УДК 634.1/.7;57.086.13;57:536.483;606:57.082.26

СОЗДАНИЕ КОЛЛЕКЦИИ IN VITRO ДИКОРАСТУЩИХ ВИДОВ BERBERIS SP.

Наталья Владимировна Ромаданова, Светлана Александровна Мишустина, Лаззат Наушабаевна Карашолакова, Молдир Маликовна Аралбаева, Избасар Рахимбаевич Рахимбаев, Светлана Вениаминовна Кушнаренко

РГП «Институт биологии и биотехнологии растений» КН МОН РК
Республика Казахстан, г. Алматы, 050040, ул. Тимирязева 45
nata_romadanova@mail.ru

Создана коллекция in vitro 59 форм 10 дикорастущих видов барбариса из АО «Лесной питомник», Карагандинского государственного университета, дендрария алтайского ботанического сада, поймы рек Большая Алматинка, Или, Чарын, Зеравшан. Для введения в культуру in vitro использовали побеги, пророщенные из семян барбариса: 1– форма Berberis amurensis Rupr., 12 – B. iliensis M. Pop, 27 – B. integerrima Bunge, 1 – B. koreana Palib., 1 – B. nummularia Bge., 2 – B. oblonga (Regel) C.K.Schneid., 1 – B. sibirica Pall., 12 – B. sphaerocarpa Kar. et Kir., 1 – B. thunbergii DC., 1 – B. vulgaris L. Семена всех видов, кроме B. koreana, B. sphaerocarpa, B. vulgaris сразу после сбора прорастали на 7-22 сутки во влажном перлите, лабораторная всхожесть составила от 66,2-95,6%. Для прорастания семян трех вышеуказанных форм необходима была стратификация во влажном перлите в течение 2 месяцев при температуре 4°С, лабораторная всхожесть при этом составила от 22,2 до 100%. Пророщенные побеги обрабатывали раствором коммерческого отбеливателя «Белизна», разбавленного 1:1, в течение 10 мин и размножали на питательной среде Мурасиге и Скуга (МС) с 30 г/л сахарозы, 1,0 мг/л 6-бензиламинопурина (БАП), 0,01 мг/л индолилмасляной кислоты (ИМК), 1,75 г/л джелрайта, 4 г/л агара, рН 5,7. У B. sphaerocarpa, показавшего низкий процент всхожести даже после стратификации, побеги in vitro получали также из зародышей, которые изолировали из семян и помещали на вышеуказанную среду, после чего было отмечено 100% прорастание. Растения in vitro, полученные из семян и зародышей, проверяли на наличие эндофитной инфекции на специализированной среде 523 для роста бактерий и грибов, в состав которой входили: 10 г/л сахарозы, 8 г/л гидролизата казеина, 4 г/л дрожжевого экстракта, 2 г/л KH₂PO₄, 0,15 г/л MgSO₄•7H₂O, джелрайт 6 г/л, рН 6,9. При этом 19,6% растений, освобожденные от инфекции, успешно развивались в условиях in vitro. Для дальнейшего клонального микроразмножения были протестированы 16 вариантов питательных сред, оптимальной являлась среда МС с 30 г/л сахарозы, с удвоенной концентрацией хелата железа, 0,8 мг/л БАП, 1 мг/л гибберелловой кислоты, 0,02 мг/л ИМК, 1 мг/л аскорбиновой кислоты, 2 мг/л пантотената кальция, 1,75 г/л джелрата, 4 г/л агара, рН 5,7. Созданная коллекция барбариса in vitro будет использована для создания криогенного банка, а также для закладки элитных питомников и для международного обмена генетическими ресурсами.

Ключевые слова: барбарис; семена; зародыши; культура органов и тканей; асептическая коллекция; криобанк.

Romadanova N.V., Mishustina S.A., Karasholakova L.N., Aralbayeva M.M., Rakhimbayev I.R., Kushnarenko S.V.  In vitro collection of wild Berberis species // Bull. of the State Nikita Botan. Gard. – 2016. – № 121. – Р. 69-76.

There is in vitro collection that includes 59 forms of 10 wild barberry from JSC «Forest nursery», Karaganda State University, Altai botanical garden arboretum, Bolshaya Almatinka, Ili, Charyn and Zeravshan floodplains. Shoots germinated from barberry seeds were used for an introduction into in vitro culture: Form 1 Berberis amurensis Rupr., 12 – B. iliensis M. Pop, 27 – B. integerrima Bunge, 1 – B. koreana Palib., 1 – B. nummularia Bge., 2 – B. oblonga (Regel) C.K.Schneid., 1 – B. sibirica Pall., 12 – B. sphaerocarpa Kar. et Kir., 1 – B. thunbergii DC., 1 – B. vulgaris L. Seeds of all species except B. koreana, B. sphaerocarpa, B. vulgaris have germinated immediately in wet perlite in 7-22 days after harvesting, the laboratory germination ranged from 66.2% to 95.6%. The stratification in moist perlite for 2 months at 4°C was necessary for seed germination of 3 forms mentioned above and the laboratory germination thereby ranged from 22.2% to 100%. Germinated seedlings were treated with commercial bleach «Belizna» diluted 1:1 for 10 min and were propagated on Murashige and Skoog nutrient medium (MS) with 30 g/l sucrose, 1.0 mg/l 6-benzylaminopurine (BAP), 0.01 mg/l indole butyric acid (IBA), 1.75 g/l gelrite, 4 g/l agar, pH 5.7. In vitro Berberis sphaerocarpa shoots that showed low germination rate even after stratification were also obtained from embryos that were isolated from the seeds and placed on the medium described above, then 100% germination was observed. In vitro plants derived from the seeds and the embryos were tested for endophytic infection on 523 specialized medium for the growth of bacteria and fungi consisting of 10 g/l sucrose, 8 g/l casein hydrolyzate, 4 g/l yeast extract, 2 g/l KH₂PO₄, 0,15 g/l MgSO₄•7H₂O, 6 g/l gelrite, pH 6.9. Thus, 19.6% of infection-free plants successfully developed under in vitro conditions. Sixteen nutrient medium variants were tested for clonal micropropagation and MS medium was optimal with 30 g/l sucrose, double concentration of MS iron, 0.8 mg/l BAP, 1 mg/l gibberellic acid, 0.02 mg/l IBA, 1 mg/l ascorbic acid, 2 mg/l calcium pantothenate, 1.75 g/l gelrite, 4 g/l agar, pH 5.7. Established in vitro barberry collection will be used for the creation of a cryogenic bank, as well as for setting up elite nurseries and for the international exchange of genetic resources.

Key words: barberry; seeds; embryos; tissue and organ culture; aseptic collection; cryobank.