Влияние макроэлементного состава среды WPM и регуляторов роста на морфогенез вегетативных и генеративных тканей сортовых форм голубики
Authors: Зонтиков Д.Н. , Малахова К.В. , Березина О.О. 
Published: February 2025

Введение. Высокая востребованность в пищевом производстве сортовых форм голубики обусловливает необходимость исследований, посвящённых особенностям культуры ткани сортов, способных как послужить основой получения новых сортов при селекции, так и оптимизировать технологию клонального микроразмножения ценных сортовых форм голубики. Фундаментальное значение имеет вопрос переключения генеративных тканей микроспор на спорофитный путь развития. Ключевым фактором, определяющим активность морфогенеза растительных тканей в культуре in vitro, является содержание макроэлементов и регуляторов роста в составе питательной среды. Цель исследования – определить влияние некоторых макроэлементов и регуляторов роста на активность морфогенеза вегетативных и генеративных тканей сортов голубики узколистной в культуре in vitro. Материал и методы исследования. Статья посвящена рассмотрению вопросов культуры ткани вегетативных и генеративных структур сортов голубики узколистной (сорта “North Country”, “North Land” и “North Blue”), влиянию качественного и количественного содержания макроэлементов и регуляторов роста растений в питательной среде на активность морфогенеза вегетативных и генеративных тканей эксплантов. При этом были испытаны питательные среды с содержанием макроэлементов в концентрациях от 50 до 150 % от прописи состава среды McCown Woody Plant (WPM). В качестве контрольной среды применялась концентрация 100 % прописи среды WPM. Испытаны регуляторы роста 2-изопентиладенин (2-ip) и зеатина (Zea) 1–4 мг/л с добавлением индолилуксусной кислоты (IAA) при работе с вегетативными тканями и 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-D) 0,5–2,5 мг/л при работе с тканями генеративных структур. Результаты. Выявлена специфичность морфогенеза вегетативных и генеративных тканей рассматриваемых сортов на испытываемых средах. Активность морфогенеза вегетативных тканей сортов “North Land” и “North Blue” была оптимальна на контрольной среде с добавлением 3 мг/л Zea и 3 мг/л 2-ip соответственно. Побегообразование сорта “North Country” было наиболее активным на 75 % WPM и 2 мг/л Zea. Продолжительность жизнеспособности генеративных тканей пыльника была максимальна при концентрации 125 % прописи WPM для всех трёх сортов. Число образовавшихся эмбриоидов было наибольшим при добавлении 1,0 мг/л 2,4-D для “North Land” и “North Country” и 1,5 мг/л 2,4-D для “North Blue”. Вывод. Данное исследование выявило зависимые от концентрации макроэлементного состава и контролируемые регуляторами роста особенности активации переключения развития микроспор с гаметофитной на спорофитную программу у сортовых форм голубики узколистной.

Introducion. The high demand of the food manufacturing industry for varietal forms of blueberries necessitates research on the characteristics of tissue culture of the varieties that can both serve as the basis for obtaining new cultivars through breeding and optimize the clonal micropropagation technology for valuable varietal forms of blueberries. Of fundamental importance is the issue of switching the generative tissues of microspores to the sporophytic pathway of development. The key factors determining the activity of morphogenesis of plant tissues in in vitro culture are the content of macroelements and growth regulators in the nutrient medium. The purpose of the study is to determine the influence of some macroelements and growth regulators on the morphogenetic activity of vegetative and generative tissues in varieties of Vaccinium angustifolium Aiton (lowbush blueberry) in in vitro culture. Material and research methods. The article deals with the issues of the tissue culture of vegetative and generative structures of Vaccinium angustifolium Ait. varieties (‘North Country’, ‘North Land’ and ‘North Blue’), as well as the influence of the qualitative and quantitative content of macroelements and plant growth regulators in the nutrient medium on the activity of morphogenesis of vegetative and generative tissues in explants. At the same time, nutrient media containing macroelements at concentrations ranging from 50 to 150 % of the McCown Woody Plant medium (WPM) composition were tested. WPM medium in its original concentration (100 %) was used as a control medium. The growth regulators of 2-isopentyladenine (2-ip) and zeatin (Zea) at concentrations of 1–4 mg/l were tested with the addition of indoleacetic acid (IAA) when working with the vegetative tissues, and 2,4-dichlo­rophenoxyacetic acid (2,4-D) at a concentration of 0.5–2.5 mg/l when working with the tissues of generative structures.Results. The study revealed the specificity of morphogenesis of the vegetative and generative tissues of the studied varieties on the tested media. The activity of morphogenesis of the vegetative tissues of the ‘North Land’ and ‘North Blue’ varieties was optimal on the control medium supplemented with 3 mg/l Zea and 3 mg/l 2-ip, respectively. The shoot formation in the ‘North Country’ variety was the most intensive at 75 % WPM and 2 mg/L Zea. The viability of anther generative tissues was maximum at a concentration of 125 % of the WPM composition for all three varieties. The number of embryoids formed was the greatest with the addition of 1.0 mg/L of 2,4-D for ‘North Land’ and ‘North Country’ and 1.5 mg/L of 2,4-D for the ‘North Blue’ variety. Conclusion. The study revealed specific features of activating the switch of the microspore development from the gametophytic to the sporophytic program in Vaccinium angustifolium Aiton varieties. The features depend on the concentrations of macroelements in the medium composition and can be controlled by growth regulators.