Innovative method of sugar beet in vitro microcloning in breeding process | Инновационный прием микроклонирования in vitro сахарной свеклы в селекционном процессе

English. An original scheme of mass reproduction and in vitro deposition has been developed to maintain genetic uniformity of lines, which are components of highly productive hybrids, and to ensure maximum expression of their morphogenetic potential. The scheme includes three-year cycle of breeding, biotechnological and agrotechnical techniques. First, selected genotypes of hybrid components are transferred to in vitro culture, stabilized and transplanted to gene bank of elite clones. Apexes of flowering shoots were used as explants. Nutrient medium contains 6-benzylaminopurine, kinetin and gibberellin (1:1:1). Explants are cultivated at t 26 deg. C, air humidity less than 70%, photoperiod of 16 h, illumination 5000 Lx. Well-developed regenerants are deposited on a hormone-free nutrient medium at t 4-5 deg. C and illumination of 500-600 Lx. Elongation make possible to maintain valuable properties of line material in purity for a long time (4–9 months). The second stage is micropropagation of elite regenerants, rooting and transplanting to soil substratum in a greenhouse to form stecklings (small beet roots) with mass of about 100 g. Indole-butyric acid (2 mg/L) is introduced into the medium to induce root formation. Rooting of shoots in 3-4 weeks is 67.7-94.1%. Steckling vernalization is carried out during 2–3 months at a temperature of 2–3 deg C and air moisture of 95%. It provides safe keeping of stecklings up to 98.3%. At the third stage, seed plants are grown from stecklings under field conditions to obtain elite seeds. Stecklings are planted in two separate plots; they are placed in rows at intervals of 30 cm and with row-spacing of 70 cm. Seeds of a simple hybrid and a heterosis pollinator are harvested separately, and it followed by seed cleaning and sizing. Implementation of mass micropropagation biotechnological methods and in vitro elongation of sugar beet breeding materials will accelerate highly productive hybrids creating and store valuable agronomic traits of domestic breeding material.

Russian. Для сохранения генетической однородности линий – компонентов высокопродуктивных гибридов и максимального обеспечения их морфогенетического потенциала предложена оригинальная схема массового размножения и депонирования in vitro, включающая трехлетний цикл селекционных, биотехнологических и агротехнических приемов. Сначала отобранные генотипы компонентов гибрида вводят в культуру in vitro, стабилизируют и переводят в генетический банк элитных клонов. В качестве эксплантов используют верхушки цветоносных побегов. В состав питательной среды включают 6-бензиламинопурин, кинетин и гиббереллин (1:1:1). Экспланты культивируют при t 26 град. С, влажности воздуха не выше 70%, фотопериоде 16 ч, освещенности 5000 Лк. Хорошо развитые регенеранты депонируют на безгормональной питательной среде при t 4-5 град. С и освещенности 500-600 Лк. Элонгация дает возможность длительно (4–9 месяцев) сохранять в чистоте ценные свойства линейных материалов. Второй этап включает микроразмножение элитных регенерантов, укоренение и перевод в почвенный субстрат теплиц для формирования штеклингов (небольших корнеплодов) массой около 100 г. Для индукции корнеобразования в среду вводят индолилмасляную кислоту (2 мг/л). Укореняемость побегов через 3-4 нед. составляет 67,7-94,1%. Яровизацию штеклингов осуществляют в течение 2–3 месяцев при t 2–3 град. С и влажности воздуха 95%. Это обеспечивает сохранность штеклингов до 98,3%. Далее выращивают семенные растения из штеклингов в полевых условиях для получения семян элиты. Посадку штеклингов проводят на 2 отдельных участках, располагая их в рядках через 30 см с междурядьями 70 см. Семена простого гибрида и гетерозисного опылителя убирают по отдельности, с последующей очисткой и калибровкой. Реализация биотехнологических приемов массового размножения и элонгации in vitro селекционных материалов сахарной свеклы позволит ускорить процесс создания высокопродуктивных гибридов при сохранении хозяйственно-полезных свойств отечественного селекционного материала.