The in vitro collection of red clover genotypes (Trifolium pratense) to test their acid resistance via molecular methods
Authors: Солодкая Л.А. , Лапотышкина Л.И. , Агафодорова М.Н. 
Published: February 2024

Исследования проводили на базе лаборатории сельскохозяйственной биотехнологии и селекционно-тепличного комплекса ФНЦ «ВИК им. В. Р. Вильямса». Цель исследований — методом культуры почек, взятых с вегетирующих растений, прошедших отбор на устойчивость к Al3+ на уровне проростков, создать коллекцию клонов in vitro, сохраняющих признаки исходных генотипов клевера лугового. В качестве исходного материала использовали генотипы F3 236 и 211, показавшие повышенную устойчивость к кислотности среды в условиях лабораторных и вегетационных опытов на уровне морфогенной ткани, проростков и растений в почве с повышенным содержанием обменного алюминия (10–15 мг на 100 г воздушно-сухой почвы) и рН — 3,5–4,1 среды. Определены факторы, влияющие на выход асептических эксплантов (пазушных почек) при использовании в качестве доноров вегетирующих растений. Изучена морфо- и побегообразовательная способность генотипов клевера лугового в культуре почек in vitro, выделенных из данных кислотоустойчивых растений. Установлено влияние генотипа и селективной среды на индекс роста полученных методом культуры почек морфогенных культур и их способность к формированию побегов и корней in vitro на агаризованной среде Гамборга В5 с добавлением 2,0 мг/л бензиламинопурина (БАП). ИР варьировался от 19,8 у 236(3) клон 2 до 171,5 у 211(6) клон 3. После культивирования в течение 30 дней на агаризованной среде Гамборга В5 с 2,0 мг/л БАП образовавшиеся побеги с корнями на 95% уровне значимости не отличались от исходных растений-регенерантов клевера лугового 211(3), 211(6), 211(8), 236(3) соответственно. Выявлены существенные различия по побего- и корнеобразовательной способности морфогенных культур на селективных средах с добавлением 50 и 100 мг Al3+ на 1 л агаризованной среды. В вариантах без добавления селективного фактора различий по этим признакам не установлено.

This investigation took place at the Laboratory of Agricultural Biotechnology and the greenhouse complex of the Federal Williams Research Center of Fodder Production and Agroecology. The aim was to produce the in vitro collection of clones carrying the traits of red clover genotypes used as a starting material. The seedlings grown from the plant buds were selected on the base of their resistance to Al3+. The F3 236 and 211 genotypes selected as the starting material showed high resistance to acid at the stages of tissue culture with early signs of morphogenesis, seedlings and plants growing in soil with high content of exchangeable aluminum (10–15 mg per 100 g of air-dry soil) and рН — 3.5–4.1. This article describes the factors affecting the yield of aseptic culture of axillary bud explants to be further used for plant regeneration. The morphology and shoot formation of axillary bud culture were tested in vitro. The genotype and medium type significantly impacted the growth index of morphogenic culture as well as shoot and root formation in vitro on Gamborg B5 medium with 2.0 mg/l of benzylaminopurine. The growth index varied from 19.8 (236(3), clone 2) to 171.5 (211(6), clone 3). After 30 days of in vitro cultivation the developed shoots with roots were similar to those of initial regenerated plants of red clover such as 211(3), 211(6), 211(8), and 236(3) (p <0.05). The morphogenic culture grown under 50 mg Al3+ significantly differed from the one under 100 mg Al3+ per 1 l of agar medium in shoot and root formation abilities. No significant difference in these traits was observed without the selective factor.