Preview

Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции

Расширенный поиск
Журнал «Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции» был основан в 1908 году. В издании «Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции» публикуются на русском и английском языках: обзорные статьи, результаты оригинальных экспериментальных исследований генетических ресурсов растений, протоколы и методы исследований в области ботаники, эволюции, систематики, агробиологии, генетики, физиологии, биохимии, иммунитета, молекулярной биологии, биотехнологии. Отдельные выпуски издания «Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции» могут иметь определенную тематическую направленность. Журнал ориентирован на специалистов, ведущих исследования в сфере мобилизации, сохранения, всестороннего изучения и использования растительных ресурсов.

Текущий выпуск

Том 180, № 1 (2019)
Скачать выпуск PDF

МОБИЛИЗАЦИЯ И СОХРАНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙ

7-11 82
Аннотация

Актуальность. В последнее время среди ученых, работающих с генетическими ресурсами растений, наблюдается повышенный интерес к местным сортам. Институты организуют экспедиции по поиску оставшихся в производстве стародавних сортов. Внимание к местным сортам также связано с внедрением в ресурсоведение ГИС-технологий. Во Всероссийском институте генетических ресурсов растений им. Н. И. Вавилова (ВИР) собрана уникальная коллекция местных сортов яровой мягкой пшеницы. Создание и ведение паспортной базы данных по полям, специально подходящим для местных сортов, является приоритетной задачей института.

Анализ паспортной базы данных. Приведен анализ паспортной базы данных «Местные сорта яровой мягкой пшеницы в коллекции ВИР». База данных включает информацию о 5925 образцах местных пшениц и заполняется по 36 полям. Приведены статистические данные по основным полям: происхождение, место сбора, разновидностный состав, год включения в коллекцию, откуда поступил образец, собиратель.

12-23 61
Аннотация

Обследование растительности областей РФ является важным звеном в мобилизации генетических ресурсов. Виды и формы дикорастущих многолетних бобовых и злаковых кормовых культур обладают комплексной адаптивностью к местным условиям. Целью экспедиции ВИР в Воронежскую и Тамбовскую области в 2016 году было пополнение генофонда зернобобовых и многолетних кормовых культур образцами, представляющими интерес для селекции на кормовую и семенную продуктивность и устойчивость к лимитирующим факторам среды. В задачи экспедиции входило обследование территории и сбор семян дикорастущих многолетних кормовых и зернобобовых культур. Маршрут экспедиции и места сборов отмечены на карте. Географическими координатами и описанием местообитания зафиксировано 38 точек сбора. При обследовании четырнадцати районов Воронежской и двух районов Тамбовской областей было собрано 169 образцов; из них 140 − многолетних кормовых (33 вида) и 29 − зернобобовых (9 видов) культур. Выявлены наиболее часто встречающиеся виды: Poa pratensis L., Melilotus officinalis (L.) Pall., Medicago falcata L., Vicia angustifolia L., Lathyrus tuberosus L. По всей территории Воронежской области в лугово-степных сообществах встречается Onobrychis arenaria (Kit.) DC. Интересны сборы Agropyron pectinatum (Bieb.) Beauv. на северной границе его распространения; трех видов овсяницы низового типа (Festuca rubra L., F. valesiaca Gaudin., F. pseudovina Hack. ex Wiesb.; многолетней формы Medicago lupulina L.; образца лядвенца (Lotus corniculatus L.), обнаруженного на меловых обнажениях Калачской возвышенности; клевера лугового (Trifolium pratense L.), клевера золотистого (T. aureum Pollich.) и клевера земляничного (T. fragiferum L.) из долины реки Хопер; вики гороховидной (Vicia pisiformis L.) в Калачевском районе и вики мохнатой (V. villosa Roth.) в Поворинском районе Воронежской области. Собранные экспедицией материалы пополнили коллекцию ВИР и доступны для дальнейшего изучения и селекционного использования.

ИЗУЧЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ РАСТЕНИЙ

24-32 59
Аннотация

Актуальность. Для Зауралья, отличающегося нестабильностью климатических факторов по годам (засуха, перемежающаяся с избыточным увлажнением, весенние возвраты холодов, возможность ранних заморозков), большое значение имеет качество зерна как генетический признак возделываемых сортов мягкой яровой пшеницы. В Курганской области за период с 1994 г. доля пшеницы 3-го класса составляла от 43 до 96%, опускаясь в последние неблагоприятные годы (2015 – 2017) на фоне эпифитотии ржавчинных болезней до 11 – 27%. Цель исследования: охарактеризовать генетический потенциал качества зерна и его фенотипическую реализацию в перспективных и районированных сортах селекции Курганского НИИСХ.

Материалы и методы. Для оценки качества зерна различных по срокам созревания 14 сортов селекции Курганского НИИСХ использованы возможности Региональной сети сотрудничества КАСИБ 4‒13 (Казахстанско-Сибирская сеть по улучшению пшеницы) под эгидой СИММИТ, представленной 17 селекционными учреждениями Казахстана и Сибири. Исследования включали оценку качества с учетом стандартов РК, СНГ, ведущих стран-экспортеров, сочетая локальный и международный уровень, а также генетический, биохимический и технологический уровень качества зерна в разных почвенно-климатических условиях.

Результаты и обсуждение. В целом сорта характеризуются достаточным для сильной и ценной пшеницы содержанием протеина, клейковины и уровня стекловидности. Уровень отбора твердозерных и среднетвердозерных форм – 92%, высокопротеиновых, высококлейковинных – до 94% и с отсутствием 1В/1R пшенично-ржаной транслокации – до 57% всех генотипов. По показателю седиментации прогнозируется 86% генотипов класса «сильная и ценная»; по составу ВМС глютенина, смесительной ценности, качеству клейковины и силе муки (W) выявлено 30 – 42% высококачественных генотипов. Принцип углубленного изучения качества зерна в экологической сети КАСИБ позволил выявить неоднородность сортов по нескольким генетическим и биохимическим показателям, предоставил возможность отбора высококачественных генотипов по маркерным признакам и технологическим свойствам, что позволяет повысить эффективность внутрисортового отбора для улучшения общей оценки качества сорта.

33-37 57
Аннотация

В статье рассмотрена возможность применения светодиодных источников с разными соотношениями красного (650–660 нм), оранжевого (600–610 нм) и синего (440–450 нм) света в световом потоке на этапе укоренения земляники садовой (Fragaria × ananassa (Duch. ex Weston) Duch. ex Rozier) в культуре in vitro. Исследования проведены на большой выборке сортов земляники (находящейся в коллекции in vitro): ‘Боровицкая’, ‘Витязь’, ‘Зенга Зенгана’, ‘Хоней’, ‘Царица’, ‘Кубата’, ‘Дукат’, ‘Мармалада’, ‘Валента’, ‘Русич’, ‘Красавица Загорья’, ‘Незнакомка’ и ‘Роксана’, что позволило получить достаточно разнообразные результаты. Установлено, что использование светодиодных источников света с повышенным содержанием красного света в световом потоке повышает процент укоренения (в 1,15-1,25 раз) и количество корней на один микрочеренок (в 1,29-1,77 раз) в культуре in vitro по сравнению с освещением люминесцентными лампами. Отмечена сортовая специфичность по укореняемости микрочеренков под влиянием различных спектральных составов света.

38-43 65
Аннотация

Актуальность. Создание и внедрение в производство новых сортов голозерного ячменя, способных стабильно формировать высокий и качественный урожай зерна, крайне актуально на сегодняшний день. Объектами исследований являлись голозерные сорта ячменя: ‘Омский голозерный 2’, ‘Омский голозерный 4’ и ‘Майский ’. Цель исследований агробиологическая характеристика сортов голозерного ячменя селекции Омского АНЦ.

Материалы и методы. Экспериментальная часть работы проводилась в течение 2015–2017 гг. на опытных полях Омского АНЦ, расположенных в южной лесостепи (третий селекционный севооборот по предшественнику пшеницы, четвертая культура после пара). Площадь делянки – 10 м2, повторность 4-кратная. Норма высева – 4 млн всхожих зерен на 1 га. Агротехника проведения опытов общепринятая для Западно-Сибирского региона. Рассчитаны параметры стабильности и пластичности по S. A. Eberhart и W. A. Russell, C. Wricke, адаптивности – по Л. А. Животкову, гомеостатичности – по В. В. Хангильдину. Стрессоустойчивость и компенсаторную способность сорта рассчитывали по A. A. Rossielle и J. Hemblin.

Результаты. Итогом многолетней селекционной работы Омского АНЦ стало создание трех голозерных сортов ячменя: ‘Омский голозерный 2’ (включен в Госреестр РФ по 9, 10 и 11 регионам); ‘Омский голозерный 4’ (передан на Государственное сортоиспытание в 2017 г.) и ‘Майский’ (не включен в Госреестр РФ). Новый сорт ячменя ‘Омский голозерный 4’ с учетом повышенной продуктивности (+1,36 г к сорту-стандарту (st.) по массе 1000 зерен и +0,73 т/га к сорту ‘Майский’) по выходу питательных веществ с единицы площади находился на уровне стандарта ‘Омский голозерный 2’, но превышал сорт ‘Майский’ (+47,2 кг/га белка, +390 кг/га крахмала и +42,4 кг/га сырого жира). Также ‘Омский голозерный 4’ характеризовался стабильностью (σ2d = 4,8), повышенной компенсаторной способностью ((Ymin – Ymax)/2 = 3,29) и адаптивностью (КА = 103%). Наблюдалось повышение урожайности при улучшении условий выращивания (bi = 1,25; Wi = 0,344). Сорт ‘Майский ’ имел повышенную стрессоустойчивость (Ymin – Ymax = –1,35), стандартный сорт ‘Омский голозерный 2’ – гомеостатичность (Hom = 0,118). Таким образом, ‘Омский голозерный 4’ обладает повышенной адаптивностью и стабильностью по сравнению с предшествующими сортами.

КОЛЛЕКЦИИ МИРОВЫХ ГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ ДЛЯ РАЗВИТИЯ ПРИОРИТЕТНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ СЕЛЕКЦИИ

44-51 61
Аннотация

Актуальность. В Ленинградской области озимая рожь – незаменимый злак для питания людей и кормления животных. В настоящее время наблюдается уменьшение площадей посева ржи. Изменить это положение возможно за счет выведения сортов ржи, обеспечивающих стабильно высокое содержание белка в широком диапазоне варьирования природных условий.

Объектом исследований служили 9 сортов озимой ржи селекции Всероссийского института генетических ресурсов растений (ВИР), созданных сотрудниками ВИР В. Д. Кобылянским (отдел генетических ресурсов овса, ржи и ячменя) и О. В. Солодухиной (отдел генетики) при реализации конкурсного проекта РАСХН «Разработать теоретические основы селекции сортов озимой ржи, пригодных для использования в комбикормовой, хлебопекарной и перерабатывающей промышленности (2004 –2011 гг.)».

Материалы и методы. Экспериментальная часть работы проводилась в течение 2012–2017 гг. на опытных полях НПБ «Пушкинские и Павловские лаборатории ВИР». Было изучено 9 сортов низкопентозановой озимой ржи селекции ВИР. Сроки посева – в период с 28 августа по 11 сентября. Агротехника проведения опыта общепринятая для Северо-Западного региона. Площадь делянки ‒ 10 м2, повторность трехкратная. Норма высева ‒ 350 зерен/м2 или 3,5 млн всхожих зерен на гектар. Математическая обработка проведена дисперсионным анализом, рассчитаны параметры адаптивности, стабильности, пластичности и стрессоустойчивости сортов по признаку «содержание белка в зерне».

Результаты. Среднее содержание белка в зерне исследуемых сортов озимой ржи в условиях Северо-Западного региона составило 10,3% и варьировало от 8,7 до 12,2% в зависимости от условий среды и наследственных особенностей сортов. Это подтверждается результатами дисперсионного анализа: доля влияния на содержание белка фактора «год испытания» составила 71,9%. Лучшие условия для формирования повышенного содержания белка наблюдались в 2012, 2013 и 2016 г. (10,7, 11,9 и 12,2% соответственно). Анализ среднего содержания белка в зерне показал, что сорта ‘Ильмень’, ‘Вавиловская’, ‘Красноярская универсальная’, Новая Эра, ‘Янтарная’ превысили стандартный сорт ‘Эра’ на 1,0–10,0%. Наиболее адаптивными по содержанию белка в зерне в условиях Северо-Западного региона являются сорта озимой ржи ‘Ильмень’, ‘Эра’, ‘Янтарная’, Новая Эра, Рушник 2. Сумма рангов вышеназванных сортов по коэффициенту вариации (V), коэффициенту экологической пластичности (O), относительной стабильности признака (St²), коэффициенту гомеостатичности (Hom), а также по коэффициенту адаптивности (KA), показателю устойчивости к стрессу (Y min – Y max) и компенсаторной способности сорта (Y min + Y max/2) составила 13–31 единицу.

Заключение. Сорта ржи ‘Ильмень’, ‘Эра’, ‘Янтарная’, Новая Эра, Рушник 2 обладают высокой адаптивностью и могут обеспечивать высокое содержание белка в зерне в широком диапазоне варьирования природных условий Северо-Западного региона РФ.

52-58 66
Аннотация

Актуальность. Для создания новых, адаптивных к разнообразным условиям среды сортов овса, обладающих высоким потенциалом продуктивности, высоким качеством продукции, достаточно скороспелых, устойчивых к полеганию и болезням, требуется хорошо изученный исходный материал. Выделение источников по основным хозяйственно ценным признакам − одна из основных задач изучения мирового разнообразия коллекции овса.

Результаты и выводы. В статье представлены результаты изучения образцов овса стран западной и центральной Европы из коллекции ВИР в условиях Кубанской опытной станции ВИР (КОС ВИР) – филиала ВИР (Краснодарский край). Оценку образцов в поле проводили по признакам продолжительности вегетационного периода, устойчивости к полеганию и короткостебельности, устойчивости к заболеваниям. В лабораторных условиях был проведен структурный анализ, определена масса 1000 зерен, число колосков и зерен в метелке, масса зерна с метелки и с растения, пленчатость зерновок. В результате трехлетнего комплексного полевого изучения новейших селекционных сортов овса из стран Западной Европы в условиях КОС ВИР были выделены источники селекционных признаков: устойчивости к полеганию, устойчивости в полевых условиях к корончатой ржавчине, высоких показателей элементов структуры урожайности (массы 1000 зерен, массы зерна с метелки, числа зерен с метелки, зерновой продуктивности). Определено, что при использовании исходного материала для селекции овса необходимо, помимо важных хозяйственно ценных признаков, особое внимание уделять крупности зерна, так как этот показатель, по нашим данным, имеет наиболее существенную связь с зерновой урожайностью конкретного образца. Выделенные источники ценных селекционных признаков могут быть включены в селекционные программы Краснодарского края и других регионов Российской Федерации.

59-65 44
Аннотация

Актуальность. Проблема дефицита растительного белка и необходимость диверсификации сельскохозяйственной продукции требуют вовлечения в производство новых и малоизвестных культур, к которым можно отнести вигну. Вигна (Vigna unguiculata (L.) Walp.) – высокобелковая зернобобовая культура, селекция которой интенсифицировалась в РФ только в последние годы. Изучение коллекции ВИР, осуществляемое на Астраханской опытной станции ВИР (АОС ВИР) – филиал Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова (ВИР), позволяет выявить ее селекционный потенциал. Цель работы: в условиях Астраханской области изучить диапазон изменчивости и выявить взаимозависимость хозяйственно ценных признаков спаржевой (овощной) вигны.

Материалы и методы. В 2008–2010 гг. на опытном участке Астраханской опытной станции ВИР проведено изучение 33 образцов спаржевой вигны из коллекции ВИР по изменчивости 12 фенотипических признаков. Определено значение положительных и отрицательных связей между признаками: межфазные периоды (цветение, техническая спелость и созревание семян), форма куста, длина стебля и длина до первого боба, длина и масса боба, число семян в бобе, наличие пергаментного слоя и волокна в створках боба, продуктивность бобов с растения, число бобов и цветоносов, масса семян с растения и масса 1000 семян.

Результаты и заключение. Средние значения изменчивости характерны для таких признаков, как межфазные периоды всходы-техническая спелость и всходы-созревание семян, число семян в бобе, масса 1000 семян – коэффициент вариации (CV = 15–18%). Высокие показатели отмечены для признаков: длина и масса боба (CV = 26– 32%); форма куста, длина стебля, длина стебля до первого боба (CV = 35–37%). Наибольший диапазон изменчивости проявили количественные признаки продуктивности образцов вигны: число бобов с растения (CV = 33–49%), число цветоносов (CV = 38–51%) и масса семян с растения (CV = 38–44%), что означает значительную подверженность урожайности вигны погодным условиям. За трехлетний период полевого изучения самыми низкими показателями изменчивости хозяйственно ценных признаков характеризовались образцы раннеспелой группы: к-668 и к-873 из Китая; среднеспелой группы: к-971 из Индии; позднеспелой группы: к-141 из Китая. Продуктивность бобов спаржевой вигны в наибольшей степени зависит от средних величин числа бобов с растения (r = 0,73) и числа цветоносов (r = 0,71). Выявленные связи элементов продуктивности позволяют оптимизировать работу по отбору образцов для получения новых высокопродуктивных сортов.

66-72 54
Аннотация

Актуальность. Черешня – нетрадиционная плодовая культура для Северо-Западного региона России. Выделение сортов, адаптированных к условиям Северо-Западного региона, требует всестороннего изучения сортов различного эколого-географического происхождения, в частности морфофизиологических характеристик пыльцы, обеспечивающих продуктивность черешни.

Материалы и методы. На основе полевой коллекции черешни научно-производственной базы «Пушкинские и Павловские лаборатории ВИР» в 2017 г. и в лаборатории длительного хранения генофонда растений (лаборатория ДХГР) проведено изучение 24 образцов черешни, относящихся к пяти различным группам: I – Северо-Западный (селекция ВИР), II – Центральный , III – Центрально-Черноземный регионы РФ, IV – Беларусь; V – Эстония. Жизнеспособность пыльцы определяли методом проращивания на искусственной среде, содержащей 10% сахарозы и 0,6% агар-агара. Статистическую обработку результатов исследования выполняли в программах StatSoft Statistica 13.0 и Microsoft Excel.

Результаты. В 2017 г. исходная жизнеспособность пыльцы практически всех сортов была низкая. Высокий процент прорастания пыльцы характерен для сортов ‘Красная сладкая’ (I гр.; 50,0%), ‘Ленинградская розовая’ (I гр.; 61,8%), ‘Аделина’ (III гр.; 53,5%) и ‘Заря Востока’ (III гр.; 60,3%). После нахождения в жидком азоте уровень прорастаемости пыльцы повысился у всех сортов I и V групп и ряда сортов: II группы (‘Радица’, ‘Ипуть’, ‘Речица’, ‘Фатеж’); III группы (‘Заря Востока’, ‘Рондо’, ‘Орловская розовая’; IV группы (‘Северная’, ‘Витязь’). Жизнеспособность пыльцы после криоконсервации значимо снизилась (на 8,7‑7,3%) у сортов ‘Бряночка’ (II гр.), ‘Алебастровая’ (IV), ‘Брянская розовая’ (II) и ‘Аделина’ (III). Показатели жизнеспособности пыльцы (длина пыльцевых трубок и процент проросших пыльцевых зерен) до помещения в жидкий азот положительно коррелировали: r = 0,54 (III) –r = 0,76 (II), а после криоконсервации имели слабую (r = 0,28; I гр.) и высокую (r = 0,79; IV гр.) корреляции. По размерам пыльцевых трубок и уровню жизнеспособности пыльцы между родительской формой ‘Ленинградская черная’ и сортом ‘Радица’ связь отсутствует (r = 0,09), а с сортом ‘Meelika’ она средняя отрицательная (r = –,49); между родительской формой ‘Красная плотная’ и сортами ‘Соперница’, ‘Бряночка’, ‘Витязь’ отмечена средняя (r = 0,57) и высокая зависимости (r = 0,78, r = 0,83 соответственно).

Заключение. По уровню жизнеспособности пыльцы интродуцированные сорта черешни сходны с сортами Северо-Западного региона (селекции ВИР) или даже превосходят их.

ГЕНЕТИКА КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙ

73-77 81
Аннотация

Актуальность. Антракноз, вызываемый фитопатогенными грибами рода Colletotrichum, – широко распространенное заболевание земляники садовой. Большинство существующих сортов земляники восприимчивы к антракнозу. В этой связи идентификация исходных форм, несущих гены устойчивости, является необходимым этапом успешной селекционной работы по созданию устойчивых к антракнозу сортов. Применение молекулярных маркеров повысит надежность идентификации и эффективность селекционного процесса по созданию устойчивых генотипов земляники.

Материалы и методы. Биологическими объектами исследования являлись сорта земляники садовой (Fragaria × ananassa Duch.) различного эколого-географического происхождения. Экстракция геномной ДНК сортов земляники проводилась из молодых листьев согласно методу Puchooa. Для оценки аллельного состояния гена устойчивости земляники к антракнозу Rca2 использовался SCAR-маркер STS-Rca2_240.

Результаты и выводы. SCAR-маркер STS-Rca2_240, картированный на расстоянии 2,8 cM от гена Rca2, выявлен у сортов ‘Elianny’, ‘Troubadour’ и ‘Сударушка’. Сорта ‘Elianny’ и ‘Troubadour’ предположительно характеризуются доминантным гомозиготным (Rca2Rca2) или гетерозиготным (Rca2rca2) генотипом. Сорт земляники ‘Сударушка’ имеет гетерозиготное состояние по гену Rca2 (Rca2rca2). У остальных изученных сортов маркер STS-Rca2_240 не выявлен (предполагаемый генотип rca2rca2).

78-81 66
Аннотация

По сравнению с другими однолетними кормовыми бобовыми культурами, такими как горох (Pisum sativum L.), достижения в селекции вики (Vicia spp.) довольно скромные. Одно из основных препятствий на пути увеличения посевных площадей под вику – затрудненный процесс семеноводства, обусловленный главным образом неограниченным ростом стебля и неоднородным созреванием растений , так как все еще не подтверждена роль генов, контролирующих эти важные признаки. В дикорастущих популяциях вики посевной (V. sativa L.) эти гены, напротив, идентифицированы и выделены, а также проведен анализ растений-мутантов, образующих более двух бобов на один узел. Скрещивание этих мутантных генотипов с обычными дикорастущими показало, что число бобов у этих двух видов контролируется двумя генами, ортологичными генам FN и FNA у гороха. Если оба гена рецессивные, растение сформирует более двух цветков на каждый узел и, в зависимости от еще не проясненных факторов окружающей среды, более двух бобов на узел. Выведение сортов вики с более чем двумя бобами на узел может стать одним из путей решения проблемы семеноводства этой культуры.

82-88 52
Аннотация

Актуальность. В условиях северо-востока Нечерноземной зоны России актуально создание сортов ячменя с устойчивостью к повышенной почвенной кислотности, засухе и болезням. Повышение урожайности на стрессовых фонах достигалось сочетанием различных селекционных методов, в т. ч. с привлечением клеточных технологий.

Материалы и методы. Источником селекционно ценных признаков являлись образцы ячменя из коллекции Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н. И. Вавилова (ВИР). Коллекционные образцы ячменя изучали в полевых и лабораторных испытаниях ФАНЦ Северо-Востока по следующим целевым качествам вновь создаваемых сортов: урожайность зерна, продолжительность вегетационного периода, устойчивость к полеганию, болезням, почвенному стрессу. На искусственных питательных средах in vitro с добавлением селективных агентов, моделирующих воздействие природных стрессоров, осуществляли культивирование каллусной ткани ячменя и регенерацию растений.

Результаты и обсуждение. Для дальнейшей селекционной работы выделены источники: скороспелости – ‘Дина’ (к-29216, Россия), ‘Андрей’ (к-30122, Россия) и др.; сочетающие урожайность со скороспелостью – ‘Белогорский 90’ (к-29770, Россия), ‘Сябра’ (к-29917, Беларусь) и др.; устойчивости к полеганию – ‘Муссон’ (к-30968, Россия), ‘Феникс’ (к-30835, Украина) и др.; болезням – ‘Дина’ (к-29216, Россия), ‘Медикум 336’ (к-3096, Россия) и др.; почвенным стрессам ‒ ‘Тандем’ (к-30883, Россия), ‘Новичок’ (к-30806, Россия) и др. Кроме того, выделены образцы, перспективные для проведения клеточной селекции – ‘Эколог’ (к-29417, Россия), ‘Conrad’ (к-30406, США) и др. Определены общие принципы подбора исходных генотипов для использования в культуре ткани ячменя. Практический интерес представляет применение клеточной селекции по отношению к чувствительным и среднеустойчивым к стрессорам сортам. С участием коллекционных образцов созданы сорта ярового ячменя, адаптивные к условиям возделывания в Волго-Вятском регионе: методом гибридизации и отбора – более тридцати сортов, с привлечением культуры ткани in vitro – шести сортов.

СИСТЕМАТИКА, ФИЛОГЕНИЯ И ГЕОГРАФИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ИХ ДИКИХ РОДИЧЕЙ

89-94 51
Аннотация

Актуальность. Изучение внутривидового разнообразия диких сородичей плодовых культур – одно из ведущих направлений ботанического и генетического ресурсоведения, связанных с выявлением и использованием фенотипического потенциала популяции и вида, исходный этап в селекции и интродукции, а также необходимая предпосылка в решении ряда проблем теории микроэволюции, биосистематики и популяционной биологии. В настоящее время крупные массивы дикорастущих популяций абрикоса (Prunus armeniaca L. = Armeniaca vulgaris Lam.) – сохранились в Средней Азии, Китае и Дагестане. Природные популяции абрикоса в Горном Дагестане распространены по долинам рек Аварское Койсу, Андийское Койсу, Казикумухское Койсу и Кара Койсу на высотах 350–1500 м н. у. м., иногда (единично) по южным склонам – до 1900 м. Предпочитают известняковые щебнистые склоны, где образуют так называемые «абрикосовые саванны», редко формируя сплошные массивы. В этой связи оценка формового разнообразия природных популяций абрикоса Горного Дагестана по качественным признакам эндокарпия (косточки) представляет теоретический и практический интерес.

Материалы и методы. Для выявления формового разнообразия эндокарпия (косточки) в природных популяциях абрикоса в условиях Горного Дагестана были выбраны три модельные ценопопуляции (ЦП): в Гунибском районе по р. Кара Койсу (с. Нижний Кегер, 900–1200 м н. у. м.), р. Багдакули (с. Салта, 900–1100 м н. у. м.) и в Левашинском районе по р. Казикумухское Койсу (с. Буртани, 1000–1200 м н. у. м.). Сбор косточек осуществлялся маршрутным методом по трансекте вдоль склонов. Морфологическое описание эндокарпия проведено у 328 деревьев по 11 качественным признакам с использованием общепринятых методик.

Результаты и обсуждение. Сравнительный анализ природных популяций абрикоса показал высокое варьирование размеров и формы эндокарпия. Выделено пять классов по размерам; из них наибольший процент имели очень мелкие (37,8%) и мелкие (37,5%) типы. По форме эндокарпия было выделено семь типов (округлая, эллипсоидная, яйцевидная, продолговатая, вытянутая, каплевидная, полусердцевидная). Подавляющее большинство деревьев абрикоса имеют яйцевидную и округлую форму, на долю которых приходится 65,3% всего разнообразия. Корреляционный анализ между признаками эндокарпия выявил достоверные положительные связи между признаками: (1) «высота киля» и «ширина ребер»; (2) «тип боковых ребер» и «ширина ребер». Выявлены отрицательные достоверные корреляции признака «характер киля» с признаками «тип боковых ребер» и «высота киля».

95-104 47
Аннотация

Актуальность. В селекционной работе необходимо учитывать такой важный признак, как мужская фертильность полученных гибридов. Необходимо проводить не только визуальный анализ, но и цитологическое исследование пыльцы для правильной оценки фертильности.

Материалы и методы. Исследовались дикие виды, сорта, линии и гибриды подсолнечника из коллекции ВИР, выращенные на полях Кубанской опытной станции ВИР. Пыльцу собирали с изолированных соцветий , фиксировали в растворе FAA, окрашивали ацетокармином. Определяли отношение фертильных пыльцевых зерен к общему числу пыльцевых зерен (в %), измеряли диаметр пыльцевых зерен и строили вариационные кривые.

Результаты. Зрелые пыльцевые зерна у подсолнечника округлые, трехбороздно-поровые, трехклеточные; средний диаметр пыльцы у культурного подсолнечника 28–32 мкм, от 20–22 у Helianthus angustifolius L. и H. ciliaris DC. и до 32–34 у H. tuberosus L. и H. maximiliani Schrad. У H. giganteus L. отмечались зерна размером более 40 мкм. Все исследованные образцы по показателям пыльцы разделены на три группы. Фертильные: уровень фертильности ‒ 75–99%, низкая морфологическая гетерогенность пыльцы; вариационная кривая по среднему диаметру характеризовалась одним отчетливым пиком. Группа включает сорта, большинство линий и виды H. ciliaris, H. rigidus Desf., H. strumosus L. Полуфертильные: количество хорошо окрашенных пыльцевых зерен в пробе ниже 75%, наблюдаются различия по степени окрашиваемости и размерам пыльцы; вариационная кривая имела дополнительные пики. Группа включает линии, гибриды, дикие виды и образцы с делянок, где у растений наблюдался разброс по признаку фертильности пыльцы. Наибольшая морфологическая неоднородность наблюдалась у многолетних межвидовых гибридов (ВИР 117 × H. strumosus; HA89 × H. strumosus). Стерильные образцы: пыльцевые зерна отсутствовали или отмечены в единичном количестве.

Выводы. Для оценки фертильности растения важным является не только определение степени окрашиваемости пыльцевых зерен, но и ранжирование их по диаметру и построение вариационных кривых: это позволяет выявить морфологическую неоднородность пыльцы, что свидетельствует о нарушениях в микроспорогенезе, следствием которых является плохая завязываемость семян.

105-112 62
Аннотация

Актуальность. Эпидерма – система разнообразных по структуре и функциям клеток (основные, устьичные, трихомы), составляющих первичную покровную ткань. Особенности тонкого строения эпидермы представителей п/сем. Maloideae Werber (Rosaceae Juss.) важны для понимания освоения ими разнообразных мест обитания, в частности горных биоагроценозов с довольно суровыми, зачастую стрессовыми условиями.

Объект. Модельными объектами для исследования были представители четырех родов п/сем. Maloideae – Malus domestica Borkh., Pyrus communis L., Cydonia oblonga Mill., Mespilus germanica L.

Материалы и методы. Зрелые листья и плоды отбирали из средней части кроны трех модельных деревьев каждого растения. Образцы изучали методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) с замораживающей приставкой.

Результаты. Установлено, что листья Maloideae гипостоматные, при этом абаксиальная (нижняя) эпидерма полифункциональная. К поверхностным структурам можно отнести образования кутикулярной природы: перистоматические кольца и валики, а также радиально простирающиеся складки, образующие специфический микрорельеф. Адаксиальная (верхняя) и абаксиальная поверхности различаются не только особенностями строения, но и спецификой организации микрорельефа. Видоспецифические признаки выявлены и в строении поверхностных тканей плодов изученных представителей. В отличие от плодов других исследованных представителей, у M. germanica нет сплошного кутикулярного покрова и восковых отложений; бóльшая часть поверхности зрелого плода покрыта перидермой с отшелушивающимся пробковым слоем. При исследовании поверхности плодов C. oblonga обнаружены аналогичные листовым многочисленные крупные устьица с перистоматическими кольцами и валиками кутикулярной природы.

Заключение. Поверхностные структуры листьев и плодов Maloideae включают образования кутикулярной природы, имеющие разную специфику формирования микрорельефа, обусловленную функциональной нагрузкой эпидермальной ткани и условиями внешней среды. Они также могут участвовать в формировании устойчивости к биотическим стрессорам. Полученные данные об особенностях тонкого строения поверхностных тканей представляют интерес для прикладных и теоретических исследований, прежде всего экологических и ботанических, касающихся таксономических вопросов.

ОБЗОРЫ

113-117 59
Аннотация

Средняя урожайность гречихи в России в 2011-2017 гг. в сравнении с 1960-ми выросла в 1,9 раза (с 0,49 до, 94 т/га), что сопоставимо с ростом урожайности пшеницы за тот же период (в 2,1 раза, с 1,18 до 2,42 т/га). Однако, если урожайность пшеницы повышалась постепенно, то весь рост урожайности гречихи приходится на начало этого столетия. Такие различия в динамике свидетельствуют о том, что рост урожайности гречихи не связан с совершенствованием агротехники или погодно–климатическими изменениями. Это не связано и с существенными изменениями в распределении посевов гречихи по регионам, поскольку средняя урожайность в главном на данный момент регионе возделывания гречихи – Алтайском крае (0,91 т/га) – ниже средней по стране. Хронологически период резкого повышения урожайности гречихи в России совпадает с существенным распространением в производстве сортов с детерминантным типом роста, созданных на основе мутации det: с 1999 года доля детерминантных сортов в общей площади сортовых посевов гречихи в России возросла в 7 раз (с 8,2 до 56,7%). Детерминантные сорта отличаются уменьшенными высотой растений и числом цветков на побег, более дружным зацветанием соцветий на побегах и, следовательно, более дружным созреванием. Повышенный морфологический потенциал продуктивности (число вегетативных узлов на стебле и ветвях первого порядка) обеспечивает более высокий уровень урожайности этих сортов. По всей видимости, именно широкое внедрение детерминантных сортов обеспечило значительный рост урожайности гречихи. В настоящее время в лаборатории селекции крупяных культур ФНЦ ЗБК ведется создание детерминантных сортов гречихи с использованием дополнительных мутаций. Крупным успехом в такой работе стало создание первого в мире детерминантного зеленоцветкового (мутация gc) сорта ‘Дизайн’, характеризующегося повышенной толщиной и прочностью плодоножек, что обеспечивает повышение устойчивости к осыпанию семян.

РЕЦЕНЗИИ, ОТЗЫВЫ



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.