In the context of climate change and increasing soil salinization, research on adaptive breeding is becoming especially relevant. In vitro stress modelling is a promising biotechnological approach to plant selection for resistance to negative environmental factors. The effect of sodium chloride salinization (to simulate salt and osmotic stress) in vitro on the survival, growth, callusogenesis, and morphogenesis of 12 collection clones of Betula pendula L., B. pubescens Ehrh., B. pendula Roth var. carelica (Mercklin) Hämet-Ahti, B. pendula “dalekarlica” (L.f.) was studied. A significant influence of genotype on the survival of explants and their ability to regenerate under salt exposure was demonstrated. It has been established that the use of a 4-fold stepwise (from 0.2 to 1 %) increase in NaCl exposure on a selective nutrient medium without hormones allows differentiating clones by salinity resistance. The highest adaptive capabilities under NaCl-induced salinity were shown by the clones of downy birch, the lowest — by the clones of silver birch. Informative and relatively simple indicators for differentiating clones are the frequency of callus formation and the viability of callus cultures, which characterise the initial and final phases of callus formation and depend on the genotypic characteristics of the original plants. A selective in vitro system is presented, based on the genetic diversity of collection clones (species, varieties, polyploids, mixoploids) and induced cellular heterogeneity of stem callus cultures obtained from the clones most resilient against salinity. The results of the studies confirm the potential of using genetic variability of the initial material under conditions of simulated NaCl stress for selection of birch clones (and lines) adapted to salinity. Three regenerated birch lines selected using selective nutrient media in vitro are promising initial material for adaptive selection.
В условиях климатических изменений и увеличения масштабов засоления почв исследования по адаптивной селекции становятся особенно актуальными. Моделирование стресса in vitro является перспективным биотехнологическим подходом селекции растений на устойчивость к негативным факторам окружающей среды. Изучено влияние засоления хлоридом натрия (для моделирования солевого и осмотического стресса) в условиях in vitro на сохранность, рост, каллусогенез и морфогенез 12 коллекционных клонов Betula pendula L., B. pubescens Ehrh., B. pendula Roth var. carelica (Mercklin) Hämet-Ahti, B. pendula “dalekarlica” (L.f.). Показано существенное влияние генотипа на выживаемость эксплантов и их способность к регенерации при солевом воздействии. Установлено, что использование 4-кратного ступенчато нарастающего (от 0.2 до 1%) воздействия NaCl на селективной питательной среде без гормонов позволяет дифференцировать клоны по устойчивости к засолению. Наиболее высокие адаптационные возможности в условиях NaCl-индуцированного засоления показали клоны березы пушистой, наиболее низкие — березы повислой. Информативными и относительно простыми показателями для дифференциации клонов являются частота каллусогенеза и жизнеспособность каллусных культур, которые характеризуют начальную и завершающую фазы каллусообразования и зависят от генотипических особенностей исходных растений. Представлена селективная система in vitro, основанная на генетическом разнообразии коллекционных клонов (виды, разновидности, полиплоиды, миксоплоиды) и индуцированной клеточной гетерогенности стеблевых каллусных культур, полученных от наиболее устойчивых к засолению клонов. Результаты исследований подтверждают перспективность использования генетической изменчивости исходного материала в условиях моделирования NaCl-стресса для отбора клонов (и линий) березы, адаптированных к засолению. Три регенерантные линии березы, отобранные с помощью селективных питательных сред in vitro, являются перспективным исходным материалом для адаптивной селекции.