные виды, а также получать большее количество жизнеспособных образцов для пополнения банков и программ реинтродукции. В нашей работе показан биотехнологический способ размножения и сохранения O. sсheludjakovae. Исходным материалом для работы послужили семена и микрорастения, полученные из них. Все эксперименты проводились с использованием агаризованной питательной среды по прописи Мурасиге и Скуга (МС). Работы по введению в культуру in vitro и пассажи проводились в условиях ламинарного бокса. В культуральной комнате поддерживались условия освещенности 2–3 тыс. лк., фотопериод – 16 часов, температура помещения составляла 23 ± 2 °C. Всхожесть семян составила 53,3 %, жизнеспособность – 15,8 %. Показано влияние трех регуляторов роста (6-бензиламинопурина (6-БАП), тидиазурона (ТДЗ), 1-нафтилуксусной кислоты (НУК)) в концентрации 0,5 мг/л среды на микроклональное размножение и укоренение представителей исследуемого вида. Образование дополнительных побегов происходит на всех вариантах сред. Процесс ризогенеза отмечен на среде МС с добавлением ТДЗ. Образование корней также отмечалось при длительном культивировании на контрольной среде. Наиболее эффективным вариантом среды для получения микроклонов, сокращающим временные и экономические затраты для получения растительного материала, является МС с добавлением 0,5 мг/л среды ТДЗ.

1. Малышев Л.И. Разнообразие рода остролодка (Oxytropis) в Азиатской России. Turczaninowia. 2008;11(4):5–141. EDN: JVHFQV

2. Гоголева П.А., Петровский В.В. О некоторых редких видах растений бассейна р. Яны (Якутия). Ботанический журнал. 2020;105(9):878–887. https://doi.org/10.31857/S0006813620090057 EDN: WBXASJ

3. Красная книга Республики Саха (Якутия). Т.1. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и грибов. Отв. ред. Н. С. Данилова. М.: ООО «Реарт»; 2017. 412 с.

4. Семенова В.В., Данилова Н.С. Современное состояние коллекции лекарственных растений Якутского ботанического сада. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2016;(116):1654–1665. EDN: VQUVFV

5. Данилова Н.С. Результаты интродукции редких и эндемичных растений Якутии в Якутском ботаническом саду. Наука и образование. 2017;(1):97–104. EDN: YHLWIR

6. Rout G.R. Micropropagation of Clitoria ternatea Linn. (Fabaceae) – An important medicinal plant. In Vitro Cell.Dev. Biol. 2005;41(4):516–519. https://doi.org/10.1079/IVP2005675

7. Erst A.A., Zvyagina N.S., Novikova T.I., et al. Clonal micropropagation of a rare species Hedysarum theinum Krasnob. (Fabaceae) and assessment of the genetic stability of regenerated plants using ISSR markers. Russ. J. Genet. 2015; 51:158–162. https://doi.org/10.1134/S1022795415020076. EDN: UFMZHP

8. Deepa A.V., Thomas T.D. In vitro strategies for the conservation of Indian medicinal climbers. In Vitro Cell. Dev. Biol.-Plant. 2020;56:784–802. https://doi.org/10.1007/s11627-020-10084-x

9. Bertsouklis K., Naksi K., Aretaki P.-E. In vitro germination and regeneration of Senna artemisioides, a valuable leguminous ornamental shrub. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca. 2023;51(1):12992. https://doi.org/10.15835/nbha51112992

10. Berdasova K.S., Pianova A.S., Kameneva L.A. The effect of abiotic factors on in vitro seed germination in Oxytropis chankaensis Jurtz., a rare endemic species of the Russian Far East. Botanica Pacifica. 2023;12(2):168–171. https://doi.org/10.17581/bp.2023.12206. EDN: CTXBIE

11. Murashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture. Physiol. Plant. 1962;15:473–497.

12. Андросова Д.Н., Данилова Н.С. Всхожесть и характер прорастания семян редких растений Якутии. Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2018;26(4):80–88. https://doi.org/10.31242/2618-9712-2018-26-4-80-88. EDN: XQPDBQ

13. Юрьева О.В., Гамбург К.З., Казановский С.Г. Клональное микроразмножение Oxytropis triphylla (Fabaceae). Растительные ресурсы. 2008;44(3):36–40. EDN: JULBCV

14. Guo B., Abbasi Bilal Haider, Zeb Amir, et al. Thidiazuron: A multi-dimensional plant growth regulator. African Journal of Biotechnology. 2011;10(45):8984–9000.

15. Guo B., Stiles Amanda R., Liu Chun-Zhao. Thidiazuron enhances shoot organogenesis from leaf explants of Saussurea involucrate Kar. et Kir. In Vitro Cell. Dev. Biol.-Plant. 2012; 48:609–612. https://doi.org/10.1007/s11627-012-9468-6

16. Pourhassan A., Kaviani B., Kulus D., et al. Complete micropropagation protocol for black-leaved Zamioculcas zamiifolia (Lodd.) Engl. ‘Dowon’. Horticulturae. 2023;9(4):422. https://doi.org/10.3390/horticulturae9040422.