vir-nwТруды по прикладной ботанике, генетике и селекцииProceedings on applied botany, genetics and breeding2227-88342619-0982N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources10.30901/2227-8834-2021-3-12-19vir-nw-1024Research ArticleМОБИЛИЗАЦИЯ И СОХРАНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙMOBILIZATION AND CONSERVATION OF THE GENETIC DIVERSITY OF CULTIVATED PLANTS AND THEIR WILD RELATIVESОсобенности сохранения генофонда дикорастущих видов косточковых культур ex situGenetic diversity of wild stone fruit species: specific aspects of ex situ conservationhttps://orcid.org/0000-0001-9242-6786ЕреминГ. В.EreminG. V.

353384 Россия, Краснодарский край, г. Крымск, ул. Вавилова, 12

12 Vavilova St., Krymsk, Krasnodar Territory 353384, Russia

https://orcid.org/0000-0001-8031-5560ЕреминВ. Г.EreminV. G.

353384 Россия, Краснодарский край, г. Крымск, ул. Вавилова, 12

12 Vavilova St., Krymsk, Krasnodar Territory 353384, Russia

https://orcid.org/0000-0001-7215-9908ЧепиногаИ. С.ChepinogaI. S.

353384 Россия, Краснодарский край, г. Крымск, ул. Вавилова, 12

12 Vavilova St., Krymsk, Krasnodar Territory 353384, Russia

ГасановаТ. А.GasanovaT. A.

353384 Россия, Краснодарский край, г. Крымск, ул. Вавилова, 12

12 Vavilova St., Krymsk, Krasnodar Territory 353384, Russia

kross67@mail.ruФедеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова, Крымская опытно-селекционная станция – филиал ВИРРоссияN.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources, Krymsk Experiment Breeding Station of VIRRussian Federation20210610202118231219Copyright © Еремин Г.В., Еремин В.Г., Чепинога И.С., Гасанова Т.А., 20212021Еремин Г.В., Еремин В.Г., Чепинога И.С., Гасанова Т.А.Eremin G.V., Eremin V.G., Chepinoga I.S., Gasanova T.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://elpub.vir.nw.ru/jour/article/view/1024Актуальность

Актуальность. Одной из важнейших задач ученых Крымской ОСС является долговременное сохранение генофонда дикорастущих видов (более тысячи генотипов сорока четырех видов Prunoideae Focke, Rosaceae Juss.), собранных в экспедициях.  Сохранять представителей дикорастущей флоры гораздо сложнее, чем культурные сорта, в силу узкой специализации к факторам внешней среды и необходимости создания условий для успешного произрастания. Данный аспект касается прежде всего таких видов, как Louiseania pedunculata (Pall.) Pachom., L. ulmifolia (Franch.) Pachom., Prunus cocomilia Ten., P. brigantiaca Vill., Armeniaca sibirica (L.) Lam., Padus ssiori (F. Schmidt) C.K. Schneid. и ряда других.

Методы

Методы. Исследования проводились в насаждениях полевого генного банка Крымской ОСС в соответствии с методическими указаниями ВИР. Объекты исследований – коллекционные образцы дикорастущих видов косточковых.

Результаты

Результаты. На основании многолетних полевых исследований для сохранения ex situ дикорастущих интродуцентов используются кадочная культура и модернизированная технология загущенной посадки с формировкой кроны по типу «бордюр». Она предусматривает учет биологических особенностей видов, использование корнесобственных или привитых растений на клоновых подвоях различной силы роста в зависимости от их жизненной формы (дерево, куст), устойчивости к биотическим и абиотическим стрессорам, требований к почве и рельефу местности, задач, стоящих перед исследователями. Установлено, что рекомендуемые схемы (2,5–4,0 × 0,5–1,0 м) значительно уменьшают площадь, занимаемую под одинаковым количеством культивируемых растений, в сравнении с обычной, снижают энерго- и трудозатраты на технологических работах.

Background

Background. One of the most important tasks faced by the scientists of Krymsk Experiment Breeding Station of VIR is the long-term preservation of the stone fruit gene pools (over 1,000 genotypes of 44 species) collected during plant explorations. It is much more difficult to preserve representatives of the wild flora than cultivars, due to their ecological specialization to specific environments and the need to create conditions for their successful development. This aspect concerns, first of all, such species as Louiseania pedunculata (Pall.) Pachom., L. ulmifolia (Franch.) Pachom., Prunus cocomilia Ten., P. brigantiaca Vill., Armeniaca sibirica (L.) Lam., Padus ssiori (F. Schmidt) C.K. Schneid., and some others.

Methods

Methods. The studies were carried out in the collection plantations of the field genebank at Krymsk Experiment Breeding Station of VIR according to VIR’s guidelines. Accessions of wild stone fruit species were the objects of the studies.

Results

Results. Many years of field research into ex situ conservation of introduced wild species proved the efficiency of stone fruit cultivation in tub culture and a modified technique of dense planting with crown formation according to the “border-hedge” pattern. It takes into account biological characteristics of genotypes shaped in natural areas, the use of own-root or grafted plants on clonal rootstocks of various growth rates depending on their life form (tree or shrub), resistance to biotic and abiotic stressors, soil and terrain requirements, and the tasks posed before researchers. The recommended planting schemes (2.5–4.0 × 0.5–1.0 m) significantly reduce the area occupied by the same number of plants in conventional cultivation patterns and cut down power and labor inputs into technological practices.

генетические ресурсыстратегия сохранения генофондабиологическое разнообразиегенотипсад хранениясхема посадкиклоновый подвойформировка кроныgenetic resourcesgene pool conservation strategybiodiversitygenotypeconservation gardenplanting schemeclonal rootstockcrown formationРабота выполнена в рамках государственного зада- ния согласно бюджетным проектам ВИР по теме № 0662- 2020-0004 «Коллекции ВИР вегетативно размножаемых культур (картофель, плодовые, ягодные, декоративные, виноград) и их диких родичей – изучение и рациональное использование».The work was done within the framework of the State Task according to the theme plan of VIR, Project No. 0662-2020- 0004 “Collections of vegetatively propagated crops (potato, fruit, berry and ornamental crops, grapes) and their wild relatives at VIR: studying and sustainable utilization”.ReferencesАсадулаев З.М., Анатов Д.М., Османов Р.М. Абрикос в Дагестане. Махачкала: Академия наук; 2020). URL: http://gorbotsad.ru/files/Apricot_in_Dagestan.pdf [дата обращения: 02.03.2021].Asadulaev Z.M., Anatov D.M., Osmanov R.M. Apricot in Dagestan. Makhachkala: Academy of Sciences; 2020. [in Russian] URL: http://gorbotsad.ru/files/Apricot_in_Dagestan.pdf [дата обращения: 02.03.2021].Конференция сторон Конвенции о биологическом разнообразии. Четырнадцатое совещание, 17–29 ноября 2018 г., Шарм-эль-Шейх, Египет; 2018). URL: https://www.cbd.int/doc/c/da2e/5116/275cb5a98b1ab7a6ac7d2b11/cop-1412-ru.docx [дата обращения: 04.02.2021].Conference of the Parties to the Convention on Biological Diversity. Fourteenth meeting, 17–29 November 2018, Sharm El Sheikh, Egypt; 2018. [in Russian] URL: https://www.cbd.int/doc/c/da2e/5116/275cb5a98b1ab7a6ac7d2b11/cop-14-12-ru.docx [дата обращения: 04.02.2021].Решение VI/9 Конференции сторон по конвенции о биологическом разнообразии; 19 апреля 2002 г. Гаага; 2002). URL: https://www.cbd.int/doc/decisions/cop-06/full/cop-06-dec-ru.pdf [дата обращения: 04.02.2021].Decision VI/9 of the Conference of the Parties to the Convention on Biological Diversity. April 19, 2002. Hague; 2002. [in Russian] URL: https://www.cbd.int/doc/decisions/cop-06/full/cop-06-dec-ru.pdf [дата обращения: 04.02.2021].Еремин Г.В. Сбор, изучение и использование генофонда дикорастущих видов рода Prunus L. Плодоводство и виноградарство Юга России. 2015;36(6):14-25.Eremin G.V. Collection, study and use of a gene pool of wild species of the genus Prunus L. Fruit Growing and Viticulture of South Russia. 2015;36(6):14-25. [in Russian]Еремин Г.В. Отдаленная гибридизация косточковых плодовых растений. Москва: Агропромиздат; 1985.Eremin G.V. Remote hybridization of stone fruit plants (Otdalennaya gibridizatsiya kostochkovykh plodovykh rasteniy). Moscow: Agropromizdat; 1985. [in Russian]Еремин Г.В.,Еремин В.Г. Использование генофонда дикорастущих видов рода Prunus L. в селекции клоновых подвоев косточковых культур. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2015;176(4):416-428. DOI: 10.30901/2227-8834-2015-4-416-428Eremin G.V., Eremin V.G. Use of the genetic diversity of wild Prunus L. species in breeding of clonal rootstocks of stone fruit crops. Proceedings of Applied Botany, Genetics and Breeding. 2015;176(4):416-428. [in Russian] DOI: 10.30901/2227-8834-2015-4-416-428Еремин Г.В.,Гасанова Т.А. Концепция создания и использования в селекции генетических коллекций косточковых плодовых растений. Крымск; 2009.Eremin G.V., Gasanova T.A. The concept of development and breeding use of stone fruit plant genetic collections (Kontseptsiya sozdaniya i ispolzovaniya v selektsii geneticheskikh kollektsiy kostochkovykh plodovykh rasteniy). Krymsk; 2009. [in Russian]Еремин Г.В., Гасанова Т.А., Еремин В.Г., Чепинога И.С. Опыт хранения генофонда косточковых культур по технологии «бордюр». Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2019;180(2):7-11. DOI: 10.30901/2227-8834-2019-2-7-11Eremin G.V., Gasanova T.A., Eremin V.G., Chepinoga I.S. Experience in preserving the genetic diversity of stone fruits using the border hedging technology. Proceedings on Applied Botany, Genetics and Breeding. 2019;180(2):7-11. [in Russian] DOI: 10.30901/2227-8834-2019-2-7-11Еремин Г.В., Ковалева В.В., Чепинога И.С., Еремин В.Г., Седин А.А. Создание сада хранения генофонда плодовых растений по технологии “бордюр”. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2007;161:3-6.Eremin G.V., Kovaleva V.V., Chepinoga I.S., Eremin V.G., Sedin A.A. Experience of setting up an orchard to maintain fruit plant diversity by using border planting techniques. Bulletin of Applied Botany, Genetics and Plant Breeding. 2007;161:3-6. [in Russian]Еремин Г.В., Подорожный В.Н., Еремина О.В. Использование генофонда рода Prunus L. в селекции клоновых подвоев для косточковых культур и особенности их размножения. Труды Латвийской академии наук. Секция Б. 2017;71(3):173-177.Eremin G.V., Podorozhnyi V.N., Eremina O.V. Use of genetic diversity of the genus Prunus L. in selection of clonal rootstocks for stone fruit crops and features of their reproduction. Proceedings of the Latvian Academy of Sciences. Section B. 2017;71(3):173-177. [in Russian]Еремин Г.В., Проворченко А.В., Гавриш В.Ф., Подорожный В.Н., Еремин В.Г. Косточковые культуры. Выращивание на клоновых подвоях и собственных корнях. Ростов-на-Дону: Феникс; 2000.Eremin G.V., Provorchenko A.V., Gavrish V.F., Podorozhnyi V.N., Eremin V.G. Stone fruits. Growing on clone rootstocks and own roots (Kostochkovye kultury. Vyrashchivaniye na klonovykh podvoyakh i sobstvennykh kornyakh). Rostov-on-Don: Fenix; 2000. [in Russian]Еремин Г.В., Семенова Л.Г., Гасанова Т.А. Физиологические особенности формирования адаптивности, продуктивности и качества плодов у косточковых культур в предгорной зоне Северо-Западного Кавказа. Майкоп; 2008.Eremin G.V., Semenova L.G., Gasanova T.A. Physiological features of the formation of adaptability, productivity and quality of fruits in stone fruit crops in the foothill zone of the North-West Caucasus (Fiziologicheskiye osobennosti formirovaniya adaptivnosti, produktivnosti i kachestva plodov u kostochkovykh kultur v predgornoy zone Severo-Zapadnogo Kavkaza). Maikop; 2008. [in Russian]Forsline P.L., Towill L.E., Waddell J.W., Stushnoff C., Lamboy W.F., McFerson J.R. Recovery and longevity of cryopreserved dormant apple buds. Journal of the American Society for Horticultural Science. 1998;123(3):365-370. DOI: 10.21273/JASHS.123.3.365Forsline P.L., Towill L.E., Waddell J.W., Stushnoff C., Lamboy W.F., McFerson J.R. Recovery and longevity of cryopreserved dormant apple buds. Journal of the American Society for Horticultural Science. 1998;123(3):365-370. DOI: 10.21273/JASHS.123.3.365Goldschmidt E.E. The evolution of fruit tree productivity: a review. Economic Botany. 2013;67(1):51-62. DOI: 10.1007/s12231-012-9219-yGoldschmidt E.E. The evolution of fruit tree productivity: a review. Economic Botany. 2013;67(1):51-62. DOI: 10.1007/s12231-012-9219-yКовалев Н.В. Абрикос. Москва: Сельхозиздат; 1963.Kovalev N.V. Apricot (Abrikos). Moscow: Selkhozizdat; 1963. [in Russian] (Ковалев Н.В. Абрикос. Москва: Сельхозиздат; 1963).Мosella-Chancel L., Macheix J.J., Jonard R. Les conditions du microbouturage in vitro du pécher (Prunus persica Batsch): influences combinées des substances de croissance et de divers composes phénoliques. Physiologie Végétale. 1980;18:597-608. [in French]Мosella-Chancel L., Macheix J.J., Jonard R. Les conditions du microbouturage in vitro du pécher (Prunus persica Batsch): influences combinées des substances de croissance et de divers composes phénoliques. Physiologie Végétale. 1980;18:597-608. [in French]Рихтер Ал.А.,Рихтер В.А., Рихтер Ан.А. Создание сортов и промышленных садов миндаля. Научное наследие профессора А. А. Рихтера: монография. Симферополь: АРИАЛ; 2020.Richter Al.A., Richter V.A., Richter An.A. Creation of varieties and industrial orchards of almonds. The scientific heritage of Professor A.A. Richter: monograph (Sozdaniye sortov i promyshlennykh sadov mindalya. Nauchnoye naslediye professora A. A. Rikhtera: monografiya). Simferopol: ARIAL; 2020. [in Russian]Вавилов Н.И. Дикие родичи плодовых деревьев азиатской части СССР и Кавказа и проблема происхождения плодовых деревьев. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1931;26:85-107.Vavilov N.I. Wild relatives of fruit trees in the Asian part of the USSR and the Caucasus and the problem of the origin of fruit trees (Dikiye rodichi plodovykh derevyev aziatskoy chasti SSSR i Kavkaza i problema proiskhozhdeniya plodovykh derevyev). Bulletin of Applied Botany, of Genetics and Plant Breeding. 1931;26:85-107. [in Russian]Витковский В.Л. Плодовые растения мира. Санкт-Петербург; Москва; Краснодар: Лань; 2003.Vitkovsky V.L. Fruit plants of the world (Plodovye rasteniya mira). St. Petersburg; Moscow; Krasnodar: Lan; 2003. [in Russian]Юшев А. А., Сорокин Н. А., Тихонова О. А., Орлова С. Ю., Кислин Е. Н., Радченко О. Е., Пупкова Н. А., Шлявас А. В. Коллекция генетических ресурсов плодовых и ягодных растений: сохранение, пополнение, изучение. Методические указания / под. ред. А.А. Юшева, И.Г. Чухиной). Санкт-Петербург: ВИР; 2016.Yushev A.A., Sorokin N.A., Tikhonova O.A., Orlova S.Yu., Kislin E.N., Radchenko O.E., Pupkova N.A., Shlyavas A.V. The collection of fruit and berry plant genetic resources: preservation, replenishment, and study. Guidelines (Kollektsiya geneticheskikh resursov plodovykh i yagodnykh rasteniy: sokhraneniye, popolneniye, izucheniye. Metodicheskiye ukazaniya). A.A. Yushev, I.G. Chukhina (eds). St. Petersburg: VIR; 2016. [in Russian]Жуковский П.М. Мировой генофонд растений для селекций. Мегацентры и эндемичные микрогенцентры. Ленинград: Наука; 1970.Zhukovsky P.M. World plant genetic diversity for breeding. Megacenters and endemic microgene centers (Mirovoy genofond rasteniy dlya selektsii. Megatsentry i endemichnye microgentsentry) Leningrad: Nauka; 1970. [in Russian]

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