vir-nwТруды по прикладной ботанике, генетике и селекцииProceedings on applied botany, genetics and breeding2227-88342619-0982N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources10.30901/2227-8834-2020-3-181-189vir-nw-742Research ArticleОБЗОРЫSURVEYSГенетическое разнообразие коллекции бобов (Vicia faba) ВИР и его использование в селекцииGenetic diversity of broad beans (Vicia faba) in the collection of the Vavilov Institute and its use in breedinghttps://orcid.org/0000-0003-2238-4714МамедоваС. М.MamedovaS. M.

190000 г. Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44; Отдел генетических ресурсов зернобобовых культур; ведущий специалист, куратор коллекции бобов; аспирант ВИР

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000; Department of Leguminous Crops Genetic Resources

s.mamedova@vir.nw.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2808-7745ВишняковаМ. А.VishnyakovaM. A.

190000 г. Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44; Отдел генетических ресурсов зернобобовых культур; главный научный сотрудник, руководитель отдела; д.б.н., профессор

42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000; Department of Leguminous Crops Genetic Resources

m.vishnyakova.vir@gmail.comФедеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. ВавиловаРоссияN.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic ResourcesRussian Federation2020131020201813181189Copyright © Мамедова С.М., Вишнякова М.А., 20202020Мамедова С.М., Вишнякова М.А.Mamedova S.M., Vishnyakova M.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/742

В статье приведены краткие сведения об истории коллекции конских бобов (Vicia faba L.) ВИР, ее составе, направлениях изучения и значении для отечественной селекции. Начало коллекции было положено в 1916 г. сборами Н. И. Вавилова на Памире. В настоящее время в коллекции 1733 образцов бобов из 67 стран мира, привлеченных путем обмена и выписки из зарубежных генбанков, полученных от селекционеров нашей страны и зарубежья, собранных в многочисленных экспедициях. Бобы конские – культура продовольственного (овощного) и кормового направлений использования, адаптированная к большому диапазону широт и высот. Большая часть коллекции представлена образцами кормового назначения. Главным принципом привлечения материала в коллекцию являются приоритеты отечественной селекции. В статье приведены сведения о ботаническом, эколого-географическом разнообразии коллекции бобов ВИР, актуальных вопросах ее изучения, а также использования в селекционном процессе. Описаны биологические особенности культуры, особенности овощных и кормовых образцов, исходный материал для актуальных направлений селекции. Представлен краткий анализ современного состояния селекции бобов в Российской Федерации и вклад ВИР в этот процесс, выразившийся не только в предоставлении исходного материала, но и в создании нескольких кормовых и овощных сортов. В настоящее время в Государственном реестре селекционных достижений РФ зарегистрировано 30 сортов бобов, из них 28 отечественной селекции.

The paper presents brief information about the history of the collection of broad (horse) beans (Vicia faba L.) at the N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources (VIR), its composition, research trends, and significance for domestic breeding. The collection started in 1916 with Vavilov’s collecting activities in the Pamirs. Currently, the collection consists of 1733 accessions from 67 countries, obtained from foreign genebanks through germplasm exchange and seed requests, received from domestic and foreign breeders, and collected in numerous expeditions. Broad beans are used for food (vegetable) and feed; they are adapted to a wide range of latitudes and altitudes. A larger part of the collection is represented by fodder accessions. The main principle whereupon the collection is being augmented is the priorities of domestic breeding. The paper provides information on the botanical, environmental and geographical diversity of VIR’s broad bean collection, its level of studiedness, current research issues, and the use of the collection in the breeding process. The crop’s biological traits, characteristics of vegetable and fodder accessions, current breeding trends and source material for breeding are described. A brief analysis of the current status of broad bean breeding in Russia and VIR’s contribution to this process is presented, including the Institute’s direct involvement in the development of several cultivars of both feed and food uses. Presently, 30 broad bean cultivars are listed in the State Register of Breeding Achievements of the Russian Federation, and 28 of them are the products of domestic breeding.

конские бобысортпризнаккормовые бобыовощные бобыbroad beanscultivartraitsfodder beansvege table beansРабота выполнена в рамках государственного задания согласно тематическому плану ВИР по проекту № 0662-2019-0002 «Научное обеспечение эффективного использования мирового генофонда зернобобовых культур и их диких родичей коллекции ВИР».This study was implemented within the fram ew ork o f the State Task in accordance with the theme plan o f VIR, Project No. 0662-2019-0002 "Scientific support fo r effective utilization o f the global genetic diversity o f grain legume crops and their wild relatives from the VIR collection".ReferencesBiddle A.J. Peas and beans. CAB International; 2017. DOI: 10.1079/9781780640914.0000Biddle A.J. Peas and beans. CAB International; 2017. DOI: 10.1079/9781780640914.0000Буданова В.И. Исходный материал для селекции овощной фасоли. Труды по селекции овощных культур. 1979;(9):64-66.Budanova V.I. The source material for the breeding of vegetable bean (Iskhodny material dlya selektsii ovoshchnoy fasoli). Trudy po selektsii ovoshchnykh kultur = Proceedings on Vegetable Crop Breeding. 1979;(9):64-66. [in Russian]Булынцев С.В., Телих К.М. Мировая коллекция ВИР. Образцы кормовых бобов, перспективные для возделывания в Тульской области. Кормопроизводство. 2010;(6):29-31.Bulyntsev S.V., Telikh K.M. Global collection of VIR. Accessions of fodder beans promising for cultivation in Tula Province (Mirovaya kollektsiya VIR. Obraztsy kormovykh bobov, perspektivnye dlya vozdelyvaniya v Tulskoy oblasti). Fodder Production. 2010;(6):29-31. [in Russian]Булынцев С.В., Телих К.М. Селекция овощных бобов в Тульской области. Кормопроизводство. 2015;(11):37-39.Bulyntsev S.V., Telikh K.M. Faba beans breeding in the Tula region. Fodder Production. 2015;(11):37-39. [in Russian]Crépon K., Marget P., Peyronnet C., Carrouée B., Arese P., Duc G. Nutritional value of faba bean (Vicia faba L.) seeds for feed and food. Field Crops Research. 2010;115(3):329-339. DOI: 10.1016/j.fcr.2009.09.016Crépon K., Marget P., Peyronnet C., Carrouée B., Arese P., Duc G. Nutritional value of faba bean (Vicia faba L.) seeds for feed and food. Field Crops Research. 2010;115(3):329- 339. DOI: 10.1016/j.fcr.2009.09.016Cubero J.I. Interspecific hybridization in Vicia. In: Faba bean improvement. The Hague, Netherlands: Martines Nijhoff Publishers; 1982. p.91-108.Cubero J.I. Interspecific hybridization in Vicia. In: Faba bean improvement. The Hague, Netherlands: Martines Nijhoff Publishers; 1982. p.91-108.Duc G., Link W., Marget P. Genetic adjustment to changing climates: Faba bean in crop adaptation to climate change. In: Crop adaptation to climate change. Oxford, UK: Wiley– Blackwell; 2011. p.269-286.Duc G., Link W., Marget P. Genetic adjustment to changing climates: Faba bean in crop adaptation to climate change. In: Crop adaptation to climate change. Oxford, UK: Wiley– Blackwell; 2011. p.269-286.Duc G., Sixdenier G., Lila M. Search of genetic variability for vicine and convicine content in Vicia faba L. A first report of a gene which codes for nearly zero-vicine and zero convicine contents. In: Recent advances of research in antinutritional factors in legumes seeds. Netherlands; Pudoc; 1989. p.305-313.Duc G., Sixdenier G., Lila M. Search of genetic variability for vicine and convicine content in Vicia faba L. A first report of a gene which codes for nearly zero-vicine and zero convicine contents. In: Recent advances of research in antinutritional factors in legumes seeds. Netherlands; Pudoc; 1989. p.305-313.Демина Р.Б. Исходный материал для селекции овощных бобов. Труды по селекции овощных культур. 1979;(9):66-69.Dyomina R.B. The source material for the breeding of vegetable beans (Iskhodny material dlya selektsii ovoshchnykh bobov). Trudy po selektsii ovoshchnykh kultur = Proceedings on Vegetable Crop Breeding. 1979;(9):66-69. [in Russian]Демина Р.Б. Изменчивость вегетационного периода у бобов (Faba bona Medic). Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1973; 51(1):57-66.Dyomina R.B. The variability of the growing season in beans (Faba bona Medic). Bulletin of Applied Botany, Genetics and Plant Breeding. 1973;51(1):57-66. [in Russian]Демина Р.Б. К истории систематики Faba bona Medic. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1976;57(3):72-81.Dyomina R.B. To the history of taxonomy Faba bona Medic. Bulletin of Applied Botany, Genetics and Plant Breeding. 1976;57(3):72-81. [in Russian]Ellwood S.R., Phan H.T.T., Jordan M., Hane J., Torres A.M., Avila C.M. et al. Construction of a comparative genetic map in faba bean (Vicia faba L.); conservation of genome structure with Lens culinaris. BMC Genomics. 2008;9:380. DOI: 10.1186/1471-2164-9-380Ellwood S.R., Phan H.T.T., Jordan M., Hane J., Torres A.M., Avila C.M. et al. Construction of a comparative genetic map in faba bean (Vicia faba L.); conservation of genome structure with Lens culinaris. BMC Genomics. 2008;9:380. DOI: 10.1186/1471-2164-9-380FAOSTAT 2018. Available from: http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC (accessed on August 9, 2019).FAOSTAT 2018. Available from: http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC (accessed on August 9, 2019).Hanelt P., Mettin D. Biosystematic of the genus Vicia L. (Leguminosae). Annual Review of Ecology and Systematics. 1989;20:199-223.Hanelt P., Mettin D. Biosystematic of the genus Vicia L. (Leguminosae). Annual Review of Ecology and Systematics. 1989;20:199-223.Jaaska V. Isoenzyme diversity and phylogenetic affinities in Vicia subgenus Vicia (Fabaceae). Genetic Resources and Crop Evolution. 1997;44:557-574. DOI: 10.1023/A:1008630003045Jaaska V. Isoenzyme diversity and phylogenetic affinities in Vicia subgenus Vicia (Fabaceae). Genetic Resources and Crop Evolution. 1997;44:557-574. DOI: 10.1023/A:1008630003045Енсон А. Кормовые бобы – ценная кормовая культура. В кн.: Кормовые бобы за рубежом: Сборник переводов / под ред. Н.А. Майсуряна. Москва: Сельхозиздат; 1962. С.9-13.Jenson A. Fodder bean – a valuable fodder crop. In: N.A. Maysuryan (ed.). Fodder beans abroad. Collection of translations. Moscow: Selkhozizdat; 1962. p.9-13. [in Russian]Khazaei H., Purves R.W., Song M., Stonehouse R., Bett K.E., Stoddard F.L. et al. Development and validation of a robust, breeder-friendly molecular marker for the vc locus in faba bean. Molecular Breeding. 2017;37(11):140. DOI: 10.1007/s11032-017-0742-5Khazaei H., Purves R.W., Song M., Stonehouse R., Bett K.E., Stoddard F.L. et al. Development and validation of a robust, breeder-friendly molecular marker for the vc locus in faba bean. Molecular Breeding. 2017;37(11):140. DOI: 10.1007/s11032-017-0742-5Kosterin O.E. The lost ancestor of the broad bean (Vicia faba L.) and the origin of plant cultivation in the Near East. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2014;18:831-840. DOI: 10.18699/VJ15.118Kosterin O.E. The lost ancestor of the broad bean (Vicia faba L.) and the origin of plant cultivation in the Near East. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2014;18:831-840. DOI: 10.18699/VJ15.118Ковалев В.Н., Дозорцев Л.А. Методическое руководство по селекции и семеноводству кормовых бобов в условиях БССР (исходный материал для селекции). Горки; 1963.Kovalev V.N., Dozortsev L.A. A methodological guide for breeding and seed production of fodder beans in the BSSR (source material for breeding) (Metodicheskoye rukovodstvo po selektsii i semenovodstvu kormovykh bobov v usloviyakh BSSR [iskhodny material dlya selektsii]). Gorki; 1963. [in Russian]Kupicha F.K. The infrageneric structure of Vicia. Notes from the Royal Botanic Garden, Edinburgh. 1976;34:131-162.Kupicha F.K. The infrageneric structure of Vicia. Notes from the Royal Botanic Garden, Edinburgh. 1976;34:131-162.Maxted N. A phenetic investigation of Vicia L. subgenus Vicia (Leguminosae, Vicieae). Botanical Journal of the Linnaean Society. 1993;111(2):155-182. DOI: 10.1111/j.1095-8339.1993.tb01897.xMaxted N. A phenetic investigation of Vicia L. subgenus Vicia (Leguminosae, Vicieae). Botanical Journal of the Linnaean Society. 1993;111(2):155-182. DOI: 10.1111/j.1095-8339.1993. tb01897.xМуратова В.С. Бобы (Vicia faba L.). Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1931; Приложение 50:248-298.Muratova V.S., Common beans (Vicia faba L.). Bulletin of Applied Botany, of Genetics and Plant Breeding. 1931; Suppl 50:248-298. [in Russian]Муратова В.С. Vicia L. В кн.: Культурная флора СССР. T. IV. Зерновые бобовые. Москва; Ленинград: ВИР; 1937. С.79-122.Muratova V.S. Vicia L. In: Cultivated Flora of the USSR. Vol. IV. Grain Legumes (Kulturnaya flora SSSR. T. IV. Zernovye bobovye). Moscow ; Leningrad: VIR; 1937. p.79-122. [in Russian]Потокина Е.К., Булынцев С.В., Томоока Н., Воган Д. К вопросу о происхождении возделываемых бобов и внутривидовом разнообразии Vicia faba L. по результатам молекулярного маркирования генома. Сельскохозяйственная биология. 2008;43(3):48-57.Potokina E.K., Bulyntsev S.V., Tomooka N., Vogan D. To the question about origin of cultivated bean and intraspecific variability in Vicia faba L. according to the results of molecular marking of genome. Agricultural Biology. 2008;43(3):48-57. [in Russian]Пронина Е.П., Ушаков В.А., Котляр И.П., Солдатенко А.В. Русские белые – новый урожайный перспективный сорт бобов овощных (Vicia faba L.). Овощи России. 2019;(6):50-52. DOI: 10.18619/2072-9146-2019-6-50-52Pronina E.P., Ushakov V.A., Kotlyar I.P., Soldatenko A.V. Russkie belye is a new heavyproductive promising variety of vegetable beans (Vicia faba L.). Vegetable Crops of Russia. 2019;(6):50-52. [in Russian] DOI: 10.18619/2072-9146-2019-6-50-52Ramsay G., Pickersgill B., Jones J.K., Hammond L., Stewart M.H. Barriers to interspecific hybridization between Vicia faba and other species of section Faba. In: P.D. Hebblethwaite, T.C.K. Dawkins, M.C. Heath, G. Lockwood (eds). World Crops: Production, Utilization, Description. Vol. 10. Vicia faba: Agronomy, Physiology and Breeding. Dordrecht, the Netherlands; 1984. DOI: 10.1007/978-94-017-3647-3_22Ramsay G., Pickersgill B., Jones J.K., Hammond L., Stewart M.H. Barriers to interspecific hybridization between Vicia faba and other species of section Faba. In: P.D. Hebblethwaite, T.C.K. Dawkins, M.C. Heath, G. Lockwood (eds). World Crops: Production, Utilization, Description. Vol. 10. Vicia faba: Agronomy, Physiology and Breeding. Dordrecht, the Netherlands; 1984. DOI: 10.1007/978-94-017-3647-3_22Семенова Е.В. Способ опыления и семенная продуктивность кормовых бобов. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства им. Н.И. Вавилова. 1987;170:26-30.Semenova E.V. Mode of pollination and seed productivity of fodder beans. Scientific and Technical Bulletin of the N.I. Vavilov All-Russian Research Institute of Plant Industry. 1987:170:26-30. [in Russian]Сидорова В.Ф. Биология опыления кормовых бобов в условиях юга Нечерноземной зоны. Бюллетень научно-технической информации ВНИИ зернобобовых и крупяных культур. 1979;25:22-26.Sidorova V.F. Biology of pollination of fodder beans in the south of the Non-Chernozem zone (Biologiya opyleniya kormovykh bobov v usloviyakh yuga Nechernozemnoy zony). Byulleten nauchno-tekhnicheskoy informatsii VNII zernobobovykh i krupyanykh kultur = Bulletin of Scientific and Technical Information of the All-Union Research Institute of Legume and Groat Crops. 1979;25:22-26. [in Russian]Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Том 1. «Сорта растений» (официальное издание). Москва; 2019.State Register for Selection Achievements Admitted for Usage (National List). Vol. 1 “Plant varieties” (official publication). Moscow; 2019. [in Russian]Танфильев Г.И. Очерк географии и истории главнейших культурных растений. Одесса: Государственное издательство Украины; 1923.Танфильев Г.И. Очерк географии и истории главнейших культурных растений. Одесса: Государственное издательство Украины; 1923.Tanno K., Willcox G. The origins of cultivation of Cicer arietinum L. and Vicia faba L.: Early finds from Tell elKerkh, north-west Syria, late 10th millennium B.P. Vegetation History and Archaeobotany. 2006;15(3):197- 204. DOI: 10.1007/s00334-005-0027-5Tanno K., Willcox G. The origins of cultivation of Cicer arietinum L. and Vicia faba L.: Early finds from Tell elKerkh, north-west Syria, late 10th millennium B.P. Vegetation History and Archaeobotany. 2006;15(3):197-204. DOI: 10.1007/s00334-005-0027-5Телих К.М., Булынцев С.В. Опыт выращивания новых сортов овощных бобов на черноземных почвах Тульской области. Научный обозреватель. 2016;10(70):56-58.Телих К.М., Булынцев С.В. Опыт выращивания новых сортов овощных бобов на черноземных почвах Тульской области. Научный обозреватель. 2016;10(70):56-58.Телих К. М., Булынцев С. В. Влияние агротехнических приемов возделывания на продуктивность новых сортов овощных и кормовых бобов. Российский журнал сельскохозяйственных и социально-экономических наук. 2017;8(68):270-275. DOI: 10.18551/rjoas.2017-08.31Телих К. М., Булынцев С. В. Влияние агротехнических приемов возделывания на продуктивность новых сортов овощных и кормовых бобов. Российский журнал сельскохозяйственных и социально-экономических наук. 2017;8(68):270-275. DOI: 10.18551/rjoas.2017-08.31Vavilov N.I. Five continents. Leningrad: Nauka; 1987. [in Russian] (Вавилов Н.И. Пять континентов. Ленинград: Наука; 1987).Вавилов Н.И. Пять континентов. Ленинград: Наука; 1987.Вишнякова М.А. Роль Н. И. Вавилова в создании коллекции генетических ресурсов зернобобовых культур. Сельскохозяйственная биология. 2012;5:31-38.Вишнякова М.А. Роль Н. И. Вавилова в создании коллекции генетических ресурсов зернобобовых культур. Сельскохозяйственная биология. 2012;5:31-38.Вишнякова М.А., Александрова Т.Г., Буравцева Т.В., Булынцев С.В., Бурляева М.О., Егорова Г.П., Семенова Е.В., Сеферова И.В., Яньков И.И. Стратегия и тактика мобилизации генетических ресурсов зернобобовых в коллекцию ВИР на рубеже XX–XXI веков. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2012;169:41-52.Вишнякова М.А., Александрова Т.Г., Буравцева Т.В., Булынцев С.В., Бурляева М.О., Егорова Г.П., Семенова Е.В., Сеферова И.В., Яньков И.И. Стратегия и тактика мобилизации генетических ресурсов зернобобовых в коллекцию ВИР на рубеже XX–XXI веков. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2012;169:41-52.Вишнякова М.А., Булынцев С.В., Бурляева М.О., Буравцева Т.В., Егорова Г.П., Семенова Е.В., Сеферова И.В. Исходный материал для селекции овощных бобовых культур в коллекции ВИР. Овощи России. 2013;(1):16-25. DOI: 10.18619/2072-9146-2013-1-16-25Вишнякова М.А., Булынцев С.В., Бурляева М.О., Буравцева Т.В., Егорова Г.П., Семенова Е.В., Сеферова И.В. Исходный материал для селекции овощных бобовых культур в коллекции ВИР. Овощи России. 2013;(1):16-25. DOI: 10.18619/2072-9146-2013-1-16-25Вишнякова М.А., Сеферова И.В., Буравцева Т.В, Бурляева М.О., Семенова Е.В., Филипенко Г.И., Александрова Т.Г., Егорова Г.П., Яньков И.И., Булынцев С.В., Герасимова Т.В., Другова Е.В. Коллекция мировых генетических ресурсов зерновых бобовых ВИР: пополнение, сохранение и изучение: (методические указания). 2-е изд. / под ред. М.А. Вишняковой. Санкт-Петербург: ВИР; 2018. DOI: 10.30901/978-5-905954-79-5Вишнякова М.А., Сеферова И.В., Буравцева Т.В, Бурляева М.О., Семенова Е.В., Филипенко Г.И., Александрова Т.Г., Егорова Г.П., Яньков И.И., Булынцев С.В., Герасимова Т.В., Другова Е.В. Коллекция мировых генетических ресурсов зерновых бобовых ВИР: пополнение, сохранение и изучение: (методические указания). 2-е изд. / под ред. М.А. Вишняковой. Санкт-Петербург: ВИР; 2018. DOI: 10.30901/978-5-905954-79-5Вишнякова М.А., Яньков И.И. Муратова Валентина Семеновна. В кн.: Соратники Николая Ивановича Вавилова: исследователи генофонда растений (юбилейное издание) / под ред. Н.И. Дзюбенко, Е.И. Гаевской, М.А. Вишняковой, И.Г. Лоскутова, С.Н. Кутузовой, Л.Ю. Шипилиной, И.В. Котёлкиной, Е.А. Соколовой. Санкт-Петербург: ВИР; 2017. С.370-373.Вишнякова М.А., Яньков И.И. Муратова Валентина Семеновна. В кн.: Соратники Николая Ивановича Вавилова: исследователи генофонда растений (юбилейное издание) / под ред. Н.И. Дзюбенко, Е.И. Гаевской, М.А. Вишняковой, И.Г. Лоскутова, С.Н. Кутузовой, Л.Ю. Шипилиной, И.В. Котёлкиной, Е.А. Соколовой. Санкт-Петербург: ВИР; 2017. С.370-373.Zong X., Cheng X., Wang S. Food legume crops. In: Crops and its relative species in China – Grain crops. Beijing; 2006. p. 406–479.Zong X., Cheng X., Wang S. Food legume crops. In: Crops and its relative species in China – Grain crops. Beijing; 2006. p. 406–479.

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