Study of the effect of AlCl3 on seed germination and morphogenesis of flax in vitro
Authors: Пролётова Н.В. , Зотова В.С. 
Published: July 2023

Исследования проводили на базе лаборатории селекционных и биотехнологий ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур» (Тверская область) в 2021-2022 годах. Целью исследования являлась разработка методических приемов селекции in vitro на устойчивость к повышенной кислотности почвы для создания новых, устойчивых к этому абиотическому стрессу генотипов льна-долгунца. В работе изучалась возможность использования AlCl3 и подборе концентраций этого селективного агента для селекции in vitro. В результате исследований апробированы три концентрации раствора AlCl3 – 44, 64, 84 мг/л. Выявлено токсическое действие ионов алюминия, содержащихся в AlCl3, на прорастание семян льна-долгунца сортов Импульс, Феникс, Лидер, С-108, Союз, а также на формирование первичных корешков и проростков – гипокотилей этих сортов. Выявлено, что на седьмые сутки при повышении концентрации раствора AlCl3 показатель длины первичных корешков у проросших семян льна-долгунца снижался. Исследования показали, что наибольшую чувствительность к содержанию ионов алюминия проявили сорта С-108, Лидер и Союз, что выражалось в уменьшении длины гипокотиля при повышении концентрации ионов алюминия в растворе. Отмечено, что у генотипов во всех вариантах исследований на селективной среде, содержащей хлорид алюминия, формировался морфогенный каллус. В то же время частота формирования морфогенных каллусов была различной в зависимости от концентрации AlCl3 в среде культивирования. Тенденция к снижению количества морфогенных клеток с повышением концентрации ионов алюминия наблюдалась у всех сортов, включенных в исследования. Однако у менее чувствительных сортов – Импульс и Феникс, количество сформированного морфогенного каллуса было выше, чем у более чувствительных – С-108, Союз, Лидер. В селективных условиях in vitro получены побеги льна-долгунца исследуемых сортов, устойчивые к AlCl3 .
he studies were carried out on the basis of the laboratory of breeding and biotechnologies of the Federal State Budgetary Research Institution "Federal Research Center for Bast Fiber Crops" (Tver Region) in 2021-2022. The aim of the study was to develop methodological techniques for in vitro breeding for resistance to high soil acidity in order to create new fiber flax genotypes resistant to this abiotic stress. The work studied the possibility of using AlCl3 and selecting the concentrations of this selective agent for in vitro selection. As a result of the research, three concentrations of the AlCl3 solution were tested – 44, 64, 84 mg/l. The toxic effect of aluminum ions contained in AlCl3 on the germination of seeds of fiber flax varieties Impulse, Phoenix, Leader, S-108, Soyuz, as well as on the formation of primary roots and seedlings – hypocotyls of these varieties was revealed. It was revealed that on the seventh day, with an increase in the concentration of AlCl3 solution, the length index of primary roots in germinated fiber flax seeds decreased. Studies have shown that C-108, Leader and Soyuz varieties showed the greatest sensitivity to the content of aluminum ions, which was expressed in a decrease in the length of the hypocotyl with an increase in the concentration of aluminum ions in the solution. It was noted that morphogenic callus was formed in genotypes in all variants of studies on a selective medium containing aluminum chloride. At the same time, the frequency of formation of morphogenic calli was different depending on the concentration of AlCl3 in the cultivation medium. A trend towards a decrease in the number of morphogenic cells with an increase in the concentration of aluminum ions was observed in all varieties. Included in research. However, in less sensitive varieties – Impulse and Phoenix, the amount of formed morphogenic callus was higher than in more sensitive ones – S-108, Soyuz, Leader. Under selective conditions in vitro, fiber flax shoots of the studied varieties resistant to AlCl3 were obtained.