Ботанический журнал, 2020, T. 105, № 6, стр. 610-619

ПРИМЕНЕНИЕ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ СОХРАНЕНИЯ ГЕНОФОНДА РЕДКИХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ

О. И. Молканова 1*, Ю. Н. Горбунов 1, И. В. Ширнина 1, Д. А. Егорова 1

1 ФГБУН Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН
127276 Москва, ул. Ботаническая, 4, Россия

* E-mail: molkanova@mail.ru

Поступила в редакцию 31.10.2019
После доработки 13.01.2020
Принята к публикации 14.01.2020

Аннотация

Создание коллекций редких видов растений in vitro является одной из форм охраны растений природной флоры и эффективным методом сохранения генофонда ex situ. Впервые обобщены результаты по введению в культуру in vitro 82 редких видов растений Красной книги России. Разработаны протоколы клонального микроразмножения, позволяющие получить достаточное количество растений в целях восстановления численности природных популяций и сохранения редких видов растений. Для растений разных жизненных форм определены оптимальные типы эксплантов для длительного сохранения в условиях in vitro: для древесных и полудревесных растений – фрагменты побегов, содержащие один–два метамера, для травянистых – почки возобновления, для луковичных растений – микролуковички или их сегменты. Подобраны условия для длительного депонирования. Показана определяющая роль модификаций питательных сред и факторов культивирования для замедленного роста эксплантов исследуемых культур и сохранения их жизнеспособности.

Ключевые слова: охрана редких видов растений, Красная книга РФ, клональное микроразмножение, генетический банк in vitro

DOI: 10.31857/S0006813620030072

Список литературы

  1. [Altuhov et al.] Алтухов Ю.П., Салменкова Е.А., Курбатова О.Л., Политов Д.В., Евсюков А.Н., Жукова О.В., Захаров И.А., Моисеева И.Г., Столповский Ю.А., Пухальский В.А., Поморцев А.А., Упелниек В.П., Калабушкин Б.А. 2004. Динамика популяционных генофондов при антропогенных воздействиях. М. 620 с.

  2. [Andreev, Gorbunov] Андреев Л.Н., Горбунов Ю.Н. 2003. Роль ботанических садов России в сохранении биологического разнообразия растений. – В сб.: Биологическое разнообразие. Интродукция растений: Материалы 3-й Междунар. науч. конф. СПб. С. 5–7.

  3. [Baranova et al.] Баранова О.Г., Дедюхина О.Н., Яговкина О.В. 2010. Стратегия создания и сохранения коллекционного фонда редких и исчезающих растений в Ботаническом саду Удмуртского университета. – Вестн. Удм. ун-та. Сер. Биология. Науки о Земле. 2: 48–54.

  4. Benson E.E., Danaher J.E., Pimbley I.M. et al. 2000. In vitro micropropagation of Primula scotica: a rare Scotish plant. – Biodivers. Conserv. 9: 711–726. https://doi.org/10.1023/A:1008941726419

  5. [Butenko] Бутенко Р.Г. 1999. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнология на их основе. М. 160 с.

  6. Cruz-Cruz C.A., Gonzalez-Arnao M.T., Engelmann F. 2013. Biotechnology and Conservation of Plant Biodiversity. – Resources. 2: 73–95. https://doi.org/10.3390/resources2020073

  7. [Globalnaya…] Глобальная стратегия сохранения растений. 2002. М. 16 с.

  8. Hamrick J.L., Godt M.J.W. Philosophical Transactions: Biological Sciences. 1996. – Plant Life Histories: Ecological Correlates and Phylogenetic Constraints. 351. 1345: 1291–1298.

  9. Holsinger K.E., Vitt P. 1997. The future of conservation biology: What’s a geneticist to do? The ecological basis of conservation: Heterogeneity, ecosystems and biodiversity. New York. P. 202–206.

  10. [Ishmuratova, Tkachenko] Ишмуратова М.М., Ткаченко К.Г. 2009. Семена травянистых растений: особенности латентного периода, использование в интродукции и размножении in vitro. Уфа. 115 с.

  11. [Konvenciya] Конвенция о биологическом разнообразии. 1995. UNEP/CBD. 34 с.

  12. [Krasnaya…] Красная книга Российской Федерации (растения и грибы). 2008. М. 855 с.

  13. [Mamaeva] Мамаева Н.А. 2008. Сравнительный анализ морфологических и биологических признаков сортов садовых Бородатых ирисов: секция Iris рода Iris L.: Дис. … канд. биол. наук. М. 152 с.

  14. [Molkanova et al.] Молканова О.И., Коновалова Л.Н., Стахеева Т.С. 2016. Особенности размножения и сохранения коллекции ценных и редких видов растений в условиях in vitro. – Бюллетень Никитского бот. сада. 120: 17–23.

  15. [Molkanova] Молканова О.И. 2009. Генетические банки растений в ботанических садах России. – Сборник научных трудов Никитского бот. сада. Ялта. 131. С. 22–27.

  16. [Molkanova, Egorova] Молканова О.И., Егорова Д.А. 2017. Некоторые аспекты культивирования in vitro Aristolochia manshuriensis Kom. – Вестник Удмуртского университета. Серия Биология. Науки о Земле. 27 (2): 151–157.

  17. [Molkanova et al.] Molkanova O.I., Egorova D.A., Mitrofanova I.V. 2018. Preservation characteristics of valuable plant species in in vitro genebanks at russian botanical gardens. – In Vitro Cell. Dev. Biol. 54: 546–547. .https://doi.org/10.1007/s11627-018-9929-7

  18. [Molkanova et al.] Molkanova O.I., Shirnina I.V., Mitrofanova I.V. 2018. Conservation and micropropagation of rare and endemic species in genepool collections of the Russian Federation. – J. Biotechnol. V. (280): S83–S84. https://doi.org/10.1016/j.biotec.2018.06.274

  19. [Novikova] Новикова Т.И. 2013. Использование биотехнологических подходов для сохранения биоразнообразия растений. – Растительный мир Азиатской России. 2 (12): 119–128. https://doi.org/10.1007/BF00232274

  20. Rani V., Raina S.N. 2000. Genetic fidelity of organized meristem derived micropropagated plants: A critical reappraisal. – In Vitro Cell. Dev. Biol. Plant. 36: 319–330. https://doi.org/10.1007/s11627-000-0059-6

  21. Reed B.M., Engelmann F., Dulloo E., Engels J.M.M. 2004. Technical guidelines for the management of field and in vitro germplasm collections. IPGRI Handbooks for Genebanks No. 7. International Plant Genetic Resources Institute, Rome, Italy. 105 p.

  22. [Revin] Ревин П. Речь на XVI Международном ботаническом конгрессе. 2000. – Информ. бюлл. Совета ботанических садов России и Отделения Международного совета по охране растений. 11: 38–47.

  23. [Rostovceva] Ростовцева З.П. 1963. Верхушечная меристема высших растений. М. 59 с.

  24. [Tihonova] Тихонова В.Л. 1999. Сохранение генофонда дикорастущих растений в банках семян. – В сб.: Семя: тез. Междунар. науч.-практ. конф. 14–16 дек. М. С. 111–113.

  25. [Trifonova et al.] Трифонова А.А., Кочиева Е.З., Кудрявцев А.М. 2014. Анализ генетического разнообразия редкого и эндемичного вида Allium regelianum на основе данных NSB-профлайнинга. – В сб.: Материалы VII Международной научно-практической конференции “Биотехнология как инструмент сохранения биоразнообразия растительного мира (физиолого-биохимические, эмбриологические, генетические и правовые аспекты)”. Ялта. 192 с.

  26. [Vetchinkina et al.] Ветчинкина Е.М., Ширнина И.В., Ширнин С.Ю., Молканова О.И. 2012. Сохранение редких видов растений в генетических коллекциях in vitro. – Вестн. Балт. гос. ун-та им. И. Канта. 7: 109–118.

  27. [Vetchinkina] Ветчинкина Е.М. 2010. Биологические особенности культивирования in vitro семян и зародышей редких видов растений: Дис. … канд. биол. наук. М. 170 с.

Дополнительные материалы отсутствуют.