Криоконсервирование как метод сохранения отдельных видов плодово-ягодных культур и дикорастущих лекарственных растений

Авторы

  • Alexander V. Pavlov Федеральный исследовательский центр «Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И.Вавилова» (ВИР), г. Санкт Петербург
  • Vladimir G. Verzhuk Федеральный исследовательский центр «Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И.Вавилова» (ВИР), г. Санкт Петербург
  • Svetlana Yu. Orlova Федеральный исследовательский центр «Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И.Вавилова» (ВИР), г. Санкт Петербург
  • Olga Ye. Radchenko Федеральный исследовательский центр «Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И.Вавилова» (ВИР), г. Санкт Петербург
  • Maria V. Yerastenkova Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, г. Санкт Петербург
  • AleÑ…andra Sh. Dodonova Карагандинский государственный университет им. Е.А.Букетова, г. Караганда
  • Yelena A. Gavrilkova Карагандинский государственный университет им. Е.А.Букетова, г. Караганда
  • Maksim N. Sitnikov Федеральный исследовательский центр «Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И.Вавилова» (ВИР), г. Санкт Петербург
  • Galina I. Filipenko Федеральный исследовательский центр «Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И.Вавилова» (ВИР), г. Санкт Петербург
  • Sergey V. Murashev Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, г. Санкт Петербург

DOI:

https://doi.org/10.15407/cryo29.01.044

Ключевые слова:

криоконсервирование, вегетативные побеги, пыльца, семена, криопротекторы

Аннотация

ИÑÑледовано влиÑние криоконÑÐµÑ€Ð²Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð½Ð° показатели жизнеÑпоÑобноÑти черенков черной Ñмородины (Ribes nigrum L.), пыльцы черешни (Cerasus avium L. Moench), пыльцы Ñливы диплоидной Prunus rossica Erem. и Ñливы домашней Prunus domestica L., а также ÑемÑн дикораÑтущих лекарÑтвенных раÑтений: гармалы обыкновенной (Peganum hаrmala L.), пижмы улутавÑкой (Tanacetum ulutavicum Tzvel.) и Ñерпухи раÑÑеченной (Serratula dissecta Ledeb.). Показатель жизнеÑпоÑобноÑти  у черенков 5 Ñортов R. nigrum L. поÑле криоконÑÐµÑ€Ð²Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ ÑнизилÑÑ; у пыльцы 7 Ñортов C. avium (L.) (вÑего 17) увеличилÑÑ, у 6 не изменилÑÑ, у 4 уменьшилÑÑ; у 3 Ñортов P. rossica Erem. (вÑего 9 ) увеличилÑÑ, у 3 не изменилÑÑ,  у 3 уменьшилÑÑ; у 6 Ñортов P. domestica L. (вÑего 13) увеличилÑÑ, у 3 не изменилÑÑ, у 4 ÑнизилÑÑ; у Ñе-мÑн P. hаrmala L. не изменилÑÑ; у ÑемÑн S. dissecta Ledeb. увеличилÑÑ. Криопротекторы и отогрев: P. hаrmala L. – глицерин 100%, медленный отогрев; T. ulutavicum Tzvel. – Ñахароза 10%, медленный отогрев; S. dissecta Ledeb. – ДМСО 3%, быÑтрый отогрев.

 

Probl Cryobiol Cryomed 2019; 29(1): XXX–XXX

Библиографические ссылки

Angaskieva AS, Andreeva VY, Kalinkina GI, et al. [Researching chemical composition of Serratula coronata cultivated in Siberia]. Khimija Rastitel’nogo Syr’ya. 2003; (4): 47–50. Russian.

Belous AM, Grischenko VI. [Cryobiology]. Kyiv: Naukova dumka;1994. 430 p. Russian.

Daletskaya TV, Polyakova EN. [The effect of cryopreservation on seed germination and some aspects of metabolism.] Biofizika Zhivoy Kletki. 1994; 6: 81–5. Russian.

Dzyubenko NI. [Vavilov’s collection of cultivated plants: history and modernity] In: Preservation of biological diversity in Russia as a base for sustainable development and high technologies]. Moscow: GNU VSTISP Rosselkhozakademii; 2011. p. 80–109. Russian.

Dodonova ASh, Gavrilkova EA, Verzhuk VG. [Cryostorage of Serratula dissecta seed material]. In: [Biological features of medicinal and aromatic plants and their role in medicine. Collection of scientific papers of the international scientific-practical conference dedicated to the 85th anniversary of VILAR]. 2016 June 23-25, Moscow, Russia. Moscow: FGBNU VILAR; 2016. р. 46–9. Russian.

Fedosenko VA. [Use of ultralow temperatures for long-term seed storage (methods and practices)]. Bulletin VIR. 1978; 77: 53–7. Russian.

Forsline F, Towill LE, Waddell JW, et al. Recovery and longevity of cryopreserved dormant apple buds. Amer Soc Hort Sci. 1998; 123(3): 365–70. CrossRef

Gavrilkova EA, Dodonova A Sh, Verzhuk VG, et. al. [Low-temperature preservation of Peganum harmala seed material.] Bulletin of the Karaganda University. Biology. Medicine. Geography Series. 2015. (4): 17–23. Russian.

Grischenko VI. [Achievements and prospects of cryobiology development in Ukraine.] Problems of Cryobiology. 2005; 15(3): 231–40. Russian.

James ER. [Сell storage at low temperatures.] In: [Mantell SH., Smith H., editors. Plant biotechnology. 1983.].Translated from English. Moscow: Agropromizdat; 1987. p. 153-75. Russian.

Kiseleva AA, Verzhuk VG, Savelyev NI, et al. [Methods for monitoring genetic stability in fruit crop plants under cryopreservation]. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2012; 169: 280–8. Russian.

Maltseva MV. [Handbook on determining sowing qualities of medicinal plant seeds] Moscow: Medgiz; 1950. 56 p. Russian.

Molodkin VY. [Significance of seed moisture content in some cereals and grain legumes during their cryopreservation in liquid nitrogen]. Bulleten VIR 1986; 165: 22–4. Russian.

Mukhitdinov NM., Parshina GN. [Medicinal plants.] Almaty: Kazak Universiteti; 2002. 313 p. Russian.

Omura M, Sato Y, Seike K. Long-term preservation of Japanese pear seeds under extra-low temperatures. In: Akihama T, Nakajama K, editors. Long-term Preservation of Favourable Germplasm in Arboreal Crops. Rome: IBPGR; 1978. p. 26–30.

Pavlov NV. [The flora of Kazakhstan]. Alma-Ata: Izdatelstvo Akademii Nauk Kazakhstana; 1960. Vol.9. 639 p. Russian.

Pegg DE. Principles of cryopreservation. Methods Mol Biol. 2007; 368:39-57. CrossRef

Pegg DE. Principles of cryopreservation. Methods Mol Biol. 2015; 1257:3-19. CrossRef

Popov AS. [Сryopreservation of cultured cells]. In: Pinayev GP., Bogdanova MS, editors. [Methods for cell culturing]. St. Petersburg: Izdatel’stvo Politekhnicheskogo Universiteta; 2008. p. 236-50. Russian.

Reed BM. Plant cryopreservation: a practical guide. New York, NY: Springer; 2008. 532 p. CrossRef

Safina GF, Burmistrov LA. [Low-temperature and cryogenic storage of pear-tree (Pyrus L.) seeds]. Tsitologiya. 2004; 46(10): 851. Russian.

Sakai A, Noshiro M. Some factors contributing to the survival of crop seeds cooled to the temperature of liquid nitrogen. In: Frankel H, Hawkes JG, editors. Crop genetic resources for today and tomorrow. Cambridge; New York: Cambridge University Press; 1975. p. 317-26.

Stanwood P, Bass L. Ultracold preservation of seed germplasm. In: Li PH, Sakai A, editors. Plant cold hardiness and freezing stress. Mechanisms and crop implications. Cambridge: Academic press, Inc.; 1978.Vol.1; p. 361-71. CrossRef

Tikhonova NG, Filipenko GI, Verzhuk VG, et al. Strategy and methods of long-term storage of gene fond of plants. Problems of Cryobiology. 2008; 18 (2): 227.

Udolskaya NL. [Methodology of biometric calculations.] Alma-Ata: Nauka; 1976. 45 p. Russian.

Verzhuk, VG, Pavlov AV, Murashev SV, et al. [The regulating role of cryoprotectants and antioxidants during the storage of fruit and berry plant germplasm.] Mezhdunarodnyy Nauchno-Issledovatelskiy Zhurnal. 2016; (11 Pt 2): 115–8. Russian.

Verzhuk VG, Zhestkov AS, Kotov VM, et al. Perspectives of using cryopreservation for pear (Pyrus L.) shoots preserved in liquid nitrogen vapours. Problems of Cryobiology. 2012; 22(3): 255.

Verzhuk VG, Pavlov AV, Dzyubenko NI, et al. [Cryopreservation in liquid nitrogen as a promising method of preserving the plant biodiversity of drupe and pome fruit crops]. Plodovodstvo I Yagodovodstvo Rossii. 2017; 48(1): 33–6. Russian.

Verzhuk VG, Filipenko GI, Safina GF, et al. [Cryoconservation as an effective method of preserving fruit and berry plant genetic resources]. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2012; 169: 270–9. Russian.

Verzhuk VG, Filipenko GI, Pavlov AV, et al. [The effect of light and sucrose concentration in the germination medium on apple-tree pollen germination]. The Way of Science. 2016; 3(25): 14–9. Russian.

Verzhuk, VG, Pavlov AV, Tikhonova OA, et al. Evaluation of fruit plant germplasm’s viability after cryopreservation in liquid nitrogen vapor at 183-185°С]. In: Kunakh VA, editor. [Factors of experimental evolution of organisms]. Kyiv.Logos; 2013. Vol. 13; p. 27-30. Russian.

Yakovlev G.P, Blinova KF. [Medicinal plant materials. Pharmacognosy]. St. Petersburg: Spetsialnaya Literatura; 2004. 763 p. Russian.

Zamburova DS, Sherieva SA, Sitnikov MN, et al. [Studying viability of fruit crop pollen after exposure to ultralow temperatures]. Sovremennye Problemy Nauki i Obrazovaniya. [Internet] 2016[Cited 10.10.2018]; (3):414. Available from: https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=24849. Russian.

Zorina MS, Kabanov SP. [Determining seed productivity and seed quality in newly introduced plants]. In: [Techniques of introduction studies in Kazakhstan]. Collection of research papers. Alma-Ata: Nauka; 1976. p.75–85. Russian.

Wusterman MC, Boylan S, Pegg DE. Cryopreservation of rabbit corneas in dimethyl sulfoxide. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1997: 38(10):1934-43.

Загрузки

Опубликован

2019-03-25

Как цитировать

Pavlov, A. V., Verzhuk, V. G., Orlova, S. Y., Radchenko, O. Y., Yerastenkova, M. V., Dodonova, A. S., Gavrilkova, Y. A., Sitnikov, M. N., Filipenko, G. I., & Murashev, S. V. (2019). Криоконсервирование как метод сохранения отдельных видов плодово-ягодных культур и дикорастущих лекарственных растений. Проблемы криобиологии и криомедицины, 29(1), 44–57. https://doi.org/10.15407/cryo29.01.044

Выпуск

Том 29 № 1 (2019): Проблемы криобиологии и криомедицины

Раздел

Криоконсервирование биологических систем

Лицензия

Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:

  • Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.
  • Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  • Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).