Длительное хранение семян генетических ресурсов растений в условиях многолетней мерзлоты

Мусаев Ф. Б.; Белецкий С. Л.; Лоозе В. В.; Тареева М. М.

Длительное хранение семян генетических ресурсов растений в условиях многолетней мерзлоты

Белецкий С. Л., Лоозе В. В.,

Тареева М. М.

2025

https://doi.org/10.29235/1817-7204-2025-63-1-23-34

Коллекции генетических ресурсов растений являются гарантом сохранения как природного биологического разнообразия, так и достижений селекции. В основном генетические коллекции состоят из семян, и надлежащее их хранение в оптимальных условиях является необходимостью (освобождает от их частого воспроизводства, связанного с материальными и трудовыми затратами). Необходим поиск оптимальных природных условий для длительного хранения семян, потому как в случае нештатных ситуаций техногенного характера они окажутся наиболее неуязвимыми. Проводится многолетний эксперимент по длительному хранению в условиях многолетней мерзлоты семян сельскохозяйственных растений. Цель работы – поиск оптимальных и безопасных условий для длительного хранения семян и зерна как на посевные цели, так и на продовольственные, изучение условий естественных хранилищ для создания стратегических запасов семян и продовольствия. В 2010 г. на хранение были заложены партии семян основных хлебных зерновых культур (пшеница яровая, ячмень яровой, рожь озимая, овес); в 2016 г. произведена закладка коллекции семян 26 сортообразцов 8 видов овощных культур. Проведены метеорологические наблюдения, применены термографы, гигрографы в хранилище. Первая выемка образцов состоялась после 6 лет хранения. Лабораторный анализ качества семян проводился с применением ГОСТ 12036-85; ГОСТ 12038-84; ГОСТ 12041-82; ГОСТ 12042-80; ГОСТ Р 52325-2005. Результаты показали высокую сохранность жизнеспособности семян зерновых и овощных культур. Семена всех образцов зерновых культур соответствовали требованиям, предъявляемым к репродукционным семенам (всхожесть более 87 %) согласно ГОСТ Р 52325-2005. Семена 17 образцов овощных культур сохранили всхожесть на уровне первого класса согласно требованиям ГОСТ 12038-84. Многолетние метеонаблюдения показывают постепенное потепление арктического климата за счет относительно высоких летних температур. В целом растет континентальность климата, и эксперимент продолжается, большая часть вышеназванных партий семян остаются еще на хранении, намечены дальнейшие экспедиции с выемкой образцов на 2025, 2035 и 2050 гг. Полученные данные метеоусловий свидетельствуют о повышении континентальности арктического климата и общем его потеплении. Полученные данные по жизнеспособности зерна злаковых и семян овощных культур при длительном хранении показывают эффективность использования условий многолетней мерзлоты для данной цели.

Мусаев Ф. Б., Белецкий С. Л., Лоозе В. В., Тареева М. М. Длительное хранение семян генетических ресурсов растений в условиях многолетней мерзлоты. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наук. 2025;63(1):23-34. https://doi.org/10.29235/1817-7204-2025-63-1-23-34

Цитирование

Список литературы

1. Genebank standards for plant genetic resources for food and agriculture / FAO, Commis. on Genetic Resources for Food a. Agriculture. – Rome: FAO, 2014. – URL: http://www.fao.org/3/a-i3704e.pdf (date of access: 06.03.2024).

2. Priming of long-term stored cotton seeds using combined UV-A, B and C radiation and its influence on germination / J. Dana, A. K. Issam, S. Aghyad [et al.] // Journal of Stress Physiology & Biochemistry. – 2020. – Vol. 16, № 4. – P. 82–94.

3. Changes in the biochemical composition of the seed material of sunflower hybrids during long-term storage / O. A. Yere menko, L. А. Pokoptseva, L. V. Тоdorova, А. V. Shepel // Ukrainian Journal of Ecology. – 2020. – Vol. 10, № 2. – P. 126–130. https://doi.org/10.15421/2020_74

4. Seed storage behavior of Musa balbisiana Colla, a wild progenitor of bananas and plantains – implications for ex situ germplasm conservation / S. A. Singh, R. Agrawal, R. Kumar, K. J. J. Thangjam // Scientia Horticulturae. – 2021. – Vol. 280. – Art. ID 109926. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2021.109926

5. Zhang, J. Negative association between seed dormancy and seed longevity in bread wheat / J. Zhang, S. Xiang, H. Wan // American Journal of Plant Sciences. – 2021. – Vol. 12, № 3. – P. 347–365. https://doi.org/10.4236/ajps.2021.123022

6. Niino, T. Cryopreservation for preservation of potato genetic resources / T. Niino, M. V. Arizaga // Breeding Science. – 2015. – Vol. 65, № 1. – P. 41–52. https://doi.org/10.1270/jsbbs.65.41

7. Muthoni, J. Long-term conservation of potato genetic resources: Methods and status of conservation / J. Muthoni, H. Shimelis, R. Melis // Australian Journal of Crop Science. – 2019. – Vol. 13, № 5. – P. 717–725. https://doi.org/10.21475/ajcs.19.13.05.p1400

8. A global strategy for the conservation of potato / M. Nagel, M. E. Dulloo, P. Bissessur [et al.]. – Bonn: Global Crop Diversity Trust, 2022. – 159 p. https://doi.org/10.5447/ipk/2022/29

9. Recovery and longevity of cryopreserved dormant apple buds / F. L. Forsline, L. E. Towill, J. W. Waddell [et al.] // Journal of the American Society for Horticultural Science. – 1998. – Vol. 123, № 3. – P. 365–370. http://doi.org/10.21273/JASHS.123.3.365

10. Криоконсервирование как метод сохранения отдельных видов плодово-ягодных культур и дикорастущих лекарственных растений / А. В. Павлов, В. Г. Вержук, С. Ю. Орлова [и др.] // Проблеми кріобіології і кріомедицини. – 2019. – Т. 29, № 1. – P. 44–57. https://doi.org/10.15407/cryo29.01.044

11. Post-cryogenic viability of peach (Persica vulgaris Mill.) dormant buds from the VIR genetic collection / V. Verzhuk, V. Eremin, T. Gasanova [et al.] // Agriculture. – 2023. – Vol. 13, № 1. – Art. 111. https://doi.org/10.3390/agriculture13010111

12. Николаева, М. А. Влияние температурных режимов хранения семян сосны и ели на всхожесть и зараженность патогенными грибами / М. А. Николаева, Е. Ю. Варенцова, Г. Ф. Сафина // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. – 2021. – T. 182, № 1. – С. 157–167. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2021-1-157-167

13. Benelli, C. Plant cryopreservation: a look at the present and the future / C. Benelli // Plants. – 2021. – Vol. 10, № 12. – Art. 2744. https://doi.org/10.3390/plants10122744

14. Polish cryobanks: research and conservation of plant genetic resources / E. Zimnoch-Guzowska, P. Chmielarz, M. K. Wawrzyniak [et al.] // Acta Societatis Botanicorum Poloniae. – 2022. – Vol. 91. – Art. 9121. http://doi.org/10.5586/asbp.9121

15. Филипенко, Г. И. Использование вечной мерзлоты с целью сохранения генетических ресурсов растений / Г. И. Филипенко, О. И. Силаева, Н. Н. Сторожева // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. – 2012. – Т. 169. – С. 240–244.

16. Хлесткина, Е. К. Генетические ресурсы России: от коллекций к биоресурсным центрам // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. – 2022. – Т. 183, № 1. – С. 9–30. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2022-1-9-30

17. Seeds: physiology of development, germination and dormancy / J. D. Bewley, K. J. Bradford, H. W. M. Hilhorst, H. Nonogaki. – 3rd ed. – New York: Springer, 2013. – 392 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-4693-4

18. Walters, C. Orthodoxy, recalcitrance and in-between: describing variation in seed storage characteristics using threshold responses to water loss / C. Walters // Planta. – 2015. – Vol. 242, № 2. – P. 397–406. http://doi.org/10.1007/s00425015-2312-6

19. Svalbard Global Seed Vault. – URL: https://www.seedvault.no (date of access: 09.04.2024).

20. Asdal, Å. The Svalbard Global Seed Vault: 10 years – 1 million samples / Å. Asdal, L. Guarino // Biopreservation and Biobanking. – 2018. – Vol. 16, № 5. – P. 391–392. https://doi.org/10.1089/bio.2018.0025

21. Гурьева, К. Б. Влияние продолжительности и условий хранения на посевные качества зерна и семян / К. Б. Гурьева, Н. А. Хаба, С. Л. Белецкий // Хлебопродукты. – 2022. – № 4. – С. 42–47. https://doi.org/10.32462/0235-2508-2022-31-4-42-47

22. Юрченко, В. А. Вечная мерзлота: геокриологические опасности и региональная деградация мерзлых грунтов / В. А. Юрченко, А. В. Манько // Инженерный вестник Дона. – 2023. – № 8 (104). – С. 1– 9.

23. Шац, М. М. Мировая практика долговременного хранения семенного материала в условиях низких температур / М. М. Шац // Климат и природа. – 2018. – № 1 (26). – С. 40–68.

24. Сторожева, Н. Н. Криохранилище семян в толще многолетнемерзлых пород: история, современное состояние и перспективы / Н. Н. Сторожева, В. И. Алексеева // Международный сельскохозяйственный журнал. – 2019. – № 6. – С. 39–42. https://doi.org/10.24411/2587-6740-2019-16102

25. Использование естественного холода многолетнемерзлых пород для длительного хранения генетических ресурсов / Б. М. Кершенгольц, Б. И. Иванов, Р. В. Десяткин [и др.] // Информационный вестник ВОГиС. – 2008. – Т. 12, № 4. – С. 524–533.

26. Влияние протатранов на всхожесть семян пшеницы и тритикале после их длительного хранения / Г. И. Филипенко, С. Н. Адамович, Е. Н. Оборина [и др.] // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. – 2021. – Т. 11, № 2 (37). – С. 272–280. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2021-11-2-272-280

27. Всхожесть, биохимические и цитогенетические характеристики проростков после долговременного хранения семян гороха в условиях вечной мерзлоты / А. Н. Журавская, Г. В. Филиппова, Б. М. Кершенгольц, Р. В. Чжан // Сельскохозяйственная биология. – 2014. – Т. 49, № 1. – С. 72–78.

28. Снегирев, В. Н. Путь на Север / В. Н. Снегирев, Д. И. Шпаро. – М.: Молодая гвардия, 1979. – 271 с.

29. Вечная мерзлота на страже качества продуктов. Клад Эдуарда Толля / сост.: Д. И. Шпаро, А. А. Семенова, С. Л. Белецкий; под общ. ред. А. Б. Лисицына, Д. Ю. Гогина. – Изд. 2-е, доп. и перераб. – М.: Паулсен, 2021. – 246 с.

30. Уланин, С. Е. Эксперимент по длительному хранению продовольственных товаров и сырья в условиях вечной мерзлоты успешно продолжается – Арктика, 2016 / С. Е. Уланин, С. Л. Белецкий // Овощи России. – 2016. – № 4 (33). – C. 66–75. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2016-4-66-75

31. Бухаров, А. Ф. Морфометрия в системе тестирования качества семян / А. Ф. Бухаров, Д. Н. Балеев, А. Р. Бухарова. – М.: Изд-во ФГБНУ ФНЦО, 2020. – 80 с.

Источник

Информация

Автор

Мусаев Ф. Б. Федеральный научный центр овощеводства, пос. ВНИИССОК
Белецкий С. Л. Всероссийский научно-исследовательский институт кондитерской промышленности – филиал Федерального научного центра пищевых систем имени В. М. Горбатова РАН
Лоозе В. В. Научно-исследовательский институт проблем хранения Росрезерва
Тареева М. М. Федеральный научный центр овощеводства, пос. ВНИИССОК

Страницы

23-34

Год издания

2025

Ключевые слова

Коллекции

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наук