The effect of cryopreservation in liquid nitrogen on the viability of flax seeds | Влияние криоконсервации в жидком азоте на жизнеспособность семян льна

English. A promising technique for preserving plant genetic resources is cryopreservation of seeds in liquid nitrogen at –196 deg. C. Seeds of the fiber flax cultivar 'Orshansky 2' were used in the experiment. The experiment was carried out in 2 replications; each of them included 6 options. In options 1 and 2, the seeds were stored in paper bags at room temperature (1 – control, seeds without treatment; 2 – treated with a biodegradable polymer of 3-hydroxybutyric acid [P(3GB)]). In options 3, 4, 5 and 6, the seeds were stored in liquid nitrogen without treatment and with P(3GB) treatment (in 3 and 4 in gauze packaging, and in 5 and 6 in laminated foil bags). Laboratory-based germination energy and viability of control seeds were the same in all options of the experiment (99%), and field viability averaged 83%. The lowest germination energy, laboratory-based and field germination capacity were observed after storage in laminated bags, without P(3HB) processing: option 5, stage II (79%); option 5, stage III (74%), and with P(3HB): processing: option 6, stage II (78%); option 6, stage III (82%). A two-factor analysis of variance showed that liquid nitrogen had significant effect on laboratory germination energy, field germination capacity, laboratory germination energy and capacity after 6 months of storage at room temperature: the effect size was 42, 11, 31, and 24%, respectively, while treatment with P(3HB) had no significant effect on any of the options of the experiment with its application. Flax seeds tolerated direct immersion in liquid nitrogen (t = –196 deg. C) best of all in gauze packaging. The biodegradable polymer P(3HB) did not produce a significant effect on seed viability in any option. Any of the proven freezing methods can be used to store seeds in packaging of different types; it greatly facilitates and reduces the cost of flax seed cryopreservation.

Russian. Криоконсервация семян в жидком азоте при t -196 град. С – перспективный метод сохранения генетических ресурсов растений. В работе использованы семена льна-долгунца 'Оршанский 2'. Эксперимент проведен в 2-кратной повторности, каждая из которых включала в себя 6 вариантов. В 1 и 2 вариантах семена хранили в бумажных пакетах при комнатной температуре (1 – контроль, семена без обработки; 2 – обработанные биоразрушаемым полимером 3-гидроксимасляной кислоты [П(3ГБ)]). В вариантах 3–6 семена хранили в жидком азоте без обработки и с обработкой П(3ГБ) (в 3, 4 – в марлевой упаковке, в 5, 6 – в ламинированных пакетах из фольги). Оценку влияния действия азота и типов хранения проводили в три этапа: (I) сразу после выемки – энергия прорастания и всхожесть, (II) полевая всхожесть, (III) через 6 месяцев хранения при комнатной температуре – энергия прорастания и всхожесть. Лабораторная энергия прорастания и всхожесть семян в контроле составили 99%, а полевая всхожесть – 83%. Наименьшая энергия прорастания, лабораторная и полевая всхожесть отмечены после хранения в ламинированных пакетах без обработки П(3ГБ): вариант 5 этап II (79%), вариант 5 этап III (74%) и с обработкой П(3ГБ): вариант 6 этап II (78%) вариант 6 этап III (82%). Двухфакторный дисперсионный анализ показал, что жидкий азот оказал достоверное отрицательное, но не критическое влияние на лабораторную энергию прорастания, полевую всхожесть, а также лабораторную энергию прорастания, всхожесть после выемки и 6 мес. хранения при комнатной температуре, с долей влияния 42, 11, 31, 24% соответственно. Семена льна лучше всего переносили прямое погружение в жидкий азот в марлевой упаковке. Биоразлагаемый полимер Р(3ГБ) не оказывал существенного влияния на жизнеспособность семян ни в одном из вариантов опыта. При хранении в разных видах упаковки можно использовать любой из опробованных способов заморозки, что значительно облегчает и удешевляет криоконсервацию льна.