Лаборатория биотехнологии

Зав. лабораторией – Егорова Наталья Алексеевна,

доктор биологических наук,

старший научный сотрудник, доцент.

E-mail: yegorova.na@mail.ru

В лаборатории биотехнологии в настоящее время работают 5 сотрудников, в том числе 1 доктор биологических наук и 2 кандидата наук.

Лаборатория более 25 лет занимается  исследованиями в области биотехнологии эфиромасличных растений, основной целью которых является разработка клеточных технологий, позволяющих создавать новый исходный селекционный материал, а также быстро размножать ценные генотипы и получать качественный посадочный материал. 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 (Rosa spp.), фенхеля (Foeniculum vulgare), аниса (Anisum vulgare), тысячелистника (Achillea millefolium, A. filipendulina, A. setacea), полыни (Artemisia dracunculus), мяты (Mentha  spp.), мелиссы (Melissa officinalis), душицы (Origanum vulgare), герани (Pelargonium spp. ) и ряда других.  В условиях in vitro создан уникальный растительный материал для селекции. Результаты исследований отражены более чем в 220 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 из эксплантов. Получено более 900 растений-регенерантов лаванды, кориандра, шалфея, фенхеля, тысячелистника, аниса, герани, среди которых выявлена вариабельность по морфологии, количеству хромосом и хозяйственно ценным признакам. Выделены и включены в селекцию перспективные формы, превышающие исходные сорта на 20-60% по урожайности и содержанию эфирного масла. В настоящее время 3 образца шалфея проходят конкурсное сортоиспытание.
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 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 800  гибридов  шалфея, розы и фенхеля по 60 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 лаванды, герани и розы эфиромасличной, мяты, тысячелистника, полыни, фенхеля, мелиссы, душицы (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 (при хранении при 4-6^оС до 12-24 месяцев за цикл, в зависимости от генотипа) и созданы депонированные коллекции ценных селекционных образцов и сортов для мяты, лаванды и розы эфиромасличной.

Основные публикации сотрудников лаборатории за 2014-2018 годы

Yegorova N, V.Brailko, Stavtzeva I., Mitrofanova I. Some morphophysiological features of lavender cultivar micropropagated in vitro by meristem culture // Agriculture & Forestry. – 2018. - Vol. 64, № 1. – Р. 105-111.

Якимова О.В., Егорова Н.А. Клональное микроразмножение мелиссы лекарственной (Melissaofficinalis L.) в культуре invitro. Методические рекомендации. – Симферополь: ИТ «АРИАЛ», 2018. – 28 с. 

Mitrofanova I., Brailko V., Yegorova N., Mitrofanova O. Photosynthetic Processes in Lavandula angustifolia and Lavandula intermedia Explants under Preservation In Vitro // In Vitro Cellular & Developmental Biology – Plant.  – 2018. – Vol.54, NS1. – P.43.

YakimovaO., Yegorova N. , Zagorskaya M., Stavtzeva I. Clonalmicropropagation in vitroof Melissa officinalis L. // In Vitro Cellular & Developmental Biology – Plant.  – 2018. – Vol.54, № 4. – P.492.

Zagorskaya M., Yegorova N. Effect of prolonged cultivation on the micropropagation in vitro of mint cultivars and breeding samples // BIO Web Conf.. –  2018 – N 11 – 00049.

Тевфик А.Ш., Егорова Н.А., Загорская М.С. Особенности морфогенеза эксплантов тимьяна обыкновенного на первом этапе клонального микроразмножения // ТВАН. – 2018. - №2(14). – С.118-127. 

Загорская  М.С., Егорова Н.А. Оптимизация состава питательной среды для клонального микроразмножения in vitro сортов мятыАжурная и Бергамотная» // Ученые записки Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского. Биология. Химия. 2018.– Том 4 (70). –№ 2. – С. 73–84.  

Якимова О.В, Егорова Н.А. Влияние состава питательной среды, типа экспланта и генотипа на клональное микроразмножение Melissa officinalis L. // Ученые записки Крымского федерального университета ТНУ  им. В.И. Вернадского. Биология. Химия. 2018. – Т4. (70). №1. – с.158- 167. 

Егорова Н.А., Ставцева И.В., Митрофанова И.В. Влияние сорта и состава питательной среды на укоренение розы эфиромасличной при микроразмножении in vitro  //  Биомика – 2018. 10 (1). С.11-15.

Тевфик А.Ш.,  Митрофанова И.В., Браилко В.А. Морфо-анатомические и физиологические особенности эксплантов канны садовой (Canna × hybrida hort. ex Backer) сорта Дар Востока, культивируемых in vitro и exsitu // Труды Кубанского государственного аграрного университета.– 2017. –№ 4(67). – C. 263-268.

Загорская М.С., Егорова Н.А. Влияние сорта и длительности культивирования на клональное  микроразмножение мяты in vitro// «Роль ботанических садов и дендрариев в сохранении, изучении и устойчивом использовании разнообразия растительного мира»: Материалы Межд. научной конф. Ч2. редкол.: В.В. Титок [и др.]. – Минск: Медисонт, 2017.  – С. 205-208.

Егорова Н.А., Ставцева И.В., Митрофанова И.В. Влияние физиологических факторов на развитие меристем некоторых сортов лаванды in vitro// Актуальные проблемы химии, биотехнологии и сферы услуг: мат-лы Всерос. науч.-практ. конф. с межд. участием. -  Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2017. – С. 72-79.

Якимова О.В, Егорова Н.А. Клональное микроразмножение душицы обыкновенной (Origanum vulgare L.) в культуре in vitro: методические рекомендации. - Симферополь: ФГБУН «НИИСХ Крыма», (ООО «ИТ АРИАЛ»), 2017. – 24 с.

Егорова Н.А., Ставцева И.В. Разработка селективной системы in vitro для получения каллусных линий лаванды, устойчивых к низкой температуре // Труды Кубанского государственного аграрного  университета. – 2017. - №4(67). – С. 48-51.

Тевфик А.Ш., Особенности водного режима Canna × hybrida hort. ex Backer в различных условиях культивирования // Экосистемы. 2017. Вып. 11. С. 53–59.

Егорова Н.А., Ставцева И.В., Митрофанова И.В. Морфогенез в культуре меристем розы эфиромасличной при хемотерапии in vitro// Бюллетень ГНБС. – 2017. Вып. 125. – С. 65-72.

Тевфик А.Ш., Митрофанова И.В. Особенности получения и сохранения Canna × hybrida hort ex Backer в условиях in vitro// Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. –  2017. – Т. 7, N 3. – С. 99–109.

Mitrofanova I.V.,  Tevfik A.Sh., Mitrofanova O.V., BrailkoV.A., Lesnicova-Sedoshenko N.P.   Features of canna regeneration in vitro and plantlets adaptation in vivo // Acta Hortic. – 2017. – 1155. – P. 448-456.

Егорова Н.А. Изменчивость каллусных культур лаванды при длительном пассировании in vitro // Таврический вестник аграрной науки. –  2017. – №1 (9). – С. 16-27. 

Ставцева И.В., Егорова Н.А., Золотилов В.А., Каменек Л.И. Получение гибридов розы эфиромасличной с использованием биотехнологических методов // Таврический вестник аграрной науки – 2016. – №3(7). – С. 29-42.

Егорова Н.А., Ставцева И.В. Использование биотехнологических методов для создания исходного селекционного материала у некоторых эфиромасличных растений // Труды КубГАУ. – 2016. - №2(59). – С.122-131.

Ставцева И.В., Егорова Н.А. Получение и размножение гибридов розы эфиромасличной в культуре in vitro. Методические рекомендации. – Симферополь: ФГБУН «НИИСХ Крыма» (ИП Бражников Д.А.), 2016. – 24с.

Егорова Н.А., Ставцева И.В., Митрофанова И.В. Влияние сорта и факторов культивирования in vitro на клональное микроразмножение розы эфиромасличной // Бюллетень ГНБС. – 2016. – Вып. 120. – С. 36-43.

Якимова О.В, Егорова Н.А. Особенности морфогенеза эксплантов Melissa officinalis L. на первом этапе микроразмножения in vitro // Труды КубГАУ. – 2016. - №3(60). – С. 339-344.

Егорова Н.А., Якимова О.В., Ставцева И.В. Клональное микроразмножение эфиромасличных растений семейства Lamiaceae // «Биологические особенности лекарственных и ароматических растений и их роль в медицине»: Сборник науч. тр. Межд. научно-практической конференции. – Москва: Щербинская типография, 2016. – С.218-222. 

Егорова Н.А., Ставцева И.В., Митрофанова И.В. Влияние хемотерапии на морфогенетический потенциал эксплантов лаванды в культуре in vitro // Таврический вестник аграрной науки, 2016. - №1. – С.9-19.

Егорова Н.А., Ставцева И.В. Разработка биотехнологических приемов получения устойчивых к низкотемпературному стрессу форм кориандра in vitro // Масличные культуры. – 2016. – Вып. 1 (165). – С.  43-50.

Егорова Н.А., Ставцева И.В. Микроразмножение сортов розы эфиромасличной в культуре in vitro // Вестник Удмуртского университета.серия Биология. Науки о Земле. –  2016. – Т.26, вып.2. – С. 45- 52.

Егорова Н.А., Ставцева И.В., Кривохатко А.Г. Клональное микроразмножение розы эфиромасличной invitro // Мат-лы VIII Московского Межд. Конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (17-20 марта 2015 г.). - М.: ЗАО «Экспо-биохим-технологии», РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2015 – 552 с. - Ч.2. – С.49-52.

Якимова О.В, Егорова Н.А. Влияние состава питательной среды и генотипа на клональное микроразмножение душицы  in vitro // Труды Кубанского государственного аграрного университета. – 2015. – №3(54). – С.138-142.

N.A.Yehorova, I.V. Mitrofanova, I. V. StavtzevaFeatures of some cultivars of essential oil rose in vitro micropropagation // Abstract Book II. International Plant Breeding Congress and EUCARPIA - Oil and Protein Crops Section Conference (1-5 November 2015, Antalya, Turkey). - Antalya,2015. – Р.205.

Егорова Н.А., Ставцева И.В., Якимова О.В., Каменек Л.И., Кривохатко А.Г. Некоторые аспекты клонального микроразмножения и сохранения in vitro эфиромасличных растений // Таврический вестник аграрной науки. - 2015. - №1(3). – С.18-24.  

Егорова Н.А. Методические указания «Краткий словарь основных терминов по биотехнологии растений» для самостоятельной подготовки студентов факультета агротехнологий и землеустройства. -  Симферополь-Екатеринбург, Изд-во:  ФГБОУ ВПО «УрГАУ», 2015. – 32с.  

Егорова Н.А., Ставцева И.В. Разработка биотехнологических приемов микроразмножения in vitro дляLavandula angustifolia Mill. // Труды Кубанского  государственного аграрного университета». – 2015. – №4(55). – С.304-309.

Егорова Н.А., Ставцева И.В., Кривохатко А.Г., Каменек Л.И., Золотилов В.А. Получение гибридов с использованием эмбриокультуры и микроразмножение розы эфиромасличной in vitro // Проблемы современной науки (ПСН-17). – 2015. – Вып 17. – С.31-41.

Якимова О.В, Егорова Н.А. Клональное микроразмножение душицы in  vitro // Таврический вестник аграрной науки. – 2015. – №2(4). – С.39-44.

Егорова Н.А. Влияние различных факторов на длительное сохранение лаванды in  vitro // Проблемы современной науки: сборник научных трудов: выпуск 19. – Ставрополь: ЛОГОС, 2015. – С.3-12.

Егорова Н.А.Некоторые аспекты биотехнологии эфиромасличных растений: индукция каллюсо- и морфогенеза, использование сомаклональной вариабельности. –  Физиология растений и генетика. – 2014. – Т.46, №2. – С.108-120.

Якимова О.В, Егорова Н.А. Каллусогенез и морфогенез в культуре изолированных органов и тканей Melissa  officinalisL. invitro . – Ученые записки ТНУ. –  2014. – Т.27 (66), №5. – С. 191-201

Егорова Н.А.Некоторые аспекты биотехнологии эфиромасличных растений: микроклональное размножение, синтез продуктов вторичного метаболизма invitro. – Физиология растений и генетика. – 2014. – Т.46, №3. – С.187-201.

Якимова О.В, Егорова Н.А. Исследование влияния некоторых факторов на каллусообразование у мелиссы (MelissaofficinalisL.) в культуре invitro. – Вестник Удмуртского университета. Серия №6 Биология. Науки о Земле.  – 2014. – Вып.4. – С.39-43.

Якимова О.В, Егорова Н.А. Индукция каллусогенеза в культуре изолированных органов Origanum vulgare L. . –  Масличные культуры. Научно-технический бюллетень ВНИИМК. – 2014. – Вып. 2 (159-160). – С. 81-86.

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 ценных генотипов или сортов  эфиромасличных и лекарственных  растений (лаванды, мяты, мелиссы, душицы, тысячелистника, розы эфиромасличной, герани и др.) в культуре меристем in vitro;

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