vestngauВестник университета биотехнологийVestnik University of biotechnologiy3033-8433Publishing Centre “Zolotoy Kolos” of Novosibirsk State Agrarian University10.31677/2072-6724-2024-73-4-95-107vestngau-2432Research ArticleАГРОНОМИЯAGRONOMYВлияние селективных условий in vitro на изменчивость создаваемых форм льнаInfluence of selective conditions in vitro on variability of created flax formsПролётоваН. В.ProlyotovaN. V.

Кандидат биологических наук, старший научный сотрудник 

Тверь

Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher

Tver

science.trk@fnclk.ruЗотоваВ. С.ZotovaV. S.

Аспирант

Тверь

Postgraduate Student

Tver

science.trk@fnclk.ruФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур»РоссияFederal Scientific Center of Bast CropsRussian Federation2024240120250495107Copyright © Пролётова Н.В., Зотова В.С., 20252025Пролётова Н.В., Зотова В.С.Prolyotova N.V., Zotova V.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestngau.elpub.ru/jour/article/view/2432

Лен-долгунец является стратегической культурой. Льнопродукция находит широкое применение в различных отраслях экономики, в том числе при производстве тканей, красок, медицинской ваты, пороха и др. Проявление заболеваний на посевах льна влечет за собой снижение урожайности культуры. Ухудшается качество льноволокна, полученного из пораженной льнотресты, а зараженные семена снижают всхожесть и заложенный биологический потенциал. Наиболее вредоносными болезнями льна-долгунца в настоящее время являются фузариозное увядание, ржавчина, антракноз, пасмо, бактериоз. Целью исследований, проведенных в 2021–2023 гг. на базе лаборатории селекционных и биотехнологий ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур» (Тверская область), являлось создание биотехнологическими методами новых генотипов льна, устойчивых к антракнозу (Colletotrichum lini). В результате исследований из генотипов льна, восприимчивых к антракнозу, in vitro созданы новые, более устойчивые к патогену формы. Выявлено, что на селективном фоне на основе незрелых зародышей формировались растения с различной степенью устойчивости. Были отмечены как устойчивые, так и средневосприимчивые – восприимчивые формы, сформированные на основе одного и того же генотипа. Отмечено, что большинство регенерантов, полученных при селекции in vitro от восприимчивых к антракнозу генотипов, во вновь созданных селективных условиях характеризовались устойчивостью и средней восприимчивостью к культуральному фильтрату. Высказано предположение, что формирование на селективном фоне в культуре незрелых зародышей льна-долгунца растений-регенерантов, отличных от исходных форм, вызвано возникновением спонтанного мутационного процесса, который, по-видимому, не всегда зависит от создания селективных условий. В ходе исследований выявлены различия используемых штаммов возбудителя антракноза по морфологическим признакам. Установлено, что интенсивность спороношения и роста используемых штаммов не зависела от их вирулентности.

Fiber flax is a strategic crop. Flax products are widely used in various sectors of the economy, including the production of fabrics, paints, medical cotton wool, gunpowder, etc. The occurrence of diseases on flax crops entails a decrease in crop yield. The quality of flax fiber obtained from the affected flax plant deteriorates, and infected seeds reduce germination and biological potential. The most harmful diseases of fiber flax at present are fusarium wilt, rust, anthracnose, pasmo, and bacteriosis. The goal of the research conducted in 2021–2023 on the basis of the laboratory of breeding and biotechnology of the Federal State Budgetary Institution “Federal Scientific Center for Bast Crops” (Tver Region) was to create new flax genotypes resistant to anthracnose (Colletotrichum lini) using biotechnological methods. As a result of research, new forms, more resistant to the pathogen, were created in vitro from flax genotypes susceptible to anthracnose. It was revealed that on a selective background, plants with varying degrees of resistance were formed on the basis of immature embryos. Both resistant and moderately susceptible forms were noted susceptible forms formed on the basis of the same genotype. It was noted that the majority of regenerants obtained during in vitro selection from genotypes susceptible to anthracnose, under the newly created selective conditions, were characterized by resistance and average susceptibility to the cultural filtrate. It has been suggested that the formation of regenerated plants, different from the original forms, against a selective background in the culture of immature fiber flax embryos, is caused by the occurrence of a spontaneous mutation process, which, apparently, does not always depend on the creation of selective conditions. The studies revealed differences in the used strains of the anthracnose pathogen according to morphological characteristics. It was established that the intensity of sporulation and growth of the strains used did not depend on their virulence.

лен-долгунецпитательная средакультуральный фильтратштаммпатогенустойчивостьселекциярегенерантинфекционно-провокационный питомникселекционный питомникfiber flaxnutrient mediumcultural filtratestrainpathogen generesistanceselectionregenerantinfectious-provocative nurserybreeding nurseryИсследования выполнены в рамках Государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ ФГБНУ ФНЦ ЛК по теме № FGSS 2024-0005ReferencesТрабурова Е.А., Рожмина Т.А. Результаты изучения коллекционных образцов льна-долгунца в Центральном регионе Нечерноземной зоны России // Достижения науки и техники АПК. – 2022. – № 36 (3). – С. 79–84.Traburova E.A., Rozhmina T.A., Dostizheniya nauki i tekhniki APK, 2022, No. 36 (3), pp. 79–84. (In Russ.)Рожмина Т.А., Янышина А.А. Изменчивость содержания волокна в стеблях у различных сортов льна-долгунца // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. – 2023. – № 4 (24). – С. 562–571.Rozhmina T.A., Yanyshina A.A., Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka, 2023, No. 4 (24), pp. 562–571. (In Russ.)Новый раннеспелый сорт льна-долгунца Стриж для условий Северо-Запада России / А.Д. Степин, М.Н. Рысев, Т.А. Рысева, С.В. Уткина, Н.В. Романова // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. – 2023. – 4 (24). – С. 572– 580.Stepin A.D., Rysev M.N., Ryseva T.A., Ut-kina S.V., Romanova N.V., Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka, 2023, No. 4 (24), pp. 572–580. (In Russ.)Dudarev I. A Review of Fibre Flax Harvesting: Conditions, Technologies, Processes and Machines // J. Nat. Fibers. – 2020. – P. 1–13.Dudarev I.A., Review of Fiber Flax Harvesting: Conditions, Technologies, Processes and Machines, J. Nat. Fibers, 2020, pp. 1–13.Perspective on oil flax yield and dry biomass with reduced nitrogen supply / Q. Zhang, Y. Gao, B. Yan [et al.] // Oil Crop Sci. – 2020. – № 5 – Р. 42–46.Zhang Q., Gao Y., Yan B. [et al.], Perspective on oil flax yield and dry biomass with reduced nitrogen supply, Oil Crop Sci., 2020, No. 5, pp. 42–46.Omer T.A., El-Borhamy A.M.A., Abd El-adek M.S. Effect of Harvesting rates and Seeding Rates on Yield and Yield Components of some Flax Varieties // J. Plant Prod. – 2020. – № 11. – Р. 1501–1505.Omer T.A., El-Borhamy A.M.A., Abd El-adek M.S., Effect of Harvesting rates and Seeding Rates on Yield and Yield Components of some Flax Varieties, J. Plant Prod., 2020, No. 11, pp. 1501–1505.Growth, yield and quality improvement of flax (Linum usitattisimum L.) grown under tarai region of Uttarakhand, India through integrated nutrient management practices / A. Kumar, B. Pramanick, B. Mahapatra [et al.] // Ind. Crop. Prod. – 2019. – № 140. – Р. 111710.Kumar A., Pramanick B., Mahapatra B., Singh S., Shukla D., Growth, yield and quality improvement of flax (Linum usitattisimum L.) grown under tarai region of Uttarakhand, India through integrated nutrient management practices, Ind. Crop. Prod., 2019, No. 140, pp. 111710.Straw, Seed Yield and Quality of Three Linum usitatissimum L. Cultivars in Relation to Nitrogen Fertilizer Rate and Plant Density / E.-S.M. El Gedwy, G.Y.M. Hammam, S.A.H. Allam [et al.] // Asian J. Adv. Agric. Res. – 2020. – № 14. – Р. 8–29.El Gedwy E.-S.M., Hammam G.Y.M., Allam S.A.H., Mostafa S.H.A., Shimy K.S.S.E., Straw, Seed Yield and Quality of Three Linum usitatissimum L. Cultivars in Relation to Nitrogen Fertilizer Rate and Plant Density, Asian J. Adv. Agric. Res., 2020, No. 14, pp. 8–29.Copper-induced oxidative stress, initiation of antioxidants and phytoremediation potential of flax (Linum usitatissimum L.) seedlings grown under the mixing of two different soils of China / M.H. Saleem, S. Fahad, S.U. Khan [et al.] // Environ. Sci. Pollut. Res. – 2020. – № 27. – Р. 5211–5221.Saleem M.H., Fahad S., Khan S.U. [et al.] Copper-induced oxidative stress, initiation of an-tioxidants and phytoremediation potential of flax (Linum usitatissimum L.) seed-lings grown under the mixing of two different soils of China, Environ. Sci. Pollut. Res., 2020, No. 27, pp. 5211–5221.Миневич И.Э., Гончарова А.А., Ущаповский В.И. Влияние сортовой вариабельности на эффективность водной экстракции белка из нативных семян льна // Научный журнал НИУ ИТМО. Сер. Процессы и аппараты пищевых производств. – 2023. – № 1 (55). – С. 3–9.Minevich I.E., Goncharova A.A., Ushchapovsky V.I., Nauchnyy zhurnal NIU ITMO. Ser. Protsessy i apparaty pishchevykh proizvodstv, 2023, No. 1 (55), pp. 3–9. (In Russ.)Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Т. 1. Сорта растений (офиц. Изд.). – М., 2023. – 631 с.Gosudarstvennyy reestr selektsionnykh dostizheniy, dopushchennykh k ispol’zovaniyu. T. 1. Sorta rasteniy (State register of selection achievements approved for use. V. 1. Plant varieties), Moscow, 2023, 631 p.Понажев В.П., Пролётова Н.В. Состояние и перспективы развития селекции и семеноводства льна-долгунца в Российской Федерации // Технические культуры. Научный сельскохозяйственный журнал. – 2023. – № 4 (10). – С. 30–38.Ponazhev V.P., Proletova N.V., Tekhnicheskie kul’tury. Nauchnyy sel’skokhozyaystvennyy zhurnal, 2023, No. 4 (10), pp. 30–38. (In Russ.)Mańkowska G., Mańkowski J. The Influence of Selected Habitat and Agronomic Factors on the Yield of Flax (Linum usitatissimum L.) // J. Nat. Fibers. – 2020. – P. 1–11.Mańkowska G., Mańkowski J., The Influence of Selected Habitat and Ag-ronomic Factors on the Yield of Flax (Linum usitatissimum L.), J. Nat. Fibers, 2020, pp. 1–11.Кудрявцева Л.П. Устойчивость сортов – важный элемент интегрированной защиты льна-долгунца от болезней // Аграрный вестник Урала. – 2021. – № 11 (214). – C. 36–44.Kudryavtseva L.P., Agrarnyy vestnik Urala, 2021, No. 11 (214), pp. 36–44. (In Russ.)Пролетова Н.В. Селективная система in vitro «Гриб Colletotrichum lini – лен» – эффективный способ создания генотипов, устойчивых к антракнозу // Вестник НГАУ (Новосибирский государственный аграрный университет). – 2019. – № 2. – С. 42–50.Proletova N.V., Vestnik NGAU (Novosibirskiy gosudarstvennyy agrarnyy universitet), 2019, No. 2, pp. 42–50. (In Russ.)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). – С. 192–199.Shupletsova O.N., Ogorodnikova S.Yu., Nazarova Ya.I., Trudy po prikladnoy botanike, genetike i selektsii, 2020, No. 181 (4), pp. 192–199. (In Russ.)Корж С.О., Дубина Е.В. Биотехнологические подходы в селекции томата на устойчивость к Fusarium oxysporum f. sp. Lycopersici // Достижения науки и техники АПК. – 2022. – № 36 (7). – С. 31–35.Korzh, S.O., Dubina E.V., Dostizheniya nauki i tekhniki APK, 2022, No. 36 (7), pp. 31–35. (In Russ.)Пролётова Н.В., Кудрявцева Л.П., Виноградова Е.Г. Способ получения регенерантов льна-долгунца, устойчивых к антракнозу, методами in vitro // пат. на изобретение RU 2478282 C2. – 2013. – 6 с.Proletova N.V., Kudryavtseva L.P., Vinogradova E.G., Method for obtaining fiber flax regenerants resistant to anthracnose using in vitro methods, Patent for invention RU 2478282 C2, 2013, 6 p. (In Russ.)Селекция и первичное семеноводство льна-долгунца: метод. указ. / В.П. Понажев, Л.Н. Павлова, Т.А. Рожмина [и др.]. – Тверь: Тверской гос. ун-т, 2014. – 140 с.Ponazhev V.P., Pavlova L.N., Rozhmina T.A. [et al.], Selektsiya i pervichnoe semenovodstvo l’na-dolguntsa (Selection and primary seed production of fiber flax), Tver: Tver State. univ., 2014, 140 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.