<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">vavilov</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вавиловский журнал генетики и селекции</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Vavilov Journal of Genetics and Breeding</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2500-3259</issn><publisher><publisher-name>Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the RAS</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.18699/VJ19.568</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">vavilov-2346</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Генетические ресурсы растений</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Формирование и изучение коллекционного генофонда ресурсных видов рода Miscanthus Anderss. в условиях лесостепи Западной Сибири</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>The formation and the study of a collection of the Miscanthus resource species gene pool in the conditions of the West Siberian forest steppe</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-5729-3594</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Дорогина</surname><given-names>О. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Dorogina</surname><given-names>O. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Новосибирск.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Novosibirsk.</p></bio><email xlink:type="simple">olga-dorogina@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Васильева</surname><given-names>О. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Vasilyeva</surname><given-names>O. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Новосибирск.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Novosibirsk.</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Нуждин</surname><given-names>Н. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Nuzhdina</surname><given-names>N. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Новосибирск.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Novosibirsk.</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Буглова</surname><given-names>Л. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Buglova</surname><given-names>I. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Новосибирск.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Novosibirsk.</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Жмудь</surname><given-names>Е. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zhmud</surname><given-names>E. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Новосибирск.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Novosibirsk.</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Зуева</surname><given-names>Г. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zueva</surname><given-names>G. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Новосибирск.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Novosibirsk.</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Комина</surname><given-names>О. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kominа</surname><given-names>O. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Новосибирск.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Novosibirsk.</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кубан</surname><given-names>И. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kuban</surname><given-names>I. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Новосибирск.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Novosibirsk.</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Гусар</surname><given-names>А. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Gusar</surname><given-names>A. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Новосибирск.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Novosibirsk.</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Дудкин</surname><given-names>Р. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Dudkin</surname><given-names>R. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Владивосток.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Vladivostok.</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-3"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">Центральный сибирский ботанический сад Сибирского отделения Российской академии наук<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">Central Siberian Botanical Garden, SB RAS<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru">Новосибирский государственный аграрный университет<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">Novosibirsk State Agrarian University<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-3"><aff xml:lang="ru">Ботанический сад-институт Дальневосточного отделения Российской академии наук<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">Botanical Garden-Institute, FEB RAS<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2019</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>23</day><month>11</month><year>2019</year></pub-date><volume>23</volume><issue>7</issue><fpage>926</fpage><lpage>932</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Дорогина О.В., Васильева О.Ю., Нуждин Н.С., Буглова Л.В., Жмудь Е.В., Зуева Г.А., Комина О.В., Кубан И.С., Гусар А.С., Дудкин Р.В., 2019</copyright-statement><copyright-year>2019</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Дорогина О.В., Васильева О.Ю., Нуждин Н.С., Буглова Л.В., Жмудь Е.В., Зуева Г.А., Комина О.В., Кубан И.С., Гусар А.С., Дудкин Р.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Dorogina O.V., Vasilyeva O.Y., Nuzhdina N.S., Buglova I.V., Zhmud E.V., Zueva G.A., Kominа O.V., Kuban I.S., Gusar A.S., Dudkin R.V.</copyright-holder><license license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://vavilov.elpub.ru/jour/article/view/2346">https://vavilov.elpub.ru/jour/article/view/2346</self-uri><abstract><p>В настоящее время особый интерес представляют растения, характеризующиеся высокой скоростью нарастания надземной вегетативной массы и имеющие практическое применение в качестве источника биоэтанола и целлюлозы, например, виды рода Miscanthus Anderss. (веерник). Цель данного исследования – молекулярно-генетическая идентификация и гистохимический анализ видов рода Miscanthus: M. sacchariflorus (Maxim.) Benth., M. sinensis Anderss. и M. purpurascens Anderss. коллекционного генофонда Центрального сибирского ботанического сада СО РАН для вы- явления перспективных технических сырьевых растений. Для формирования, изучения и идентификации коллекционного генофонда рода Miscanthus применялся мультидисциплинарный подход, заключавшийся в следующем: при сборе образцов в природе использовались традиционные методы классической систематики и геоботаники (сравнительно-морфологический и фитоценологический); при выделении форм под конкретные ресурсные (биоэнергетические), технологические задачи применялись биоморфологические подходы и проводилось описание микроэкологических условий с акцентом на наименее благоприятные для произрастания факторы. Молекулярно- генетические исследования были направлены на уточнение таксономической принадлежности и анализ генетических дистанций между представителями трех видов Miscanthus. По результатам ISSR-анализа изученные образцы трех видов мискантуса разделились на две клады: Sinensis и Sacchariflorus, что хорошо согласуется с видовой при надлежностью большинства образцов. Исключение составили растения M. purpurascens_I и II, которые по данным молекулярно-генетического анализа отнесены к кладе Sacchariflorus, что может служить подтверждением гибридного происхождения данного вида. Клада Sinensis разделилась на две субклады. В субкладу I вошли образцы, произраставшие в наименее благоприятных микроэкологических условиях – на более засоленных почвах, а в субкладе II сосредоточены наиболее габитуально мощные образцы. Эти данные позволяют предположить, что среди образцов субклады I могут оказаться доноры устойчивости, а среди образцов субклады II – доноры продуктивности. Известно, что из-за повышенного содержания лигнина снижается технологическая ценность сырья. Согласно проведенному нами гистохимическому анализу, мощность механической лигнин-содержащей ткани различается у разных растений мискантуса, поэтому наиболее целесообразен селективный отбор особей, накапливающих меньше лигнина (с наименее развитой склеренхимой). Выявленные молекулярные признаки разных видов мискантуса могут быть использованы для идентификации и паспортизации перспективных форм и линий в качестве альтернативного источника биотоплива и целлюлозы.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Several species of the genus Miscanthus Anderss. (elephant grass) characterized by a high rate of growth of the aboveground vegetative mass are currently in the focus of attention due to their high practical application as a source of bioethanol and cellulose. The main goals of this study were: (1) molecular genetic identification and (2) histochemical analysis of the genus Miscanthus Anderss. species in the collection of Central Siberian Botanical Garden SB RAS in order to identify the most perspective and technically valuable individuals. To study the collection of Miscanthus samples, a multi-disciplinary approach was applied. To collect the samples of different species from native habitats, traditional systematic and geobotanical methods (comparative morphological and phytocenological) were used. According to the results of the ISSR-analysis, 16 samples of three Miscanthus species were divided into two clades: Sinensis and Sacchariflorus, the former including two subclades. For the samples of M. purpurascens_I and II, a hybrid origin of this species was confirmed by ISSR data. The molecular data obtained from the study allowed us to hypothesize that the samples involved in the subclade I of the Sinensis clade could be used as donors of resistance to adverse environments, and the samples of the subclade II, as donors of high biomass productivity. Based on histochemical analysis, sclerenchyma cells were characterized by the most lignin-rich thickened membranes, so the most appropriate direction in Miscanthus selection should be based on identification and using less lignin-containing samples.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>род Miscanthus</kwd><kwd>ISSR-анализ</kwd><kwd>гистохимический анализ</kwd><kwd>биоморфология</kwd><kwd>микроэкология</kwd><kwd>кластерная дендрограмма</kwd><kwd>биоэтанол</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>Miscanthus</kwd><kwd>ISSR analysis</kwd><kwd>histochemical analysis</kwd><kwd>biomorphology</kwd><kwd>microecology</kwd><kwd>cluster dendrogram</kwd><kwd>bioethanol</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Barykina R.P., Veselova T.D., Devyatov A.G., Dzhalilova H.H., Il’ina G.M., Chubatova N.V. Handbook of Botanical Microtechnique. Basics and methods. Moscow, 2004. (in Russian)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Barykina R.P., Veselova T.D., Devyatov A.G., Dzhalilova H.H., Il’ina G.M., Chubatova N.V. Handbook of Botanical Microtechnique. Basics and methods. Moscow, 2004. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dohleman F.G., Long S.P. More productive than maize in the Midwest: how does Miscanthus do it? Plant Physiol. 2009;150(4):2104-2115. DOI 10.1104/pp.109.139162.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dohleman F.G., Long S.P. More productive than maize in the Midwest: how does Miscanthus do it? Plant Physiol. 2009;150(4):2104-2115. DOI 10.1104/pp.109.139162.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dorogina O.V., Vasilyeva O.Yu., Nuzhdina N.S., Buglova L.V., Gismatulina Yu.A., Zhmud E.V., Zueva G.A., Kominа O.V., Tsybchenko E.A. Resource potential of some species of the genus Miscanthus Anderss. under conditions of continental climate of West Siberian foreststeppe. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2018;22(5):553-559. DOI 10.18699/VJ18.394. (in Russian)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dorogina O.V., Vasilyeva O.Yu., Nuzhdina N.S., Buglova L.V., Gismatulina Yu.A., Zhmud E.V., Zueva G.A., Kominа O.V., Tsybchenko E.A. Resource potential of some species of the genus Miscanthus Anderss. under conditions of continental climate of West Siberian foreststeppe. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2018;22(5):553-559. DOI 10.18699/VJ18.394. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hammer O., Harper D.A.T., Ryan P.D. PAST: Paleontological Statistics software package for education and data analysis. Palaeontol. Electron. 2001;4(1):9. Available at: https://palaeoelectronica.org/2001_1/past/past.pdf</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hammer O., Harper D.A.T., Ryan P.D. PAST: Paleontological Statistics software package for education and data analysis. Palaeontol. Electron. 2001;4(1):9. Available at: https://palaeoelectronica.org/2001_1/past/past.pdf</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Jiang J., Zhu M., Ai X., Xiao L., Deng G., Yi Z. Molecular evidence for a natural diploid hybrid between Miscanthus sinensis (Poaceae) and M. sacchariflorus. Plant Syst. Evol. 2013;299:1367-1377.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Jiang J., Zhu M., Ai X., Xiao L., Deng G., Yi Z. Molecular evidence for a natural diploid hybrid between Miscanthus sinensis (Poaceae) and M. sacchariflorus. Plant Syst. Evol. 2013;299:1367-1377.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kahle P., Beuch S., Boelcke B., Leinweber P., Schulten H.R. Cropping of Miscanthus in Central Europe: biomass production and influence on nutrients and soil organic matter. Eur. J. Agron. 2001;15:171-184. Kahle P., Boelcke B., Zacharias S. Effects of Miscanthus×giganteus cultivation on chemical and physical soil properties. J. Plant Nutr. Soil Sci. 1999;162(1):27-32.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kahle P., Beuch S., Boelcke B., Leinweber P., Schulten H.R. Cropping of Miscanthus in Central Europe: biomass production and influence on nutrients and soil organic matter. Eur. J. Agron. 2001;15:171-184. Kahle P., Boelcke B., Zacharias S. Effects of Miscanthus×giganteus cultivation on chemical and physical soil properties. J. Plant Nutr. Soil Sci. 1999;162(1):27-32.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lewandowski I., Clifton-Brown J.C., Scurlock J.M.O., Huisman W. Miscanthus: European experience with a novel energy crop. Biomass Bioenergy. 2000;19(4):209-227.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lewandowski I., Clifton-Brown J.C., Scurlock J.M.O., Huisman W. Miscanthus: European experience with a novel energy crop. Biomass Bioenergy. 2000;19(4):209-227.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">McCalmont J.P., Hastings A., McNamara N.P., Richter G.M., Robson P., Donnison I.S., Clinton-Brown J. Environmental costs and benefits of growing Miscanthus for bioenergy in the UK. Glob. Change Biol. Bioenergy. 2017;9(3):489-507. DOI 10.1111/gcbb.12294.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">McCalmont J.P., Hastings A., McNamara N.P., Richter G.M., Robson P., Donnison I.S., Clinton-Brown J. Environmental costs and benefits of growing Miscanthus for bioenergy in the UK. Glob. Change Biol. Bioenergy. 2017;9(3):489-507. DOI 10.1111/gcbb.12294.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Slynko N.M., Goryachkovskaya T.N., Shekhovtsov S.V., Bannikova S.V., Burmakina N.V., Starostin K.V., Rozanov A.S., Nechiporenko N.N., Veprev S.G., Shumny V.K., Kolchanov N.A., Peltek S.E. The biotechnological potential of the new crop, Miscanthus cv. Soranovskii. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2013;17(4/1):765-771. (in Russian)</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Slynko N.M., Goryachkovskaya T.N., Shekhovtsov S.V., Bannikova S.V., Burmakina N.V., Starostin K.V., Rozanov A.S., Nechiporenko N.N., Veprev S.G., Shumny V.K., Kolchanov N.A., Peltek S.E. The biotechnological potential of the new crop, Miscanthus cv. Soranovskii. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2013;17(4/1):765-771. (in Russian)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Van Der Weijde T., Kiesel A., Iqbal Y., Muylle H., Dolstra O., Visser R.G.F., Lewandowski I., Trindade L.M. Evaluation of Miscanthus sinensis biomass quality as feedstock for conservation into different bioenergy products. Glob. Change Biol. Bioenergy. 2017;9:176-190. DOI 10.1111/gcbb.12355.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Van Der Weijde T., Kiesel A., Iqbal Y., Muylle H., Dolstra O., Visser R.G.F., Lewandowski I., Trindade L.M. Evaluation of Miscanthus sinensis biomass quality as feedstock for conservation into different bioenergy products. Glob. Change Biol. Bioenergy. 2017;9:176-190. DOI 10.1111/gcbb.12355.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
