Краткая характеристика материалов коллекции in vitro и исходных форм культурного винограда
Данные приведены сотрудником отдела «Биологии клетки и биотехнологии» ИФР РАН
Бургутиным Александром Борисовичем;
Контакты: тел. моб. — 8-916-434-61-01, burgutin@yahoo.com
Аннотация:
В Институте физиологии растений РАН создана и развивается коллекция растений in vitro сортов и гибридных форм винограда для Нечерноземной зоны России. Исходным материалом для такого in vitro банка послужили две вегетирующие почвенные коллекции: горшочная коллекция (75 сортов) ИФР РАН (фото 1) и коллекция растений открытого грунта частного участка в северном Подмосковье, сотрудника МОИП, Александра Ивановича Сопина (фото 2). Материал для горшочной коллекции ИФР РАН получен в виде черенков и саженцев из многочисленных питомников обширной территории Евразии; некоторые сорта представлены из нескольких территорий (см. Таблицу). Коллекция in vitro формировалась на основе культуры меристемы побегов (фото 5,6,7,8,9). К настоящему моменту коллекция in vitro в ИФРе насчитывает 20 селекционных форм винограда (сорта, кандидаты в сорта, гибридные формы), поддерживаемых пробирочными клонами (фото 10).
Для подтверждения оздоровления от некоторых патогенов проведены предварительные испытания ряда исходных (почвенных, горшочных) клонов и клонов in vitro, полученных в работе по созданию банка in vitro: 1) анализ на фитоплазму с использованием ПЦР и универсальных праймеров на основе 16S РНК; 2) ИФА анализ суммарно 60-ти проб для исходных вариантов и для клонов растений культуры in vitro на специфичность к вирусам короткоузлия и скручивания листьев; положительный сигнал показал только один (исходный) образец, сорта «Алёшенькин»; от этого исходного зараженного растения получены in vitro клоны и для ряда из них с помощью ПЦР показано отсутствие вирусного компонента; 3) для сорта «Подарок Магарача» с помощью ПЦР показано отсутствие пяти (5) значащих вируса.
Растения клонов коллекции in vitro наблюдаются в ИФРе ex vitro (при переводе их в почвенную горшочную культуру), а также испытываются в Подмосковье в открытом грунте. В нашей работе предполагается дальнейшее развитие банка in vitro растений ценных генотипов для северных территорий и расширение спектра анализируемых патогенов. Проверка на зараженность экономически значимыми патогенами образцов из разных питомников может дать в будущем объективную картину санитарного состояния насаждений винограда обширной территории Европейской равнины.
По мере становления коллекции в неё были также включены формы с выдающимися технологическими качествами (для столовых и технических сортов, напр., «Каберне Совиньон», «Мускат белый», «Кишмиш черный» (= «Шуварганы») и др.), хотя и более теплолюбивые и/или более поздние по созреванию. Такие формы обогатят коллекцию, хотя их выращивание в северной зоне подразумевает только защищенный или условно-защищённый грунт.
Отдельно отметим, — некоторые клоны винограда поддерживаются нами в представленной in vitro коллекции десятки лет. Так сорт «Подарок Магарача» (фото 10) — с 1982!!! года (Бургутин А.Б., Бутенко Р.Г., Катаева Н.В., Голодрига П.Я. — «Быстрое клональное размножение виноградного растения» // Сельскохозяйственная биология, 1983, № 7, с 48-50); сорт «Муромец» — с 2006 г (введён в культуру нашей дипломанткой Натальей Александровной Кузововой и высажен в открытый грунт в Подмосковье). Некоторые аспекты работы отражены в публикации 1991 года (Бургутин А.Б., — Микроклональное размножение винограда/Сборник: Биология культивируемых клеток и биотехнология растений, М., «Наука», 1991, с. 216-220). Эта работа 80-90 годов с привлечение материала Института им. В.Е. Таирова (г. Одесса) и других учреждений (краткое упоминание в опубликованных материалах конференции Института фитопитологии (ВНИИФ) 2014 года: «Контаминация растений фитопатогенными микроорганизмами и оздоровление в культуре in vitro » — Бургутин А.Б., Волкова Л.А., Кузовова Н.А., Игнатов А.Н., Марченко А.О., Милкус Б.Н., Сопин А.И., Сусов В.И., Терешонок Д.В., Феоктистова Н.В., Чирков С.Н. // Защита картофеля, 2014, № 2, с. 9-11) позволила нам начать проект по созданию коллекции in vitro сортов культурного винограда со спецификой для северных территорий.
При создании этого проекта мы ориентировались на любительское (частное) виноградарство Нечернозёмной зоны России. При выборе сортов для коллекции главным критерием был вкус ягод (хотя это и субъективный критерий до некоторой степени); полученный исходный материал в виде черенков и саженцев проверяется в ИФР РАН на подтверждение сортности (урожай в горшочной культуре — фото 3 и 4). Другие критерии выбора материала для этого проекта: раннеспелость и устойчивость к морозу и болезням; эти важные параметры приведены по данным сайта https://vinograd.info/ и опубликованным материалам подмосковных виноградарей — членов общества МОИП.
Растения представленной коллекции in vitro поддерживаются и размножаются микрочеренкованием в пробирочной культуре — фото 10)
Детальная методика работы с коллекцией in vitro будет представлена нами в периодической печати.
Материал Таблицы, представленной ниже, изменяется по мере работы с коллекцией растений.
Примечания к таблице:
* Литература — каталоги, биология вида, селекционные аспекты, характеристика сортов и гибридных форм, анализ на патогенез, методические приёмы культуры in vitro:
- Трошин Л.П., Радчевский П.П. — «Виноград. Иллюстрированный каталог», изд. «Феникс», Ростов-на-Дону, 2010, 271 с.
- Трошин Л.П. — «Ампелография и селекция винограда», изд. цех «Вольные мастера», Краснодар, 1999, 138 с
- Докучаева Е.Н., Комарова Е.С. и др. — «Сорта винограда», изд. «Урожай», Киев, 1986, 268 с.
- Лойко Р.Э. «Северный виноград», Изд. дом МСП, М., 2011, 256 с.
- Скробишевский В.Я., Потебня А.А. — «Руководство по виноградарству» (по изданию 1895 года) —изд «Фитон» Москва, 2010, 447 с.
- Мержаниан А.С. «Виноградарство» — М. «Колос»-1967, 464 с.
- Сайт: <vinograd.info>.
- Сайт МОИП с лекцией Сопина А.И.: http://sad-moip.msu.ru/?p=2909
- Бутенко Р.Г. «Биология клеток высших растений in vitro и биотехнологии на их основе» М, ФБК-ПРЕСС, 1999, 159 с.
- Кухарчик Н.В., Кастрицкая М.С., Семенас С.Э.и др. — «Размножение плодовых и ягодных растений в культуре in vitro», Минск, «Бел. Наука», 2016, 208 с.
- Катаева Н.В., Бутенко Р.Г. «Клональное микроразмножение растений». М.: «Наука», 1983, 96 с.
- Голодрига П.Я., Зленко В.А., Чекмарёв Л.А. и др. «Методические рекомендации по клональному микроразмножению винограда». Ялта, 1986, 56 с.
- Бургутин А.Б. «Микроклональное размножение винограда» / Сборник: Биология культивируемых клеток и биотехнология растений. Ред Бутенко Р.Г./ М. «Наука», 1991, стр. 216-220.
- Nourolah Soltani, Kristian A. Stevens, Vicki Klaassen, Min-Sook Hwang, Deborah A. Golino and Maher Al Rwahnih — «Quality Assessment and Validation of High-Throughput Sequencing for Grapevine Virus Diagnostics» // Viruses 2021, 13, 1130, pp 1 — 16. https://doi.org/10.3390/v13061130
- «Plant Tissue Culture Concepts and Laboratory Exercises» (Edited by Robert N. Trigiano and Dennis J. Gray) — «CRC Press» — Boca Raton, New York, London, Tokyo — 1996, 374 Р.
- Michael A. Dirr, Charless W, Heuser, Jr — «The Reference Manual of Woody Plant Propagation: From Seed to Tissue Culture» — «Timber Press» — Portland, London — 2006, 410 Р.
- Из популярной литературы доступны книги Н. И. Курдюмова по культуре винограда в любительском саду (всегда в наличии в книжном маг. «Библио-Глобус»; Москва, ул. Мясницкая).
** Сорта категории «селекционные достижения 2019 и 2020 годов», виноград:
https://gossortrf.ru/wp-content/uploads/2019/07/REESTR_2019-3.pdf (стр. 319-323).
https://gossortrf.ru/wp-content/uploads/2020/03/FIN_reestr_dop_12_03_2020.pdf (стр. 426-431).
*** Регионы и города поступления материала от частных поставщиков обозначены цифрой:
1 — Москва (МОИП, выставка- 1а).
2 — Московская обл. (Зеленоград — 2а, Гусь Хрустальный — 2б, Петров Ю.В.— 2в),
3 — Белгородская обл.
4 — Волгоградская обл.
5 — Воронежская обл.
6 — Екатеринбург.
7 — Краснодарский край,
8 — Новосибирская обл.
9 — Полтава (Украина).
10 — Ростовская обл.
11 — Саратовская обл.
12 — Свердловская обл.
13 — Ставропольский край.
14 — Таджикистан (Курган Тюбе).
15 — Тверская обл.
16 — Тульская обл.
17 — Челябинская обл.
**** Крупные питомники и торговые организации по продажи растений обозначены заглавной буквой:
А — «Подворье» (Москва, ул. Комдива Орлова, д 6).
Б — Агрофирма «Поиск» (Московская обл., Быково).
В — «Сады России» (Челябинская обл.).
Г — «Беккер» (г. Смоленск),
Д — «Фанагория сад» (Краснодарский край, тел: +7 (8614) 83-87-81).
Е — «Кинель» (Самарская обл.).
Ж — «Русский сад» (Московская обл., Раменский р-н).
З — «Фитогенетика» (Тула).
И — Крым, «Магарач».
*****Диагностика болезней (Эта позиция в разработке):
Предварительно для диагностики болезней укажем:
- Проанализирована часть материала на микоплазму (PCR; выполнено в Казанском филиале РАН, Черновым В.М. и Музыкантовым А.А.); эти данные выделены в Таблице синим шрифтом;
- Проведён анализ (ИФА) на вирус скручивания листьев — GLRaV-1+3 (1+3 штаммы) и вирус короткоузлия — GFLV — около 60 проб от исходных растений и от клонов in vitro, на оба вируса; анализ проведен Игнатовым А.Н. (ФГАОУ высшего образования «Российский университет дружбы народов»); в Таблице не отражено дублирование по пробам при анализе ИФА и/или ПЦР для конкретных образцов (в ячейках Таблицы: исходный материал обозначен — «исход»; меристемные клоны — « in vitrо», даны зелёным шрифтом);
- Определённо можно утверждать — с помощью ИФА обнаружен вирус скручивания листьев (штамм 3) только у одного образца исходного материала — сорта «Алёшенькин» (обозначено в табл — (+)исход ).
От этого зараженного, по предварительным данным, клона сорта «Алёшенькин», получены меристемные линии растений in vitro (фото 8). У трёх линий из этой группы с помощью PCR показано отсутствие вируса скручивания листьев (штамм 3 GLRaV вируса); этот последний анализ по сорту «Алёшенькин» проведен сотрудником ИФР РАН Денисом Беляевым; - Для сорта «Подарок Магарача» проведён ПЦР анализ растений in vitro Милкусом Б.Н. с сотрудниками (г. Одесса, Украина) в 2006 г. на наличие 5 экономически значащих вирусов (в таблице обозначено: +++++).
Зеленым шрифтом в Таблице представлено:
Меристемные линии in vitro цифрой (шт.);
диагностика на наличие вирусов у меристемных линий:ИФА(-) и ПЦР(-);
также зелёным шрифтом с пятью плюсами (+++++) представлен анализ на пять значащих вирусов для in vitro клона «Подарок Магарача».
Cиним шрифтом в Таблице даны сведения по анализу на микоплазму.
Красным шрифтом в Таблице отмечен единственный случай обнаружения вируса на данный момент (GLRaV-3 вирус скручивания листьев исходного клона сорта «Алёшенькин» из Подмосковья), — обозначен как (+) исход.
Незаполненные ячейки Таблицы означают отсутствие данных на осень 2021 года.
