Лаборатория биотехнологии

Зав. лабораторией – Егорова Наталья Алексеевна,

доктор биологических наук,

старший научный сотрудник, доцент.

E-mail: yegorova.na@mail.ru

В лаборатории в настоящее время работают 7 человек, из них 6 научных сотрудников, в том числе 1 доктор биологических наук и 4 кандидата наук.

Лаборатория более 30 лет занимается  исследованиями в области биотехнологии эфиромасличных растений, основной целью которых является разработка клеточных технологий, позволяющих создавать новый исходный селекционный материал, быстро размножать ценные генотипы и получать качественный посадочный материал, создавать альтернативные коллекции генетической плазмы invitro. В лаборатории разработаны  комплексные биотехнологические системы создания новых форм и микроразмножения для возделываемых и перспективных для юга России эфиромасличных растений – лаванды (Lavandula angustifolia), шалфея (Salvia sclarea), кориандра (Coriandrum sativum), розы эфиромасличной (Rosaspp.), фенхеля (Foeniculum vulgare), аниса (Anisum vulgare), тысячелистника (Achillea millefolium, A. filipendulina, A. setacea), полыни (Artemisiadracunculus), мяты (Mentha  spp.), мелиссы (Melissaofficinalis), душицы (Origanumvulgare),  видов тимьяна (Thymusspp.), герани эфиромасличной (Pelargonium spp. ) и ряда других.  В условиях in vitro создан уникальный растительный материал для селекции. Результаты исследований отражены в 300 научных публикациях, разработано более 45 методик по культуре тканей и органов эфиромасличных растений, получено 4 патента, издано 17 методических рекомендаций. 

Основные направления и результаты исследований

1. Изучение биологии культивируемых клеток и тканей in vitro. Выявлены особенности индукции каллусогенеза, органогенеза и соматического эмбриогенеза и влияния эндогенных и экзогенных факторов на эти процессы, а также закономерности  изменчивости соматических клеток в изолированной культуре. Разработаны методики получения и длительного пассирования каллусных и суспензионных культур для основных видов эфиромасличных растений, выращиваемых на Юге России.
2. Получение новых генотипов на основе сомаклональной вариабельности и мутагенеза in vitro.  Разработаны  методики индукции морфогенеза и регенерации растений из каллусов, а также путем прямой регенерации. Получено более тысячи растений-регенерантов лаванды, кориандра, шалфея, фенхеля, тысячелистника, аниса, душицы, герани эфиромасличной, среди которых выявлена вариабельность по морфологии и хозяйственно ценным признакам. Выделены и включены в селекцию перспективные формы, превышающие исходные сорта на 20-60% по урожайности и содержанию эфирного масла. С использованием методов клеточной инженерии впервые в селекции шалфея мускатного создан новый сорт Селинж, который превысил контроль (сорт Тайган) по сбору эфирного масла на 43,9 %.
3. Клеточная селекция  in vitro на устойчивость к абиотическим факторам среды. Исследованы закономерности действия абиотических стрессов и разработаны методики клеточной селекции, позволяющие отбирать формы, устойчивые к низким температурам и осмотическому стрессу. Разработаны селективные системы на основе культуры изолированных зародышей и каллусных культур, которые можно использовать для косвенной оценки селекционного материала на устойчивость к абиотическим стрессам. Получены устойчивые клеточные линии и растения лаванды, герани, кориандра, шалфея. У шалфея выделены перспективные высокопродуктивные устойчивые образцы, включенные в конкурсное сортоиспытание.
4. Культура гибридных зародышей. Разработаны методики, позволяющие преодолеть  несовместимость при отдаленной гибридизации и получить потомство от ранее не удававшихся скрещиваний у некоторых эфиромасличных культур. Получено более тысячи гибридов  шалфея, розы и фенхеля по более чем 60-ти комбинациям скрещивания. Среди межвидовых гибридов шалфея выделены образцы, превышающие исходные сорта в 1,3-1,7 раз по сбору эфирного масла, которые  включены в конкурсное сортоиспытание.
5. Клональное размножение в культуре изолированных меристем.  Разработаны методики микроразмножения in vitro для сортов и образцов эфиромасличных растений –  Lavandula spp., Mentha spp., Rosaspp., MelissaofficinalisL., OríganumvulgáreL.,  Thymus spp.,  Monardadidyma L., ElsholziaStauntonii Benth., Saturejamontana L., Achillea millefolium L., A. filipendulina Lam., Artemisiadracunculus L., HyssópusofficinálisL., Salviaofficinális L.,S. sclareaL.,Pelargoniumroseum Willd. и др. (с коэффициентами размножения до 1:9–1:94 за одно субкультивирование), которые позволяют ускоренно размножать ценные генотипы, быстро внедрять в производство новые сорта и получать качественный посадочный материал.
6. Создание  коллекций генетической плазмы in vitro. Разработаны методические приемы длительного сохранения ценных генотипов в культуре in vitro (в условиях замедленного роста при температуре + 4-6^оС; до 12-24 месяцев за цикл, в зависимости от генотипа) и создана депонированная коллекция ценных селекционных образцов и сортов мяты, лаванды, розы эфиромасличной, душицы, мелиссы, монарды, видов тимьяна, тысячелистника, шалфея и др.

Основные публикации сотрудников лаборатории за последние 5 лет (2019-2024гг)

1. Yegorova N.A.,  Yakimova O.V., Belova I.V.  Long-Term Passage and Characteristics of Melissa officinalis L. Callus Cell Cultures // Russian Journal of Plant Physiology, 2024, Vol. 71:101.
2. Бабанина С.С., Егорова Н.А., Загорская М.С. Анализ изменчивости растений-регенерантов лаванды сорта Степная с использованием ISSR  маркеров // Достижения науки и техники АПК. – 2024. – Т 38, №3. - С. 17-21.
3. Тевфик А. Ш., Егорова Н. А. Развитие эксплантов Thymusmarschallianus Willd. и Thymus × citriodorus (Pers.) Schreb. Doone Valley на первом этапе клонального микроразмножения // Таврический вестник аграрной науки. 2024. № 2(38). С. 153–164.
4. N. N. Kruglova, A. E. Zinatullina, and N. A. Yegorova Morphogenesis In Vitro in Calluses of Lavender Lavandula angustifolia Mill.: Histological Aspects// Biology Bulletin, 2024, Vol. 51, No. 3, pp. 481–489.
5. Егорова Н. А., Ставцева И. В., Тевфик А. Ш. Получение каллусных культур и индукция морфогенеза у Lavandula angustifolia Mill.: влияние сорта, типа экспланта и питательной среды // Таврический вестник аграрной науки. 2024. № 1(37). С. 51–66.
6. Егорова Н.А., Ставцева И.В. Влияние осмотического и низкотемпературного стрессовых факторов на развитие Salviasclarea L. в эмбриокультуре invitro // Таврический вестник аграрной науки. 2023. 1(33), С. 34-50.
7. Kruglova N., Zinatullina A., Yegorova N. Histological Approach to the Study of Morphogenesis in Callus Cultures In Vitro: A Review. Int. J. Plant Biol. 2023, 14, 533–545.
8. Babanina S. S., Yegorova N. A., Stavtseva I. V., Abdurashitov S. F. Genetic Stability of Lavender (Lavandula angustifolia Mill.) Plants Obtained during Long-Term Clonal Micropropagation // Russian Agricultural Sciences, 2023, Vol. 49, No. 2, pp. 132–139.
9. Егорова Н. А., Загорская М. С., Абдурашитов С. Ф. Особенности длительного сохранения мяты сортов Ажурная и Бергамотная в коллекции in vitro // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2022. Т. 12. N 1. С. 64–75.
10. Егорова Н. А., Ставцева И.В. Использование эмбриокультуры для отбора устойчивых к осмотическому стрессу форм шалфея мускатного in vitro // Таврический вестник аграрной науки. 2022. N 1 (29). С. 41–56.
11. Тевфик А. Ш., Егорова Н. А., Коваленко М. С. Особенности клонального микроразмножения монарды двойчатой на этапе введения в культуру in vitro // Таврический вестник аграрной науки. 2022. N 2(30). С. 132 –142.
12. Бабанина С.С., Егорова Н.А., Ставцева И.В., Белова И.В. Влияние длительности клонального микроразмножения на адаптацию exvitro микрорастений Lavandula angustifolia Mill. // Достижения науки и техники АПК. 2022, Т.36. №7. С. 36-42.
13. Егорова Н.А., Коваленко М.С., Якимова О.В., Платонова Т.В. Развитие эксплантов чабера горного на начальных этапах микроразмноженияinvitro // Бюллетень ГНБС  2022. № 144.  С. 82-87.
14. Егорова Н.А. Биотехнология эфиромасличных растений: создание новых форм и микроразмножение in vitro. – Симферополь: ИД «Автограф», 2021. 315 с.
15. Тевфик А.Ш., Егорова Н.А. Клональное микроразмножение тимьяна обыкновенногоin vitro: методические рекомендации. Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2021. 28 с.
16. YegorovaN.A.,  BrailkoV.A., StavtzevaI.V. , MitrofanovaI.V. Invitro conservation of essential oil rose cultivars// Acta Hortic. 2021. Vol. 1324. P. 71–76.
17. Yegorova N.,  Stavtzeva I. , Zolotilov V. Micropropagation in vitro of essential oil rose hybrids obtained in embryoculture  // BIO Web of Conferences. 2021. Vol. 3. P. 1–6. Article Number 00139.
18. Yakimova O.V., Yegorova  N.A. Optimization of in vitro rooting and ex vitro adaptation conditions of Melissa officinalis L. microshoots during clonal micropropagation // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2021. 937 042093.
19. Tevfik A., Yegorova  N. Influence of culture medium composition on the micropropagation of Thymus tauricus Klokov et Des.-Shost. // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science  –2021.  937.  042078.
20. Егорова Н.А., Ставцева И.В. Создание сорта шалфея мускатного с использованием методов клеточной инженерии. 1. Получение растений-регенерантов в каллусной культуре invitro //Таврический вестник аграрной науки. 2021. N 1 (25). С. 98–112.
21. Ставцева И.В., Егорова Н.А. Создание сорта шалфея мускатного с использованием методов клеточной инженерии. 2. Изучение растений-регенерантов на этапах селекционного процесса // Таврический вестник аграрной науки. 2021. № 2 (26). С. 208–222.
22. Tevfik A.Sh., Yegorova N.A. Clonal micropropagation of Thymus vulgaris L. // E3S Web of Conferences. 2020. Vol. 224.  04001. TPACEE-2020.
23. Yegorova N.A., Stavtzeva I.V. Clonal micropropagation of essential oil rose cultivars and breeding samples at long-term subcultivation in vitro //E3S Web of Conferences. 2020. Vol. 224. 04010. TPACEE-2020.
24. Yegorova N., Kruglova N., Galin I., Stavtzeva I. Induction of morphogenesis in the callus culture of Lavandula angustifolia Mill.  // BIO Web Conf. 2020. Vol. 24. Article N 00098.
25. Егорова Н.А. Оптимизация условий получения и характеристика суспензионной культуры лаванды // Таврический вестник аграрной науки. 2020. № 1 (21). С. 19–30.
26. Егорова Н.А., Митрофанова И.В., Браилко В.А., Гребенникова О.А., Палий А.Е., Ставцева И.В. Морфогенетические и физиолого-биохимические особенности Lavandulaangustifolia при длительном микроразмножении invitro»  // Физиология растений. 2019. Т66, №2.  С.137-145.
27. Егорова Н.А., Якимова О.В. Влияние длительного субкультивирования на клональное микроразмножение  Melissaofficinalis L. и Origanumvulgare L.  // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2019. № 47. C. 22–39.
28. Тевфик А.Ш., Егорова Н.А. Влияние условий культивирования и гормонального состава питательной среды на микроразмножение invitro тимьяна обыкновенного // Таврический Вестник Аграрной Науки. 2019.  №1 (17). C. 93-102.
29. Тевфик А.Ш., Егорова Н.А. Оптимизация условий культивирования для 1 и 2-го этапов микроразмножения Thymusvulgaris L.invitro// Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2019. № 81. С. 188–195. DOI: 10.21515/1999-1703-81-188-195
30. Yakimova O., Yegorova N. Induction of Morphogenesis in Vitro for Melissa officinalis L.  // In Vitro Cellular & Developmental Biology-Animal.  2019.  Vol. 55, S: 1.  P.75, P-2067.

ЛАБОРАТОРИЯ ПРЕДЛАГАЕТ СЛЕДУЮЩИЕ УСЛУГИ:

–  проведение научных исследований и разработка методик получения и анализа каллусных и суспензионных культур, регенерации растений из каллусных тканей, клонального микроразмножения растений, получения гибридов с использованием эмбриокультуры, депонирования in vitro и других клеточных технологий растений;

– ускоренное клональное микроразмножение и получение качественного оздоровленного от бактериальной и грибной инфекций посадочного материала ценных генотипов или сортов  эфиромасличных и лекарственных  растений (лаванды, мяты, мелиссы, душицы, тысячелистника, розы, герани и др.) в культуре меристем in vitro;

–  участие в образовательных программах (проведение Школ молодых ученых, стажировка аспирантов, студентов и т.д.).