Optimization of the Clonal Micropropagation Methodology Elements of Red Currant (Ribes rubrum L.) Taking into Account Genotypic Features

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The purpose of the research is to study the effectiveness of microclonal reproduction of red currant depending on the period of isolation of meristems, genotypic characteristics of varieties and the organic composition of the nutrient medium at various stages of cultivation. The studies were conducted in 2022–2023 at the Biotechnology Laboratory of the Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding. The following varieties bred by the Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding were selected as the objects of the research. Meristems were isolated in two periods: April and June. Three media were tested based on Murashige – Skoog macro- and microsalts with the addition of 0.2 mg/l 6-BAP, 10 mg/l ascorbic acid, triple iron chelate content and different vitamin content: 1) B1 (0.5 mg/l), B6 (0.5 mg/l), PP (0.5 mg/l) (control, MS); 2) B1 (0.1 mg/l), B6 (0.5 mg/l), PP (0.5 mg/l) (MS1); 3) B1 (10.0 mg/l), B6 (10.0 mg/l), PP (5.0 mg/l) (MS2). The most significant effect on the result of introduction into in vitro culture was exerted by the terms of explant isolation and the corresponding climatic conditions, as well as the genotypic characteristics of the varieties. Explants of the Gazel and Vika varieties had a higher survival rate when introduced in April. The summer period of introduction for all the studied varieties was characterized by an increase in the proportion of necrosis and infection of explants, up to their death (Valentinovka variety). Changing the concentration of vitamins did not have a significant effect on the survival rate of explants at the initiation stage in in vitro culture. Cultivation of red currant microplants on nutrient media containing 6-BAP 0.8 mg/l (MS3) and 6-BAP 0.5 mg/l, IMC 0.1 mg/l, GA 0.1 mg/l (MS4) did not have a significant effect on the multiplication coefficient. Addition of low concentrations of cytokinins, auxins and gibberellic acid to the nutrient medium contributed to an increase in the height of red currant microshoots of the Gazel variety.

Full Text

Restricted Access

About the authors

N. V. Ryago

Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding

Author for correspondence.
Email: ryago@orel.vniispk.ru

PhD Student

Russian Federation, Zhilina Village, Orel Region

T. M. Khromova

Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding

Email: ryago@orel.vniispk.ru

PhD in Biological Sciences

Russian Federation, Zhilina Village, Orel Region

L. V. Tashmatova

Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding

Email: ryago@orel.vniispk.ru

PhD in Agricultural Sciences

Russian Federation, Zhilina Village, Orel Region

References

  1. Buncevich L.L., Besedina E.N., Kostyuk M.A., Makarkina M.V. Razrabotka sostavov pitatel’nyh sred dlya introdukcii v kul’turu in vitro eksplantov sortov maliny i kryzhovnika // Plodovodstvo i vinogradarstvo yuga Rossii. 2014. № 28 (04). S. 46–55.
  2. Guseva K.Yu. Klonal’noe mikrorazmnozhenie smorodiny chernoj (Ribes nigrum L.) // Problemy botaniki Yuzhnoj Sibiri i Mongolii. 2020. № 19 (2). S. 5–10. https://doi.org/10.14258/pbssm.2020064
  3. Dzhigadlo E.N., Dzhigadlo M.I., Golyshkina L.V. Metodicheskie rekomendacii po ispol’zovaniyu biotekhnologicheskih metodov v rabote s plodovymi, yagodnymi i dekorativnymi kul’turami. Orel: VNIISPK, 2005. 51 s.
  4. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoj obrabotki rezul’tatov issledovanij) // M.: Agropromizdat, 1985. 351 s.
  5. Kuz’mina T.I., Kuznecova A.P., Fedorovich S.V. Povyshenie ekonomicheskoj effektivnosti klonal’nogo mikrorazmnozheniya plodovyh kul’tur putyom optimizacii perioda introdukcii in vitro eksplantov // Vestnik Universiteta Rossijskoj akademii obrazovaniya. 2020. № 5. S. 51–58.
  6. Kuharchik N.V., Kastrickaya M.S., Semenas S.E. i dr. Razmnozhenie plodovyh i yagodnyh rastenij v kul’ture in vitro. Minsk: Belaruskaya navuka, 2016. 208 s.
  7. Timofeeva S.N., Smol’kina Yu.V., Apanasova N.V., Yudakova O.I. Tekhnologii mikrorazmnozheniya in vitro: uchebno-metodicheskoe posobie. Saratov: SGU imeni N. G. Chernyshevskogo, 2016. 38 s.
  8. Uskov A.I. Vosproizvodstvo ozdorovlennogo iskhodnogo materiala dlya semenovodstva kartofelya: 3. Razmnozhenie iskhodnyh rastenij // Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2009. № 12. S. 17–20.
  9. Hromova T.M., Tashmatova L.V., Macneva O.V., Shahov V.V. Nekotorye aspekty vvedeniya v kul’turu in vitro sortov smorodiny chernoj selekcii VNIISPK // Vestnik agrarnoj nauki. 2020. № 4 (85). S. 31–36.
  10. Shahov V.V., Tashmatova L.V., Macneva O.V. Sravnitel’naya harakteristika srokov vvedeniya eksplantov chernoj smorodiny (Ribes nigrum L.) v kul’turu in vitro // Sovremennoe sadovodstvo. 2017. № 4 (24). S. 102–105.
  11. Abrahamian P., Kantharajah A. Effect of vitamins on in vitro organogenesis of plant // American journal of plant Sciences. 2011. Vol. 2. No. 05. P. 669–674. https://doi.org/10.4236/ajps.2011.25080
  12. Asensi-Fabado M.A., Munné-Bosch S. Vitamins in plants: occurrence, biosynthesis and antioxidant function // Trends in plant science. 2010. Vol. 15. No. 10. P. 582–592. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2010.07.003
  13. Boubakri H., Gargouri M., Mliki A. et al. Vitamins for enhancing plant resistance // Planta. 2016. Vol. 244. P. 529–543. https://doi.org/10.1007/s00425-016-2552-0
  14. Cárdenas M. J.S. Adaptación de protocolos de establecimiento in vitro de Ribes rubrum L., Ribes nigrum L. y Ribes uva-crispa L. Doctoral dissertation. Valdivia: Universidad Austral de Chile, 2016. 41 p.
  15. Dziedzic E., Jagła J. Micropropagation of Rubus and Ribes spp. // Protocols for Micropropagation of Selected Economically-Important Horticultural Plants. 2013. P. 149–160. https://doi.org/10.1007/978-1-62703-074-8_11
  16. George E.F., Hall M.A., Klerk G.J.D. The components of plant tissue culture media II: organic additions, osmotic and pH effects, and support systems. In Plant propagation by tissue culture: vol. 1. The background. Dordrecht: Springer Netherlands, 2008. P. 115–173.
  17. Isroilova S.J. Особенности микроклонального размножения плодовых культур в условиях in vitro // Theoretical & Applied Science. 2019. № 5 (73). С. 531–535.
  18. Pitzschke A., Fraundorfer A., Guggemos M., Fuchs N. Antioxidative responses during germination in quinoa grown in vitamin B-rich medium // Food Science & Nutrition. 2015. Vol. 3. No. 3. P. 242–251. https://doi.org/ 10.1002/fsn3.211
  19. Ryago N. V. Features of micro clone reproduction of some currant representatives of the genus Ribes spp.: review // Agrarian Bulletin of the Urals. 2023. Vol. 23. No. 10. P. 69–80. https://doi.org/10.32417/1997-4868-2023-23-10-69-80
  20. Smith A.G., Croft M.T., Moulin M., Webb M.E. Plants need their vitamins too // Current opinion in plant biology. 2007. Vol. 10. No. 3. P. 266–275. https://doi.org/10.1016/j.pbi.2007.04.009

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Climatic conditions in the years of research.

Download (66KB)
3. Fig. 2. Viability indices of red currant explants at the in vitro culture initiation stage.

Download (57KB)

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».