Источники сдержанного роста и компактности кроны, перспективные для селекции черемухи

Полный текст

Введение

Важнейшим фактором в решении проблем селекции черемухи является исходный материал, разнообразный по генетической, экологической и биологической природе.

Черемуха (genus Padus Mill. = genus Prunus Juss., subgen. Padus) относится к самым неприхотливым плодовым культурам Сибири. Скороплодность, неприхотливость, высокая урожайность ставят ее в число ценных и экономически выгодных культур для регионов Сибири. Благодаря лечебно-профилактическим свойствам ее очень активно используют в народной медицине, черемуха так же относится к фармакопейным растениям. (Государственная фармакопея Российской Федерации, 2018; Локтева, Кукушкина, 2023). Черемуха является одним из любимых растений для декоративного озеленения городов Сибири и ее популярность за последние годы сильно возросла. Черемуха особенно декоративна во время цветения за счет разнообразных по окраске и форме цветков (Егошина, 2021).

Долгое время главным направлением в селекции черемухи оставалось создание пищевых сортов и поиск доноров крупноплодности. В настоящие время большое внимание уделяется озеленению городов, поселков, дачных участков. Селекционная работа по созданию новых в основном декоративных сортов черемухи с участием черемухи обыкновенной (Prunus padus subsp. padus) и черемухи виргинской (Prunus virginiana L.) ведется в Центральном Сибирском ботаническом саду с 2000 года. Создан ряд декоративных сортов Облако, Румяные Щечки, Розовая Мечта, Красный Сезон, Стройная (Еремин и др., 2016; Лёзин, 2017; Еремин, 2021) Наши исследования показали широкую внутривидовую изменчивость этих двух видов по многим декоративным признакам и перспективность создания на их основе новых высоко декоративных сортов путем внутривидовой селекции и межвидовой гибридизации (Локтева, Симагин, 2022). В зарубежной литературе описано несколько декоративных сортов черемухи кистевой -Альберта, Колората, Ватерри, распространенных в коллекциях ботанических садов и опытных станций в Западной и Центральной Европе (Bean, 1987; Krussman, 1986; Uusitalo, 2004). Но все эти сорта уступают по декоративности многим отборным формам черемухи из природных популяций Западной Сибири. Поэтому поиск и отбор в природе новых, более декоративных образцов, генотипов и оригинальных мутаций – актуальная задача на сегодня (Симагин, Локтева, 2021, Еремин Г.В., Еремин В.Г., 2019).

Одним из показателей декоративности деревьев является габитус, в частности компактность и низкорослость кроны. Особенно важно это для городского озеленения. Уменьшение размеров деревьев промышленных сортов прививкой на слаборослые подвои, или специальной сильной обрезкой, формированием малогабаритной кроны и другими агротехническими приемами связано с большими затратами труда и осуществимо не во всех природных условиях (Козловская, Полубятко, 2017). Для создания слаборослых сортов необходимо подбирать и использовать исходные формы, обладающие этими свойствами (Симагин, 2000) Поэтому основной целью наших исследований было выведение и внедрение в Сибирское садоводство сортов черемухи со сдержанным ростом, компактной кроной и комплексом других хозяйственно ценных признаков и свойств.

 

Материалы и методы

Работа проводилась в Центральном Сибирском ботаническом саду СО РАН (ЦСБС СО РАН) 2010…2023 гг. на участке лаборатории интродукции пищевых растений на базе биоресурсной научной коллекции «Коллекция живых растений в открытом и закрытом грунте», УНУ № Ул.ГУ 44053.

Создание видовой коллекции и исходного селекционного материала вели путем интродукции семенного материала, полученного путем обмена по делектусам из ботанических учреждений, от садоводов любителей и сбором непосредственно в естественных местах произрастания. В нашей коллекции содержатся образцы черемухи обыкновенной (кистевой) Prunus padus L. 105 шт., черемухи виргинской Prunus virginiana L. 67 шт. и большой фонд гибридного материала более тысячи образцов. Все выращенные растения изучались согласно общепринятым методикам по селекции и сортоизучению (Еремин, 2012).

 

Результаты исследования

Межвидовая гибридизация позволяет получать в гибридном потомстве растения, сочетающие полезные хозяйственные признаки исходных видов. Поэтому, для Сибири и близких по природным условиям регионов, наиболее перспективными являются скрещивания местного вида – черемухи обыкновенной с наиболее зимостойким интродуцентом – черемухой виргинской.

При изучении большого гибридного фонда, особое внимание было уделено таким направлениям селекции, как повышение адаптивного потенциала сортов, низкорослых сортов с компактной формой кроны. Наши многочисленные исследования в природных популяциях позволили выделить ряд ценных генотипов черемухи по различным хозяйственно ценным признакам. Изучение генофонда черемухи в коллекции, позволило выявить образцы с ценными признаками и свойствами, которые необходимо использовать для создания новых сортов.

Внутри каждого из изучаемых видов есть свое генотипическое разнообразие по силе роста, по окраске цветков и листьев, по окраске и массе плода. Черемуха обыкновенная и большинство ее гибридов растут в виде многоствольного дерева, которое образует небольшое количество поросли от основания ствола. Для черемухи виргинской характерна меньшая долговечность главного ствола, он быстро заменяется несколькими молодыми стволиками, дает большое количество поросли, растет в виде большой куртины. Цветение двух видов обычно совпадает с весенними возвратными заморозками, в следствии чего плодоношение нерегулярное. У гибридов черемухи обыкновенной с черемухой виргинской практически нет поросли, цветут на 10…12 дней позже родителей и имеют регулярное плодоношение. 

Комплексное изучение большого гибридного фонда позволило выделить ряд форм для декоративного и пищевого использования. Особое внимание в последнее время уделяли образцам с пирамидальной, раскидистой, округлой и колонновидной формой кроны, а также нас интересовали растения со сдержанным ростом. В потомстве межвидовых гибридов (черемуха обыкновенная × черемуха виргинская) иногда появляются сеянцы с невысокой и средних размеров кроной (3…4 м). Проявление положительных трансгрессий в наследовании признака низкорослости наблюдается редко. Достижения цели по признаку сдержанного роста черемухи возможно, при последовательной ступенчатой гибридизации наиболее низкорослых образцов.

В результате наших исследований было выделено три образца, обладающих сдержанным ростом.

 

Сорт черемухи Розовая Мечта

Гибрид 2 поколения из семьи 1-21-16 × Colorata (рисунок 1). Это небольшое деревце высотой 2,0…2,5 м. в возрасте 10…12 лет, вероятней всего компактность кроны передается от Colorata, с раскидистой кроной средней густоты, очень тонкими ветвями. Цветет в средние сроки, окраска лепестков сиреневато-розовая, лепестки широкие заходящие, цветоножки очень короткие сидячие. При этом очень плотные соцветия, цветков 25…30. Данный сорт обладает весенней краснолистностью, что усиливает его декоративность во время цветения. Летняя окраска листьев зеленая с пурпурными жилками. Плоды имеют черную окраску, плоскоокруглую форму и массу 0,4…0,5 г, по вкусу сладкие с терпкостью. Этот сорт прекрасно размножается зелеными черенками и является хорошим опылителем для других сортов и гибридов. Сорт выделяется как источник низкорослости и розовоцветковости для создания высокодекоративных сортов черемухи и рекомендуется в дальнейшей селекции и для внедрения в Сибирское садоводство и городское озеленение других регионов.

Рисунок 1 - Цветение сорта Розовая Мечта

 

Гибридная форма № 14-6-53

Получена из семьи № 11-5-37 × Colorata (рисунок 2) – низкорослое дерево обычно в два-три ствола с тонкими изящными ветвями, до 3-х метров высоты в возрасте 10 лет.  Низкорослость наследуется от сорта Colorata. Ранней весной листва имеет пурпурную окраску, затем к середине лета становится насыщенной зеленой, но при этом основные жилки остаются бордово-фиолетовыми. цветет в ранние сроки очень обильно. Диаметр цветка средний (18 мм), цветков в соцветии около 30 шт., окраска лепестков насыщенно розовая. Плоды мелкие, типичного вкуса для черемухи обыкновенной, кожица черная, мякоть бордовая. Особенностью этого образца является высокая (около 100%) укореняемость зеленых черенков. В гибридизации рекомендуем использовать как материнское растение, поскольку качество пыльцы у этого образца низкое. Эта форма является источником хозяйственно ценных признаков: низкорослости, крупных цветков с яркой розовой окраской лепестков и пурпурной окраски листьев.

 

Рисунок 2 - Цветения отборная форма 4-6-53

 

Отборная форма Черемухи обыкновенной

Образец найден в природе в Новосибирской области. Этот образец имеет очень мелкие, узкие, плотно расположенные листья, слабое ветвление, короткие, очень толстые ветви с близко расположенными междоузлиями (рисунок 3). Высота дерева – 1,0…1,5 м. в возрасте 10 лет. Цветет регулярно, цветки мелкие на коротких цветоножках, близко расположенных друг к другу в плотной кисти. Из мелких цветков без заметных морфологических нарушений, завязываются мелкие плоды с жизнеспособными семенами. Этот генотип имеет высокую приживаемость при укоренении зелеными черенками в пленочных укрытиях с установками регулярного мелкокапельного опрыскивания, где образует длинные корни первого и второго порядков. Однако весенняя копулировка черенков этого образца в крону других генотипов в течение нескольких лет была неудачной. Является источником низкорослости и зимостойкости для получения сортов черемухи, как декоративного, так и пищевого назначения.

 

Рисунок 3 – цветение о.ф. черемухи кистевой от Эриха Оттовича

 

Все отобранные образцы активно вовлекаются нами в скрещивания с декоративными и пищевыми сортами черемух для получения новых сортов с хозяйственно ценными признаками: зимостойкость, низкорослость, красноватая окраска листьев и цветков.

 

Заключение

В результате поведенных исследований были выделены три образца черемухи со сдержанным ростом, компактной кроной и комплексом других хозяйственно ценных признаков и свойств: зимостойкость, низкорослость, интенсивность весенней красноватой окраски листьев и цветков. Сорт черемухи Розовая Мечта и отборная форма № 14-6-53 выделены по сдержанности роста, отборная форма черемухи обыкновенной – по компактности кроны и сдержанности роста. Данные образцы рекомендуются для селекции и внедрения в Сибирское садоводство. В процессе изучения внутривидового разнообразия дикорастущих видов черемух и их гибридов был выявлен широкий полиморфизм по ряду признаков, что позволяет вести отбор хозяйственно ценных форм для целей интродукции и селекции. Использование в гибридизации выделенных нами образцов позволит получить новые низкорослые, высокоурожайные и крупноплодные сорта черемух, что открывает перспективу для их плантационного выращивания.

 

Благодарности

При подготовке публикации использовались материалы биоресурсной научной коллекции ЦСБС СО РАН «Коллекция живых растений в открытом и закрытом грунте» УНУ № USU 440534.

 

Финансирование

Работа выполнена в рамках государственного задания ЦСБС СО РАН по проекту АААА-А21-121011290027-6 «Теоретические и прикладные аспекты изучения генофондов природных популяций растений и сохранения растительного разнообразия вне типичной среды обитания (ex situ)».

 

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

 

Отказ от ответственности: заявления, мнения и данные, содержащиеся в публикации, принадлежат исключительно авторам и соавторам. ФГБНУ ВНИИСПК и редакция журнала снимают с себя ответственность за любой ущерб людям и/или имуществу в результате использования любых идей, методов, инструкций или продуктов, упомянутых в контенте.

Об авторах

Анна Владимировна Локтева

Центральный сибирский ботанический сад СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: Lokteva30@mail.ru

Кандидат биологических наук

 

Россия

Байыр-Белек Мергенович Чооду

Центральный сибирский ботанический сад СО РАН

Email: baiyr_94@mail.ru
SPIN-код: 3299-6466

Аспирант

Россия

Евгений Викторович Титов

Центральный сибирский ботанический сад СО РАН

Email: titov812009@yandex.ru

Инженер

Россия

Сергей Валентинович Асбаганов

Центральный сибирский ботанический сад СО РАН

Email: cryonus@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7482-7495
SPIN-код: 5134-5210
Scopus Author ID: 56532484200
ResearcherId: R-6470-2016

Кандидат биологических наук

Россия

Список литературы

Дополнительные файлы