ОПТИМИЗАЦИЯ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД ДЛЯ РАЗМНОЖЕНИЯ КАРТОФЕЛЯ IN VITRO

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация


Обеспечение страны ответственными семенами картофеля – стратегическая задача. Один из перспективных методов размножения качественного безвирусного семенного фонда картофеля – клональное микроразмножение. Многочисленными исследованиями определена основная роль химического состава питательной среды для получения микроклубней, необходимое условие создания которой – соблюдение баланса макроэлементов. Большое значение в интенсификации процесса размножения растений in vitro имеет подбор оптимального состава питательных сред, в том числе веществ гормональной природы и регуляторов роста. Микрорастения картофеля показывают высокую отзывчивость на введение в среду одновременно двух гормонов или регуляторов роста, например, индолилуксусной и гиббереллиновой кислот, 6-бензиламинопурина и кинетина. Для повышения коэффициента размножения используют стимулирующие препараты. Установлено эффективное действие Потейтина, Рэгги, Агромикса и других. Доказано положительное влияние витаминов в процессе роста и развития микрорастений картофеля: витамин В₁ усиливает рост корней, витамин С контролирует поступление воды в клетки, никотиновая кислота определяет окислительно-восстановительные процессы внутри клеток. Один из приемов усовершенствования технологии клонального микроразмножения – инокулирование микрорастений культурой ризосферных бактерий, бактериями рода Azospirillum, Streptomyces и другими. Важный этап получения качественного безвирусного материала – его стерилизация перед введением в культуру in vitro, для этого чаще всего используют химические вещества. Отдельная работа проводится в области ингибирования роста растений с помощью химических веществ различной природы и гормонов для сохранения коллекции микрорастений на долгий период.

Об авторах

Д. И Игнатьев

ФНЦ «Почвенный институт им. В.В. Докучаева»; ФГБОУ ВО Тверской государственный университет

Email: 2016vniimz-noo@list.ru
кандидат биологических наук Москва, Россия; Тверь, Россия

Е. А Подолян

ФНЦ «Почвенный институт им. В.В. Докучаева»

кандидат сельскохозяйственных наук Москва, Россия

Список литературы

  1. Барсукова Е.Н., Синчилова К.А., Шищенко Е.В. Модификация состава питательной среды для микроклонального размножения безвирусных растений картофеля (Solanum tuberosum L.) // Аграрная Россия. 2025. № 2. URL: http://www.agros.folium.ru/index.php/agros/article/view/3893.
  2. Barsukova E.N., Sinchilova K.A., Shishchenko E.V. Modifikaciya sostava pitatel’noj sredy dlya mikroklonal’nogo razmnozheniya bezvirusnyh rastenij kartofelya (Solanum tuberosum L.) // Agrarnaya Rossiya. 2025. № 2. URL: http://www.agros.folium.ru/index.php/agros/article/view/3893.
  3. Булдаков С.А., Ким К.Е. Использование гиббереллиновой кислоты при микроклональном размножении картофеля (Solanum tuberosum L.) в культуре in vitro // Journal of Agriculture and Environment. 2024. № 8 (48). С. 1–5. https://doi.org/10.60797/JAE.2024.48.10
  4. Buldakov S.A., Kim K.E. Ispol’zovanie gibberellinovoj kisloty pri mikroklonal’nom razmnozhenii kartofelya (Solanum tuberosum L.) v kul’ture in vitro // Journal of Agriculture and Environment. 2024. № 8 (48). S. 1–5. https://doi.org/10.60797/JAE.2024.48.10
  5. Бычкова О.В., Хлебова Л.П., Барышева Н.В. Среднесрочное хранение генофонда картофеля в культуре тканей in vitro // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2022. № 10 (216). C. 12–17. https://doi.org/10.53083/1996-4277-2022-216-10-12-17
  6. Bychkova O.V., Hlebova L.P., Barysheva N.V. Srednesrochnoe hranenie genofonda kartofelya v kul’ture tkanej in vitro // Vestnik Altajskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2022. № 10 (216). C. 12–17. https://doi.org/10.53083/1996-4277-2022-216-10-12-17
  7. Волков Д.В., Дауров Д.Л., Даурова A.К. и др. Получение микроклубней картофеля в жидкой питательной среде // Вестник Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наук. 2020. Т. 58. № 4. C. 432–442. https://doi.org/10.29235/1817-7204-2020-58-4-432-442
  8. Volkov D.V., Daurov D.L., Daurova A.K. i dr. Poluchenie mikroklubnej kartofelya v zhidkoj pitatel’noj srede // Vestnik Nacional’noj akademii nauk Belarusi. Seriya agrarnyh nauk. 2020. T. 58. № 4. C. 432–442. https://doi.org/10.29235/1817-7204-2020-58-4-432-442
  9. Гинс Е.М., Москалев Е.А., Поливанова О.Б. и др. Оценка содержания веществ с антиоксидантной активностью в образцах картофеля коллекции исходных родительских форм Федерального исследовательского центра картофеля имени А.Г. Лорха // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство. 2020. Т. 15. № 3. С. 242–252. https://doi.org/10.22363/2312-797X-2020-15-3-242-252
  10. Gins E.M., Moskalev E.A., Polivanova O.B. i dr. Ocenka soderzhaniya veshchestv s antioksidantnoj aktivnost’yu v obrazcah kartofelya kollekcii iskhodnyh roditel’skih form Federal’nogo issledovatel’skogo centra kartofelya imeni A.G. Lorha // Vestnik Rossijskogo universiteta druzhby narodov. Seriya: Agronomiya i zhivotnovodstvo. 2020. T. 15. № 3. S. 242–252. https://doi.org/10.22363/2312-797X-2020-15-3-242-252
  11. Зайцева М.И., Федорова Ю.Н., Федорова Л.Н. Оценка влияния аскорбиновой кислоты на развитие и продуктивность семенного картофеля в условиях Северо-Западного региона // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2025. № 3 (245). С. 15–22. https://doi.org/10.53083/1996-4277-2025-245-3-15-22
  12. Zajceva M.I., Fedorova Yu.N., Fedorova L.N. Ocenka vliyaniya askorbinovoj kisloty na razvitie i produktivnost’ semennogo kartofelya v usloviyah Severo-Zapadnogo regiona // Vestnik Altajskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2025. № 3 (245). S. 15–22. https://doi.org/10.53083/1996-4277-2025-245-3-15-22
  13. Каргаполова К.Ю., Ткаченко О.В., Бурыгин Г.Л. и др. Повышение эффективности микроразмножения картофеля при инокуляции ризосферными бактериями // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2022. № 26(5). С. 422–430. https://doi.org/10.18699/VJGB-22-52
  14. Kargapolova K.Yu., Tkachenko O.V., Burygin G.L. i dr. Povyshenie effektivnosti mikrorazmnozheniya kartofelya pri inokulyacii rizosfernymi bakteriyami // Vavilovskij zhurnal genetiki i selekcii. 2022. № 26(5). S. 422–430. https://doi.org/10.18699/VJGB-22-52
  15. Ким К.Е., Казанцева Е.А., Булдаков С.А. Опыт использования регулятора роста Вэрва-Ель в культуре картофеля in vitro. Мат. V Всер. науч.-практ. конф. Молодых ученых АПК «Актуальные вопросы развития отраслей сельского хозяйства: теория и практика». п. Рассвет: ООО «АзовПринт», 2023. С. 43–47.
  16. Kim K.E., Kazanceva E.A., Buldakov S.A. Opyt ispol’zovaniya regulyatora rosta Verva-El’ v kul’ture kartofelya in vitro. Mat. V Vser. nauch.-prakt. konf. molodyh uchenyh APK «Aktual’nye voprosy razvitiya otraslej sel’skogo hozyajstva: teoriya i praktika». p. Rassvet: OOO «AzovPrint», 2023. S. 43–47.
  17. Клементьева А.В. Спектрофотометрическое исследование процессов комплексообразования никотиновой кислоты с титаном (IV) в присутствии орто-аминофенола в связи с влиянием препарата на процессы жизнедеятельности и здоровья человека и контроля его потребления // Естественные науки. 2025 № 1 (18). С. 27–35. https://doi.org/10.54398/2500-2805.2025.18.1.004
  18. Klement’eva A.V. Spektrofotometricheskoe issledovanie processov kompleksoobrazovaniya nikotinovoj kisloty s titanom (IV) v prisutstvii orto-aminofenola v svyazi s vliyaniem preparata na processy zhiznedeyatel’nosti i zdorov’ya cheloveka i kontrolya ego potrebleniya // Estestvennye nauki. 2025 № 1 (18). S. 27–35. https://doi.org/10.54398/2500-2805.2025.18.1.004
  19. Клименков Ф.И., Мишанова Е.В., Клименкова И.Н. Импортозамещение в области семеноводства. Реалии сегодняшнего дня // Московский экономический журнал. 2021. № 11. С. 220–231. https://doi.org/10.24412/2413-046Х-2021-10648
  20. Klimenkov F.I., Mishanova E.V., Klimenkova I.N. Importozameshchenie v oblasti semenovodstva. Realii segodnyashnego dnya // Moskovskij ekonomicheskij zhurnal. 2021. № 11. S. 220–231. https://doi.org/10.24412/2413-046H-2021-10648
  21. Лекунович С.Н., Безрученок Н.Н., Шевчук Ю.В. Использование регуляторов роста в клональном микроразмножении картофеля // Вестник Могилевского государственного университета имени А.А. Кулешова. Серия естественных наук. 2023. № 1. С. 31–38.
  22. Lekunovich S.N., Bezruchenok N.N., Shevchuk Yu.V. Ispol’zovanie regulyatorov rosta v klonal’nom mikrorazmnozhenii kartofelya // Vestnik Mogilevskogo gosudarstvennogo universiteta imeni A.A. Kuleshova. Seriya estestvennyh nauk. 2023. № 1. S. 31–38.
  23. Луговцова С.Ю., Ступко В.Ю. Концентрация и соотношение ИУК и гиббереллиновой кислоты как факторы эффективности микроклонального размножения картофеля // Аграрный научный журнал. 2024. № 1. С. 32–38. https://doi.org/10.28983/asj.y2024i1pp32-38
  24. Lugovcova S.Yu., Stupko V.Yu. Koncentraciya i sootnoshenie IUK i gibberellinovoj kisloty kak faktory effektivnosti mikroklonal’nogo razmnozheniya kartofelya // Agrarnyj nauchnyj zhurnal. 2024. № 1. S. 32–38. https://doi.org/10.28983/asj.y2024i1pp32-38
  25. Луговцова С.Ю., Ступко В.Ю., Помыткин Н.С. Реакция районированных сортов картофеля на среды клубнеобразования in vitro // Аграрный научный журнал. 2022. № 5. С. 37–42. https://doi.org/10.28983/asj.y2022i5pp37-42
  26. Lugovcova S.Yu., Stupko V.Yu., Pomytkin N.S. Reakciya rajonirovannyh sortov kartofelya na sredy klubneobrazovaniya in vitro // Agrarnyj nauchnyj zhurnal. 2022. № 5. S. 37–42. https://doi.org/10.28983/asj.y2022i5pp37-42
  27. Макарчиков А.Ф. Биосинтез тиамина // Вестник Полесского государственного университета. Серия естественных наук. 2021. № 2. С. 34–53.
  28. Makarchikov A.F. Biosintez tiamina // Vestnik Polesskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya estestvennyh nauk. 2021. № 2. S. 34–53.
  29. Новиков О.О., Романова М.С., Леонова Н.И. и др. Изучение влияния различного состава питательных сред на растения картофеля сортов Памяти Рогачева и Кетский в культуре in vitro // Инновации и продовольственная безопасность. 2018. № 4 (22). С. 39–45.
  30. Novikov O.O., Romanova M.S., Leonova N.I. i dr. Izuchenie vliyaniya razlichnogo sostava pitatel’nyh sred na rasteniya kartofelya sortov Pamyati Rogacheva i Ketskij v kul’ture in vitro // Innovacii i prodovol’stvennaya bezopasnost’. 2018. № 4 (22). S. 39–45.
  31. Патент на изобретение 2785761 «Способ сохранения растений in vitro» (автор: Высоцкая О.Н.). Описание изобретения к патенту. Бюл. № 35. 12.12.2022. 5 с.
  32. Patent na izobretenie 2785761 «Sposob sohraneniya rastenij in vitro» (avtor: Vysockaya O.N.). Opisanie izobreteniya k patentu. Byul. № 35. 12.12.2022. 5 s.
  33. Патент на изобретение № 2767068 «Способ выращивания пробирочных растений картофеля, оздоровленного методом верхушечной меристемы на питательной среде с концентрацией комплекса витаминов 2,5 мг/л» (автор: Федорова Ю.Н., Лебедева Н.В., Федорова Л.Н.). Описание изобретения к патенту. Бюл. № 8. 16.03.2022. 7 с.
  34. Patent na izobretenie № 2767068 «Sposob vyrashchivaniya probirochnyh rastenij kartofelya, ozdorovlennogo metodom verhushechnoj meristemy na pitatel’noj srede s koncentraciej kompleksa vitaminov 2,5 mg/l» (avtor: Fedorova Yu.N., Lebedeva N.V., Fedorova L.N.). Opisanie izobreteniya k patentu. Byul. № 8. 16.03.2022. 7 s.
  35. Рябцева Т.В., Куликова В.И., Ходаева В.П. Оценка питательных сред при размножении сортов картофеля в культуре in vitro // Международный научно-исследовательский журнал. 2017. № 12-3 (66). С. 134–137. https://doi.org/10.23670/IRJ.2017.66.099
  36. Ryabceva T.V., Kulikova V.I., Hodaeva V.P. Ocenka pitatel’nyh sred pri razmnozhenii sortov kartofelya v kul’ture in vitro // Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel’skij zhurnal. 2017. № 12-3 (66). S. 134–137. https://doi.org/10.23670/IRJ.2017.66.099
  37. Симаков А.В., Логинов Ю.П., Симакова Т.В. Урожайность и качество семенных клубней сортов картофеля в условиях Западной Сибири. Тюмень: ГАУ Северного Зауралья, 2023. 154 с. URL: https://gausz.ru/nauka/setevyeizdaniya/2023/simakov.pdf.
  38. Simakov A.V., Loginov Yu.P., Simakova T.V. Urozhajnost’ i kachestvo semennyh klubnej sortov kartofelya v usloviyah Zapadnoj Sibiri. Tyumen’: GAU Severnogo Zaural’ya, 2023. 154 s. URL: https://gausz.ru/nauka/setevye-izdaniya/2023/simakov.pdf.
  39. Сомова Е.Н., Маркова М.Г., Власевская Е.А. Получение микроклубней картофеля на основе оптимизации условий культивирования in vitro // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2021. № 22(5). С. 682–688. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2021.22.5.682-688
  40. Somova E.N., Markova M.G., Vlasevskaya E.A. Poluchenie mikroklubnej kartofelya na osnove optimizacii uslovij kul’tivirovaniya in vitro // Agrarnaya nauka Evro-SeveroVostoka. 2021. № 22(5). S. 682–688. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2021.22.5.682-688
  41. Ткаченко О.В., Евсеева Н.В., Каргаполова К.Ю. и др. Повышение активности про/антиоксидантной системы микрорастений картофеля ризосферными бактериями в условиях аэропоники // Аграрный научный журнал. 2023. № 3. С. 65–72. https://doi.org/10.28983/asj.y2023i3pp65-72
  42. Tkachenko O.V., Evseeva N.V., Kargapolova K.Yu. i dr. Povyshenie aktivnosti pro/antioksidantnoj sistemy mikrorastenij kartofelya rizosfernymi bakteriyami v usloviyah aeroponiki // Agrarnyj nauchnyj zhurnal. 2023. № 3. S. 65–72. https://doi.org/10.28983/asj.y2023i3pp65-72
  43. Черкасова Н.Н., Жужжалова Т.П., Ткаченко О.В. Разработка оптимальных условий in vitro для повышения устойчивости регенерантов сахарной свёклы к засухе // Сахар. 2020. № 9. С. 50–52.
  44. Cherkasova N.N., Zhuzhzhalova T.P., Tkachenko O.V. Razrabotka optimal’nyh uslovij in vitro dlya povysheniya ustojchivosti regenerantov saharnoj svyokly k zasuhe // Sahar. 2020. № 9. S. 50–52.
  45. Широких И.Г., Мокрушина С.Э., Абубакирова Р.И. Бактеризация микрорастений картофеля in vitro ризобактерией Streptomyces повышает эффективность культивирования // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2024. № 25(5). С. 855–864. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2024.25.5.855-864
  46. Shirokih I.G., Mokrushina S.E., Abubakirova R.I. Bakterizaciya mikrorastenij kartofelya in vitro rizobakteriej Streptomyces povyshaet effektivnost’ kul’tivirovaniya // Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka. 2024. № 25(5). S. 855–864. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2024.25.5.855-864
  47. Электронный ресурс: https://specagro.ru/news/202307/fntp-v-ramkakh-podprogrammy-po-kartofelyu-dostignutykhoroshierezultaty. Date of access 25.06.2025
  48. Elektronnyj resurs: https://specagro.ru/news/202307/fntp-vramkakhpodprogrammy-po-kartofelyu-dostignuty-khoroshierezultaty. Date of access 25.06.2025
  49. Bihnchang-Ngwa L., Njualem D.K., Ambang E. et al. An Alternative Tissue Culture Media for Potato (Solanum tuberosum L.) Micro Propagation // International Journal of Sciences: Basic and Applied Research (IJSBAR). 2018. Vol. 39. No. 1. P. 194–201. http://gssrr.org/index.php?journal=JournalOfBasicAndApplied
  50. Buldakov S.А. Use of growth inhibitor chlormequat chloride in potato culture in vitro // E3S Web of Conferences: International Conference on Advances in Agrobusiness and Biotechnology Research. 2021. Vol. 285. P. 202. 03003. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202128503003
  51. Genene G., Mekonin W., Meseret C. et al. Protocol optimization for in vitro propagation of two Irish potato (Solanum tuberosum L.) varieties through lateral bud culture // African Journal of Plant Science. 2018. No. 12. P. 180–187. https:// doi.org/10.5897/AJPS2018.1661
  52. Kargapolova K.Y., Burygin G.L., Tkachenko O.V. et al. Effectiveness of inoculation of in vitrogrown potato microplants with rhizosphere bacteria of the genus Azospirillum. Plant Cell Tissue Organ Cult. 2020. No. 141. P. 351–359. https://doi.org/10.1007/s11240020017919.
  53. Munthali C., Kinoshita R., Onishi K. A model nutrition control system in potato tissue culture and its influence on plant elemental composition // Plants (Basel). 2022. No. 11(20). P. 2718. https://doi.org/10.3390/plants11202718.
  54. Naqqash T., Malik K.A., Imran A. et al. Inoculation with Azospirillum spp. acts as the liming source for improving growth and nitrogen use efficiency of potato // Front. Plant Sci. Sec. Crop and Product Physiology. 2022. Vol. 13. P. 1–13. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.929114
  55. Nasution M.W.A., Siregar L.A.M., Basyuni M. Optimization medium at the propagation and formation stage of micro tubers some varieties of potato // Indonesian Journal of Agricultural Research. 2025. No. 8(1). P. 9–16. https://doi.org/10.32734/injar.v8i1.16798
  56. Rijal H., Geng R., Wilken B. et al. Drug-Induced Rosacea: A Systematic Review. J Cutan Med Surg. 2024 Sep-Oct. № 28 (5). P. 496–497. https://doi.org/10.1177/12034754241265719
  57. Saidi A., Hajibarat Z. Phytohormones: plant switchers in developmental and growth stages in potato // Journal of Genetic Engineering and Biotechnology. 2021. Vol. 19. P. 7–17. https://doi.org/10.1186/s43141-021-00192-5
  58. Sevostyanova E.P., Akimova S.V., Sevostyanov M.A. et al. Obtaining micro cuttings of potatoes by clonal micropropagation // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020 All-Russian Conference with International Participation on Economic and Phytosanitary Rationale for the Introduction of Feed Plants. Bristol. 2021. V. 663. P. 012061. https://doi.org/10.1088/1755-1315/663/1/012061
  59. Soumare A., Diedhiou A.G., Arora N.K. et al. Potential role and utilization of plant growth promoting microbes in plant tissue culture. Front. Microbiol. 2021. No. 12. P. 649878. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.649878.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».