Cryopreservation of raspberry cultivar accessions bred in Russia from the VIR in vitro collection | Криоконсервация сортов малины отечественной селекции из коллекции in vitro ВИР

Inglés. Cryobanks use plant cryocollections for long-term preservation of crops which cannot be preserved in seed collections. These are vegetatively propagated crops, accessions of species which form either a small amount of seeds, or recalcitrant seeds. Shoot tips (apexes) of in vitro plants are used for cryopreservation for most berry crops, therefore maintenance of in vitro collections is very important. The VIR in vitro collection includes 150 accessions of Rubus L. species, 85 of them are raspberry cultivars, 59 of which were bred in Russia. These cultivars reflect a wide ecogeographic diversity. Among them, there are raspberry cultivars created at the end of the 19th – first half of the 20th centuries, including cultivars bred by I.V. Michurin and by the pioneer of northern horticulture V.V. Spirin. More than half of national raspberry varieties (33) are listed in the State Register for Selection Achievements Admitted for Usage. Raspberry cultivars from Russian breeding programs have a very limited representation in foreign genebanks. The first aim of the present work was cryopreservation of mostly folk and old Russian raspberry cultivars received by VIR from 1925 till 1950 and their transfer into the cryobank. The second aim of the work was to monitor post-cryogenic regeneration of raspberry cultivars transferred to the cryobank earlier. A modified protocol of the droplet vitrification method by “DV-biotech” was used for cryopreservation of shoot tips of in vitro plants of 10 raspberry cultivars (7 of which are folk and old Russian ones) from the VIR in vitro collection. Post-cryogenic regeneration was evaluated for 17 raspberry cultivars preserved in the cryobank from one to five years. Ten raspberry cultivars (900 apexes) with an average mean post-cryoregenic regeneration value of 38.2±3.0% determined in control tests, were placed in the cryobank for long-term storage. A statistically significant effect of the genotype on the viability of explants after cryopreservation was noted, while the post-cryogenic regeneration was genotype insensitive. Additionally, levels of post-cryogenic regeneration were evaluated for 17 raspberry cultivars (296 apexes) preserved in the cryobank from one to five years. Post-cryogenic regeneration within the 20-70% range was displayed by four raspberry cultivars preserved in the cryobank for one year, and for 8 cultivars conserved there from three to five years post-cryogenic regeneration was within the 10-50% range. According to the results of monitoring, regeneration displayed by 12 raspberry cultivars was within the 10-70% range, which can be considered as a reliable rate of apex preservation in liquid nitrogen vapors in the VIR cryobank. Monitoring of the post-cryogenic regeneration of the raspberry accessions preserved in the VIR cryobank and cryopreservation of new raspberry cultivars will be continued.

Ruso. В генетических банках растений криоколлекции используются для длительного хранения культур, которые не могут сохраняться в семенных коллекциях. К ним относятся вегетативно размножаемые культуры, образцы видов, формирующих малое число семян или имеющих рекальцитрантные семена. Для криосохранения большинства ягодных культур используют апексы побегов пробирочных растений, поэтому определяющим этапом для них является наличие in vitro коллекции. В коллекции in vitro ВИР сохраняется 150 образцов рода Rubus L., из них 85 сортов малины, в том числе 59 отечественной селекции. Эти сорта характеризуются широким эколого-географическим разнообразием. Среди них имеются сорта малины, созданные в конце XIX века – первой половине XX века, в том числе селекции И.В. Мичурина и основоположника северного садоводства В.В. Спирина. Более половины образцов отечественных сортов малины (33 сорта) числятся в Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию. Собранный в in vitro коллекции ВИР сортимент малины российской селекции ограниченно представлен в зарубежных генбанках. Задача данной работы заключалась в криоконсервации образцов сортов малины преимущественно народной и старой российской селекции, поступивших в ВИР в период с 1925 по 1950 год, а также мониторинг посткриогенной регенерационной способности у сортов малины, ранее заложенных в криобанк ВИР. Замораживание при сверхнизких температурах апексов микрорастений проводили у 10 сортов малины из in vitro коллекции ВИР (7 из которых относятся к сортам народной и старой российской селекции) с использованием оптимизированного ранее протокола дроплет-витрификации – «DV-biotech». В криобанк ВИР на длительное хранение передано 10 образцов сортов малины (900 апексов) со средним уровнем посткриогенной регенерации 38,2 ± 3,0, определенным в контрольных экспериментах перед закладкой на длительное хранение в криобанк. Отмечено статистически значимое влияние генотипа на жизнеспособность эксплантов после криоконсервации, в то время как статистически значимого влияния генотипа на посткриогенную регенерацию эксплантов не обнаружено. Дополнительно у 17 сортов малины, хранившихся в криобанке от одного до пяти лет, оценивали уровень посткриогенной регенерации. Из 17 проверенных образцов сортов малины (296 апексов) посткриогенная регенерация на уровне 20%–70% была выявлена у всех четырех сортов, сохраняемых в криобанке в течение одного года, и на уровне 10%–50% у оставшихся восьми сортов с более длительным сроком криохранения в криобанке – от трёх до пяти лет. По результатам проведенного мониторинга отмечена регенерация у 12 сортов малины на уровне от 10% до 70%. Эти сорта можно считать надёжно сохраняемыми в парах жидкого азота в криобанке ВИР. Мониторинг посткриогенной регенерации образцов малины, хранящихся в криобанке ВИР, и криоконсервация новых сортов малины будут продолжены.