vir-nwТруды по прикладной ботанике, генетике и селекцииProceedings on applied botany, genetics and breeding2227-88342619-0982N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources10.30901/2227-8834-2018-4-128-140vir-nw-324Research ArticleУСПЕХИ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ СЕЛЕКЦИИ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕPROGRESS IN DOMESTIC PLANT BREEDING AT THE PRESENT STAGEМорфологические особенности соцветий топинамбура (Helianthus tuberosus L.) по материалам коллекции ВИРMorphological features of the inflorescence in jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) accessions from the VIR collectionСмекаловаТ. Н.SmekalovaT. N.t.smekalova@vir.nw.ruЛебедеваН. В.LebedevaN. V.НовиковаЛ. Ю.NovikovaL. Yu.ЛюбченкоА. В.LjubchenkoA. V.Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. ВавиловаРоссияN. I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic ResourcesRussian Federation2018100220191794128140Copyright © Смекалова Т.Н., Лебедева Н.В., Новикова Л.Ю., Любченко А.В., 20192019Смекалова Т.Н., Лебедева Н.В., Новикова Л.Ю., Любченко А.В.Smekalova T.N., Lebedeva N.V., Novikova L.Y., Ljubchenko A.V.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/324

Актуальность. Топина́мбур – Helianthus tuberosus L. – ценное кормовое, пищевое, техническое и лекарственное растение. Изучение биологических, географических, экологических, таксономических и других особенностей вида актуально, своевременно и необходимо, прежде всего, для выявления изменчивости комплекса признаков, разработки внутривидовой системы и разработки методики изучения морфологических признаков топинамбура. Одним из базовых составляющих таких исследования является анализ морфологических особенностей соцветия и цветка. Материалы и методы. Материалом для исследований послужила коллекция топинамбура, сохраняемая в живом виде на филиале Майкопская опытная станция ВИР. Анализировались соцветия 58 образцов по одиннадцати признакам. Статистический анализ проведен с использованием пакета StatSoft Statistica 13.0. Результаты и выводы. Максимальные различия между группами, сформированными по географическому происхождению, были выявлены по числу соцветий на растении и ложноязычковых цветков в соцветии. Длина трубчатых цветков была константна в пределах вида и может быть использована в качестве диагностического признака. Наиболее оригинальным по совокупности признаков был образец ‘Сахалинский красный 4’ (Япония).

Background. Jerusalem artichoke (Heliánthus tuberósus L.) is a valuable crop grown for feed, food, industrial and medicinal purposes. Studying biological, geographic, environmental, taxonomic and other features of this species is a vital task, whose solution will help, first of all, to disclose the variability of its traits, develop its intraspecific system, and work out methods for researching into the morphology of Jerusalem artichoke. Analyzing morphological features of its inflorescence and flower is one of the basic components of such a study. Materials and methods. The material for the research was the collection of Jerusalem artichoke maintained in a live condition at Maikop Experiment Station. The inflorescences of 58 accessions were analyzed to investigate eleven traits. Statistical analysis was carried out using StatSoft’s Statistica 13.0 software package. Results and conclusion. The greatest differences among the groups, formed according to geographic origin, were observed in the number of inflorescences per plant and the number of false ligulate florets in the inflorescence. The length of tubular florets was constant within the species, being 1.4 cm; as the most stable trait, this descriptor probably may be used as a diagnostic tool for this species. The accession ‘Sakhalinsky Krasny 4’ (Sakhalin population of Japanese origin) was the most distinctive, as regards the set of its characteristics.

топинамбурHelianthus tuberosus L.морфологические особенностисоцветиецветокJerusalem artichokeHelianthus tuberosus L.inflorescencemorphological featuresРабота выполнена в рамках государственного задания согласно тематическому плану ВИР по теме № 0662-2018-0013 «Развитие теоретических основ ботаники, филогении, систематики, генетики, физиологии, биохимии культурных растений и разработка традиционных и современных молекулярных методов оценки растительных ресурсов по признакам качества, устойчивости к абиотическим и биотическим стрессорам и другим хозяйственно важным признакам», номер государственной регистрации ЕГИСУ НИОКР АААА-А16-116040710370-0ReferencesBreton C., Киру С. Д., Berville A., Анушкевич Н. Ю. Селекция топинамбура (Helianthus tuberósus L.) для нетрадиционного использования: ретроспектива, подходы и перспективы (обзор) // Сельскохозяйственная биология. 2017. Т. 52, № 5. С. 940–951).Breton C., Kiru S. D., Berville A., Anushkevich N. Yu. Breeding of Jerusalem Artichoke with the desired traits for different directions of use: retrospective, approaches and prospects (review) (Selekciya topinambura (Helianthus tuberósus L.) dlya netradicionnogo ispol’zovaniya: retrospective, podhody i perspektivy (obzor) // Sel’skohozjaistvenneya biologiya – Agricultural Biology, 2017, vol. 52, no. 5, pp. 940–951 [in Russian]Castellini C., Constantini F., Fantozzi P. Utilization of Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus) fibrous residue as feed for rabbit // 3rd International Conference on Leaf Protein Research, LEAF-PRO – 89, Italy, October 1989, pp. 162–165.Castellini C., Constantini F., Fantozzi P. Utilization of Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus) fibrous residue as feed for rabbit // 3rd International Conference on Leaf Protein Research, LEAF-PRO – 89, Italy, October 1989, pp. 162–165.Davydovich S. S. Topinambur hybridization // Breeding and seed production,1936, vol. 6, pp. 20–26Davydovich S. S. Topinambur hybridization // Breeding and seed production,1936, vol. 6, pp. 20–26Давыдович С. С. Гибридизация топинамбура // Селекция и семеноводство, 1936. Т. 6. С. 20–26).Davydovich S. S. Gibridizaciya topinambura. Selekciya i semenovodstvo, 1936, vol. 6, pp. 20–26 [in Russian]Dergacheva N. V., Kazydub N. G. Dergacheva N. V., Kazydub N. G. Tuber-bearing crops (potato, Jerusalem artichoke, sweet potato, manioc, taro, yam): Study guide // Omsk: OmGAU, 2011, 208 p.Dergacheva N. V., Kazydub N. G. Dergacheva N. V., Kazydub N. G. Tuber-bearing crops (potato, Jerusalem artichoke, sweet potato, manioc, taro, yam): Study guide // Omsk: OmGAU, 2011, 208 p.Дергачева Н. В., Казыдуб Н. Г. Клубненосные культуры (картофель, топинамбур, батат, маниок, таро, ямс): Учебное пособие / Омск : ОмГАУ, 2011. 208 с.).Dergacheva N. V., Kazydub N. G. Klubnenosnye kul'tury (kartofel', topinambur, batat, maniok, taro, yams): uchebnoe posobie. Omsk. gos. agrar. un-t im. P. A. Stolypina [in Russian]Duke J. A., 1983. Handbook of Energy Crops. NewCROPS web site, Purdue University.https://www.hort.purdue.edu/newcrop/duke_energy/dukeindex.html.Duke J. A., 1983. Handbook of Energy Crops. NewCROPS web site, Purdue University.https://www.hort.purdue.edu/newcrop/duke_energy/dukeindex.html.Filep R. Biogeographic perspectives of Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L. s. l.) invasion /University of Pecs, Doctoral School of Biology and Sport Biology, Pecs, 2018, 97 p.Filep R. Biogeographic perspectives of Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L. s. l.) invasion /University of Pecs, Doctoral School of Biology and Sport Biology, Pecs, 2018, 97 p.Ignatov M. S., Makarov V. V., Chichev A. V. Abstract of the Moscow region adventive plants Flora. Floristic studies in the Moscow region. Moscow : Science, 1990, pp. 5–105.Ignatov M. S., Makarov V. V., Chichev A. V. Abstract of the Moscow region adventive plants Flora. Floristic studies in the Moscow region. Moscow : Science, 1990, pp. 5–105.Игнатов М. С., Макаров В. В., Чичев А. В.// Конспект флоры адвентивных растений Московской области. Флористические исследования в Московской области. М. : Наука, 1990. С. 5–105Ignatov M. S., Makarov V. V., Chichev A. V. Konspekt flory adventivnyh rastenij Moskovskoj oblasti. Floristicheskie issledovaniya v Moskovskoj oblasti. Moscow : Nauka, 1990, pp. 5–105 [in Russian]Kays S. J., Kultur F. Genetic variation in Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) flowering date and duration. HortScience, 2005, vol. 40, p. 1675–1678.Kays S. J., Kultur F. Genetic variation in Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) flowering date and duration. HortScience, 2005, vol. 40, p. 1675–1678.Kays S. J., Nottingham S. F. 2008. Biology and Chemistry of Jerusalem Artichoke Helianthus tuberosus L. CRC Press, Taylor and Francis Group, Boca Raton, USA http://www.crcnetbase.com/isbn/9781420044966/Kays S. J., Nottingham S. F. 2008. Biology and Chemistry of Jerusalem Artichoke Helianthus tuberosus L. CRC Press, Taylor and Francis Group, Boca Raton, USA http://www.crcnetbase.com/isbn/9781420044966/Лебедева Н. В., Смекалова Т. Н., Новикова Л. Ю., Киру С. Д. Морфологические особенности вегетативных органов топинамбура (Helianthus tuberosus L., Asteraceae) в связи с проблемой внутривидовой систематики // Сборник тезисов Второй всероссийской конференции с международным участием «Сорные растения в изменяющемся мире: актуальные вопросы изучения разнообразия, происхождения, эволюции» (27-28 ноября 2017, Санкт-Петербург, Россия), CПб., 2017. С. 81–82Lebedeva N. V., Smekalova T. N., Novikova L. Yu., Kiru S. D. Morfologicheskie osobennosti vegetativnyh organov topinambura (Helianthus tuberosus L., Asteraceae) v svyazi s problemoj vnutrividovoj sistematiki// Sbornik tezisov Vtoroj vserossijskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem «Sornye rasteniya v izmenyayushchemsya mire: aktual'nye voprosy izucheniya raznoobraziya, proiskhozhdeniya, ehvolyucii» (27-28 noyabrya 2017, St. Peterburg, Rossiya), St. Petersburg, 2017, pp. 81–82 [in Russian]Пасько Н. М. Биологические особенности топинамбура// Тр. по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1973. Т. 50, вып. 2. С. 102–122Pas'ko N. M. Biological features of Jerusalem artichoke // Bulletin of applied botany, genetics and plant breeding. 1973, vol. 50, fasc. 2. pp. 102–122 [in Russian]Pas'ko N. M. The biology of Jerusalem artichoke flowering // Scientific works of the Maikop experimental station of the All-Russian Research Institute of Plant Industry. 1974, vol. 8, pp. 235–250).Pas'ko N. M. The biology of Jerusalem artichoke flowering // Scientific works of the Maikop experimental station of the All-Russian Research Institute of Plant Industry. 1974, vol. 8, pp. 235–250).Пасько Н. М. Биология цветения топинамбура // Научные труды Майкопской опытной станции ВНИИ растениеводства. 1974. Вып. 8. С. 235–250Pas'ko N. M. Biologiya cveteniya topinambura // Nauchnye trudy Majkopskoj opytnoj stancii VNII rastenievodstva. 1974, iss. 8, pp. 235–250 [in Russian]Pas'ko N. M. Helianthus tuberosus L. (morphology, classification, biology, initial material for breeding): doctoral thesis of agricultural sciences, L., 1989, 454 p.Pas'ko N. M. Helianthus tuberosus L. (morphology, classification, biology, initial material for breeding): doctoral thesis of agricultural sciences, L., 1989, 454 p.Пасько Н. М. Helianthus tuberosus L. (морфология, классификация, биология, исходный материал для селекции): дисс. ... докт. с.-х. наук. Л., 1989. 454 с.Pas'ko N. M. Helianthus tuberosus L. (morfologiya, klassifikaciya, biologiya, iskhodnyj material dlya selekcii): diss... dokt. s.-h. nauk. Leningrad, 1989. 454 p. [in Russian]Pas'ko N. M. Jerusalem artichoke – biotechnological potential for food, medical, technical, feed and ecological purposes // http:// ww.agroyug.ru/page/item/_id-2476/. Appeal date 28.08.2018.Pas'ko N. M. Jerusalem artichoke – biotechnological potential for food, medical, technical, feed and ecological purposes // http:// ww.agroyug.ru/page/item/_id-2476/. Appeal date 28.08.2018.Пасько Н. М. Топинамбур – биотехнологический потенциал для пищевых, лечебных, технических, кормовых и экологических целей. http://www.agroyug.ru/page/item/_id-2476/. Дата обращения 28.08.2018Pas'ko N. M. Topinambur – biotekhnologicheskij potencial dlya pishchevyh, lechebnyh, tekhnicheskih, kormovyh i ekologicheskih celej// http://www.agroyug.ru/page/item/_id-2476/ Data obrashcheniya 28.08.2018 [in Russian]Puttha R., Jogloy S., Suriharn B., Wangsomnuk P. P., Kesmala T., Patanothai A. Variations in morphological and agronomic traits among Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) accessions / Genet. Resour. Crop Evol., 2013, 60 (2): 731–746. DOI: 10.1007/s10722- 012-9870-2).Puttha R., Jogloy S., Suriharn B., Wangsomnuk P. P., Kesmala T., Patanothai A. Variations in morphological and agronomic traits among Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) accessions / Genet. Resour. Crop Evol., 2013, 60 (2): 731–746. DOI: 10.1007/s10722- 012-9870-2).Rawate P. D., Hill R. M. Extraction of a high-protein isolate from Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus) tops and evaluation of its nutrition potential. // J. Agric. Food Chem., 1985.33 (1), pp. 29–31.Rawate P. D., Hill R. M. Extraction of a high-protein isolate from Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus) tops and evaluation of its nutrition potential. // J. Agric. Food Chem., 1985.33 (1), pp. 29–31.Shchibrya N. A. Selection of Jerusalem artichoke // In the book: Theoretical bases of plant breeding, Moscow; Leningrad, 1937, vol. 3, pp. 162–175Shchibrya N. A. Selection of Jerusalem artichoke // In the book: Theoretical bases of plant breeding, Moscow; Leningrad, 1937, vol. 3, pp. 162–175Щибря Н. А. Селекция топинамбура // В кн. : Теоретические основы селекции растений. М. ; Л., 1937. T. 3. С. 162–175.Shchibrya N. A. Selekciya topinambura // In : Teoreticheskie osnovy selekcii rastenij. Moscow ; Leningrad, 1937, vol. 3, pp. 162–175 [inRussian]Swanton C. J. (1986). Ecological Aspects of Growth and Development of Jerusalem Artichoke (Helianthus tuberosus L.): Ph. D. thesis, University of Western Ontario, London, 124 p.Swanton C. J. (1986). Ecological Aspects of Growth and Development of Jerusalem Artichoke (Helianthus tuberosus L.): Ph. D. thesis, University of Western Ontario, London, 124 p.Устименко Г. В. Земляная груша. М. : Гос. издательство сельскохозяйственной литературы, 1960. 100 с.Ustimenko G. V.Jerusalem Artichoke (Zemlynaya grusha). Moscow : Gos. izdatel'stvo sel'skohozyajstvennoj literatury, 1960, 100 p. [in Russian]Vinogradova Yu. K., Majorov S. R., Horun L. V. Sunflower tuberiferous, Jerusalem Artichoke // Black Book of Central Russia Flora. Alien plant species in the ecosystems of Central Russia / RAN; GBS RAN im. N. N. Cicina. Moscow : GEOS, 2009, pp. 188–194Vinogradova Yu. K., Majorov S. R., Horun L. V. Sunflower tuberiferous, Jerusalem Artichoke // Black Book of Central Russia Flora. Alien plant species in the ecosystems of Central Russia / RAN; GBS RAN im. N. N. Cicina. Moscow : GEOS, 2009, pp. 188–194Виноградова Ю. К., Майоров С. З., Хорун Л. В. Подсолнечник клубненосный, топинамбур // Черная книга флоры Средней России. Чужеродные виды растений в экосистемах Средней России) / РА ГБС РАН им. Н. Н. Цицина. М. : ГЕОС, 2009. С. 188–194 (494 с.Vinogradova Yu. K., Majorov S. R., Horun L. V. Podsolnechnik klubnenosnyj, Topinambur // Chyornaya kniga flory Srednej Rossii (Chuzherodnye vidy rastenij v ekosistemah Srednej Rossii) / RAN; GBS RAN im. N. N. Cicina. Moscow : GEOS, 2009, pp. 188–194 (494 p.) [in Russian]Yaroshevich M. I., Vecher N. N., Gorny A. V. Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) – promising culture // Theoretical and applied aspects of plant introduction as a promising direction for the development of science and national economy. Materials of the International Scientific Conference dedicated to the 75th anniversary of the founding of CBS NAN Belarusi/ NAN Belarusi, CBS. Minsk : EditVV, 2007, vol. 1, pp. 323–325Yaroshevich M. I., Vecher N. N., Gorny A. V. Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) – promising culture // Theoretical and applied aspects of plant introduction as a promising direction for the development of science and national economy. Materials of the International Scientific Conference dedicated to the 75th anniversary of the founding of CBS NAN Belarusi/ NAN Belarusi, CBS. Minsk : EditVV, 2007, vol. 1, pp. 323–325Ярошевич М. И., Вечер Н. Н., Горный А. В. Топинамбур (Helianthus tuberosus L.) – перспективная культура // Теоретические и прикладные аспекты интродукции растений как перспективного направления развития науки и народного хозяйства. Материалы Международной научной конференции, посвященной 75-летию со дня образования ЦБС НАН Беларуси / НАН Беларуси, ЦБС. Минск : Эдит ВВ, 2007.Т. 1. С. 323–325Yaroshevich M. I., Vecher N. N., Gorny A. V. Topinambur (Helianthus tuberosus L.) – perspective culture // Teoreticheskie i prikladnye aspekty introdukcii rastenij kak perspektivnogo napravleniya razvitiya nauki i narodnogo hozyajstva: /Materialy Mezhdunarodnoj nauchnoj konferencii, posvyashchennoj 75- letiyu so dnya obrazovaniya CBS NAN Belarusi/ NAN Belarusi, CBS. Minsk : EditVV, 2007, vol. 1, pp. 323–325 [in Russian]Zelenkov V. N. Topinambur (Helianthus tuberosus L.). Report 1. Biological aspects of plant development in nature and in Russia (literature review) // Bulletin of the Russian Academy of Natural Sciences, 2017, vol. 2, pp. 71–78Zelenkov V. N. Topinambur (Helianthus tuberosus L.). Report 1. Biological aspects of plant development in nature and in Russia (literature review) // Bulletin of the Russian Academy of Natural Sciences, 2017, vol. 2, pp. 71–78Зеленков В. Н. Топинамбур (Helianthus tuberosus L.). Сообщение 1. Биологические аспекты развития растения в природе и на территории России (обзор литературы), 2017/2 // Вестник Российской Академии Естественных Наук, 74 (Биология). С. 71–78Zelenkov V. N. Topinambur (Helianthus tuberosus L.). Soobshchenie 1. Biologicheskie aspekty razvitiya rasteniya v prirode i na territorii Rossii (obzor literatury), 2017/2. Vestnik Rossiyskoy Akademii estestvennyh nauk, 74 (biologiya), pp. 71–78 [in Russian]Zhukovskij P. M. Jerusalem artichoke // In : Cultivated plants and their relatives, Leningrad : Kolos, 1971, pp. 293–295Zhukovskij P. M. Jerusalem artichoke // In : Cultivated plants and their relatives, Leningrad : Kolos, 1971, pp. 293–295Жуковский П. М. Топинамбур // В кн. : Культурные растения и их сородичи. Л. Колос, 1971. С. 293–295Zhukovskij P. M. Topinambur // In : Kul'turnye rasteniya i ih sorodichi. Leningrad : Kolos, 1971, pp. 293– 295 [in Russian]https://ru.wikipedia.org/wiki/Топинамбур, дата обращения 04.09.2018.https://ru.wikipedia.org/wiki/Топинамбур, дата обращения 04.09.2018.http://geolike.ru/page/gl_214.htm, дата обращения 04.09.2018.http://geolike.ru/page/gl_214.htm, дата обращения 04.09.2018.https://www.topinambour.ru/information/170928214313.html, дата обращения 04.09.2018.https://www.topinambour.ru/information/170928214313.html, дата обращения 04.09.2018.https://www.syl.ru/article/95682/topinambur-poleznyie-svoystva, дата обращения 04.09.2018.https://www.syl.ru/article/95682/topinambur-poleznyie-svoystva, дата обращения 04.09.2018.

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