Влияние длительного депонирования клоновых подвоев яблони на питательных средах с добавлением жасмоновой кислоты и их последующее развитие в культуре in vitro

Изучено влияние жасмоновой кислоты в концентрациях от 0,1 до 1,0 мг/л при длительном беспересадочном депонировании эксплантов клоновых подвоев яблони (54-118, 57-490, 57-545, ММ 106) в культуре in vitro на их последующее развитие в стандартных условиях культивирования. Отмечено положительное влияние жасмоновой кислоты на сохранность жизнеспособных эксплантов (при +3…+6 ºС) по сравнению с эксплантами, которые культивировали без ее применения на протяжении 48-54 месяцев беспересадочного депонирования. Установлено, что разные концентрации растительного гормона существенно не влияли на коэффициент размножения эксплантов. При этом отмечено существенное увеличение длины микропобегов (в 1,4-1,6 раза) и среднего числа листьев на один микропобег (в 1,2-1,6 раза) у всех форм клоновых подвоев яблони на питательной среде с жасмоновой кислотой в концентрации 1,0 мг/л. В последующем экспланты не отставали в вегетативном развитии in vitro по сравнению с эксплантами, не проходившими депонирование (контроль). Добавление в питательную среду жасмоновой кислоты можно рекомендовать в качестве приема, повышающего сохранность эксплантов при длительном хранении коллекций клоновых подвоев яблони в культуре in vitro.

1. Asanidze Z., Akhalkatsi M., Henk A. D., Richards C. M., Volk G. M. Genetic relationships between wild progenitor pear (Pyrus L.) species and local cultivars native to Georgia, South Caucasus. Flora. 2014;209(9):504-512. DOI: 10.1016/j.flora.2014.06.013. DOI: 10.1016/j.flora.2014.06.013.

2. Volk G. M. Ensuring the genetic diversity of apples. In: Evans K. Achieving sustainable cultivation of apples. Burleigh dodds science publishing. 2017:3-21.

3. Ухатова Ю. В., Дунаева С. Е., Шувалова Л. Е., Позднякова К. Ш., Гавриленко Т. А. Сохранение биоразнообразия образцов рода Rubus L. в in vitro и криоколлекциях. Сб. научных трудов Государственного Никитского ботанического сада. 2017;144(1):71-75.

4. Евсюков С. В., Высоцкая О. Н. Особенности криохранения растительного материала рябины в криобанке ИФР РАН. Сб. материалов V Международной научно-методологической конференции «Роль физиологии и биохимии в интродукции и селекции сельскохозяйственных растений». 2019;2:165-168.

5. Morata B., Moyá L., Nebauer S. G., Seguí-Simarro J. M., Parra-Vega V., Gómez M. D., Molina R. V. The use of corms produced under storage at low temperatures as a source of explants for the in vitro propagation of saffron reduces contamination levels and increases multiplication rates. Industrial crops and products. 2013;46:97-104. DOI.org/10.1016/j.indcrop.2013.01.013.

6. Jasik J., De Klerk G. J. Effect of methyl jasmonate on morphology and dormancy development in lily bulblets regenerated in vitro. Journal of Plant Growth Regulation. 2006;25:45-51. DOI: 10.1007/s00344-005-0048-4.

7. Andrys D., Adaszyńska-Skwirzyńska M., Kulpa D. Jasmonic acid changes the composition of essential oil isolated from narrow-leaved lavender propagated in in vitro cultures. J. Natural product research: Formerly natural product letters. 2018;32(7):834-839. DOI: 10.1080/14786419.2017.1309533.

8. Ruzic D., Vujovic T., Cerovic R. Effect of jasmonic acid on in vitro multiplication of low vigorous Pear and cherry rootstocks. Fruit Growing Research. 2013;29(1):106-112.

9. Kondo S. Usage and action mechanism of oxylipins including jasmonic acid on physiological aspects of fruit production. Scientia Horticulturae. 2022;295:110893. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2022.110893.

10. Dai P., Zhai M., Wang A., Ma H., Lyu D. Exogenous methyl jasmonate enhanced the antioxidant capacity of Malus baccata by stimulating jasmonate signalling under suboptimal low root-zone temperature. Scientia Horticulturae. 2023;321:112292. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2023.112292.

11. Reed B. M. Cold storage of strawberries in vitro: A comparison of three storage system. Fruit Var. Journal. 1992;46:98-102.

12. Liu L., Bai N., Zheng Y., Chen L., Zong Y., Ye L., Li Y., Liao F., Lu M., Yang L., Guo W. Genome-wide identification and analysis of TIFY family in highbush blueberry and their responses to exogenous jasmonic acid. Scientia Horticulturae. 2022;305:111391. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2022.111391.

13. Hewedy O. A., Elsheery N. I., Karkour A. M., Elhamouly N., Arafa R. A., Mahmoud G. A., Dawood M. F., Hussein W. E., Mansour A., Amin D. H., Allakhverdiev S. I., Zivcak M., Brestic M. Jasmonic acid regulates plant development and orchestrates stress response during tough times. Environmental and Experimental Botany. 2023;208:105260. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2023.105260.

14. Ali B. Practical applications of jasmonates in the biosynthesis and accumulation of secondary metabolites in plants – Review. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. 2021;38:102205. https://doi.org/10.1016/j.bcab.2021.102205.

15. Hu S., Yu K., Yan J., Shan X., Xie D. Jasmonate perception: Ligand – receptor interaction, regulation and evolution. Review article. 2023;16(1):23-42. https://doi.org/10.1016/j.molp.2022.08.011.

16. Fan Y., Li C., Zhu J., Sun L., Huang R., Guo M., Wu Y., Ge Y. Organic acids metabolism and GABA shunt involved in maintaining quality of Malus domestica by methyl jasmonate treatment. Food Research International. 2022;160:111741. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2022.111741.

17. Ankit A., Kamali S., Singh A. Chapter 9 – Jasmonic acid biosynthesis pathway and its functional role in plants. Plant Hormones in Crop Improvement. 2023:167-183. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-91886-2.00008-2.

18. Бъядовский И. А. Влияние жасмоновой кислоты и пониженной температуры на возможность длительного хранения клоновых подвоев яблони Malus Mill. в культуре in vitro. Садоводство и виноградарство. 2018;5:30-37. DOI: 10.31676/0235-2591-2018-5-30-37

19. Бъядовский И. А., Упадышев М. Т. Клональное микроразмножение плодовых культур: методические рекомендации. М.: ФГБНУ ФНЦ Садоводства, 2020, 69 с.

20. Ташматова Л. В., Джафарова В. Е., Высоцкий В. А. Клональное микроразмножение и депонирование груши in vitro. Методические рекомендации. 2015, Орёл, 18 с.