vir-nwТруды по прикладной ботанике, генетике и селекцииProceedings on applied botany, genetics and breeding2227-88342619-0982N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources10.30901/2227-8834-2019-4-27-31vir-nw-452Research ArticleМОБИЛИЗАЦИЯ И СОХРАНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙMOBILIZATION AND CONSERVATION OF THE GENETIC DIVERSITY OF CULTIVATED PLANTS AND THEIR WILD RELATIVESВоздействие фитогормонов и освещенности на прорастание пыльцы яблони со сниженной жизнеспособностьюThe effect of phytohormones and light on the germination of apple pollen with reduced viabilityПавловА. В.PavlovA. V.

 190000 г. Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000

pavlov.al@bk.ruВержукВ. Г.VerzhukV. G.

 190000 г. Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44

 

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000

vverzhuk@mail.ruБондарукД. Д.BondarukD. D.

199034 г. Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9

7–9 Universitetskaya Emb., St. Petersburg 199034

Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. ВавиловаРоссияN.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic ResourcesRussian FederationСанкт-Петербургский государственный университетРоссияSt. Petersburg State UniversityRussian Federation20190601202018042731Copyright © Павлов А.В., Вержук В.Г., Бондарук Д.Д., 20202020Павлов А.В., Вержук В.Г., Бондарук Д.Д.Pavlov A.V., Verzhuk V.G., Bondaruk D.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://elpub.vir.nw.ru/jour/article/view/452Актуальность

Актуальность. Исследование влияния фитогормонов и освещенности на прорастание пыльцы яблони со сниженной жизнеспособностью на искусственной питательной среде актуально, так как позволяет повысить процент прорастания ценных для селекции образцов после длительного низкотемпературного хранения.

Материалы и методы

Материалы и методы. Жизнеспособность пыльцы сорта яблони ‘Краснолистная’ определяли методом проращивания на искусственной питательной среде, содержащей 10% сахарозы и 0,8% агар-агара. На поверхность питательной среды наносили капли суспензии пыльцы в дистиллированной воде с добавлением фитогормонов. Пыльцу проращивали в темноте (24 часа в термостате при 21°С) и на свету (в световой установке при температуре 21°С фотопериод 16 ч свет/8 ч темнота). Результаты. Пыльца со сниженной жизнеспособностью сорта ‘Краснолистная’ наиболее эффективно прорастала при применении гиббереллина в концентрации 1 мг/л и 10 мг/л: процент прорастания составил 22,3±0,8% и 21,8±1,3% соответственно (контроль – 10,9±1,5%). Наиболее эффективное сочетание фитогормонов: гиббереллин 10 мг/л + кинетин 10 мг/л, процент прорастания 22,8±6,3%; кинетин 1 мг/л + индолилмасляная кислота 1 мг/л – процент прорастания 17,5±5,9% против 10,9±1,5% в контроле.

Заключение

Заключение. Выявлено достоверное влияние фитогормонов на прорастание пыльцы яблони со сниженной жизнеспособностью. Определены эффективные концентрации и сочетания фитогормонов, способствующие прорастанию пыльцы с пониженной жизнеспособностью. Освещенность не влияет на прорастание пыльцы с пониженной жизнеспособностью.

 Background

 Background. Studying the effect of phytohormones and light on the germination of apple pollen with reduced viability on an artificial nutrient medium is of importance, because it may facilitate an increase in the germination percentage among plant samples promising for breeding after their long-term preservation under low temperatures.

Materials and methods

Materials and methods. Pollen viability of the apple-tree cultivar ‘Krasnolistnaya’ was measured by germinating it on an artificial nutrient medium containing 10% sucrose solution and 0.8% agar. Drops of a distilled water suspension of pollen with added phytohormones were applied to the surface of the nutrient medium. Pollen was germinated in the dark (24 hours in a thermostat at 21°C) and under light (in an artificial light chamber at 21°C with a photoperiod of 16 hours of light / 8 hours of darkness). Results. Pollen of cv. ‘Krasnolistnaya’ with reduced viability most effectively germinated with the use of gibberellin at a concentration of 1 mg/l and 10 mg/l: the germination percentage was 22.3±0.8% and 21.8±1.3% respectively (сf. 10.9±1.5% in the reference). The most effective combination of phytohormones was gibberellin 10 mg/l + kinetin 10 mg/l – the percentage of germination was 22.8±6.3%; kinetin 1 mg/l + indolylbutyric acid 1 mg/l – the percentage of germination was 17.5±5.9% vs. 10.9±1.5% in the reference.

Conclusion

Conclusion. Phytohormones were observed to have a significant effect on the germination of apple pollen with reduced viability. Effective concentrations and combinations of phytohormones that promote the germination of pollen with reduced viability have been identified. Light does not affect the germination of pollen with reduced viability.

жизнеспособность пыльцыпроцент прорастанияpollen viabilitygermination percentageРабота выполнена в рамках государственного задания согласно тематическому плану ВИР по проекту № 0662-2019-0004 «Коллекции вегетативно размножаемых культур (картофель, плодовые, ягодные, декоративные, виноград) и их диких родичей ВИР - изучение и рациональное использование».ReferencesБрежнев Д.Д., Кислюк М.М, Воробьёва Г.А. Действие сверхнизкой температуры (–195°С) на пыльцу различных растениий. Доклады ВАСХНИЛ. 1970;(5):2-6.Brezhnev D.D., Kislyuk M.M., Vorobyeva G.A. Effect of ultralow temperature (‒195C) on pollen of various plants (Deystviye sverkhnizkoy temperatury [.(–195°С] na pyltsu razlichnykh rasteniy). Doklady VASKhNIL = Reports of VASKhNIL. 1970;(5):2-6. [in Russian]Гиричев В.С., Алексеенко В.А., Высоцкий В.А., Hanke M.-V. Определение жизнеспособности пыльцы груши после хранения. Плодоводство и ягодоводство России. 2012;31(1):89-95.Girichev V.S., Alekseenko L.V., Vysotsky V.A., Hanke M.-V. Determining pear-tree pollen viability after storage. Pomiculture and Small Fruits Culture in Russia. 2012;31(1):89-95. [in Russian]Голубинский И.Н. Биология прорастания пыльцы. Киев: Наукова Думка; 1974).Golubinsky I.N. Biology of pollen germination (Biologiya prorastaniya pyltsy). Kiev: Naukоva Dumka; 1974. [in Russian]Манжулин А.В., Яшина И.М. Хранение пыльцы картофеля при сверхнизких температурах. Сельскохозяйственная биология. 1984;(4):56-59Manzhulin A.V., Y ashina I.M. Preservation of potato pollen under ultralow temperatures (Khraneniye pyltsy kartofelya pri sverkhnizkikh temperaturakh). Agricultural Biology. 1984;(4):56-59. [in Russian]Нестеров Я.С. Изучение коллекции семечковых культур и выявление сортов интенсивного типа. Методические указания. Ленинград: ВИР; 1986.Nesterov Ya.S. Study of the pome fruit crop collection and identification of intensive-type cultivars. Guidelines (Izucheniye kollektsii semechkovykh kultur i vyyavleniye sortov intensivnogo tipa). Leningrad: VIR; 1986. [in Russian]Павлов А.В., Вержук В.Г., Ситников М.Н., Шлявас А.В. Влияние фитогормонов на прорастание пыльцы яблони в процессе низкотемпературного хранения. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2018;179(3):293-300 DOI: 10.30901/2227-8834-2018-3-293-300Pavlov A.V., Verzhuk V.G., Sitnikov M.N., Shlyavas A.V. The influence of phytohormones on the germination of apple pollen in the process of low-temperature storage. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2018;179(3):293-300. [in Russian] DOI: 10.30901/2227-8834-2018-3-293-300Reed B.B.M. (ed.). Plant Cryopreservation: A Practical Guide. New York: Springer; 2008.Reed B.B.M. (ed.). Plant Cryopreservation: A Practical Guide. New York: Springer; 2008.Татаринцев А.С. Повышение точности опытов по выявлению взаимоопыляемости сортов плодовых растений. Труды плодоовощного института им. И.В. Мичурина. 1959;(10):71-75.Tatarintsev A.S. Increasing accuracy of experiments in the identification of interpollination ability in fruit plant cultivars (Povysheniye tochnosti opytov po vyyavleniyu vzaimoopylyayemosti sortov plodovykh rasteniy). Trudy plodoovoshchnogo instituta im. I.V. Michurina = Works of the Michurin Fruit and Vegetable Research Institute. 1959;(10):71-75. [in Russian]Вержук В.Г., Павлов А.В., Дзюбенко Н.И., Новикова Л.Ю., Мурашев С.В., Еремина О.В. Криоконсервация в жидком азоте – перспективный метод сохранения биоразнообразия растений косточковых и семечковых плодовых культур. Плодоводство и ягодоводство России. 2017;48(1):33-36.Verzhuk V.G., Pavlov A.V., Dzyubenko N.I., Novikova L.Yu., Murashev S.V., Eremina O.V. Cryoconservation in nitrogen as a promising method to preserve plant biodiversity of stone and pome fruit crops. Pomiculture and Small Fruits Culture in Russia. 2017;48(1):33-36. [in Russian]Витковский В.Л. Плодовые растения мира. Санкт-Петербург; Москва; Краснодар; 2003.Vitkovsky V.L. Fruit plants of the world (Plodovyye rasteniya mira). St. Petersburg; Moscow; Krasnodar; 2003. [in Russian]

The authors declare that there are no conflicts of interest present.