danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2024-68-5-390-394dan-1214Research ArticleБИОЛОГИЯBIOLOGYМолекулярно-генетический анализ тканей древесины и коры прививок разных видов березMolecular genetic analysis of wood and bark tissue vaccinations of different-type birchhttps://orcid.org/0009-0007-6010-8186ПантелеевС. В.PanteleevS. V.

Пантелеев Станислав Викторович – канд. биол. наук, доцент, заведующий лабораторией.

ул. Пролетарская, 71, 246050, Гомель

Stanislav V. Panteleev – Ph. D. (Biology), Associate Professor, Head of the Laboratory, Forest Research Institute of the National Academy of Sciences of Belarus.

71, Proletarskaya Str., 246050, Gomel

stasikdesu@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2091-905XВетчинниковаЛ. В.VetchinnikovaL. V.

Ветчинникова Лидия Васильевна – д-р биол. наук, профессор, гл. науч. сотрудник.

ул. Пушкинская, 11, 185910, Петрозаводск

Lidiya V. Vetchinnikova – D. Sc. (Biology), Professor, Chief Researcher, Forest Research Institute of the Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences.

11, Pushkinskaya Str., 185910, Petrozavodsk

vetchin@krc.karelia.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6880-2411ТитовА. Ф.TitovA. F.

Титов Александр Федорович – член-корреспондент РАН, д-р биол. наук, профессор, гл. науч. сотрудник, руководитель лаборатории.

ул. Пушкинская, 11, 185910, Петрозаводск

Alexander F. Titov – Corresponding Member of the RAS, D. Sc. (Biology), Professor, Chief Researcher, Head of the Laboratory, Institute of Biology of the Karelian Research Centre of the Russian Academy of Sciences.

11, Pushkinskaya Str., 185910, Petrozavodsk

titov@krc.karelia.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6224-9771КирьяновП. С.KiryanovP. S.

Кирьянов Павел Сергеевич – науч. сотрудник.

ул. Пролетарская, 71, 246050, Гомель

Pavel S. Kiryanov – Researcher, Forest Research Institute of the National Academy of Sciences of Belarus.

71, Proletarskaya Str., 246050, Gomel

PKirjanov@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0665-0093БарановО. Ю.BaranovO Yu.

Баранов Олег Юрьевич – член-корреспондент, д-р биол. наук, профессор, академик-секретарь.

пр-т Независимости, 66, 220072, Минск

Oleg Yu. Baranov – Corresponding Member, D. Sc. (Biology), Professor, Academic-Secretary, National Academy of Sciences of Belarus.

66, Nezavisimosti Ave., 220072, Minsk

betula-belarys@mail.ruИнститут леса Национальной академии наук БеларусиForest Research Institute of the National Academy of Sciences of BelarusИнститут леса Федерального исследовательского центра «Карельский научный центр Российской академии наук»Forest Research Institute of the Karelian Research Centre of the Russian Academy of SciencesИнститут биологии Федерального исследовательского центра «Карельский научный центр Российской академии наук»Institute of Biology of the Karelian Research Centre of the Russian Academy of SciencesНациональная академия наук БеларусиNational Academy of Sciences of Belarus202406112024685390394Copyright © Пантелеев С.В., Ветчинникова Л.В., Титов А.Ф., Кирьянов П.С., Баранов О.Ю., 20242024Пантелеев С.В., Ветчинникова Л.В., Титов А.Ф., Кирьянов П.С., Баранов О.Ю.Panteleev S.V., Vetchinnikova L.V., Titov A.F., Kiryanov P.S., Baranov O.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/1214

С использованием семи микросателлитных маркеров проведен молекулярно-генетический анализ полученных в результате прививки копулировкой или кольцевой локальной трансплантации коры фрагментов тканей ствола карельской березы и березы повислой. Установлено, что независимо от способа прививки каждый из компонентов после срастания тканей устойчиво сохраняет свой генотип. Показано, что при кольцевой трансплантации, когда «перерезаются» все нисходящие и восходящие транспортные потоки по окружности ствола вдоль его оси, в местах срастания тканей коры и древесины могут формироваться аберрантные клетки. Но и в этом случае карельская береза и береза повислая сохраняют свои не только фенотипические (узорчатая и прямолинейная текстура древесины соответственно), но и генотипические особенности (что выражается в сохранении сочетания выявленных аллельных вариантов).

Seven microsatellite markers were used in molecular genetic analysis of curly birch and silver birch trunk tissue fragments produced through whip grafting or bark ring transplantation. The analysis showed that whichever grafting method was used, each component steadily retained their genotype upon tissue fusion. It is demonstrated that aberrant cells may be formed at the point of bark and trunk tissue fusion after donor bark ring transplantation, when all the ascending and descending transport pathways along the recipient’s trunk axis have been severed all around the trunk circumference. Even then, however, both curly birch and silver birch retain their phenotypic (figured and straight wood grain, respectively) as well as genotypic (which is expressed in preserving a combination of identified allelic variants) traits.

SSR-маркерыкарельская березаBetula pendula Roth var. carelica (Mercklin) Hämet-Ahtiбереза повислаяBetula pendula Rothпрививкатрансплантация тканейузорчатая древесинагенотипыlocus SSR markerscurly birchBetula pendula Roth var. carelica (Mercklin) Hämet-Ahtisilver birchBetula pendula Rothgraftingtissue transplantationfigured woodgenotypesАнализ данных выполнен при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 22-16-00096), экспериментальные исследования – при поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (проект № Б17-63).The data analysis was funded from the Russian Science Foundation (project no. 22-16-00096), and experimental studies were supported from Belarusian Republican Foundation for Fundamental Research (project no. Б17-63).ReferencesDisruption of long-distance transport leads to changes in gene expression profiles of sugar transporters in silver birch / Y. L. Moshchenskaya [et al.] // Russian Journal of Plant Physiology. – 2024. – Vol. 71. – Art. 72. https://doi.org/10.1134/S1021443724604944Moshchenskaya Y. L., Galibina N. A., Tarelkina T. V., Nikerova K. M., Serkova A. A., Korzhenevskyi M. A., Klimova A. V., Sofronova I. N., Semenova L. I. Disruption of long-distance transport leads to changes in gene expression profiles of sugar transporters in silver birch. Russian Journal of Plant Physiology, 2024, vol. 71, art. 72. https://doi.org/10.1134/s1021443724604944Participation of CWINV and SUS genes in sucrose utilization in the disruption of cambium derivatives differentiation of silver birch / Y. L. Moshchenskaya [et al.] // Protein & Peptide Letters. – 2024. – Vol. 31, N 6. – P. 479–489. https://doi.org/10.2174/0109298665309207240621094227Moshchenskaya Y. L., Galibina N. A., Serkova A. A., Tarelkina T. V., Nikerova K. M., Korzhenevsky M. A., Sofronova I. N., Semenova L. I. Participation of CWINV and SUS genes in sucrose utilization in the disruption of cambium derivatives differentiation of silver birch. Protein & Peptide Letters, 2024, vol. 31, no. 6, p. 479–489. https://doi.org/10.2174/0109298665309207240621094227Ермаков, В. И. Внутри- и межвидовая трансплантация коры березы и ее регенерация при повреждении / В. И. Ермаков, Л. Л. Новицкая, Л. В. Ветчинникова. – Петрозаводск, 1991. – 184 с.Ermakov V. I., Novitskaya L. L., Vetchinnikova L. V. Intra- and interspecific transplantation of birch bark it’s regeneration when damages. Petrozavodsk, 1991. 184 p. (in Russian).Ветчинникова, Л. В. Карельская береза: важнейшие результаты и перспективы исследований / Л. В. Ветчинникова, А. Ф. Титов. – Петрозаводск, 2021. – 243 с.Vetchinnikova L. V., Titov A. F. Curly birch: the most important research results and prospects. Petrozavodsk, 2021. 243 p. (in Russian).Гамалей, Ю. В. Транспортная система сосудистых растений: происхождение, структура, функции, развитие, анализ разнообразия типов по таксономическим и эколого-географическим группам растений, эволюция и экологическая специализация транспортной системы / Ю. В. Гамалей. – СПб., 2004. – 424 с.Gamalei Yu. V. Transport system of vascular plants: origin, structure, functions, development, analysis of type diversity along the taxonomical and eco-geographical groups of plants, evolution and ecological specialization of transport system. Saint-Petersburg, 2004. 424 p. (in Russian).Падутов, В. Е. Методы молекулярно-генетического анализа / В. Е. Падутов, О. Ю. Баранов, Е. В. Воропаев. – Минск, 2007. – 176 c.Padutov V. E., Baranov O. Yu., Voropaev E. V. Methods of molecular genetic analysis. Minsk, 2007. 176 p. (in Russian).Kulju, K. K. M. Twenty-three microsatellite primer pairs for Betula pendula (Betulaceae) / K. K. M. Kulju, M. Pekkinen, S. Varvio // Molecular Ecology Notes. – 2004. – Vol. 4, N 3. – P. 471–473. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2004.00704.xKulju K. K. M., Pekkinen M., Varvio S. Twenty-three microsatellite primer pairs for Betula pendula (Betulaceae). Molecular Ecology Notes, 2004, vol. 4, no. 3, pp. 471–473. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2004.00704.xМашкина, О. С. Длительное культивирование в условиях in vitro как один из способов сохранения представителей ценного генофонда карельской березы / О. С. Машкина, Т. М. Табацкая // Достижения и проблемы лесной генетики и селекции: к 40-летию НИИЛГиС. – Воронеж, 2010. – С. 30–51.Mashkina O. S., Tabatskaya T. M. Long-term cultivation in vitro as one of the ways to preserve representatives of the valuable gene pool of Curly birch. Dostizheniya i problemy lesnoi genetiki i selektsii: k 40-letiyu NIILGiS [Achievements and problems of forest genetics and breeding: to the 40th anniversary of NIILGiS]. Voronezh, 2010, pp. 30–51 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.