Репродуктивная способность сортов черной смородины после криоконсервирования пыльцы в жидком азоте

Актуальность. Исследование репродуктивной способности сортов черной смородины после длительного криоконсервирования пыльцы в жидком азоте имеет большое значение для организации сохранения разнообразия этой культуры.

Материалы и методы. Объектами исследования служили пять сортов черной смородины. Изучение жизнеспособности пыльцы до и после ее криоконсервирования в жидком азоте проводили путем проращивания на питательной среде, содержащей 10% сахарозы и 0,8% агар-агара. Определение оплодотворяющей способности пыльцы осуществляли путем опыления сорта ‘Андреевская’ (к-15630А) пыльцой, хранившейся в течение года при сверхнизких температурах (–196°C), и свежесобранной пыльцой (контрольный вариант опыления).

Результаты и заключение. После 12 месяцев хранения пыльцы в условиях сверхнизких температур жизнеспособность в зависимости от образца колебалась от 10,4% (‘Поздняя послевоенная’, к-7652) до 50,4% (‘Kriviai’, к-42517); среднее ее значение было на 0,9% выше средней исходной жизнеспособности. Завязываемость ягод в контрольном варианте опыления составляла 81,3–94,2%. При опылении пыльцой, хранившейся в жидком азоте в течение года, завязываемость ягод варьировала от 69,2% (‘Кача’, к-44185) до 93,3% (‘Белорусочка’, к-41978); остальные сорта (‘Поздняя послевоенная’, к-42481, ‘Черешнева’, ‘Kriviai’) занимали по этому показателю промежуточное положение, то есть репродуктивная способность пыльцы после криоконсервации была высокой даже при низкой ее жизнеспособности. По массе ягоды у сортов ‘Кача’, ‘Черешнева’, ‘Kriviai’ не наблюдалось различий по обоим вариантам опыления; у сортов ‘Белорусочка’ и ‘Поздняя Послевоенная’ величина показателя была меньше контроля на 0,31 и 0,24 г соответственно.

1. Akihama T., Omura M. Preservation of fruit tree pollen. In: Y.P.S. Bajaj (ed.). Biotechnology in agriculture and forestry. Vol. 1. Trees. Berlin; Heidelberg: Springer-Verlag; 1986. p.101–112.

2. Bajaj Y.P.S. Cryopreservation of pollen and pollen embryos, and the establishment of pollen banks. International Review of Cytology. 1987;107:397-420. DOI: 10.1016/S0074-7696(08)61083-9

3. Borghezan M., Clauman A.D., Steinmacher D.A., Guerra M.P., Orth A.I. In vitro viability and preservation of pollen grain of kiwi (Actinidia chinensis var. deliciosa (A. Chev.) A. Chev). Crop Breeding and Applied Biotechnology. 2011;11(4):338-344. DOI: 10.1590/S1984-70332011000400007

4. Connor K.F., Towill L.E. Pollen-handling protocol and hydration/dehydration characteristics of pollen for application to long-term storage. Euphytica. 1993;68:77-84. DOI: 10.1007/BF00024157

5. Ganeshan S. Cryogenic preservation of grape (Vitis vinifera L.) pollen. Vitis. 1985;24(3):169-173. DOI: 10.5073/vitis.1985.24.169-173

6. Knowlton H.E. Studies in pollen with special reference to longevity. Memoir – Cornell University Agricultural Experiment Station. 1922;52:751-793.

7. Kozaki H., Omura M., Matsuta N., Moriguchi T. Germplasm preservation of fruit trees. In: Preservation of Plant Genetic Resources. Tokyo: JICA; 1988. p.65-74.

8. Манжулин А.В., Яшина И.М. Хранение пыльцы картофеля при сверхнизких температурах. Сельскохозяйственная биология. 1984;19(4):56-59.

9. Maryam, Jaskani M.J., Naqvi S.A. Storage and viability assessment of date palm pollen. Methods in Molecular Biology. 2017;1638:3-13. DOI: 10.1007/978-1-4939-7159-6_1

10. Mercier S. The role of a pollen bank in the Tree Genetic Improvement Program in Québec (Canada). Grana. 1995;34(6):367-370. DOI: 10.1080/00173139509429468

11. Parfitt D.E, Almehdi A.A. Cryogenic storage of grape pollen. American Journal of Enology and Viticulture. 1983;34(4):227-228.

12. Parfitt D.E., Almehdi A.A. Cryogenic storage of olive pollen. Fruit Varieties Journal. 1984a;38(1):14-16.

13. Parfitt D.E., Almehdi A.A. Liquid nitrogen storage of pollen from five cultivated Prunus species. HortScience. 1984b;19:(1):69-70.

14. Павлов А.В., Вержук В.Г., Орлова С.Ю., Радченко О.Е., Ерастенкова М.В., Додонова А.Ш. и др. Криоконсервирование как метод сохранения биоразнообразия плодово-ягодных культур и дикорастущих лекарственных растений. Проблемы криобиологии и криомедицины. 2019;29(1):44-57. DOI: 10.15407/cryo29.01.044

15. Ren R., Li Z., Li B., Xu J., Jiang X., Liu Y. et al. Changes of pollen viability of ornamental plants after long-term preservation in a cryopreservation pollen bank. Cryobiology. 2019;89:14-20. DOI: 10.1016/j.cryobiol.2019.07.001

16. Тихонова О.А., Гаврилова О.А., Радченко Е.А., Вержук В.Г., Павлов А.В. Жизнеспособность пыльцы черной смородины до и после ее криоконсервирования в жидком азоте и особенности ее морфологии. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2020;181(3):110-119. DOI: 10.30901/2227-8834-2020-3-110-119

17. Verzhuk V., Safina G., Tikhonova N., Shubin N. Viability of fruit crop scions and apple pollen stored at low and ultralow temperatures (cryopreservation). Agriculture. 2002;78(2):283-288.

18. Zhang L.X., Chang W.C., Wei Y.J., Liu L., Wang Y.P. Cryopreservation of ginseng pollen. HortScience. 1993;28(7):742-743. DOI: 10.21273/HORTSCI.28.7.742