vestibИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Biological Series1029-89402524-230XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1029-8940-2021-66-2-176-185vestib-743Research ArticleСтатьиОсобенности прорастания семян и развития проростков дерезы русской (Lycium ruthenicum Murr.) в лабораторных условиях и в культуре in vitroFeatures of seed growth and development of sproutings of the russian dereza (Lycium ruthenicum Murr.) under laboratory conditions and in culture in vitroСедунЕ. А.SedunE. A.

Седун Екатерина Анатольевна, мл. науч. сотрудник

ул. Сурганова, 2в, 220012, г. Минск

Ekaterina A. Sedun, Junior Researcher

2v, Surganov Str., 220012, Minsk

krvvj.mhr@rambler.ruАбдирахимоваС. Ш.AbdirahimovaS. Sh.

Абдирахимова Сайёра Шодиёровна, базовый докторант

ул. Университетская, 4, 100174, г. Ташкент

Sayyora Sh. Abdirahimova, Basic Doctoral Student

4, Universitetskaya Str., 100174, Tashkent

s.abdiraximova@mail.ruЗубаревА. В.ZubarevA. V.

Зубарев Андрей Васильевич, науч. сотрудник

ул. Сурганова, 2в, 220012, г. Минск

Andrey V. Zubarev, Researcher

2v, Surganov Str., 220012, Minsk

av.zubarev01@gmail.comСпиридовичЕ. В.SpiridovichE. V.

Спиридович Елена Владимировна, канд. биол. наук, доцент, заведующий лабораторией

ул. Сурганова, 2в, 220012, г. Минск

Elena V. Spiridovich, Ph. D. (Biol.), Associate Professor, Head of the Laboratory

2v, Surganov Str., 220012, Minsk

a.spirydovich@gmail.comРешетниковВ. Н.ReshetnikovV. N.

Решетников Владимир Николаевич, академик, д-р биол. наук, профессор, заведующий отделом

ул. Сурганова, 2в, 220012, г. Минск

Vladimir N. Reshetnikov, Academician, D. Sc. (Biol.),Professor, Head of the Department

2v, Surganov Str., 220012, Minsk

V.Reshetnikov@cbg.org.byШеримбетовС. Г.SherimbetovS. G.

Шеримбетов Санжар Гулмирзоевич, д-р биол. наук, профессор, заведующий лабораторией

ул. М. Улугбека, 83, 100125, г. Ташкент

Sanjar G. Sherimbetov, D. Sc. (Biol.), Professor, Head of the Laboratory

83, Mirzo Ulugbek Str., 100125, Tashkent

sanjarbeksherimbetov@gmail.comНазироваЭ. Р.NazirovaE. R.

Назирова Эльмира Рахимбердиевна, канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник

ул. М. Улугбека, 83, 100125, г. Ташкент

Elmira R. Nazirova, Ph. D. (Biol.), Senior Researcher

83, Mirzo Ulugbek Str., 100125, Tashkent

info@biochem.uzЦентральный ботанический сад НАН БеларусиCentral Botanical Garden of the National Academy of Sciences of BelarusНациональный университет Узбекистана имени Мирзо УлугбекаNational University of Uzbekistan named after Mirzo UlubekИнститут биоорганической химии им. академика А. С. Садыкова АН РУзInstitute of Bioorganic Chemistry named after Acad. A. S. Sadykov of the Academy of Sciences of Uzbekistan202111052021662176185Copyright © Седун Е.А., Абдирахимова С.Ш., Зубарев А.В., Спиридович Е.В., Решетников В.Н., Шеримбетов С.Г., Назирова Э.Р., 20212021Седун Е.А., Абдирахимова С.Ш., Зубарев А.В., Спиридович Е.В., Решетников В.Н., Шеримбетов С.Г., Назирова Э.Р.Sedun E.A., Abdirahimova S.S., Zubarev A.V., Spiridovich E.V., Reshetnikov V.N., Sherimbetov S.G., Nazirova E.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestibio.belnauka.by/jour/article/view/743

Дереза русская (Lycium ruthenicum Murr.) – кустарниковое растение, распространившееся на территории Аральского моря, высохшего вследствие высокой засоленности почвы и сухого и резко-континентального климата. Собраны плоды и изучены особенности прорастания семян галофита дерезы русской (Lycium ruthenicum Murr.) в стерильных и нестерильных условиях. Для проращивания годичных семян данного вида оптимальными являются 16-часовой фотопериод и температура 25 °С. Всхожесть семян в нестерильных условиях составила: у четырехгодичных – 46 %; у двухгодичных – 83; у одногодичных – 96 %. Показано, что растения L. ruthenicum сохраняют всхожесть до 4 лет и более, на основании чего семена данного вида были отнесены нами к истинно-ортодоксальным. При введении в культуру in vitro установлено, что многоступенчатая стерилизация значительно снижает жизнеспособность семян и проростков Lycium ruthenicum, а следовательно, и их всхожесть (почти на 40 %). Оптимальной средой для стабильного развития микропобегов (без аномалий, без каллусообразования и инициации корнеобразования) оказалась питательная среда Мурасиге–Скуга (МС) с добавлением 1,0 мг/л 6-бензиламинопурина, без сахарозы. Для поддержания образцов коллекции in vitro использовали половинную среду МС без гормонов, без сахарозы, пониженную положительную температуру (4 °С), освещенность ~500 лк и фотопериод 8 ч. Установлено, что образцы Lycium ruthenicum могут быть использованы для разработки методов клонального микроразмножения; генотипирования образцов и выявления молекулярных биомаркеров устойчивости растений к засоленности почвы; морфо-биологического изучения ex vitro растений, устойчивых к соляному стрессу.

Russian dereza (Lycium ruthenicum Murr.) is a shrub plant that spreads on the territory of the dried Aral Sea in conditions of high soil salinity, dry and sharply continental climate. The fruits were collected and the features of germination of seeds of the russian dereza halophyte (Lycium ruthenicum Murr.) Under sterile and non-sterile conditions were studied. The optimal temperature and illumination regime for the germination of annual seeds of this species is a 16-hour photoperiod and a temperature of 25 °C, the germination of seeds in nonsterile conditions was: 4-year-old – 46 %; 2-year – 83; one-year – 96 %. It has been shown that L. ruthenicum plants remain viable for up to 4 years or more, on this basis, we attributed the seeds of this species to truly orthodox. When introduced into culture in vitro, it has been shown that multi-stage sterilization significantly reduces the viability of seeds and seedlings of Lycium ruthenicum Murr., which leads to a decrease in seed germination by up to 40 %. The optimal nutrient medium for the stable development of microshoots without anomalies, callus formation and initiation of root formation was MS with the addition of 1.0 mg/l 6-BAP to the nutrient medium, without sucrose. Maintaining the samples in the in vitro collection is carried out on a half-MS medium without hormones, without sucrose at a low positive temperature of 4 °C, illumination of ~500 lx and a photoperiod of 8 hours. The samples of L. ruthenicum in vitro can be used to develop methods of clonal micropropagation; for genotyping of samples and identification of molecular biomarkers of plant resistance to soil salinity; in the ex vitro morpho-biological study of plants resistant to salt stress.

территория высохшего Аральского морядереза русская (Lycium ruthenicum Murr.)плодысеменавсхожесть семянкультура in vitroterritory of the dried up Aral Searussian dereza (Lycium ruthenicum Murr.)Fruitsseedsseed germinationin vitro cultureReferencesНиколаева, М. Г. Справочник по проращиванию покоящихся семян / М. Г. Николаева, М. В. Разумова, В. Н. Гладкова. – Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1985. – 348 с.Nikolaeva M. G., Razumova M. V., Gladkova V. N. Reference book on dormant seed germination. Leningrad, Nauka. Leningradskoe otdelenie Publ., 1985. 348 p. (in Russian).Фирсова, М. К. Методы определения качества семян / М. К. Фирсова. – изд. 2-е, переработ. и доп. – М. : Сельхозгиз, 1959. – 351 с.Firsova M. K. Methods for determining the quality of seeds. 2nd ed. Moscow, Sel’khozgiz Publ., 1959. 351 p. (in Russian).Гранитова, О. Н. Влияние температуры и влажности на прорастание семян некоторых среднеазиатских растений / О. Н. Гранитова // Тр. Ин-та ботаники Акад. наук Узбек. ССР. – 1955. – № 3. – С. 63–101.Granitova O. N. Influence of temperature and humidity on seed germination of some Central Asian plants. Trudy Instituta botaniki Akademii nauk Uzbekskoi SSR [Proceedings of the Institute of Botany of the Academy of Sciences of the Uzbek SSR], 1955, no. 3, pp. 63‒101 (in Russian).Сарабиева, Ш. У. Биоэкологические особенности и ценопопуляционная характеристика Astragalus centralis E. Sheld. в условиях Юго-Западного Кызылкума : автореф. дис. … канд. биол. наук : 03.00.05 / Ш. У. Сарабиева ; Акад. наук Респ. Узбекистан, Науч.-производ. центр «Ботаника». ‒ Ташкент, 2009. ‒ 21 с.Sarabieva Sh. U. Bioecological features and cenopopulation characteristics of Astragalus centralis E. Sheld. in the conditions of Southwest Kyzyl Kum. Absract of Ph. D. diss. Tashkent, 2009. 21 p. (in Russian).Флора СССР : в 30 т. / гл. ред. В. Л. Комаров. ‒ Л. : Изд-во Акад. наук СССР, 1955. ‒ Т. 22. ‒ 861 с.Flora URSS (Flora Unions Rerumpublicarum Sovieticarum Socialisticarum). Vol. 22. Leningrad, USSR Academy of Sciences Publishing House, 1955. 861 p. (in Russian).Флора Узбекистана : в 6 т. / гл. ред. Р. Р. Шредер. ‒ Ташкент : Изд-во Узб. филиала Акад. наук СССР, 1961. ‒ Т. 5. ‒ 668 с.Flora of Uzbekistan. Vol. 5. Tashkent, Publishing house of the Uzbek branch of the USSR Academy of Sciences, 1961. 668 p. (in Russian).Экологическая анатомия пустынных растений Средней Азии : в 3 т. / А. А. Бутник [и др.]. – Ташкент : Фан, 1991. ‒ Т. 1 : Деревья, кустарники, кустарнички. – 145 c.Butnik A. A., Nigmanova R. N., Paizieva S. A., Saidov D. K. Ecological anatomy of the desert plants of Central Asia. Vol. 1. Trees, shrubs, shrubs. Tashkent, Fan Publ., 1991. 145 p. (in Russian).Деревья и кустарники СССР. ‒ М.–Л. : изд-во Акад. наук СССР., 1962. ‒ Т. VI. ‒ С. 380.Trees and bushes of the USSR. Moscow – Leningrad, 1962, vol. VI, p. 380. (in Russian).Abdirahimova, S. Sh. Lycium ruthenicum Murr. dated in the Southern Aral and Aral Sea regions. The amount of chemical elements contained in the vegetative and generative organs of the plant / S. Sh. Abdirahimova, S. G. Sherimbetov // J. Crit. Rev. ‒ 2020. ‒ Vol. 7, N 9. ‒ Р. 153–156. https://doi.org/10.31838/jcr.07.09.29Abdirahimova S. Sh., Sherimbetov S. G. Lycium ruthenicum Murr. dated in the Southern Aral and Aral Sea regions. The amount of chemical elements contained in the vegetative and generative organs of the plant. Journal of Critical Reviews, 2020, vol. 7, no. 9, pp. 153‒156. https://doi.org/10.31838/jcr.07.09.29The effects of exogenous antioxidant germanium (Ge) on seed germination and growth of Lycium ruthenicum Murr subjected to NaCl stress (in Chinese) / Y. Liu [et al.] // Environ. Technol. ‒ 2016. ‒ Vol. 37, N 8. ‒ P. 909‒919. https://doi.org/10.1080/09593330.2015.1091512Liu Y., Hou L. Y., Li Q. M., Jiang Z. P., Liu D., Zhu Y. The effects of exogenous antioxidant germanium (Ge) on seed germination and growth of Lycium ruthenicum Murr subjected to NaCl stress (in Chinese). Environmental Technology, 2016, vol. 37, no. 8, pp. 909‒919. https://doi.org/10.1080/09593330.2015.1091512Бутенко, Р. Г. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнологии на их основе / Р. Г. Бутенко. – М. : ФБК-ПРЕСС, 1999. – 158 с.Butenko R. G. Biology of cells of higher plants in vitro and biotechnology on their basis. Moscow, FBK-PRESS Publ., 1999. 158 p. (in Russian).Способ выращивания посадочного материала: пат. 2485755 РФ, МПК А 01 G 01/00 / А. И. Сиволапов, Т. Е. Галдина, Т. М. Табацкая, О. С. Машкина ; заявитель Общество с ограниченной ответственностью «ИНВИТРО» ; заявил : 28.10.2011 ; опубл. 21.09.2011.Sivolapov A. I., Galdina T. E., Tabatskaya T. M., Mashkina O. S. Method of growing planting material. Patent USSR No. 2485755, 2011. (in Russian).Bonner, F. T. Storage of seeds: potential and limitations for germplasm conservation / F. T. Bonner // Forest Ecol. Management. ‒ Vol. 35, N 1‒2. ‒ Р. 35–43. https://doi.org/10.1016/0378-1127(90)90230-9Bonner F. T. Storage of seeds: potential and limitations for germplasm conservation. Forest Ecology and Management, 1990, vol. 35, no. 1‒2, pp. 35–43. https://doi.org/10.1016/0378-1127(90)90230-9Тихонова, В. Л. Долговременное хранение семян дикорастущих растений в Главном Ботаническом саду РАН / В. Л. Тихонова, И. А. Смирнов // Репродуктивная биология редких и исчезающих видов растений : тез. докл. Всерос. науч. конф. (21‒24 июня 1999 г., Сыктывкар) / редкол. : Ю. М. Фролов (отв. ред.) [и др.]. ‒ Сыктывкар, 1999. ‒ С. 56–57.Tikhonova V. L., Smirnov I. A. Long-term storage of seeds of wild plants in the Main Botanical Garden of the Russian Academy of Sciences. Reproduktivnaya biologiya redkikh ischezayushchikh vidov rastenii: tezisy dokladov Vserossiiskoi nauchnoi konferentsii (21‒24 iyunya 1999 goda, Syktyvkar) [Reproductive biology of rare endangered plant species: abstracts of the All-Russian scientific conference (June 21‒24, 1999, Syktyvkar)]. Syktyvkar, 1999, pp. 56–57 (in Russian).Murashige, T. A revised medium for rapid growth and bio-assays with tobacco tissue cultures / T. Murashige, F. Skoog // Physiol. Plant. ‒ 1962. ‒ Vol. 15, N 3. ‒ Р. 473—497. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.xMurashige T., Skoog F. A revised medium for rapid growth and bio-assays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum, 1962, vol. 15, no. 3, pp. 473‒497. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1962.tb08052.xОрлова, С. Ю. Биологические особенности и селекционная ценность сортов вишни в условиях СевероЗапада России : автореф. дис. … канд. биол. наук : 06.01.05 / С. Ю. Орлова ; Всерос. науч.-исслед. ин-т растениеводства им. Н. И. Вавилова РАСХН. ‒ СПб., 2002. ‒ 20 с.Orlova S. Yu. Biological characteristics and breeding value of cherry varieties in the North-West of Russia: Absract of Ph. D. diss. St. Petersburg, 2002. 20 p. (in Russian).Сохранение вегетативно размножаемых культур в in vitro и криоколлекциях : метод. указания / сост. : С. E. Дунаева [и др.] ; под ред. Т. А. Гавриленко. ‒ СПб. : Гос. науч. учреждение Всерос. НИИ растениеводства им. Н. И. Вавилова Рос. акад. с.-х. наук, 2017. ‒ 64 с.Dunaeva S. E., Pendinen G. I., Antonova O. Yu., Shvachko N. A., Volkova N. N., Gavrilenko T. A. Preservation of vegetatively propagated cultures in in vitro and cryo collections. St. Petersburg, State Scientific Institution All-Russian Research Institute of Plant Industry named after N. I. Vavilov of the Russian Academy of Agricultural Sciences, 2017. 64 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.