Реакция льна-долгунца (Linum usitatissimum L.) на содержание ионов алюминия в культуре in vitro

Актуальность. Влияние неблагоприятных факторов внешней среды является одной из причин низкой реализации биологических возможностей современных сортов льна в производственных условиях. Возделывание льна на почвах с сильнокислой (рН_KCl 4,5 и ниже) и нейтральной (рН_KCl свыше 6,0) реакцией приводит к существенному снижению продуктивности волокна и семян. Биотехнологические методы являются эффективными при создании новых форм с измененными признаками и свойствами.
Методы. Исследования проводились в условиях in vitro. Исходный материал — семена и гипокотильные сегменты сортов льна-долгунца Импульс, Феникс, Лидер, С-108, Союз. Селективным агентом в исследованиях служили соли алюминия в виде AlCl₃ в концентрациях 0 (контроль — Н₂О дист. / питательная среда MS без селективного агента), 44 мг/л, 64 мг/л, 84 мг/л.
Результаты. Выявлено токсическое действие AlCl₃ на прорастание семян льна-долгунца, формирование первичных корешков и проростков — гипокотилей используемых сортов. Показатель величины, обозначающей длину первичных корешков у проросших семян льна-долгунца, на седьмые сутки снижался с повышением концентрации раствора AlCl₃. Наибольшую чувствительность к содержанию ионов алюминия проявили сорта С-108, Лидер и Союз. Это выразилось в уменьшении длины гипокотиля при повышении концентрации ионов алюминия в растворе. У генотипов во всех вариантах исследований на селективной среде, содержащей AlCl₃, формировался морфогенный каллус. Частота формирования морфогенных каллусов была различной в зависимости от концентрации AlCl₃ в среде культивирования. Тенденция к снижению количества морфогенных клеток с повышением концентрации ионов алюминия наблюдалась у всех сортов. У менее чувствительных сортов (Импульс и Феникс) количество сформированного морфогенного каллуса было выше, чем у более чувствительных (С-108, Союз, Лидер). В селективных условиях получены побеги льнадолгунца исследуемых сортов, устойчивые к AlCl₃.

1. Великанова И.В., Попов Р.А. Региональные особенности развития льняного подкомплекса в условиях нарастающих кризисных явлений. Вестник АПК Верхневолжья. 2020; (2): 66–71. https://doi.org/10.35694/YARCX.2020.50.2.0012

2. Ущаповский И.В., Васильев А.С., Щеголихина Т.А., Федоренко В.Ф., Мишуров Н.П., Голубев И.Г. Анализ состояния и перспективные направления развития селекции и семеноводства технических культур. Научный аналитический обзор. Москва: Росинформагротех. 2019; 72. ISBN 978-5-7367-1533-6 https://www.elibrary.ru/hynopb

3. Кишлян Н.В., Рожмина Т.А. Оценка генофонда льна культурного (Linum usitatissimum L.) по кислотоустойчивости. Сельскохозяйственная биология. 2010; 45(1): 96–103. https://www.elibrary.ru/lastnd

4. Кишлян Н.В., Мельникова Н.В., Рожмина Т.А. Механизмы адаптации льна-долгунца к повышенной кислотности почвы (обзор). Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2020; 181(4): 205–212. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2020-4-205-212

5. Карамулина И.А. (сост.). Региональная система земледелия Смоленской области. Смоленск: «Агронаучсервис». 2013; 277. ISBN 978-5-85941- 491-8 https://www.elibrary.ru/yrmkdz

6. Современные проблемы использования почв и повышения их плодородия. Сборник статей по материалам Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию кафедры почвоведения БГСХА. Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия. 2022; 1: 314. https://www.elibrary.ru/tknwpt

7. Слюсарь И.А., Силаева О.П., Бабурченкова З.П. Динамика показателей почвенного плодородия и использование средств химизации в Смоленской области. Достижения науки и техники АПК. 2018; 32(4): 10–15. https://doi.org/10.24411/0235-2451-2018-10402

8. Суховеркова В.Е. Изменения гумусового горизонта черноземов при длительной распашке в Западной Сибири. Достижения науки и техники АПК. 2015; 29(6): 5–7. https://www.elibrary.ru/ucraap

9. Четверикова Н.C., Лукин С.В., Марциневская Л.В. Мониторинг плодородия черноземов лесостепной зоны. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки. 2011; (9): 184–190. https://www.elibrary.ru/ofepbp

10. Пономарева Л.В., Дричко В.Ф., Цветкова Н.П., Кудрявцев Д.В. Содержание подвижного алюминия и кислотность почвы на фоне бактеризации алюмотолерантными штаммами как приема повышения устойчивости растений. Сельскохозяйственная биология. 2010; 45(1): 104–109. https://www.elibrary.ru/gqawcx

11. Кедрова Л.И., Уткина Е.И. Влияние почвенной кислотности на урожайность озимой ржи и возможности эдафической селекции. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2018; 67(6): 17–25. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2018.67.6.17-25

12. Яковлева О.В. Фитотоксичность ионов алюминия. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2018; 179(3): 315–331. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2018-3-315-331

13. Черкасова Н.Н., Жужжалова Т.П. Разработка оптимальных условий in vitro для повышения устойчивости регенерантов сахарной свеклы к засухе. Сахар. 2020; (9): 50–52.

14. Пролётова Н.В. Использование биотехнологических методов для создания новых генотипов льна, устойчивых к антракнозу. Достижения науки и техники АПК. 2019; (8): 24–28. https://doi.org/10.24411/0235-2451-2019-10805

15. Шуплецова О.Н., Огородникова С.Ю., Назарова Я.И. Эффекты неспецифической устойчивости генотипов ячменя, полученных путем клеточной селекции. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2020; 181(4): 192–199. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2020-4-192-199