CC BY
42
УДК 582.734.6:581.15
ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПЛОДОВ ВИШНИ КУСТАРНИКОВОЙ (CERASUS FRUTICOSA PALL.) НА ЮЖНОМ УРАЛЕ
© 2010 С.В. Кучерова, В.П. Путенихин, С.Е. Кучеров
Ботанический сад-институт Уфимского научного центра РАН, г. Уфа
Поступила в редакцию 07.05.2010
Показано, что у вишни кустарниковой на Южном Урале особи в пределах ценопопуляций неоднородны по длине плодов. Выявлена также существенная разница по длине плодов вишни при сравнении ценопопуляций. Плоды вишни на Зилаирском плато имеют меньшую длину, чем в Башкирском Предура-лье и на восточном склоне Южного Урала, что свидетельствует о популяционной дифференциации вида в регионе. Существенная индивидуальная и экологическая изменчивость определяет возможность эффективного отбора особей и ценопопуляций по величине плодов для использования в селекционных целях.
Ключевые слова: вишня кустарниковая, ценопопуляция, плоды, изменчивость
Вишня кустарниковая (Cerasus fruticosa Pall.) широко распространена в степных и лесостепных районах Южного Урала [1-3]. Вместе с тем в пределах своего ареала в регионе это вид произрастает мозаично и лишь иногда образует более или менее крупные участки зарослей [4]. Уже в 1960-е годы был отмечен факт сокращения площади вишарников по сравнению с 1930-ми годами [1, 2]. В рассматриваемом регионе вишня приурочена преимущественно южным остепненным склонам гор и опушкам леса [2, 5]. В настоящее время можно говорить о дальнейшем уменьшении занимаемых вишней кустарниковой площадей по сравнению уже с 1960-ми годами [5]. Естественные местообитания вишни кустарниковой следует рассматривать в качестве резервуаров ценного генофонда вида для отбора исходного селекционного материала и выведения новых сортов вишни. В современных условиях «подпитка» селекционного процесса за счет природных форм рассматривается как важное условие прогресса в работах по селекции декоративных и плодовых древесных растений [6]. В свое время именно в приуральских ви-шарниках И.В. Мичурин отбирал формы вишни кустарниковой в естественных зарослях и использовал их в своих работ по селекции плодовых сортов вишни [по: 4]. Данное обстоятельство определяет актуальность изучения генетического потенциала, изменчивости и формового разнообразия вишни кустарниковой в регионе как основы для дальнейших работ в области селекции.
Кучерова Светлана Владимировна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории дендрологии и лесной селекции
Путенихин Валерий Петрович, доктор биологических наук, заведующий лабораторией дендрологии и лесной селекции. E-mail: vpp99@mail.ru
Кучеров Сергей Евгеньевич, кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории дендрологии и лесной селекции. E-mail: skucherov@mail.ru
Нами проводилось изучение фенотипиче-ской изменчивости вишни кустарниковой по размерам плодов в кустарниковых ксеротерм-ных сообществах в Абзелиловском, Альшеев-ском, Баймакском, Давлекановском, Дуванском, Зианчуринском, Миякинском, Салаватском, Стерлибашевском, Туймазинском, Учалинском, Хайбуллинском районах Республики Башкортостан (РБ) и Кувандыкском районе Оренбургской области (22 пробные площади - п/п). В ланд-шафтно-географическом отношении пробные площади располагались в трех районам Южного Урала: Башкирском Предуралье (8 п/п), на южной оконечности Уральской горной системы (Зилаирское плато - 6 п/п) и на восточном склоне Южного Урала (8 п/п). Указанные районы различаются между собой в климатическом и геоботаническом отношении [7]. Ниже приведены данные по длине плодов у Cerasus fruticosa на пробных площадях в каждом из трех указанных выше районов Южного Урала (табл. 1).
Наименьшими по длине плодами характеризуется вишня кустарниковая на п/п 102 в пределах Сакмарской лесостепи на Зилаирского плато - в среднем 9,6 мм (наименьше значение на данной п/п - 8 мм). Самые крупные по длине плоды выявлены у вишни на п/п 44А в лесостепных сообществах восточного склона Южного Урала (в среднем 14,0 мм; наибольшее значение здесь - 16,5 мм). Таким образом, разница по длине плодов между наивысшим и наименьшим значениями при сравнении пробных площадей на Южном Урале составляет около 4,5 мм. Таблица 1 демонстрирует также уровень индивидуальной изменчивости длины плодов в пределах каждой пробной площади - коэффициент вариации составляет от 5,6 (п/п 107) до 10,8% (п/п 24); оба участка (с наименьшим и наибольшим значениями СУ) находятся в пределах Зилаир-ского плато.
Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т. 12, №1(3), 2010
Таблица 1. Морфометрические параметры длины плодов вишни кустарниковой
№ п/п Средняя длина плодов, мм Диапазон длины плодов, мм СУ, %
Башкирское Предуралье
93 11,7±0,05 9,1-14,7 8,1
94 11,6±0,05 9,3-143 8,2
96 11,1±0,05 9,1-13,0 7,2
103 11,4±0,05 9,1-13,8 6,9
110 11,4±0,08 8,8-146 8,7
111 12,9±0,10 9,0-15,5 9,3
112 13,3±0,08 10,6-16,7 8,4
97 13,5±0,08 11,1-15,3 6,8
Зилаирское плато
24 9,9±0,10 7,7-12,8 10,8
101 10,6±0,07 8,8-12,4 7,6
106 10,9±0,10 8,5-14,8 10,9
107 11,1±0,05 9,3-13,1 5,6
102 9,6±0,08 8,0-11,7 7,5
99 10,8±0,07 8,8-13,1 8,5
Восточный склон Южного Урала
74А 11,8±0,07 10,0-13,9 7,0
44А 14,0±0,10 11,5-16,5 8,4
85 12,8±0,08 10,2-15,0 7,3
113 11,8±0,19 10,1-14,1 8,5
49 11,8±0,06 9,3-15,4 8,7
80 13,4±0,11 10,8-15,7 7,8
115 12,8±0,14 10,6-149 8,0
89 11,5±0,08 9,0-13,9 8,7
В таблице 2 приведены усредненные значения СУ для индивидуальной изменчивости, которые показывают, что по уровню вариабельности плодов на пробных площадях три изученных района близки друг к другу (СУ от 7,95 до 8,48%). Следовательно, фенотипическое разнообразие вишни на пробных площадях в трех районах исследования вполне сопоставимо. Согласно имеющейся шкале изменчивости для древесных растений [8], выявленный уровень индивидуальной изменчивости характеризуется как низкий (8-12%) или очень низкий (<7%). Вместе с тем, результаты дисперсионного анализа показывают существенные различия длины плодов у различных особей (кустов) на каждой из обследованных пробных площадей. Интересно сопоставить между собой 3 района обитания вишни кустарниковой по характеру изменчивости плодов при сравнении пробных площадей в каждом районе, т.е. оценить экологическую изменчивость этого признака (см. табл. 1 и 2). Наименьшей экологической (ценопопуляцион-ной) вариабельностью характеризуется Зилаир-ское плато (СУ=5,70%). Следовательно, в данном районе различия между пробными площадями (ценопопуляциями) выражены меньше, чем в двух других регионах, и, следовательно, в Башкирском Предуралье и на восточном склоне Южного Урала изменчивость плодов вишни в большей степени отражает разнообразие экологических условий.
Таблица 2. Индивидуальная (генотипическая) и экологическая изменчивость длины плодов
у вишни кустарниковой на Южном Урале
Район Средняя длина плода, мм СУ1, % СУ2, %
Башкирское Предуралье 12,1±0,04 7,95 7,92
Зилаирское плато 10,6±0,04 8,48 5,70
Восточный склон Южного Урала 12,4±0,04 8,13 7,22
Примечание: СУ1 - коэффициент вариации для индивидуальной изменчивости; СУ2 - для экологической изменчивости
Рассмотрим, каким образом соотносятся между собой по длине плодов три района обитания вишни кустарниковой. Наименьшей длиной плодов характеризуется вишня на Зилаирском плато (10,6 мм), в остальных двух районах плоды длиннее (12,1-12,4 мм - в среднем на 1,5-1,8 мм). Сравнение средних значений по двухвыбо-рочному 1>тесту показывает достоверность указанных различий, тогда между Башкирским Предуральем и восточным склоном Южного Урала различий не выявлено.
У вишни кустарниковой на Южном Урале особи в пределах ценопопуляций неоднородны по длине плодов, т.е. имеет место варьирование индивидуумов от мелкоплодных до крупноплодных (достоверная индивидуальная, или генотипическая изменчивость). Это факт свидетельствует о возможности эффективного отбора особей в популяциях по величине плодов для
использования в селекционных целях. В 3 ланд-шафтно-географических районах Южного Урала (Башкирское Предуралье, Зилаирском плато и восточный склон Южного Урала) выявлена существенная разница по длине плодов при сравнении ценопопуляций вишни (достоверная экологическая изменчивость). По этой причине возможен обоснованный и эффективный селекционный выбор ценопопуляций из общего их числа по тем или иным характеристикам генофонда, например, наиболее «крупноплодных» ценопопуляций. В целом, плоды вишни кустарниковой на Зилаирском плато имеют меньшую длину (при параллельном снижении уровня экологической изменчивости), чем в Башкирском Предуралье и на восточном склоне Южного Урала. Возможно, это указывает на популяци-онную дифференциацию вида в регионе.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: 5.
1. Байков, Г.К. Дикорастущие плодово-ягодные растения северо-восточных районов Башкирии
как сырье для пищевой и витаминной промыш- 6. ленности // Дикорастущие и интродуцируемые полезные растения в Башкирии. - Уфа, 1961а. -Вып. 1. - С. 175-187.
2. Байков, Г.К. Кустарниковая вишня в Башкирии и перспективы ее использования в культуре // Дикорастущие и интродуцируемые полезные расте- 7. ния в Башкирии. - Уфа, 1961а. - Вып. 1. - С. 195202.
3. Определитель высших растений Башкирской 8. АССР. / Ю.Е. Алексеев, А.Х. Галеева, И.А. Губанов и др. - М.: Наука, 1989. - 375 с.
4. Кучеров, Е.В. Ботанические памятники природы Башкирии / Е.В. Кучеров, А.А. Мулдашев, А.Х. Галеева. - Уфа, 1991. - 146 с.
Кучерова, С.В. Распространение вишни кустарниковой (Cerasus fruticosa Pall.) в Предуралье / С.В. Кучерова, С.Е. Кучеров // Вестник Оренб. гос. ун-та. - 2009. - Спецвып. - С. 95-97. Путенихин, В.П. Формовое разнообразие древесных растений: прикладные аспекты изучения // Роль классических университетов в формировании инновационной среды регионов: Мат-лы Междунар. науч.-практ. конф. - Уфа, 2009. - С. 157-160.
Определитель высших растений Башкирской АССР / Ю.Е. Алексеев, Е.Б. Алексеев, К.К. Габба-сов и др. - М.: Наука, 1988. - 316 с. Мамаев, С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений (на примере семейства Pinaceae). - М.: Наука, 1973. - 284 с.
VARIABILITY OF GROUND CHERRY (CERASUS FRUTICOSA PALL.)
FRUITS IN SONTH URALS
© 2010 S.V. Kucherova, V.P. Putenihin, Œ. Kucherov Botanical Garden-institute of Ufa SC RAS, Ufa
It is shown, that at ground cherry in Sonth Urals species within the limits of cenopopulation are non-uniform on length of fruits. The essential difference on length of cherry fruits is revealed also at cenopopulations comparison. Cherry fruits on Zalairskiy plateau have smaller length, than in Bashkir Preduralye and on east slope of Sonth Urals that testifies about population differentiations of a kind in region. Essential individual and ecological variability defines an opportunity of effective selection of species and cenopopulations on fruits size for use in the selection purposes.
Key words: ground cherry, cenopopulation, fruits, variability
Svetlana Kucherova, Candidate of Biology, Senior Research Fellow at the Laboratory of Dendrology and Forest Selection Valetiy Putenihin, Doctor of Biology, Chief of the Laboratory of Dendrology and Forest Selection. E-mail: vpp99@mail.ru Sergey Kucherov, Candidate of Biology, Research Fellow at the Laboratory of Dendrology and Forest Selection. E-mail: skucherov@mail. ru
