Генетическое разнообразие коллекции бобов (Vicia faba) ВИР и его использование в селекции

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.

конские бобы, сорт, признак, кормовые бобы, овощные бобы

1. Biddle A.J. Peas and beans. CAB International; 2017. DOI: 10.1079/9781780640914.0000

2. Буданова В.И. Исходный материал для селекции овощной фасоли. Труды по селекции овощных культур. 1979;(9):64-66.

3. Булынцев С.В., Телих К.М. Мировая коллекция ВИР. Образцы кормовых бобов, перспективные для возделывания в Тульской области. Кормопроизводство. 2010;(6):29-31.

4. Булынцев С.В., Телих К.М. Селекция овощных бобов в Тульской области. Кормопроизводство. 2015;(11):37-39.

5. 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.2009.09.016

6. Cubero J.I. Interspecific hybridization in Vicia. In: Faba bean improvement. The Hague, Netherlands: Martines Nijhoff Publishers; 1982. p.91-108.

7. 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.

8. 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.

9. Демина Р.Б. Исходный материал для селекции овощных бобов. Труды по селекции овощных культур. 1979;(9):66-69.

10. Демина Р.Б. Изменчивость вегетационного периода у бобов (Faba bona Medic). Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1973; 51(1):57-66.

11. Демина Р.Б. К истории систематики Faba bona Medic. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1976;57(3):72-81.

12. 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: 10.1186/1471-2164-9-380

13. FAOSTAT 2018. Available from: http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC (accessed on August 9, 2019).

14. Hanelt P., Mettin D. Biosystematic of the genus Vicia L. (Leguminosae). Annual Review of Ecology and Systematics. 1989;20:199-223.

15. 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:1008630003045

16. Енсон 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.

17. 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/s11032-017-0742-5

18. Kosterin 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/VJ15.118

19. Ковалев В.Н., Дозорцев Л.А. Методическое руководство по селекции и семеноводству кормовых бобов в условиях БССР (исходный материал для селекции). Горки; 1963.

20. Kupicha F.K. The infrageneric structure of Vicia. Notes from the Royal Botanic Garden, Edinburgh. 1976;34:131-162.

21. 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.x

22. Муратова В.С. Бобы (Vicia faba L.). Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1931; Приложение 50:248-298.

23. Муратова В.С. Vicia L. В кн.: Культурная флора СССР. T. IV. Зерновые бобовые. Москва; Ленинград: ВИР; 1937. С.79-122.

24. 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.

25. 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: 10.18619/2072-9146-2019-6-50-52

26. Ramsay 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_22

27. Семенова 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.

28. 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.

29. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Том 1. «Сорта растений» (официальное издание). Москва; 2019.

30. Танфильев Г.И. Очерк географии и истории главнейших культурных растений. Одесса: Государственное издательство Украины; 1923.

31. 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/s00334-005-0027-5

32. Телих К.М., Булынцев С.В. Опыт выращивания новых сортов овощных бобов на черноземных почвах Тульской области. Научный обозреватель. 2016;10(70):56-58.

33. 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.2017-08.31

34. Vavilov N.I. Five continents. Leningrad: Nauka; 1987. [in Russian] (Вавилов Н.И. Пять континентов. Ленинград: Наука; 1987).

35. Вишнякова М.А. Роль Н. И. Вавилова в создании коллекции генетических ресурсов зернобобовых культур. Сельскохозяйственная биология. 2012;5:31-38.

36. 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.

37. 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: 10.18619/2072-9146-2013-1-16-25

38. Вишнякова 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: 10.30901/978-5-905954-79-5

39. 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.

40. Zong X., Cheng X., Wang S. Food legume crops. In: Crops and its relative species in China – Grain crops. Beijing; 2006. p. 406–479.