vir-nwТруды по прикладной ботанике, генетике и селекцииProceedings on applied botany, genetics and breeding2227-88342619-0982N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources10.30901/2227-8834-2024-3-18-26vir-nw-2023Research ArticleМОБИЛИЗАЦИЯ И СОХРАНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙMOBILIZATION AND CONSERVATION OF THE GENETIC DIVERSITY OF CULTIVATED PLANTS AND THEIR WILD RELATIVESАспекты интродукции и перспективы использования представителей рода Juglans L. в центральной РоссииAspects of introduction and prospects for the use of Juglans L. representatives in Central RussiaЕмельяноваО. Ю.EmelyanovaO. Yu.

Ольга Юрьевна Емельянова, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник 

302530, Орловская область, Орловский район, д. Жилина

Olga Yu. Emelyanova, Cand. Sci. (Biology), Leading Researcher  

Zhilina Village, Orlovsky District, Orel Province 302530

dendrariy@orel.vniispk.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4692-632XЦойМ. Ф.TsoyМ. F.

Михаил Флоридович Цой, кандидат сельскохозяйственных наук, заместитель директора,

302530, Орловская область, Орловский район, д. Жилина

Мikhail F. Tsoy, Cand. Sci. (Agriculture), Deputy Director 

Zhilina Village, Orlovsky District, Orel Province 302530

nauka@vniispk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6987-3705МасаловаЛ. И.MasalovaL. I.

Любовь Игоревна Масалова, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, заведующая лабораторией 

302530, Орловская область, Орловский район, д. Жилина

Lyubov I. Masalova, Cand. Sci. (Agriculture), Head of a Laboratory 

Zhilina Village, Orlovsky District, Orel Province 302530

masalova@orel.vniispk.ruВсероссийский научно-исследовательский институт селекции плодовых культурРоссияRussian Research Institute of Fruit Crop BreedingRussian Federation20241710202418531826Copyright © Емельянова О.Ю., Цой М.Ф., Масалова Л.И., 20242024Емельянова О.Ю., Цой М.Ф., Масалова Л.И.Emelyanova O.Y., Tsoy М.F., Masalova L.I.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/2023

Актуальность. Сохранение здоровья людей – важная задача современного общества. По совокупности полезных свойств орехи рода Juglans L. являются одними из самых ценных растений для обеспечения полноценного снабжения человека необходимыми нутриентами. Орех грецкий (Juglans regia L.) обладает наибольшим количеством хозяйственно ценных признаков среди представителей рода, за исключением зимостойкости. Для выращивания в более северных районах (относительно сложившегося ареала промышленных садов ореха грецкого) перспективными являются виды, которые обладают большей устойчивостью к неблагоприятным климатическим условиям. Повышение зимостойкости у ореха грецкого возможно с помощью межвидовой гибридизации. Цель данного исследования – анализ генофонда и изучение хозяйственно ценных признаков растений рода Juglans биоресурсной коллекции дендрария Всероссийского НИИ селекции плодовых культур (ВНИИСПК) для использования в селекции и озеленении.Материалы и методы. Исследования проводились в дендрарии ВНИИСПК (Орловская область, 53°00’N, 36°00’E), где произрастает 7 видов рода Juglans L. Результаты и заключение. По результатам исследований орех маньчжурский (J. mandshurica Maxim.), о. сердцевидный (J. cordiformis Maxim.) и гибрид Вехова (J. cinerea L. × J. mandshurica Maxim.) являются наиболее устойчивыми к неблагоприятным воздействиям окружающей среды и рекомендуются для использования в селекции и озеленении в условиях региона исследования. Среди генотипов о. грецкого (J. regia) наилучшими хозяйственно ценными признаками обладает сеянец сорта ‘Астаховский’, что позволяет рекомендовать его для селекции на получение новых сортов с хозяйственно ценными признаками для условий центральной России.

Background. Human health security is an important goal of contemporary society. The combination of beneficial properties in Juglans nuts makes them one of the most valuable plant genetic resources, capable of ensuring a wholesome supply of nutrients required by the human organism. The Persian walnut (Juglans regia L.) has the largest set of useful agronomic traits among the representatives of the genus, except for winter hardiness. Its cultivation in areas farther to the north from the conventional area of distribution for commercial walnut orchards would be possible if Juglans spp. with higher resistance to unfavorable climate conditions could be involved. Interspecies hybridization can be used to increase winter hardiness in walnut. The objective of this study was to analyze the gene pool of Juglans L. and screen its bioresource collection at the arboretum of the Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding (VNIISPK) in the context of useful agronomic indicators promising for plant breeding and landscaping. Materials and methods. The study was carried out in the VNIISPK arboretum (Orel Province, 53°00’N, 36°00’E) where 7 Juglans spp. are maintained. Results and conclusion. The results of the screening highlighted J. mandshurica Maxim., J. cordiformis Maxim., and Vekhov’s hybrid (J. cinerea L. × J. mandshurica Maxim.) as the most resistant to adverse environmental effects. They are recommended for use in plant breeding and landscaping programs under the conditions of Central Russia. A seedling of cv. ‘Astakhovsky’ demonstrated the best agronomic indicators among the Persian walnut (J. regia) genotypes. It can be used by breeders to develop new cultivars with useful agronomic traits for the environmental conditions of the region of study.

виды рода Орехсорта Juglans regiaзимостойкостьжизненностьбиоресурсная коллекцияJuglans spp.Juglans regia cultivarswinter hardinessviabilitybioresource collectionработа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации FGZS-2022-0007.the study was funded by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (FGZS2022-0007).ReferencesБалапанов И.М., Артюхова Л.В. Отбор источников к биотическим и абиотическим стрессорам среди перспективных форм ореха грецкого на территории Краснодарского края. Научные труды Северо-Кавказского федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия. 2022;34:58-61. DOI: 10.30679/2587-9847-2022-34-58-61Balapanov I.M., Artyuhova L.V. Selection of sources for biotic and abiotic stressors among promising forms of walnut in the Krasnodar region. Scientific Works of North Caucasian Federal Scientific Center of Horticulture, Viticulture, Wine-making. 2022;34:58-61. [in Russian] DOI: 10.30679/2587-9847-2022-34-58-61Bernard A., Lheureux F., Dirlewanger E. Walnut: past and future of genetic improvement. Tree Genetics and Genomes. 2018;14(1):1-28. DOI: 10.1007/s11295-017-1214-0Bernard A., Lheureux F., Dirlewanger E. Walnut: past and future of genetic improvement. Tree Genetics and Genomes. 2018;14(1):1-28. DOI: 10.1007/s11295-017-1214-0Биганова С.Г., Сухоруких Ю.И. Основные направления селекции грецкого ореха для промышленного разведения. В кн.: Наука и образование в жизни современного общества: сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции 30 декабря 2014 г. Часть 3. Тамбов: Юком; 2014. С.15-17. URL: http://www.spsl.nsc.ru/FullText/konfe/2014.12.30.03.pdf [дата обращения: 04.03.2024].Biganova S.G., Sukhorukikh Yu.I. Main trends in walnut breeding for commercial cultivation (Osnovnye napravleniya selektsii gretskogo orekha dlya promyshlennogo razvedeniya). In: Science and Education in the Life of Contemporary Society: a collection of scientific papers based on the proceedings of an international scientific and practical conference held on December 30, 2014. Part 3 (Nauka i obrazovaniye v zhizni sovremennogo obshchestva: sbornik nauchnykh trudov po materialam mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii 30 dekabrya 2014 g. Chast 3). Tambov: Uucom; 2014. p.15-17. [in Russian] URL: http://www.spsl.nsc.ru/FullText/konfe/2014.12.30.03.pdf [дата обращения: 04.03.2024].Биганова С.Г., Сухоруких Ю.И., Луговской А.П. Современные тенденции селекции ореха грецкого в России. Современные проблемы науки и образования. 2015;(2-1):531.Biganova S.G., Sukhorukikh Yu.I., Lugovskoy A.P. Modern selection trends of walnut in Russia. Modern Problems of Science and Education. 2015;(2-1):531. [in Russian]Botu M., Tudor M., Papachatzis A. Evaluation of some walnut cultivars with different bearing habits in the ecological conditions of Oltenia – Romania. Acta Horticulturae. 2010;861:119-126. DOI: 10.17660/ActaHortic.2010.861.15Botu M., Tudor M., Papachatzis A. Evaluation of some walnut cultivars with different bearing habits in the ecological conditions of Oltenia – Romania. Acta Horticulturae. 2010;861:119-126. DOI: 10.17660/ActaHortic.2010.861.15Bujdoso G., Csekeb K. The Persian (English) walnut (Juglans regia L.) assortment of Hungary: Nut characteristics and origin. Scientia Horticulturae. 2021;283:110035. DOI: 10.1016/j.scienta.2021.110035Bujdoso G., Csekeb K. The Persian (English) walnut (Juglans regia L.) assortment of Hungary: Nut characteristics and origin. Scientia Horticulturae. 2021;283:110035. DOI: 10.1016/j.scienta.2021.110035Эрл М., Эрл Р., Андерсон А. Разработка пищевых продуктов. Санкт-Петербург: Профессия; 2004.Earle M., Earle R., Anderson A. Food product development. St. Petersburg: Professiya; 2004. [in Russian]Economic Cooperative. Грецкий орех (Juglans regia): [сайт]. URL: https://www.economcop.com/ru/сортимент/плодовые-саженцы/грецкий-орех/ [дата обращения: 21.02.2024].Economic Cooperative. Walnut (Juglans regia) (Gretsky orekh): [website]. [in Russian] URL: https://www.economcop.com/ru/сортимент/плодовые-саженцы/грецкий-орех/ [дата обращения: 21.02.2024].Емельянова О.Ю. К методике комплексной оценки декоративности древесных растений. Современное садоводство. 2016;3(19):54-74.Emelyanova O.Yu. For method of complex assessment of woody plants decorativeness. Contemporary Horticulture. 2016;3(19):54-74. [in Russian]Евтюхова А.В., Покиньчереда А.М., Наконечная Д.В., Тивикова Д.С Изучение взаимосвязи морфологических признаков гибридов трех видов ореха: ореха грецкого (Júglans régia), ореха зибольда (Júglans sieboldiana), ореха серого (Júglans cinérea). Известия Национальной Академии наук Кыргызской Республики. 2021;(S2):73-84.Evtyukhova A.V., Pokinchereda A.M., Nakonechnaya D.V., Tivikova D.S. Study of morphological features characteristics of hybrids of three types of walnut (Júglans régia), Zibold’s nut (Júglans sieboldiana), gray nut (Júglans cinérea). Izvestiya Natsionalnoy Akademii nauk Kyrgyzskoy Respubliki = News of the National Academy of Sciences of the Kyrgyz Republic. 2021;(S2):73-84. [in Russian]Головач А.Г. Деревья, кустарники и лианы ботанического сада БИН АН СССР: итоги интродукции. Ленинград: Наука; 1980.Golovach A.G. Trees, shrubs, and lianas of the Botanical Garden of the Botanical Institute, USSR Academy of Sciences: results of introduction (Derevya, kustarniki i liany botanicheskogo sada BIN AN SSSR: itogi introduktsii). Leningrad: Nauka; 1980. [in Russian]Hassani D., Sarikhani S., Dastjerdi R., Mahmoudi R., Soleimani A., Vahdati K. Situation and recent trends on cultivation and breeding of Persian walnut in Iran. Scientia Horticulturae. 2020;270:109369. DOI: 10.1016/j.scienta.2020.109369Hassani D., Sarikhani S., Dastjerdi R., Mahmoudi R., Soleimani A., Vahdati K. Situation and recent trends on cultivation and breeding of Persian walnut in Iran. Scientia Horticulturae. 2020;270:109369. DOI: 10.1016/j.scienta.2020.109369Каньшина М.В. Новый сорт грецкого ореха для средней полосы России. Плодоводство и виноградарство Юга России. 2016;40(4):23-29.Kanshina M.V. New Persian walnut for middle part of Russia. Fruit Growing and Viticulture of South Russia. 2016;40(4):23-29. [in Russian]Хуснутдинов Р.М. Интродукция родовым комплексом рода Juglans L. в условия Оренбурга. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2011;2(30):238-241.Khusnutdinov R.M. Introduction of Juglans L. family by the species complex under the conditions of Orenburg. IZVESTIA Orenburg State Agrarian University. 2011;2(30):238-241. [in Russian]Хужахметова А.Ш., Богданов А.В. Адаптационные возможности и эколого-хозяйственная перспектива применения орехоплодных культур в Нижнем Поволжье. Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. 2012;2(26):74-79.Khuzhakhmetova A.Sh., Bogdanov A.V. Adaptation capabilities and ecological and economic prospects for the use of nut crops in the Lower Volga Region (Adaptatsionnye vozmozhnosti i ekologo-khozyaystvennaya perspektiva primeneniya orekhoplodnykh kultur v Nizhnem Povolzhye). Proceedings of Nizhnevolzskiy Agrouniversity Complex: Science and Higher Vocational Education. 2012;2(26):74-79. [in Russian]Колесников А.И. Декоративная дендрология. Москва: Лесная промышленность; 1974.Kolesnikov A.I. Ornamental dendrology (Dekorativnaya dendrologiya). Moscow: Lesnaya Promyshlennost; 1974. [in Russian]Корниенко П.С. Сравнительный анализ состояния и распространения ореха грецкого в мире, а также проблематика его возделывания в России. Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. 2022;29(192):46-58.Kornienko P.S. Comparative analysis states and the spread of walnut in the world, as well as the problems of its cultivation in Russia. Transactions of Taurida Agricultural Science. 2022;29(192):46-58. [in Russian]Козловская З.А., Ярмолич С.А. Орехоплодные культуры в Беларуси. Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. 2018;(13):69-73.Kozlovskaya Z.A., Yаrmolich S.A. Nut-bearing crops in Belarus (Orekhoplodnye kultury v Belarusi). Novye i netraditsionnye rasteniya i perspektivy ikh ispolzovaniya = New and Unconventional Plants and Prospects of Their Utilization. 2018;(13):69-73. [in Russian]Лапин П.И., Сиднева С.В. Оценка степени подмерзания видов растений. В кн.: Древесные растения Главного ботанического сада АН СССР. Москва: Наука; 1975. С.18-19.Lapin P.I., Sidneva S.V. Assessment of the freezing degree in plant species (Otsenka stepeni podmerzaniya vidov rasteniy). In: Woody Plants of the Main Botanical Garden of the USSR Academy of Sciences (Drevesnye rasteniya Glavnogo botanicheskogo sada AN SSSR). Moscow: Nauka; 1975. p.18-19. [in Russian]Луговской А.П., Артюхова Л.В., Балапанов И.М. Совершенствование сортимента ореха грецкого в зоне Северного Кавказа. Плодоводство и виноградарство Юга России. 2019;56(2):35-50. DOI: 10.30679/2219-5335-2019-2-56-35-50Lugovskoy A.P., Artykhova L.V., Balapanov I.M. Improvement of Persian walnut assortment in the North Caucasus zone. Fruit Growing and Viticulture of South Russia. 2019;56(2):35-50. [in Russian] DOI: 10.30679/2219-5335-2019-2-56-35-50Малышева З.Г., Павлова Е.Г. Использование орехоплодных в решении экологических проблем промышленных городов. В кн.: Экологические проблемы промышленных городов: сборник научных трудов по материалам 5-й Всероссийской научно-практической конференции с международным участием / под ред. Е.И. Тихомировой. Саратов; 2011. С.134-137.Malysheva Z.G., Pavlova E.G. The use of nut crops in solving environmental problems of industrial cities (Ispolzovaniye orekhoplodnykh v reshenii ekologicheskikh problem promyshlennykh gorodov). In: E.I. Tikhomirova (ed.). Environmental Problems of Industrial Cities: a collection of scientific papers based on the proceedings of the 5th AllRussian Scientific and Practical Conference with International Participation (Ekologicheskiye problemy promyshlennykh gorodov: sbornik nauchnykh trudov po materialam 5-y Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiyem). Saratov; 2011. p.134-137. [in Russian]Марченко А.А. Орехи в нашем саду. Воронеж: Социум; 2014.Marchenko A.A. Nuts in our garden (Orekhi v nashem sadu). Voronezh: Sotsium; 2014. [in Russian]Masalova L., Emelyanova O., Tsoy M., Pavlenkova G., Firsov A. Ecological and biological features of the development of introduced species of the genus Abies Mill. E3S Web of Conferences. 2021;254:06001. DOI: 10.1051/e3sconf/202125406001Masalova L., Emelyanova O., Tsoy M., Pavlenkova G., Firsov A. Ecological and biological features of the development of introduced species of the genus Abies Mill. E3S Web of Conferences. 2021;254:06001. DOI: 10.1051/e3sconf/202125406001Масалова Л.И. Перспективность использования североамериканских плодовых растений в садоводстве ЦЧР России. Селекция и сорторазведение садовых культур. 2020;7(1-2):102-105. DOI: 10.24411/2500-0454-2020-11226Masalova L.I. Prospects for the use of North American fruit plants in horticulture Central Russia. Breeding and Variety Cultivation of Fruit and Berry Crops. 2020;7(1-2):102-105. [in Russian] DOI: 10.24411/2500-0454-2020-11226Попов А.С. Плоды кизила как перспективное сырье для производства продуктов функционального питания. В кн.: Агротехнологические процессы в рамках импортозамещения: материалы Международной научно-практической конференции; Мичуринск, 25–27 октября 2016 г. Мичуринск; 2016. С.271-275.Popov A.S. Fruit dogwood as a promising raw material for manufacture products of functional food. In: Agrotechnological Processes in the Framework of Import Substitution: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference; Michurinsk, October 25–27, 2016 (Agrotekhnologicheskiye protsessy v ramkakh importozameshcheniya: materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii; Michurinsk, 25–27 oktyabrya 2016 g.). Michurinsk; 2016. p.271-275. [in Russian]Славский В.А., Чернышов М.П. Рост и жизнеспособность орехов рода Juglans в Воронежской области. Лесотехнический журнал. 2018;8(2[30]):86-95. DOI: 10.12737/article_5b24060d99e265.98691250Slavsky V.A., Chernyshov M. The growth and vitality of nuts of the genus Juglans in the Voronezh region. Forestry Engineering Journal. 2018;8(2[30]):86-95. [in Russian] DOI: 10.12737/article_5b24060d99e265.98691250Славский В.А., Николаев Е.А. Сравнительная характеристика орехов рода Juglans в Центральном Черноземье и перспективы введения их в культуру. Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2009;(6):29-34.Slavsky V.A., Nikolaev E.A. Comparative characteristics of black walnuts in the Central Chernozem areas and prospects of their cultivating. Russian Forestry Journal. 2009;(6):29-34. [in Russian]Соколова В.В. Коллекция орехоплодных отдела флоры Главного ботанического сада РАН. Биология растений и садоводство: теория, инновации. 2018;147:153-155.Sokolova V.V. Collection of nut-bearing plants from the Flora Department of the Main Botanical Garden of the Russian Academy of Sciences (Kollektsiya orekhoplodnykh otdela flory Glavnogo botanicheskogo sada RAN). Plant Biology and Horticulture: Theory, Innovation. 2018;147:153-155. [in Russian]Сорокопудов В.Н., Ренгартен Г.А., Подкопайло Р.В., Литвинова Л.С., Ширина Л.С., Сорокопудова О.А. и др. Совершенствование сортимента нетрадиционных садовых культур России. Фундаментальные исследования. 2013;(11-1):115-121.Sorokopudov V.N., Rengarten G.A., Podkopaylo R.V., Litvinova L.S., Shirina L.S., Sorokopudova O.A. et al. Nontraditional fruit of Russian culture: introduction, improvement, assortment. Fundamental Research. 2013;(11-1):115-121. [in Russian]Супрун И.И., Луговской А.П., Балапанов И.М. Интродукция новых форм и пополнение генофонда ореха грецкого как основа улучшения сортимента культуры на юге России. Плодоводство и виноградарство Юга России. 2016;39(3):26-41.Suprun I., Lugovskoy A., Balapanov I. Introduction of new forms and updating the walnut gene pool as the basis of improvement of crop’s assortment in the south of Russia. Fruit Growing and Viticulture of South Russia. 2016;39(3):26-41. [in Russian]WFO: The World Flora Online: [website]. Available from: https://www.worldfloraonline.org/ [accessed Mar. 19, 2024].WFO: The World Flora Online: [website]. Available from: https://www.worldfloraonline.org/ [accessed Mar. 19, 2024].

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