СОЗДАНИЕ КОЛЛЕКЦИИ IN VITRO ГИБРИДОВ ВИНОГРАДА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНОГО МАРКИРОВАНИЯ И ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОДУКТИВНОГО СОРТА СТОЛОВОГО НАПРАВЛЕНИЯ
DOI:
https://doi.org/10.26577/eb.2023.v97.i4.014Ключевые слова:
Виноград, гибриды, селекция, сорт, оптимизация микроклонального размножения, коллекция in vitro.Аннотация
Целью эксперимента была оптимизация одного из этапов получения нового высокопродуктивного сорта винограда – введение и размножение в культуре in vitro побегов гибридов. В результате исследований в ТОО «Казахский научно-исследовательский институт плодоовощеводства» создан гибридный фонд винограда столового направления. Проведены фенологические наблюдения и по комплексу хозяйственно-ценных признаков, выделены 3 гибридные формы винограда: KV-2/35, KII-1/29 и DV-10/11, готовые для передачи в первичное сортоиспытание. Установлено, что после 3 месяцев хранения черенков винограда при температуре 4°С процент прорастания побегов из спящих почек выше (50,4%) чем у черенков после 2 месяцев хранения (30,1%). Оптимальной длительностью стерилизации побегов, пророщенных из черенков в лабораторной комнате, является обработка в течение 5 мин в (0,1%) HgCl2 (жизнеспособность – 27,2%). Для проросших в условиях питомника побегов оптимальной длительностью стерилизации, была обработка в течение 7 мин в (0,1%) HgCl2 (жизнеспособность – 20,6%). Не выявлена контаминация винограда в условиях in vitro после контроля на специализированной среде 523. Для микроклонального размножения была выделена питательная среда: Мурасиге и Скуга с добавлением 30 г/л сахарозы, 1 мг/л 6-бензиламинопурина (БАП), 0,1 мг/л индолилмасляной кислоты, 0,1 мл/л гибберелловой кислоты (ГК), 1,5 г/л джелрайта, 4 г/л агара, рН 5,7. Установлено, что pH 5,7 является оптимальным для роста и развития in vitro побегов винограда. Добавление в питательную среду бактерицида Plant Preservative MixtureTM вызывало некроз пробирочных растений. Увеличение концентрации БАП до 1,0 мг/л активизировало появление новых побегов. Увеличение концентрации ГК и тидиазурона на коэффициент размножения и качество побегов влияния не оказало.
Библиографические ссылки
Amirdzhanova A.G. I dr. « Ocenka produktivnosti sortov vinograda I vinogradnikov: metodicheskie ukazaniya [Assesment of the productivity of grape varieties and vineyards]. » Yalta:IViV «Magarach», (2002): 46. (In Russian)
Al-Aizaria A.A., Al-Obeeda R.S., Mohamed M.A.H. (2020). Improving micropropagation of some grape cultivars via boron, calcium and phosphate. Electronic Journal of Biotechnology, vol. 48, pp. 95-100.
Brilli M., Asquini E., Moser M., Bianchedi P.L., Perazzolli M., Si-Ammour A. (2018). A multi-omics study of the grapevine-downy mildew (Plasmopara viticola) pathosystem unveils a complex protein coding- and noncoding-based arms race during infection. Scientific Reports, vol. 8.
Chupradit S., Huy D.T.N., Hachem K., Shichiyakh R.A., Bokov D., Mahmudiono T., Al-Rekaby H.Q. Kadhim M.M., Thangavelu L. (2022). Agrobiological evaluations of newly introduced grapes varieties under climatic conditions of the south of Kazakhstan. Braz. J. Biol., 84.
Eibach R., Zyprian E., Welter L., Töpfer R. (2007). The use of molecular markers for pyramiding resistance genes in grapevine breeding. Vitis, vol. 46(3), pp. 120-124.
Foria S., Monte C., Testolin R., Di Gaspero G., Cipriani G. (2019). Pyramidizing resistance genes in grape: a breeding program for the selection of elite cultivars. Acta Horticulturae, vol. 1248, pp. 549-554.
Gessler C., Pertot I., Perazzolli M. (2011). Plasmopara viticola: a review of knowledge on downy mildew of grapevine and effective disease management. Phytopathologia Mediterranea, vol. 50, pp. 3-44.
Kinfe B., Feyssa T., Bedada G. (2017). In vitro micropropagation of grape vine (Vitis vinifera L.) from nodal culture. African Journal of Biotechnology. vol. 16(43), pp. 2083-2091.
Koledenkova K., Esmaeel Q., Jacquard C., Nowak J., Clément Ch., Ait Barka E. (2022). Plasmopara viticola the Causal Agent of Downy Mildew of Grapevine: From Its Taxonomy to Disease Management. Frontiers in Microbiology, pp. 13.
Kovalchuk I.Yu., Uspanova G.K., Chukanova N.I., Turdiyev T.T., Frolov S.N. (2013). Optimization of clonal micro-propagation of some grape varieties. Bulletin of the National Engineering Academy of the Republic of Kazakhstan, vol. 2 (48), pp. 126-131.
Kryukov L.A., Vodolazhsky D.I., Kamenetsky-Goldstein R. (2022). Micropropagation of Grapevine and Strawberry from South Russia: Rapid Production and Genetic Uniformity. Agronomy, vol. 12(2), pp. 308.
Kushnarenko SV, Romadanova NV, Aralbayeva MM, Zholamanova SZ, Alexandrova AM, Karpova O. (2017). Combined ribavirin treatment and cryotherapy for efficient Potato Virus M and Potato Virus S eradication in potato (Solanum tuberosum L.) in vitro shoots. In Vitro Cell. Dev. Biol.-Plant, vol. 53(361), pp. 1-8.
Kushnarenko S., Aralbayeva M., Rymkhanova N., Reed B.M. (2022). Initiation pretreatment with Plant Preservative Mixture™ increases the percentage of aseptic walnut shoots. In Vitro Cellular and Developmental Biology, vol. 58(6), pp. 964–971.
Lazarevskii M.A. « Izuchenie sortov vinograda. [Study of grape varieties]. » Rosrov- na- Dony:Izd-vo RGU, (1965): 151. (In Russian)
Lakin G.F. «Biometriya: Uchebnoe posobie dlya biol.spec.vyzov/ 4-e izd., pererab. i dop. [Biometrics: Textbook for biol. specialist. universities / 4th ed., revised. and additional]. » M.: Vyssh. Shkola, (1990): 352
Murashige T. and Skoog F. (1962). A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture. Physiol Plant, vol. 15, pp. 473-479.
Osnovnye polozheniya general,noj skhemy organizacii territorii respubliki Kazahstan ot 30 dekabrya 2013 goda. [The main provisions of the general scheme for organizing the territory of the Republic of Kazakhstan dated December 30, 2013] https://adilet.zan.kz/rus/docs/P1300001434 (In Russian)
Otchet komiteta po upravleniyu zemel,nymi resursami MSKH RK za 2020 god. [Report of the Land Management Committee of the Ministry of Agriculture, 2020] (In Russian)
Petrov V.S., Aleynikova G.Y., Marmorshtein A.A. «Metody issledovanii v vinogradarstve: Uchebnoe posobie [Research metods in viticulture] » Krasnodar FGBNU SCFNCSVV, (2021): 147. (In Russian)
Plant Tissue Culture, Development, and Biotechnology. (2011). Eds. R.N. Trigiano and D.J. Gray. CRC Press. Taylor & Francis Group. USA. 583 p.
Riaz S., Tenscher A.C., Rubin J., Graziani R., Pao S.S., Walker M.A. (2008). Fine-scale genetic mapping of two Pierce’s disease resistance loci and a major segregation distortion region on chromosome 14 of grape. Theor. Appl. Genet, vol. 117(5), pp. 671-681.
Romadanova N.V., Nurmanov M.M., Mahmutova I. A., Kushnarenko S.V. « Proizvodstvo super elitnyh sazhencev sortov I klonovyh podvoyev yabloni [Production of super elite seedlings and clone rootstocks of apple trees]» // Vestnik nauki Kazahskogo agrotehnicheskogo universiteta im. S. Seifullina (mezhdicciplinarnyi). No. 3(98). (2017): 4-13. (In Russian)
Romadanova N.V., Mishustina S.A., Matakova G.N., Kuhsnarenko S.V., Rakhimbaev I.R., Reed B.M. (2016a). In vitro collection of Malus shoot cultures for cryogenic bank development in Kazakhstan. Acta Horticulturae, vol. 1113, pp. 271-277.
Romadanova N.V., Mishustina S.A., Gritsenko D.A., Omasheva M.Y., Galiakparov N.N., Reed B.M., Kushnarenko S.V. (2016b). Cryotherapy as a method for reducing the virus infection of apples (Malus sp.). CryoLetters, vol. 37(1), pp. 1-9.
Romadanova N., Kushnarenko S., Karasholakova L. (2017). Development of a common PVS2 vitrification method for cryopreservation of several fruit. In Vitro Cellular & Developmental Biology, vol. 53(4), pp. 382-393.
Romadanova N.V., Kushnarenko S.V. «Sohranenie bioraznoobraziya rastenii maetodami biotehnologii [Conservation of plant biodiversity by biotechnological methods].» // Trydy po prikladnoy botanike. No. 184(1). (2023): 239-248. (In Russian)
Romadanova N.V., Tolegen A.B., Kushnarenko S.V., Zholdybayeva E.V., Bettoni J.C. (2022). Effect of Plant Preservative MixtureTM on Endophytic Bacteria Eradication from In Vitro-Grown Apple Shoots. Plants, vol. 11(19), pp. 2624.
Ryabushkina N.A., Zhunusoca Zh. M., Erbolova L., Berestneva L.A., Galiakparov N.N. ‘‘ Mikroklonal,noe razmnozhenie perspektivnyh sortov vonograda sozdannyh v Kazahstane [Micropropagation of promising grape varieties created in Kazakhstan]. ’’// Biotechnology Theory and practice. No 1. (2012): 41-50. (In Russian)
Saifert L., Sánchez-Mora F.D., Assumpção W.T., Zanghelini J.A., Giacometti R., Novak E.I., Dal Vesco L.L., Nodari R.O., Eibach R., Welter L.J. (2018). Marker-assisted pyramiding of resistance loci to grape downy mildew. Pesquisa Agropecuária Brasileira, vol. 53(5), pp. 602- 610.
Sánchez-Mora F.D., Saifert L., Zanghelini J., Assumpção W.T., Guginski-Piva C.A., Giacometti R., Novak E.I., Klabunde G.H., Eibach R., Dal Vesco L., Nodari R.O., Welter L.J. (2017). Behavior of grape breeding lines with distinct resistance alleles to downy mildew (Plasmopara viticola). Crop Breeding and Applied Biotechnology, vol. 17(2), pp. 141- 149.
Sefc K.M., Lefort F., Grando Scott. K., Steinkellner H., Thomas M. (2001). Microsatellite markers for grapevine: A state of the art. Amsterdam: Kluwer Publishers, The Netherlands,pp. 407-438.
Suter B., Irvine A.D., Gowdy M., Dai Z., Leeuwen C. (2021). Adapting Wine Grape Ripening to Global Change Requires a Multi-Trait Approach. Frontiers in Plant Science, vol. 12:624867, pp. 1-17.
This P., Jung A., Boccacci P., Borrego J., Botta R., Costantini L. et al. (2004). Development of a standard set of microsatellite reference alleles for identification of grape cultivars. Theoretical and Applied Genetics, vol. 109(7), pp. 1448-58.
Truskinov E.V. “Kul'tura in vitro kak sovremennyj sposob vosproizvedeniya, sohraneniya i introdukcii vegetativno razmnozhaemyh rastenij [In vitro culture as a modern way of reproduction, conservation and introduction of vegetatively propagated plants]. » // Biolog. raznoobrazie. Introdukciya rastenij. (2007):85
Viss P.R., Brooks E.M., Driver J.A. (1991). A simplified method for the control of bacterial contamination in woody plant tissue culture. In Vitro Cell. Development Biol., vol. 27, pp. 42.
Unger S., Büche C., Boso S., Kassemeyer H-H. (2007). The Course of Colonization of Two Different Vitis Genotypes by Plasmopara viticola Indicates Compatible and Incompatible Host-Pathogen Interactions. Phytopathology, vol. 97(7), pp. 780-6.
