CC BY
1
СОРТА И СЕМЕНА
doi: 10.24412/0044-3913-2025-1-40-45 УДК: 633.81:57.085.2
Вариабельность морфо-биологических и хозяйственно ценных признаков у сомаклональных вариантов, полученных из каллусов лаванды сорта Степная
С. С. БАБАНИНА, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник (e-mail: [email protected]) Н. А. ЕГОРОВА, доктор биологических наук, главный научный сотрудник О. В. ЯКИМОВА, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник М. С.КОВАЛЕНКО,младший научный сотрудник Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма, 295453, Республика Крым, Симферополь, ул. Киевская, 150
Исследования выполняли с целью оценки разнообразия регенерантов, полученных из каллусов Lavandula angustifolia Mill. (сорт Степная), по морфо-биологическим и хозяйственно ценным признакам. Эксперименты проводили в 2023-2024 гг. в предгорной зоне Крыма. Почва опытного участка - южный карбонатный, тяжелый суглинистый чернозем. Питомник закладывали в апреле 2021 г. саженцами из однолетних одревесневших черенков. Схема посадки 1x0,5 м, количество растений каждого образца -10 шт., повторность - двукратная. Материалом для исследования служили исходный сорт Степная и 16 образцов регенерантов. В оба года опыта у регене-рантов выявлена широкая норма реакции по структуре вегетационного периода, форме куста, окраске растений, урожайности (CV=35,9 и 24,4 % соответственно годам исследования) и содержанию эфирного масла (CV=18,5 и 15,6 %), что щ перспективно для создания сортов разных q групп спелости с комплексом ценных при-^ знаков. В 2023 г. регенеранты Ст265-19, ^ Ст580-1достоверно превзошли исход-Z ный сорт по сбору растительного сырья | на 50,0 и 51,0 % соответственно. В 2024 г.
ел ни один регенерант не превзошел мате-Ч ринский сорт по урожайности. В 2023 г. ле массовая доля эфирного масла в сыром ем сырье у 81 % регенерантов была выше, СО чем у исходного сорта, в 1,2...1,6 раза.
В 2024 г. аналогичную картину наблюдали у трех регенерантов - Ст402-9, Ст265-1, Ст265-16, у которых величина этого показателя достигала 1,463.1,550 %. У регенерантов отмечено существенное расширение нормы реакции по содержанию линалилацетата (25,80.42,55 %) и линалоола (33,9.48,95 %) в эфирном масле лаванды, по сравнению с исходным сортом Степная (28,2 % и 41,65 % соответственно годам исследования). В среднем за 2 года по содержанию в эфирном масле линалилацетата превысили материнский сорт Степная 75 % регенерантов, у которых величина этого показателя достигала 37,41.40,68 %.
Ключевые слова: лаванда узколистная (Lavandula angustifolia Mill.); сорт Степная; каллус in vitro; регенеранты; норма реакции; хозяйственно ценные признаки; морфо-биологические признаки; массовая доля эфирного масла; линалилацетат.
Для цитирования: Вариабельность морфо-биологических и хозяйственно ценных признаков у сомаклональных вариантов, полученных из каллусов сорта лаванды Степная / С. С. Бабанина, Н. А. Егорова, О. В. Якимова и др. // Земледелие. 2025. № 1. С. 40-45 doi: 10.24412/00443913-2025-1-40-45.
Лаванда узколистная (Lavandula angustifolia Mill.) пользуется возрастающим интересом учёных из-за высокого экономического значения. Среди многочисленных эфиромасличных растений она служит одной из наиболее ценных культур [1]. К основным компонентам эфирного масла лаванды относят линалоол и линалилацетат [2]. Ее эфирное масло применяют в очень широком спектре областей, включая косметическую и парфюмерную промышленности, медицину, а так же при производстве бытовой химии, в кулинарии и др. [3].
В современных селекционных программах у ряда видов растений для увеличения генетического разнообразия эффективно используется сомакло-нальная изменчивость, возникающая
при культивировании клеток и тканей in vitro [4, 5]. Сомаклональные варианты могут существовать как генетически стабильные формы и передавать по наследству ценные селекционные признаки [6, 7]. Широкое их вовлечение в селекционный процесс при создании сортов предполагает наличие информации о спектре и частоте появления подобных вариаций. Среди множества признаков, подвергающихся сомаклональной изменчивости, есть те, которые могут найти практическое применение в селекции для увеличения генетического разнообразия, вместо традиционных методов скрещивания или использования мутагенов in vivo [4]. Это также может быть ценным этапом селекции растений при создании новых сортов, которые должны проявлять устойчивость к болезням, формировать более высокий урожай или продукцию лучшего качества [8, 9]. Так, ранее было выявлено что некоторые сомаклоны обладали желательными признаками, которые оставались стабильными и наследовались потомками [10]. Таким образом, получен ценный исходный селекционный материал и совместно с селекционерами создан ряд сортов древесных, овощных, декоративных и других культур [11, 12]. В 2020 г в Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Крыма с использованием сомаклональной вариабельности создан сорт шалфея мускатного Селинж [11].
Выявление таких сомаклональных вариаций может быть достигнуто скринингом фенотипических, физиологических или генетических методов. Морфологические признаки традиционно используют в таксономических исследованиях многих культурных видов растений, в селекционных исследованиях для идентификации генотипов, определения родства материала и чистоты посевов. C помощью анализа количественных или качественных признаков возможно оценивать генетическую дивергенцию, произошедшую в ходе сомаклональных изменений [13].
При таком скрининге помимо подтверждения генетического отклонения регенеранта от исходного сорта, можно также оценить уровень проявления хозяйственно ценных признаков [4]. Например, значительные изменения в геноме в результате манипуляций in vitro могут не выражаться в измененном фенотипе, и наоборот. Количество вариаций, встречающихся in vitro, не одинаково для разных видов и даже сортов одного вида. Регенеранты некоторых сортов демонстрируют чрезмерную изменчивость, другие относительно стабильны [10].
Рис. 1. Метеоусловия в период активной вегетации лаванды в 2023-2024 гг.: | - температура воздуха, °С 2023 г.; Щ - температура воздуха, °С среднемноголет-няя;Щ - температура воздуха, °С 2024 - сумма осодков, мм 2024 г.;
- сумма осадков, мы 2023г.; ■
Цель исследования - оценить разнообразие регенерантов, полученных из каллусных культур лаванды сорта Степная, по морфо-биологическим и хозяйственно ценным признакам.
Скрининг морфо-биологических и хозяйственно ценных признаков со-маклональных вариантов лаванды выполняли в 2023-2024 г в с. Крымская Роза Белогорского района Республики Крым.
Материалом для исследования служили исходный сорт Степная и 16 образцов регенерантов (265-8, 265-3, 265-16, 402-6, 3205-4, 265-13, 580-1, 402-9, 3205-11, 3732, 265-19, 265-1, 265-8*, 265-2, 265-15, 3205-34). Представленные регенеранты получены из каллусных культур листового происхождения, а затем были изучены и отобраны как ценные источники признаков в питомнике исходного материала [14]. При молекулярно-генетическом скрининге выбранных регенерантов с использованием ^БЯ-маркеров было показано, что во всех образцах в ходе индукции сомаклональной вариабельности произошли генетические изменения и каждый можно считать отдельным генотипом [15].
Питомник закладывали в апреле 2021 г саженцами, полученными из однолетних одревесневших черенков. Ширина междурядья 1 м, расстояние между растениями в ряду - 0,5 м. Количество растений каждого образца 10, повторность - двухкратная, расположение делянок - систематическое.
Почва в месте проведения исследований - южный карбонатный тяжелый суглинистый чернозем со следующими агрохимическими характеристиками: рН - 7,0.. .7,2, содержание гумуса в пахотном слое - 2,7.3,0 %, общего азота 0,12 %, фосфора - 0,10 %, калия - 1,0 %.
Условия перезимовки в 2022/23 сельскохозяйственного года были благоприятными и подмерзания побегов не выявили. В целом в 2023 г., с момента отрастания лаванды и до уборки (апрель-июль) отмечали повышенный температурный фон, относительно среднемноголетней нормы, на 0,8.1,4 °С, только в мае был
сумма осадков, мы среднемноголетняя.
недобор 0,4 °С тепла. С начала отрастания лаванды и до начала лета выпало осадков больше, чем среднемноголетняя норма - в апреле на 54,1 %, в мае -на 16,9 %, что благоприятно отразилось на формировании растениями вегетативной массы. В июне отмечали сухую и жаркую погоду, что способствовало активному накоплению эфирного масла в сырье.
Условия вегетации 2024 г. были не типичными для региона исследований и характеризовались острым недобором осадков, по сравнению со среднемноголетней, - с марта по июль выпало 36 % осадков, а сумма температур за эти месяцы превысила норму на 26 %. В марте и апреле температура превысила норму на 3,9 и 5,6 °С соответственно. Недобор осадков в марте, апреле и мае достигал 65, 90 и 60 % соответственно (рис. 1).
Начало отрастания в условиях 2024 г отмечали в среднемноголетние сроки - с 10 апреля по 1 мая в зависимости от генотипа, а цветение в среднем наступило на 10 дней раньше, по сравнению с 2023 г
В ходе полевой оценки проводили скрининг морфо-биологических и хозяйственно ценных признаков согласно «Методике проведения испытаний на отличимость, однородность и стабильность. Лаванда (Lavandula L.)», касательно признаков, характерных для растений вида Lavandula angustifoliaMill. (RTG/194/1) (https://gossortrf.ru/ publication/metodiki-ispytaniy-na-oos.php) и методическим указаниям по селекции эфиромасличных культур (Селекция эфиромасличных культур. Методические указания / под ред. А. И. Аринштейн. Симферополь, 1977. 150 с.). Содержание эфирного масла в сырье определяли методом гидродистилляции (Биохимические методы анализа эфирномасличных растений и эфирных масел / под ред. А. Н. Кар-пачёвой. Симферополь: ВНИИЭМК, 1972. 107 с.). Оценку компонентного состава эфирного масла лаванды выполняли методом газовой хроматографии на приборе «Кристалл 5000.2» при следующих технических условиях: газ-носитель - гелий марки А; тип детектора - пламенноионизационный;колонка капиллярная CR-5ms размером 30 м х 0,25 мм; толщина слоя неподвижной фазы - 0,25 мкм; температура детектора - 330 °C; температура испарителя - 350 °C. Программирование температуры: начальная температура колонки - 75 °C с выдержкой в 1 минуту; скорость нагрева - 4 °^мин; конечная
■ 57«гг IP Ю LJWmtK,»
4 (|Щн p. »LM»tnp<ii>
4 1«
б;
К.Е т, НИИ, V ж. и*»» V за
Степная
№ ®
12 Ч
г;
Рис. 2. Распределениерегенерантов, полученных из каллусов сорта Степная по высоте куста (а - 2023 г., в - 2024 г.) и количеству цветков в мутовке (б- 2023 г., г - 2024 г.). Здесь и нарисунках Зи5 стрелкой обозначен класс, в который вошел материнский сорт Степная; (п = *2).
СО (D 3 ь
(D
д
(D Ь 5
(D
М О м сл
1. Характеристика регенерантов, полученных из каллусов, и исходного сорта лаванды Степная по морфологическим показателям
Высота Диаметр Количество Длина Количество Количество
Критерий растения, растения, соцветий, соцветия мутовок, шт./ цветков,
см см шт./растение см соцветие шт./мутовка
80,5 Исходный сорт, 2023 г. 104,8 627,4 34,5 6,1 12,0
Регенеранты из каллусов, 2023 г.
Минимальное 63,8 85,9 510,0 29,4 5,7 12,4
Максимальное 79,9 105,3 1162,2 37,6 6,8 15,4
Среднее 72,5 96,9 765,3 33,5 6,0 13,3
Cv, % 8,1 6,2 24,7 6,2 5,0 6,7
Ошибка опыта 2,5 5,7 72,5 1,1 0,2 0,7
НСР05 5,2 12,0 153,0 2,3 0,4 1,4
81,7 Исходный сорт, 2024 г. 113,8 1372,4 32,0 6,0 11,8
Регенеранты из каллусов, 2024 г.
Минимальное 58,5 82,8 597,6 10,0 5,1 9,6
Максимальное 84,6 126,0 2026,7 33,7 6,4 14,8
Среднее 74,3 103,9 1364,6 26,9 5,6 12,4
Коэффициент 8,6 9,9 26,7 14,0 5,6 11,3
вариации,%
Ошибка опыта 2,7 4,5 212,2 2,1 0,2 0,6
НСР05 5,6 9,3 444,2 4,5 0,4 1,3
Минимальное 58,5 82,8 597,6 10,0 5,1 9,6
температура колонки - 200 °C; длительность анализа - 32,3 мин (ГОСТ ISO 7609-2014).
Для статистической обработки результатов использовали методы описательной статистики и дисперсионного анализа. Также применяли методы многомерного анализа - построение деревьев по стандартизированным данным морфо-биологоческих и хозяйственно ценных признаков (высота куста, диаметр куста, количество соцветий на растении, длина соцветия, количество мутовок в соцветии, количество цветков в мутовке, продуктивность куста, урожайность, массовая доля эфирного масла (МДЭМ) от сырой массы и абсолютно сухой массы (а.с.м.), сбор масла с куста и с делянки, содержание в эфирном масле линало-ола и линалилацетата, окраска листа, чашечки, венчика) методом Варда с использованием евклидового расстояния и кластеризация методом k-средних также на основании стандартизированных данных (высота куста, количество соцветий на растении, длина соцветия, количество мутовок в соцветии, количество цветков в мутовке, продуктивность куста, массовая доля эфирного масла). Расчеты проводили в trial версии программы StatisticaTIBCO 13 (serialnumber: ZZS999000009910036DEM0-L).
В условиях 2023 и 2024 гг выявлена широкая норма реакции у регенерантов по структуре вегетационного периода, форме куста, окраске растений, урожайности и содержанию эфирного ю масла, что перспективно для создания о сортов разных групп спелости с ком-n плексом ценных признаков. Так, размах ^ варьирования наступления основных Z фаз развития растения - отрастания | и цветения, у регенерантов сорта Степ-^ ная составил в 2023 г. 13 и 10 суток, де в 2024 г. - 10 и 7 суток соответственно. S Созданные в условиях in vitro генотипы | могут служить ценными источниками М скороспелости или позднеспелости.
У регенерантов выявлена незначительная вариабельность по окраске цветка. Так, окраска чашечки у 94 % регенерантов была зелено-фиолетовой, как и у исходного сорта, окраска венчика - светло-фиолетовой у 88 % образцов, как и у Степной. В фазе бутонизации отмечали изменение окраски листьев, которая у исходного сорта была зеленой, а у регенерантов наблюдали темно-зеленые, сизо-зеленые, ярко-зелёные листья. Такие феноти-пические вариации предположительно связаны с геномными изменениями, на что и была направлена работа по созданию новых генотипов с использованием клеточных технологий.
В 2023 г по высоте куста ни один образец достоверно не превзошел исходный сорт и вариабельность регене-
рантов по этому показателю составила 8 %. В 2024 г 66,7 % регенерантов достоверно уступали материнскому сорту по высоте растения, остальные находились на уровне сорта (рис. 2). Подобную тенденцию с большим или меньшим проявлением признака отмечали для всех морфометрических параметров в оба года, кроме признака количество цветков в мутовке. Так, 18,8% сомакло-нов по количеству цветков в мутовке достоверно превысили исходный сорт на 2,3...3,4 шт.
Однако с точки зрения оценки расширения размаха изменчивости морфологических показателей относительно исходного сорта подтверждена ценность сомаклональной изменчивости, которая приводила к большому расширению нормы реакции признаков. Так, установлено, что по высоте растений, помимо группы с сортом Степная (высота растений 80.85 см), сформировалось еще в зависимости от года 4 и 5 групп от 55 до 80 см. По количеству цветков в мутовке идентифицированы группы как с большим (13.16 шт.), так и меньшим их количеством (9.12 шт.), по сравнению с исходным сортом.
Установленный при анализе регене-рантов широкий размах варьирования мофро-биологических и хозяйственно ценных признаков еще раз подтвердил ценность методов клеточной инженерии в создании новых генотипов.
Для наиболее важных селекционных признаков - урожайность и массовая доля эфирного масла, - изменчивость определена как сильная (Су=24. . .41 %).
По продуктивности одного растения и урожайности в целом, коэффициент вариации выборки из регенерантов достигал 24,4 %, по массовой
Рис. 3. Распределение регенерантов, полученных из каллусов сорта Степная, по продуктивности (а -2023 г., в -2024 г.) и массовой доле эфирного масла (6- 2023 г., г-2024 г.).
СтЖ-t» СтЗКгЧ ClWI
СтЯМ caw Ст5ЯН*
Сгйвй-!» СчЯСИ
озг»4
а)
б)
Рис. 4. Дендрограмма степениродстварегенерантов лаванды сорта Степная (а - 2023 г., 6-2024 г.), построенная по морфологическим и хозяйственно ценным признакам (метод Барда, Эвклидоворасстояние, стандартизированные данные).
доле эфирного масла (от сырой массы) - 15,6 %.
В 2023 г регенеранты Ст265-19, Ст580-1 достоверно превзошли исходный сорт по сбору растительного сырья на 380 и 373 г/куст, или 50 и 51 % соответственно. В 2024 г из-за сложившихся засушливых погодных условий ни один регенерант не реализовал свой генетический потенциал для формирования высокой урожайности.
В 2023 г по массовой доле эфирного масла в сыром сырье исходный сорт превзошли 81% регенерантов от общего количества на 0,36.1,11 %. Сома-клон Ст265-3 превысил исходный сорт по величине этого показателя в 2,5 раза, достигнув значения - 2,2 %. В 2024 г три регенеранта - Ст402-9, Ст265-1, Ст265-16, превысили исходный сорт по массовой доле эфирного масла (1,463.1,550 %), но величина этого показателя у регенеранта Ст265-3 составила лишь 1,438 % (табл. 1).
В ходе индукции сомаклональ-ной изменчивости получены формы с разными уровнями продуктивности, норма реакции этого показателя расширилась, однако в среднем за два года исследований продуктивность регенерантов достоверно не превысила материнские сорта (рис. 3 а, в). Так, в 2023 г исходный сорт вошел в группу с продуктивностью одного растения на уровне 600.800 г/растение, а в 2024 г - 1200.1400 г/растение. В первый год выделено 2 группы с более низкой урожайностью и 3 с высокой, во второй год их количество составило 4 и 1 соответственно. По массовой доле эфирного масла (одного из наиболее ценных показателей для лаванды), наоборот, при оценке регенерантов идентифицированы группы с большим содержанием масла в сырье - в 2023 г таких групп выделено 7, в 2024 г - 6.
Для графического отображения разнообразия сочетания и проявления фенотипических признаков в одном генотипе провели кластерный анализ, основанный на стандартизированных данных. По данным кластерного анализа сомаклональные варианты были сгруппированы с раз-
ной степенью сходства по отношению к исходному сорту (рис. 4 а, б).
При анализе регенерантов лаванды методом ISSR анализа (ПЦР) наиболее отдаленным от сорта Степная оказался генотип 265-8* [16]. Этот же регене-рант по результатам фенотипического скрининга попал в самый отдаленный
из каллусов сорта Степная, достоверно превзошли исходный сорт (рис. 3 б, г), однако порог 2 % не перешел ни один образец (табл. 2).
Установленный при анализе регене-рантов широкий размах варьирования морфо-биологических и хозяйственно ценных признаков еще раз подтвердил ценность методов клеточной инженерии в создании новых генотипов.
Компонентный состав эфирного масла так же может подвергаться изменениям при индукции сомаклональной вариабельности. Соотношение двух основных компонентов эфирного масла лаванды - линалоола и линалилацетата, варьировало у регенерантов как в сторону увеличения первого, так и второго компонента, по сравнению с исходным сортом. Отмечено существенное расширение нормы реакции по содержанию линалилацетата (25,80.42,55 %) и линалоола (33,9.48,95 %) в эфирном масле лаванды у регенерантов, по сравнению с материнским сортом (28,2 и 41,65 % соответственно годам
Рис. 5. Распределениерегенерантов, полученных из каллусов сорта Степная (а - 2023 г., 6-2024 г.), по содержанию в эфирном масле линалилацетата.
от исходного сорта Степная кластер.
По массовой доле эфирно масла 16,7 % регенерантов, полученных
исследования) (см. рис. 4).
Коэффициент вариации содержания линалилацетата в группе сомаклонов,
2. Характеристика регенерантов, полученных из каллусов, и исходного сорта лаванды Степная по хозяйственно ценным признакам
Массовая доля
Урожайность эфирного масла Сбор масла
Критерий (МДЭМ), %
с растения, г с делянки, (2,5 м2) кг на сырую массу на а.с.м. г/растение с делянки (2,5 м2), г
Исходный сорт, 2023 745,0 3,73 0,850 2,602 6,5 31,4
Регенеранты из каллусов, 2023
Минимальное 381,7 1,91 1,213 3,551 7,0 35,2
Максимальное 1125,0 5,63 2,200 6,430 21,1 105,5
Среднее 640,6 3,20 1,753 5,183 11,1 55,4
Отклонение 230,1 1,15 0,324 0,950 3,9 19,4
Cv, % 35,9 35,92 18,5 18,337 35,1 35,1
Ошибка опыта 131,8 0,66 0,055 0,156 1,9 9,4
НСР05 278,1 1,39 0,116 0,329 4,0 19,8
Исходный сорт, 2024 1202,0 6,0 1,350 3,902 16,05 80,25
Регенеранты из каллусов, 2024
Минимальное 458,0 2,3 0,900 2,314 5,5 27,5
Максимальное 1438,0 7,2 1,575 4,688 21,4 107,2
Среднее 985,8 4,9 1,266 3,690 12,5 62,6
Коэффициент 24,4 24,4 15,6 17,5 30,4 30,4
вариации, %
Ошибка опыта 150,6 0,8 0,047 0,156 2,12 10,59
НСР05 315,3 1,6 0,099 0,327 4,43 22,16
Ы (D S ü
(D
д
(D Ь S
(D
N> О N> (Л
3. Изменчивость концентрации основных компонентов эфирного масла у регенерантов лаванды, полученных из каллусов сорта Степная, %
Критерий 2023 г. 2024 г.
линалоол 1линалилацетат линалоол 1линалилацетат
Показатели исходного сорта 41,5 27,5 41,8 28,9
Минимальное 35,7 24,9 32,1 26,7
Максимальное 49,7 42,1 48,2 43,0
Среднее по группе регенерантов 40,4 36,2 38,1 36,3
СУ 11,5 17,3 13,7 17,4
полученных из каллусов Степной, составил 17,3 и 17,4 % соответственно годам исследования (табл. 3).Все реге-неранты, полученные из каллусов сорта Степная, вошли или в тот же класс, что и материнский сорт, или сформировали свои группы, с повышенной концентрацией линалилацетата. В среднем за два года среди сомаклонов по содержанию в эфирном масле линалилацетата превысили материнский сорт Степная 75% регенерантов с величиной этого показателя 37,41.40,68 %.
Наши данные подтверждают вывод об увеличении уровня изменчивости признаков у сомаклонов, по сравнению с материнским сортом. Например, в работе L. Р. КЫеЬота с соавторами при оценке регенерантов яровой мягкой пшеницы установлено, что на частоту генетической изменчивости влиял генотип исходного сорта; при этом около трети регенерантов (28,7 %) имели фенотипические отклонения от исходных сортов. В частности, по массе 1000 зерен в результате индукции со-маклональной вариабельности получены образцы, которые как превосходили исходный сорт на 12.18 %, так и уступали ему на 11.14 % [16]. При оценке такой эфиромасличной культуры как шалфей, показан сдвиг верхних и нижних границпроявления признаков (количество боковых ответвлений 2-го порядка на соцветии, высота растений, масса соцветий, массовая доля эфирного масла и количество цветоносных побегов) как в сторону увеличения, так и уменьшения, у регенерантов, по сравнению с исходным сортом [14].
Таким образом, изучение регенерантов, полученных из каллусов сорта Степная, в полевыхусловиях подтвердило значительное разнообразие основных характеристик, включая структуру вегетационного периода, форму куста, окраску растений, урожайность, содержание и состав эфирного масла (^ более 15 %).
В 2023 г. регенеранты Ст265-19, Ст580-1 достоверно превзошли ис-ю ходный сорт по сбору растительного
0 сырья на 380 и 373 г/куст соответ-сч ственно. В 2024 г. ни один регене-^ рантнепревзошелматеринскийсорт г по урожайности.
1 В 2023 г. по массовой доле эфир-^ ного масла в сыром сырье исходный
сорт превзошли 81 % регенерантов ® от общего количества, на 0,36.1,11 %. Л В 2024 г. этот результат подтвердили М три регенеранта - Ст402-9, Ст265-1,
Ст265-16, с величиной этого показателя 1,463.1,550 %.
Отмечено существенное расширение нормы реакции по содержанию линалилацетата (25,80.42,55 %) и лина-лоола (33,9.48,95%) в эфирном масле лаванды у регенерантов, по сравнению с исходными сортами Степная (28,2 и 41,65 % соответственно годам исследования). В среднем за два года среди сомаклонов по содержанию в эфирном масле линалилацетата превысили материнский сорт Степная 75 % регене-рантов с величиной этого показателя 37,41.40,68 %.
Работа по оценке сомаклональных вариантов будет продолжена для выявления источников ценных признаков и дальнейшего вовлечения их в селекционный процесс.
Финансирование работы
Работа выполнена в рамках государственного задания № FNZW-2022-0008 «Исследование морфогенети-ческих, физиолого-биохимических и молекулярно-генетических особенностей культивируемых тканей, органов и регенерантов для разработки клеточных технологий получения новых генотипов, микроразмножения и создания коллекций эфиромаслич-ных растений in vitro».
Конфликт интересов
Авторы заявляют, что у ни х нет конфликта интересов.
Литература
1. Current Trends for Lavender (Lavandula angustifolia Mill.) Crops and Products with Emphasis on Essential Oil Quality / I. Crisan, A. Ona, D. Varban, et al. // Plants. 2023. Vol. 12. Article 357. URL: https://www.mdpi. com/2223-7747/12/2/357 (дата обращения: 01.09.2024). doi: 10.3390/plants12020357.
2. A review of the bioactive components and pharmacological properties of Lavandula species / G. E. S. Batiha, J. O. Teibo, L. Wasef, et al. // Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology. 2023. Vol. 396. P. 877-900. doi: 10.1007/s00210-023-02392-x.
3. Эфиромасличная отрасль Крыма. Вчера, сегодня, завтра / В. С. Паштецкий, Н. В. Невкрытая, А. В. Мишнев и др. Симферополь: ИТ «Ариал», 2018. 320 с.
4. The Role of Somaclonal Variation in Plant Genetic Improvement: A Systematic Review / M. d. S. Ferreira, A. d. J. Rocha, F. d. S. Nascimento, et al. // Agronomy. 2023. Vol. 13. Article 730. URL: https://www.mdpi.
com/2073-4395/13/3/730 (дата обращения: 01.06.2024). doi: 10.3390/agrono-my13030730.
5. Адаптация к условиям ex vitro микрорастений Lavandula angustifolia Mill. при длительном размножении in vitro / С. С. Бабанина, Н. А. Егорова, О. В. Якимова и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2023. Т. 18. № 3(71). С. 11-19.
6. Somaclonal variations and their applications in horticultural crops improvement / H. A. Krishna, S. Mahdi, S. Dhurendra, et al. // 3 Biotech. 2016. Vol. 6. Article 54. 18 p. URL: https://link.springer.com/arti-cle/10.1007/s13205-016-0389-7 (дата обращения: 04.06.2024). doi: 10.1007/ s13205-016-0389-7.
7. 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. С. 13-19.
8. Bairu M. W., Aremu A. O., Staden J. Van. Somaclonal variation in plants: causes and detection methods // Plant Growth Regul. 2011. Vol. 63. P. 147-173. doi: 10.1007/ s10725-010-9554-x.
9. Ferreira M. D.S., Moura E. R.D., Lino L. S.M., et al. Selection of somaclonal variants of the cultivar 'Prata-Ana' for resistance to Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 1 // Rev. Bras. Frutic. 2020. Vol. 42. P. 1-10.
10. Rajan R. P., Singh G. A review on application of somaclonal variation in important horticulture crops // Plant cell biotechnology and molecular biology. 2021. Vol. 22. No. 35-36. P. 161-175.
11. Егорова Н. А., Ставцева И. В. Создание сорта шалфея мускатного с использованием методов клеточной инженерии. Получение растений-регенерантов в кал-лусной культуре in vitro // Таврический вестник аграрной науки. 2021. № 1(25). С. 98-112. doi: 10.33952/2542-0720-20211-25-98-112.
12. Бютехнолопчы та цитогенетичн ос-нови створення рослин, стмких до стреав / О. В. Дубровна, Т. В. Чугункова, А. В. Бавол и др. К.: Логос, 2012. 428 с.
13. Morphological variability of pheno-typic traits in of oregano samples / E. F. My-agkikh, S. S. Babanina, V. S. Pashtetsky, et al. // Agronomy research. 2020. Vol. 18. No. 4. P. 2489-2500.
14. Егорова Н. А. Биотехнология эфи-ромасличных растений: создание новых форм и микроразмножение in vitro. Симферополь: ИД «Автограф», 2021. 315 с. doi: 10.33952/2542-0720-2021-978-56045452-9-4.
15. Бабанина С. С., Егорова Н. А., Загорская М. С. Анализ изменчивости растений-регенерантов лаванды сорта Степная с использованием ISSR маркеров // Достижения науки и техники АПК. 2024. Т. 38. № 3. С. 17-21. doi: 10.53859/02352451_2024_ 38_3_17.
16. Khlebova L. P., Sokolova G. G., Tito-va A. M. Somaclonal variation in spring bread wheat // Ukrainian Journal of Ecology. 2018. Vol. 8. No. 4. P. 454-458.
Сок 10.24412/0044-3913-2025-1-45-48 УДК 633.31(470.57)
Сравнительное изучение сортообразцов люцерны в условиях Республики Башкортостан
Morpho-biological and economically important traits variability in somaclonal variants derived from 'Stepnaya' lavender calluses
S. S. Babanina, N. A. Yegorova, O. V. Yakimova, M. S. Kovalenko
Crimea Research Agricultural Institute, ul. Kievskaya, 150, Simferopol', Respublika Krym, 295453
Abstract. This study assessed the diversity of regenerants derived from Lavandula angustifolia Mill. ('Stepnaya' cultivar) calluses based on morpho-biological and economically valuable traits. Experiments were conducted in 2023-2024 in the foothills of Crimea on heavy clay loam chernozem soil. A nursery was established in April 2021 using one-year-old hardwood cuttings planted at a spacing of 1 x 0.5 m. Ten plants of each sample were used with two replicates. The study material comprised the original 'Stepnaya' cultivar and 16 regenerant samples. Both years showed a wide range of variation in vegetative period structure, bush shape, plant color, yield (CV = 35.9 % and 24.4 %, respectively), and essential oil content (CV = 18.5 % and 15.6 %), suggesting potential for creating cultivars with diverse maturity groups and desirable traits. In 2023, regenerants St265-19 and St580-1 significantly outperformed the original cultivar in terms of biomass yield (by 50.0 % and 51.0 %, respectively). In 2024, no regenerant exceeded the mother plant in yield. In 2023, 81 % of regenerants showed a higher essential oil content (1.2-1.6 times) than the original cultivar. This was confirmed in 2024 by three regenerants (St402-9, St265-1, St265-16) with essential oil contents of 1.463-1.550 %. Regenerants exhibited significantly broader variation in linalyl acetate (25.80-42.55 %) and linalool (33.9-48.95 %) content compared to the 'Stepnaya' cultivar (28.2 % and41.65 %, respectively). Over the two years, 75 % of somaclones showed higher linalyl acetate content (37.41-40.68 %) than the 'Stepnaya' cultivar.
Keywords: Lavandula angustifolia Mill., 'Stepnaya' cultivar, in vitro callus, regenerants, range of reaction, economically valuable traits, morpho-biological traits, essential oil content, linalyl acetate.
Author Details: S. S. Babanina, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow (e-mail: [email protected]); N. A. Yegorova, D. Sc. (Biol.), chief research fellow; O. V. Yakimova, Cand. Sc. (Biol.), senior research fellow; M. S. Kovalenko, junior research fellow.
For citation: Babanina SS, Yegorova NA, Yakimova OV, et al. [Morpho-biological and economically important traits variability in somaclonal variants derived from 'Stepnaya' lavender calluses]. Zemledelie. 2025;(1):40-45. Russian. doi: 10.24412/0044-3913-2025-1-40-45. ■
А. А. НИЗАЕВА1, старший научный сотрудник (e-mail: [email protected]) Р. Л. АКЧУРИН2, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: [email protected]) Р. С. КИРАЕВ2, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник (e-mail: [email protected]) И. Г. МУСТАФИН1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник (e-mail: [email protected]) Юпытная станция «Уфимская» - обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра РАН, ул. Тополиная, 1, с. Чернолесовский, Уфимский р-н, Республика Башкортостан, 450535, Российская Федерация 2Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства - обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра РАН, ул. Зорге, 19, Уфа, 450059, Российская Федерация
Исследования проводили в 2021-2023 гг. с целью оценки сортообразцов люцерны по хозяйственно-биологическим признакам и выявления наиболее перспективных из них для создания сортов, адаптированных к условиям южной лесостепной зоны Республики Башкортостан. Объектом исследований служили 4 сорта и 18 популяций, полученных в результате свободного переопыления лучших гибридов местной селекции и инорайонных образцов. В качестве стандарта (st) использовали районированный сорт люцерны изменчивой Галия. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный, среднемощный с тяжелосуглинистым гранулометрическим составом. Содержание гумуса в пахотном слое почвы составляло 8,5 %, подвижного калия и фосфора -128 и 109 мг/кг соответственно, сумма обменных оснований - 31 мг-экв./100 г, гидролизуемого азота - 63,1 мг/кг, молибдена - 0,21 мг/кг, бора - 0,32 мг/кг, реакция среды нейтральная (рН 6,3 ед.). За годы испытания высокие урожаи зеленой массы в первом укосе сформировали популяции БТ-1 (17,9 т/га), ВБ-7
(16,2т/га), В-4(16,0т/га), П-25(15,7т/га), П-8 (15,7 т/га), у которых она была выше, чем у стандартного сорта Галия (13,0 т/га), на 20,3... 37,5%. Высокой облиственно-стью в опыте отличались популяции БС-12 (58,7%), П-25 (58,3 %), С 3-9 (58,2 %), К-5 (58,0%), БТ-1 (57,7%), П-БЧ 1 (57,4%), П 85044 (57,3%), П-8 (57,2%), сорта Татарская пастбищная (57,5 %), Галия (54,4 %). Содержание протеина в сухом веществе изучаемых сортообразцов варьировало от 19,78 % до 22,85 %.
Ключевые слова: люцерна (Medicago sativa); зеленая масса; облиственность; протеин; обменная энергия.
Для цитирования: Сравнительное изучение сортообразцов люцерны в условиях Республики Башкортостан/А. А. Низаева, Р. Л. Акчурин, Р. С. Кираев и др. // Земледелие. 2025. № 1. С 45-48. doi: 10.24412/ 0044-3913-2025-1-45-48
Среди широкого разнообразия бобовых культур наибольшей универсальностью отличается люцерна. Ее высокие потенциальные возможности как кормового растения обусловлены способностью накапливать азотистые питательные вещества. Это высокоурожайная культура, возделывание которой дает возможность заготавливать высокобелковый корм, богатый всеми необходимыми для животных витаминами, углеводами, минеральными солями, в том числе микроэлементами, с содержанием питательных веществ и их переваримости выше, чем у продукции из многих других известных в культуре трав [1].
Одной из острых проблем в лю-церносеянии остается получение стабильных урожаев семян. Из-за неустойчивости семенной продуктивности по годам, особенно в увлажненные годы в связи с израс-танием и полеганием семенного травостоя, создаются определенные трудности в получении стабильных урожаев семян люцерны 3 сортов, допущенных к использова- | нию в экстремальных условиях Юж- л ного Урала. В своих исследованиях д С. Игнатьев и Т. Грязева отметили Л отрицательную корреляцию между s урожайностью зеленой массы и про- z дуктивностью семян люцерны [2]. ю Большой биологический потенциал м люцерны привлекает к ней интерес о отечественных и зарубежных селек- 5
