Везде

RAS Agricultural ScienceРоссийская сельскохозяйственная наука Russian Agricultural Sciences

  • ISSN (Print) 2500-2627
  • ISSN (Online) 3034-5820

IN VITRO PRESERVATION OF LAVENDER CULTIVARS AND SAMPLES AND ANALYSIS OF THEIR GENETIC STABILITY

You can
PII
10.31857/S2500262725030055-1
DOI
10.31857/S2500262725030055
Publication type
Article
Status
Published
Authors
N.A. Yegorova
  • Affiliation: Crimea Research Agricultural Institute
Volume/ Edition
Volume / Issue number 3
Pages
27-34
Abstract
The aim of the study was to identify the developmental features of lavender cultivars and samples explants during long-term in vitro storage under different conditions (in the dark or in low light) and subsequent regrowth, as well as to assess their genetic stability. The following cultivars and samples of Lavandula angustifolia Mill. were used as the source material: Stepnaya, Sineva, Vdala, Volna, Krymchanka, Galleya, No. 12-95, No. 372-44, D-356. An analysis of the development of explants (stem segments with a node) after 6, 9, 12 months of storage at 6…8 °C in the dark and with illumination of 150-300 lux, as well as after their regrowth under in vitro conditions at 24…26 °C and illumination of 2-3 klux was carried out. It was found that after a year of storage under illumination, the number of viable explants (20.8…63.3 %, depending on the genotype) was higher than in the dark (16.3…38.9 %). Significant variability of the analyzed parameters depending on the cultivar and sample was shown. During the deposition process, up to 44.5…49.8 % of developing explants were noted, in which shoots were formed. Analysis of regrowth at 24…26 °C and illumination of 2…3 klx showed that the number of viable explants after a year of storage under illumination in the first subculture reached 85.5…98.5 %, and without illumination - only 30.0…60.0 %. At the same time, restoration of morphometric parameters and multiplication index comparable to those in clonal micropropagation was revealed. Using the example of the Stepnaya, Sineva, Vdala cultivars with the use of 7 molecular genetic markers (RAPD and ISSR), the absence of genetic divergence after a year of in vitro storage compared to the original plants was established. As a result, lavender storage conditions (lighting, storage duration and subsequent regrowth) were optimized and the preservation of genetic stability was shown.
Keywords
Lavandula angustifolia хранение in vitro эксплант субкультивирование генетическая стабильность ПЦР-анализ
Date of publication
20.05.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
19

References

  1. 1. In vitro Germplasm collection and storage: a review / O. Imarhiagbe, J. O. Osazee, R. O. Aiwansoba, et al. // International Journal of Biology Research. 2016. Vol. 1. No. 1. P. 9-14.
  2. 2. In Vitro Conservation and Cryopreservation of Clonally Propagated Horticultural Species / A. Agrawal, S. Singh, E. V. Malhotra, et al. // In: Conservation and Utilization of Horticultural Genetic Resources. eds P. Rajasekharan, V. Rao. Singapore: Springer, 2019. P. 529-528. doi: 10.1007/978-981-13-3669-0_18.
  3. 3. Основы создания генобанка in vitro видов, сортов и форм декоративных, ароматических и плодовых культур: коллективная монография / под ред. И. В. Митрофановой Симферополь: Ариал, 2018. 260 с. doi: 10.32514/978-5-907118-87-4.
  4. 4. Cruz-Cruz C. A., Gonzalez-Arnao M. T., Engelmann F. Biotechnology and conservation of plant biodiversity // Resources. 2013. No 2. P. 73-95. doi: 10.3390/resources2020073.
  5. 5. In vitro conservation through slow growth storage technique of fruit species: an overview of the last 10 years / C. Benelli, W. Tarraf, T. Izgu, et al. // Plants. 2022. Vol. 11. No. 23. Article 3188. URL: https://www.mdpi.com/2223-7747/11/23/3188 (дата обращения: 19.03.2025). doi: 10.3390/plants11233188.
  6. 6. In vitro conservation of ornamental plants / D. P. C. da Silva, E. A. Ozudogru, M. V. D. Reis, et al. // Ornamental Horticulture. 2018. Vol. 24. No. 1. P. 28-33. doi: 10.14295/oh.v24i1.1163.
  7. 7. Моделирование контролируемых условий, необходимых для адаптации и длительного хранения растительного материала декоративных, ароматических и плодовых культур в генобанке in vitro: методические рекомендации / И. В. Митрофанова, О. В. Митрофанова, Н. Н. Иванова и др.; под общ. ред. И. В. Митрофановой. Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2018. 72 с. doi: 10.32514/978-5-907118-88-1.
  8. 8. Применение биотехнологических методов для сохранения генофонда редких видов растений / О. И. Молканова, Ю. Н. Горбунов, И. В. Ширнина и др. // Ботанический журнал. 2020. Т. 105. № 6. C. 610-619. doi: 10.31857/S0006813620030072.
  9. 9. Табацкая Т. М., Машкина О. С. Опыт долговременного хранения коллекционных генотипов березы с использованием безгормональных питательных сред // Лесоведение. 2020. № 2. С. 147-161. doi: 10.31857/S0024114820020084.
  10. 10. Егорова Н. А., Загорская М. С., Абдурашитов С. Ф. Особенности длительного сохранения мяты сортов Ажурная и Бергамотная в коллекции in vitro // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2022. Т. 12. № 1. C. 64-75. doi: 10.21285/2227-2925-2022-12-1-64-75.
  11. 11. Effect of culture container and carbohydrate content on in vitro slow growth storage of the cherry rootstock ’Gisela®5’ / E. A. Ozudogru, C. Benelli, G. Dradi, et al. // Acta Physiol Plant. 2017. No. 39. Article 94. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s11738-017-2372-2 (дата обращения: 19.03.2025). doi: 10.1007/s11738-017-2372-2.
  12. 12. Medium, container and genotype all influence in vitro cold storage of apple germplasm / I. Kovalchuk, Y. Lyudvikova, M. Volgina, et al. // Plant Cell Tiss Organ Cult. 2009. Vol. 96. P. 127-136. doi: 10.1007/s11240-008-9468-8.
  13. 13. Micropropagation and medium-term conservation of Rosa pulverulenta / S. Kavand, M. J. Kermani, A. Haghnazari, et al. // Acta Scientiarum Agronomy. 2011. Vol. 33. No. 2. P. 297-301. doi: 10.4025/actasciagron.v33i2.10279.
  14. 14. Sahin E. C., Aydin Y., Uncuoglu A. A. Molecular Marker Applications in the Selection of Elite Genotypes for Plant Stress Tolerance and Genetic Fidelity // OBM Genetics. 2024. Vol. 8. No. 3. Article 260. URL: https://www.lidsen.com/journals/genetics/genetics08-03-260 (дата обращения: 17.03.2025). doi: 10.21926/obm.genet.2403260.
  15. 15. Epigenetic and Genetic Integrity, Metabolic Stability, and Field Performance of Cryopreserved Plants / M. R. Wang, W. Bi, M. R. Shukla, et al. // Plants (Basel). 2021. Vol. 10. No. 9. Article 1889. URL: https://www.mdpi.com/2223-7747/10/9/1889 (дата обращения: 17.03.2025). doi: 10.3390/plants10091889.
  16. 16. Влияние условий сохранения in vitro на жизнеспособность и генетическую стабильность садовых растений / Н. Н. Иванова, Н. В. Корзина, В. А. Цюпка и д?.?//
  17. 17. Иванова Н. Н., Цюпка В. А., Корзина Н. В. Влияние состава питательной среды на сохранение жизнеспособности и генетической стабильности эксплантов хризантемы садовой при депонировании in vitro // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2023. Т. 13. № 4. C. 483-493. doi: 10.21285/2227-2925-2023-13-4-483-493.
  18. 18. Сохранение эндемика Западного Саяна Fritillaria sonnikovae Schaulo et A. Erst (Liliaceae) в коллекции in vitro / Д. С. Мурасева, Н. С. Звягина, Т. И. Новикова и др. // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2017. Т. 21. № 5. C. 554-560. doi: 10.18699/VJ17.272.
  19. 19. Efficient long-term conservation of Taraxacum pieninicum synthetic seeds in slow growth conditions / M. Kaminska, M. Golebiewski, A. Tretyn, et al. // Plant Cell Tiss Organ Cult. 2018. Vol. 132. P. 469-478. doi: 10.1007/s11240-017-1343-z.
  20. 20. In Vitro Conservation and Genetic Stability in Vanilla planifolia Jacks. / J. R. Bautista-Aguilar, L. G. Iglesias-Andreu, J. Martinez-Castillo, et al. // Hort Science. 2021. Vol. 56. No. 12. P. 1494-1498. doi: 10.21273/HORTSCI16118-21.
  21. 21. Viability and genetic stability of pineapple germplasm after 10 years of in vitro conservation / R. L. da Silva, C. F. Ferreira, C. A. da Silva Ledo, et al. // Plant Cell Tissue Organ Cult. 2016. Vol. 127. P. 123-133. doi: 10.1007/s11240-016-1035-0.
  22. 22. Cold-induced genetic instability in micropropagated Pistacia lentiscus L. plantlets / I. Koc, H. Akdemir, A. Onay, et al. // Acta Physiol Plant. 2014. Vol. 36. P. 2373-2384. doi: 10.1007/s11738-014-1610-0.
  23. 23. Эфиромасличная отрасль Крыма. Вчера, сегодня, завтра / В. С. Паштецкий, Н. В. Невкрытая, А. В. Мишнев и др. Симферополь: ИТ «Ариал», 2018. 320 с.
  24. 24. Morphogenetic, Physiological, and Biochemical Features of Lavandula angustifolia at Long-Term Micropropagation In Vitro / N. A. Yegorova, I. V. Mitrofanova, V. A. Brailko, et al. // Russian Journal of Plant Physiology. 2019. Vol. 66. No. 2. P. 326-334. doi: 10.1134/S1021443719010060.
  25. 25. Micropropagation of lavender: a protocol for production of plantlets / J. Koefender, C. E. Manfio, J. N. Camera, et al. // Hortic. Bras. 2021. Vol. 39. No. 4. P. 404-410. doi:10.1590/s0102-0536-20210409.
  26. 26. Егорова Н. А. Биотехнология эфиромасличных растений: создание новых форм и микроразмножение in vitro. Симферополь: ИД «Автограф», 2021. 315 с. doi: 10.33952/2542-0720-2021-978-5-6045452-9-4.
  27. 27. Егорова Н. А., Ставцева И. В., Коваленко М. С. Длительное хранение сортов лаванды в культуре in vitro при использовании питательных сред разного состава // Т
  28. 28. Загорская М. С. Некоторые аспекты выделения геномной днк из растений лаванды разного происхождения // Современное состояние, проблемы и перспективы развития аграрной науки: материалы V международной научно- практической конференции. Симферополь: ИТ «Ариал»», 2020. C. 177-179. doi: 10.33952/2542-0720-2020-5-9-10-90
  29. 29. Генетическая стабильность растений лаванды узколистной (Lavandula angustifolia Mill.) при длительном клональном микроразмножении / С. С. Бабанина, Н. А. Егорова, И. В. Ставцева и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2023. № 1. C. 13-19. doi: 10.31857/S2500262723010039.
  30. 30. Ex situ preservation for some endemic and rare medicinal plants in Taif, KSA / Attia O. Attia, El Dessoky S. Dessoky, Yassin M. Al-Sodany, et al. // Biotechnology & Biotechnological Equipment. 2017. Vol. 31. No. 5. P. 912-920. doi: 10.1080/13102818.2017.1356690.
  31. 31. Tavazza R., Rey N. A., Pagnotta M. A. Globe artichoke in vitro conservation protocol to meet germplasm preservation and production management // Acta Hortic. 2016. No. 1147. P. 421-428. doi: 10.17660/ActaHortic.2016.1147.59.
  32. 32. Drew R. A. Biotechnology and conservation of tropical fruit species // Acta Hortic. 2000. No. 523. P. 183-188. doi: 10.17660/ActaHortic.2000.523.23.
  33. 33. Conservation Genetics in the Age of Genomics / Ed. by G. Amato, O. Ryder, H. Rosenbaum, et al. New York: Columbia University Press, 2009. 248 p.
  34. 34. Genetic stability of cryopreserved shoot tips of Rubus germplasm / N. R. F. Castillo, N. V. Bassil, S. Wada, et al. // In Vitro Cell.Dev.Biol.-Plant. 2010. Vol. 46. P. 246-256. doi: 10.1007/s11627-009-9265-z.
  35. 35. Evaluation of genetic stability in cryopreserved Solanum tuberosum / R. Zarghami, M. Pirseyedi, S. Hasrak, et al. // African Journal of Biotechnology. 2008. Vol. 7(16). P. 2798-2802.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library