11(летнецветущая группа);
5) высокодекоративные (от 12,1 до 14,0 баллов) - группа весеннецветущих видов Spiraea: с. Вангутта, с. дубравколистная, с. почечная, с. серая, с. средняя; группа летнецветущих видов спиреи Spiraea: с. белая, с. белоцветковая ф. белая, с. белоцветковая ф. розовая, с. Билларда, с. Бумальда сорт 'Антони Ватерер', с. Дугласа, с. иволистная, с. японская.
Выводы
На основании результатов проведенных исследований дана оценка перспективности представителей рода Spiraea L. генофонда дендрария ВНИИСПК по декоративным качествам. Выделены виды Spiraea, характеризующиеся высокой степенью декоративности (13 видов): с. Вангутта, с. дубравколистная, с. почечная, с. серая, с. средняя, с. белая, с. белоцветковая ф. белая, с. белоцветковая ф. розовая, с. Билларда, с. Бумальда сорт 'Антони Ватерер', с. Дугласа, с. иволистная, с. японская. Перечисленные виды можно рекомендовать для современного зеленого строительства в условиях Центрально-Черноземного региона России, в том числе в г. Орле и Орловской области.
Литература
1. Головач А.Г. Деревья, кустарники и лианы Ботанического сада БИН АН СССР (Итоги интродукции). - Л.: Наука, 1980. - 188 с.
2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - М.: Колос, 1985. - 352 с.
3. Емельянова О.Ю. К методике комплексной оценки декоративности древесных растений [Электронный ресурс] / Современное садоводство - Contemporary horticulture. - 2016. - № 3. - С. 54-74; URL: http://joumaLvniispk.nj/pdf/2016/3/38.pdf. Дата обращения: 15.10.2018 г.
4. Методические указания по прохождению учебной практики для студентов специальности 260500 -«Садово-парковой и ландшафтное строительство» / сост. А.Н. Лебедев, Е.В. Золотарева, М.Ф. Цой. - Орел: ОрелГАУ, 2003. - 31 с.
5. Окунева И.Б. Цветущие кустарники: сирень, чубушник, форзиция, спирея, шиповник. - М.: ЗАО «Фитон+», 2009. - 64 с.
6. Павленкова Г.А. Оценка видов рода Спирея (Spiraea L.) генофонда дендрария ВНИИСПК [Электронный ресурс] / Современное садоводство - Contemporary horticulture. - 2015. - № 4. - С. 77-85; URL: http://journal.vniispk.ru/pdf/2015/4/74.pdf. Дата обращения: 08.07.2019 г.
7. Павленкова Г.А. Перспективные виды рода Спирея (Spiraea L.) генофонда дендрария ВНИИСПК для зеленого строительства Орловской области / Селекция и сорторазведение садовых культур. - 2018. - Т. 5. - № 2. -С. 51 -54.
8. Плотникова Л.С. Научные основы интродукции и охраны древесных растений флоры СССР. - М.: Наука, 1988. - 264 с.
УДК 634.11: 581.331.2
ИЗУЧЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ПЫЛЬЦЫ КЛОНОВЫХ ПОДВОЕВ ЯБЛОНИ
Папихин Р.В., к.с.-х.н. Дубровский М.Л., к.с.-х.н. Кружков А.В., к.с.-х.н.
Горлов Д.О., аспирант_
ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ, Мичуринск, Россия, element68@mail.ru
Аннотация
У 56 изученных клоновых подвоев яблони селекции ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ установлена значительная вариабельность способности пыльцевых зерен к прорастанию в условиях in vitro - от полной стерильности до высокой функциональной активности на уровне 52,2%. Уровень жизнеспособности пыльцевых зерен у генотипов клоновых подвоев коррелирует с их морфологическими показателями - у форм с более однородной по размерам пыльцой выше способность к росту пыльцевых трубок. Наибольшая прорастаемость пыльцы (выше 30%) отмечена у клоновых подвоев яблони 71-3-130, 62-396, Малыш Будаговского, 69-4-439, 60-160, 58-238, 85-11-9, 85-2-11, 76-23-10, которые рекомендованы для дальнейшего использования в селекции в качестве отцовских форм при составлении схем искусственной гибридизации.
Ключевые слова: клоновый подвой, яблоня, пыльцевое зерно, жизнеспособность пыльцы, прорастаемость пыльцы
STUDY OF THE FUNCTIONAL ACTIVITY OF POLLEN OF APPLE CLONAL ROOTSTOCKS
Papikhin R.V., candidate of agricultural sciences Dubrovsky M.L., candidate of agricultural sciences Kruzhkov A.V., candidate of agricultural sciences
Gorlov D.O., postgraduate student_
FSBEI HE «Michurinsk State Agrarian University», Michurinsk, Russia, element68@mail.ru Abstract
It was found significant variability of pollen germination at conditions in vitro - from complete sterility to high functional activity at the level of 52.2% - at 56 studied apple clonal rootstocks bred by the Michurinsk State Agrarian University. The level of pollen grains' viability of clonal rootstocks correlates with their morphological features - genotypes with more uniform pollen have higher capacity of pollen tube growth. The highest pollen germination (above 30%) was observed in apple clonal rootstocks 71-3-130, 62-396, Malysh Budagovskogo, 69-4-439, 60-160, 58-238, 85-11-9, 85-211, 76-23-10, which are recommended for further use in breeding as paternal forms in artificial hybridization.
Key words: clonal rootstock, apple tree, pollen grain, pollen viability, pollen germination
Введение
Способность пыльцы к прорастанию - важнейший показатель ее функциональной активности. Ее снижение может быть вызвано различными внешними и внутренними факторами - в частности, предшествующими нарушениями мейоза при микроспорогенезе вследствие генетических причин или неблагоприятных природно-климатических условий, приводящими к формированию несбалансированных пыльцевых зерен с хромосомными и морфофизиологическими аномалиями. Клоновые подвои яблони селекции ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ характеризуются уникальными схемами происхождения, являясь сложными межвидовыми гибридами и объединяя в своем генотипе наследственный материал до 6 видов рода Malus Mill., обладающих ценными хозяйственно-биологическими признаками (Будаговский, 1963, 1976; Барсукова, 2012; Соломатин, 2018). Широкомасштабное изучение жизнеспособности пыльцы клоновых подвоев яблони селекции Мичуринского государственного аграрного университета ранее не проводилось, поэтому данное исследование является актуальным для решения научно-практических задач. Выделение генотипов яблони с пыльцой, обладающей повышенной функциональной активностью, позволит рекомендовать их к использованию в качестве отцовских родительских форм при планировании и практической реализации схем искусственной гибридизации.
С целью выявления генотипов с высоким качеством мужской генеративной сферы, в условиях in vitro изучена прорастаемость пыльцы районированных и перспективных клоновых подвоев яблони селекции ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ и креба Роялти (Royalty), выделенной из распускающихся бутонов 11-летних деревьев из коллекционного сада аграрного университета.
Материалы и методика
Анализ функциональной активности мужского гаметофита яблони осуществляли по модернизированной методике Д.А. Транковского, учитывая показатели прорастаемости пыльцевых зерен на искусственной питательной среде, состоящей из 1% агара, 15% сахарозы и 0,001% борной кислоты, в контролируемых условиях in vitro (влажная камера в чашках Петри при поддержании постоянной температуре +25°С), в большинстве методик называемой также жизнеспособностью пыльцы (Паушева, 1988). Прорастающие пыльцевые трубки изучали с помощью микроскопа Leica DM2500 и окуляр-микрометра DCM500 c программным обеспечением Scope Photo. Полученные количественные экспериментальные данные обработаны методами математической статистики в программной среде Microsoft Office Excel 2016.
Результаты и их обсуждение
В результате проведенных исследований прорастающей способности пыльцевых зерен в условиях in vitro отмечена значительная вариабельность данного показателя у 57 изученных генотипов яблони - от полной стерильности до высокой функциональной активности на уровне 52,2% у формы 71-3-130 (рисунок).
71-3-130 62-396 МБ
69-4-439 60-160 58-238 85-11-9 85-2-11
76-23-10
75-1-9 88-3-32 Роялти
64-194 85-5-28 76-6-13 76-14-5
76-4-4 2-6-16
75-1-69 88-5-110
75-19-11 2-6-15
82-26-2 61-32 67-133(32) 71-3-88
76-3-6 67-5(32)
70-20-21
71-4-5
72-12-8 57-238
67-114(30) 2-6-7
71-3-150 57-491 60-174
65-191
76-16-15 54-118 98-3-16
76-19-59 65-12-21 75-6-8 75-11-19 67-100(30)
75-1-64 70-20-20 ПБ (B9)
2-6-5
76-9-54 2-6-13
97-5-53 2-6-2 2-6-1 65-772 57-545
Ш=3-1 6,
=в-н 6,,
ЁН 5,7
5,2 4,7 4,4 4,1 3,9
И 3,7 3,5 3,2 2,9 2,9 2,6 2,6 2,6 2,4 2,2
H 1,8 1,1
1 1 1 14,
—I 19,3 18,9 18,1 6,6 6,5 1
13,3
H 10,1 —\ 9,9 ч 9,8 I 9,4 —I 9,3 —I 9,2
-1 9,0
8,6 8,4 8,3 8,2 8,1 7,2 9
25,
-t 31,1
н 31,0 29,2
•6,8 ,4
H 42,8
H 37,4 36,6 ,2
10
20
30
40
50
60
Прорастаемость пыльцы, %
Рисунок - Прорастаемость пыльцы генотипов яблони на искусственной питательной среде (темным оттенком выделены показатели краснолистных форм)
Креб Роялти характеризовался достаточно активным прорастанием пыльцевых трубок на уровне 25,4%. Полностью не проросла пыльца у подвоев 57-475, 65-772, 2-6-1; у 16 форм было отмечено менее 5% жизнеспособных пыльцевых зерен. В дальнейшем у данных клоновых подвоев планируется детально изучить возможный спектр нарушений протекания мейоза при микроспорогенезе.
Изучаемые генотипы яблони существенно различаются по уровню накопления антоцианов в тканях, однако для пыльцы краснолистных и зеленолистных форм закономерностей прорастаемости не выявлено.
Показатели прорастаемости пыльцевых зерен у изучаемых генотипов коррелируют по типу обратной
0
пропорциональности с их морфологическими параметрами: с дисперсией диаметра пыльцевых зерен на уровне -0,76 и с интервалом его крайних значений на уровне -0,72; с дисперсией площади сечения пыльцевых зерен и с интервалом ее крайних значений, соответственно равных -0,72 и -0,56. Это отражает биологическую закономерность: с увеличением морфологического качества мужского гаметофита (выровненности пыльцы), характеризующегося малыми значениями дисперсий соответствующих показателей, в целом возрастает и функциональная активность пыльцевых зерен в норме, выражаемая высокими значениями их прорастаемости.
По итогам сравнительного анализа выделены генотипы яблони с морфологически качественной пыльцой, способной к активному прорастанию в условиях in vitro: подвойные формы 71-3-130, 62-396, Малыш Будаговского, 69-4-439, 60-160, 58-238, 85-11-9, 85-2-11, 76-23-10.
Выводы
У 56 изученных клоновых подвоев яблони селекции ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ установлена значительная вариабельность способности пыльцевых зерен к прорастанию в условиях in vitro - от полной стерильности до высокой функциональной активности на уровне 52,2%, отмеченной у формы 71 -3-130. Уровень жизнеспособности пыльцевых зерен у генотипов клоновых подвоев коррелирует с их морфологическими показателями - у форм с более однородной по размерам пыльцой выше способность к формированию пыльцевых трубок. Наибольшая прорастаемость пыльцы (выше 30%) отмечена у клоновых подвоев яблони 71-3-130, 62-396, Малыш Будаговского, 69-4-439, 60-160, 58-238, 85-11-9, 85-2-11, 76-23-10, которые рекомендованы для дальнейшего использования в селекции в качестве отцовских форм при составлении схем искусственной гибридизации.
Исследования выполнены в рамках Государственного задания МСХ РФ №30 «Селекция зимостойких слаборослых клоновых подвоев с использованием молекулярных маркеров» на 2019 г. на базе ЦКП «Селекция сельскохозяйственных культур и технологии производства, хранения и переработки продуктов питания функционального и лечебно-профилактического назначения» ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ.
Литература
1. Барсукова О.Н. Генофонд дикорастущих видов яблони. - Майкоп, 2012. - 160 с.
2. Будаговский В.И. Культура слаборослых плодовых деревьев. - М.: Колос, 1976. - 302 с
3. Будаговский В.И. Промышленная культура карликовых плодовых деревьев. - М., 1963. - 383с.
4. Паушева З.П. Практикум по цитологии растений: 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1988. -208 с.
5. Соломатин Н.М. Генофонд вегетативно размножаемых форм яблони для улучшения сортимента подвоев, сырьевых и декоративных сортов в условиях ЦЧР: Дисс. ... докт. с.-х. наук. - М., 2018. - 304 с.
УДК 634.72: 581.132
ОСОБЕННОСТИ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КРЫЖОВНИКА
Прудников П.С., к.б.н. Курашев О.В., к.с.-х.н.
ФГБНУ ВНИИСПК, Орел, Россия, prudnicov@inbox.ru Аннотация
В статье рассматривается фотосинтетическая деятельность растений крыжовника, относящегося к разным филогенетическим линиям. Показано, что на фоне высоких потенциальных возможностей фотосинтеза генотипы 4-287-1 и 25-22-37 характеризовались высокой урожайностью и увеличением средней массы ягоды. Внутри филогенетических групп выявлены признаки наследования морфологических параметров листа и количественного содержания зеленого пигмента, а также отсутствие таковых относительно световых реакций фотосинтеза и урожайности.
Ключевые слова: крыжовник, пигменты, фотохимическая активность хлоропластов, урожайность
ASPECTS PHOTOSYNTHETIC ACTIVITY OF GOOSEBERRY
Prudnikov P.S., candidate of biological sciences Kurashov O.V., candidate of agricultural sciences
Russian research institute of fruit crop breeding, Orel, Russia, prudnicov@inbox.ru
