CC BY
81
УДК 635.9:631.527
РЕЗУЛЬТАТЫ СЕЛЕКЦИИ IRISENSATA THUNB. НА ЮГЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
З.В. ДОЛГАНОВА, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник
НИИСС имени М.А. Лисавенко Россельхозакаде-мии
E-mail: [email protected]
Резюме. Исследования проводили с целью улучшения ассортимента ириса адаптированными (зимо- и засухоустойчивыми) к условиям лесостепи юга Западной Сибири сортами I. ensata Thunb. и расширения спектра морфологических признаков и сроков цветения рода Iris. Новые сорта ириса мечевидного создавали путем спонтанной и направленной гибридизации географически отдаленных сортов, отбора доноров, поиска пар скрещивания с гетерозисным эффектом, индивидуального отбора. В первом поколение спонтанных гибридов французского и японских сортов I. ensata выделены первые сорта с простой и двойной формой цветка диаметром до 15 см, цветущие в июле, после Бородатых и Сибирских ирисов. Они пережили экстремальные условия 1997-98 г., когда в период бесснежья в октябре температура опускалась до -10 °С, почва промерзла на 10 см, а в ноябре при 4...11 см снежного покрова - до -23...-47 °С. Во втором поколении наиболее продуктивные декоративные сорта получены от скрещивания с дальневосточным сортом Амурский залив. У гибридов от близкородственных скрещиваний число цветоносов в кусте в 2 раза меньше, чем у форм от отдаленных скрещиваний. На третьем этапе скрещиваний к донорам двух признаков редкой окраски цветка и широких смыкающихся долей околоцветника отнесены комбинации: Некрасы х Япетус; Сиреневая дымка х Алтайская снегурочка; Клавдия Попова х Алтайская снегурочка. Кроме того, выделены 8 доноров продуктивности, засухоустойчивости, новой окраски и формы цветка. Диаметр цветка увеличен с 12 до 20 см, ширина верхних долей околоцветника - с 2 до 8 см, нижних - с 7 до 9 см. От близкородственных и географически отдаленных скрещивания сортов I. ensata в трех поколениях созданы 15 адаптированных сортов с разнообразной формой цветка, выявлены доноры ценных признаков. Спектр окраски цветка расширен до 11 групп, продолжительность цветения - на месяц.
Ключевые слова: гибрид, сорт, донор,диаметр цветка.шири-на долей околоцветника, спектр окраски цветка, генеративная продуктивность I. ensataThunb.
Из всех видов подрода Лимнирис рода Ирис самый эффектный и элегантный I. Ensata Thunb. - ирис мечевидный, который японцы называют «хана-шобу». Он широко распространен на островах Японии, в юговосточных районах Китая и на юге Приморского края в России. Освоение I. Ensata (класс JA) началось в Японии в XV-XVI вв. Сейчас его селекцией занимаются во многих странах, но по количеству созданных сортов лидирует США. В парках Токио и других городах Японии высажены миллионы растений хана-шобу [1].
Тысячи созданныхсортов I. ensata в Японии делят на три класса: Айзе (Ise), Едо (Edo - старое название г. Токио) и Хиго (Higo). Первый класс включает наиболее старые сорта с цветоносами такой же высоты, как и листья с узкими долями околоцветника. В класс Едо входят сорта с прочными прямыми цветоносами, возвышающимися над листьями, простыми и двойными цветками, у которых доли околоцветника развернуты горизонтально или слегка приспущены. Хиго - класс наиболее современных сортов с цветоносами, возвышающимися над листьями, тяжёлыми массивными цветками, лепестки которых налегают один на другой; центр цветка составляют три небольших торчащих вверх «лепестка» и шесть мощно развитых надрыльце-
вых гребней. По величине цветка современные сорта делят на четыре группы: мелкие - диаметр распластанного цветка менее 14 см, среднего размера - 14...
17 см, крупные - до 20 см и очень крупные - до 23 см и более. Все сорта имеют диплоидный набор хромосом (n=24).
Сорта I. onsata завозили в Россию Э. Регель (1815-1892 гг.), Н.И. Вавилов (1920-1930 гг.), позже В.М. Носилов, В.Т. Пальвельев. В 80-е годы ГБС проводил масштабный эксперимент с большим количеством сортов японской селекции, который закончился полной неудачей. Первые в мире зимостойкие сорта (Василий Алферов, Алтай, Дерсу Уза-ла, Чайка) создали Г.И. Родионенко и И.А. Макарова в Санкт-Петербурге. Интродукцией и селекцией I. snsata в России в Приморском крае занимаются Л.Н. Миронова и В.И Науменко, в Москве - М.Е. Каулен и
H.И. Химина [2].
На юге Западной Сибири испытание небородатых ирисов, в том числе и I. ensata, началось с 1936 г. в Горно-Алтайске, а с 1956 г. ведется в Барнауле, где на сегодняшний день в коллекции насчитывается более 100 видов и сортов [3]. Природный вид I. ensata зимует и обильно цветет уже более 50-80 лет, а его японские сорта, как правило, погибали через 3.4 года выращивания. Природный вид I. ensata ценен не только красотой цветка, но и более поздним, по сравнению бородатыми и сибирскими ирисами, июльским и августовским цветением, поэтому актуально создание поздноцветущих зимостойких и декоративных сортов
I. ensata.
Цель наших исследований - улучшение ассортимента ириса адаптированными (зимо- и засухоустойчивыми) к условиям лесостепи юга Западной Сибири сортами I. ensata и расширение спектра морфологических признаков и сроков цветения рода Iris.
Для ее достижения решали следующие задачи: создать новые генотипы от скрещивания декоративных и продуктивных сортов разного географического происхождения; установить изменчивость качественных и количественных признаков в потомстве; выделить и привлечь сорта - источники и доноры новых признаков.
Условия, материалы и методы. Климат юга Западной Сибири резко континентальный: частые и сильные ветры во все времена года; низкая температура воздуха в зимнее время и резкие ее колебания весной и осенью; сравнительно короткий вегетационный и безморозный периоды; неустойчивое и неравномерное выпадение осадков; неравномерный снежный покров, суховеи в мае - июне. Положительные факторы - жаркое и солнечное лето, высокий снежный покров.
Опытный участок находится в лесостепной зоне на территории НИИСС на высоком берегу реки Обь, со всех сторон защищен лесом. Почва - темно-серая лесная с достаточным содержанием азота, очень высоким калия и недостатком фосфора (по данным агрохимлаборатории НИИСС). Участок орошаемый, агротехника общепринятая. Растения высажены рядами по схеме 30х80 см. Междурядная обработка почвы проводится с помощью трактора, в рядах - вручную.
Таблица 1. Тип цветка Iris ensata в связи с типом цветка родительских форм ня х Амурский залив. Из этой
семьи 5 гибридов оформлены в сорта: Усть-Катунь -сиреневый с белыми полосками, Верхне-Обский -фиолетово-сиреневый со светлыми лопастями пестика, Алтайская снегурочка - белый, Синильга - синий с белыми прожилками, Подарок Пальчиковой - пурпуро-
Тип цветка родителей Число Тип цветка в потомстве, %
материнский отцовский семей простой 1 двойной 1 махровый
двойной двойной 19 22,9 72,9 4,2
двойной простой 13 86,9 10,3 2,8
простой двойной 15 87,9 10,6 1,5
простой простой 39 98,6 1,4 0
Новые сорта ириса мечевидного создавали путем спонтанной и направленной гибридизации географически отдаленных сортов, отбора доноров, поиска пар скрещивания с гетерозисным эффектом, индивидуального отбора, закладки клонов и изучения до 4-летнего возраста.
Фенологические и морфологические наблюдения проводили по методике ГСИ [4]. Учитывали или измеряли следующие показатели: число цветоносов, стеблей, цветков на цветоносе, размеры куста и цветка, цветоноса, окраску околоцветника, лопастей и гребней пестика. Математическую обработку экспериментальных данных проводили по методике Г.Н. Зайцева [5].
Результаты и обсуждение. На юге Западной Сибири первыми зимостойкими сортами I. ensata оказались интродуценты 1980-1982 гг. - стародавние сорта с простыми цветками: Кино-но-Меджуми, Цамо-но-Мори японской селекции и Навзикая - французской.
На первом этапе селекции I. ensata в 1985 г. был проведен посев семян от свободного опыления сортов F0: белого Цамо-но-Мори, пурпурового Кино-но-Меджуми и синего Навзикая. В 1899 г. отобраны гибриды F1 с новой окраской и двойной формой цветка, большего диаметра и с более широкими долями околоцветника, чем сорта F0. В сорта оформлены гибриды с двойным цветком; Поленица - бело-сиреневый, Призрак Счастья - белый с голубыми исчезающими штрихами и мазками, Добрыня - фиолетовый; Виват, Родионен-ко - светло-фиолетовый с белой звездой и простым цветком; Памяти Лучник - лиловый; Поклон Еременко -белый с лиловыми прожилками. Они были признаны перспективными для дальнейших скрещиваний, так как пережили экстремальные условия 1997-1998 г., когда в период бесснежья в октябре температура опускалась до -10 °С, почва промерзла на 10 см, а в ноябре при 4.11 см снежного покрова величины этих показателей составляли -23.-47 °С и 52.75 см соответственно. В результате побеги и верхняя часть корневищ вымерзли, но кусты восстановились из нижней части корневищ и зацвели через год. Это единственный случай повреждения их низкими температурами.
В 1997-1999 гг. перечисленные наиболее адаптированные сорта I. ensata скрестили в 250 комбинациях между собой, с гибридами и дальневосточным сортом Амурский залив.
При скрещивании сортов с двойным цветком в потомстве выделено 76,7 % гибридов с двойными и махровыми цветками. В комбинациях, когда один из родителей имел простой цветок, а другой двойной -12.13 % (табл. 1).
Гибриды с махровой формой цветка выделены лишь в потомстве географически отдаленных сортов Добры-
вый. Сорта Некрасы (белый с синими полосками), Го-рянинский(пурпуровый с двойным ореолом),Клавдия Попова(белый)и Павла(синий с белыми полосками) отобраны из разных семей. Сорта Павла и Клавдия Попова с простыми цветками. Согласно японской классификации к классу Хиго можно отнести только сорт Синильга, остальные соответствуют классу Едо, а по размеру цветка все они относятся к классу мелких, среднеразмерных и крупных.
У гибридов от близкородственных скрещиваний число цветоносов в 4-летнем кусте было в 2 раза меньше, чем в потомстве географических отдаленных сортов (табл. 2). Гетерозисный эффект - сочетание красоты цветка с высокой продуктивностью - отмечен при скрещивании сортов Добрыня и Амурский залив.
В третьем поколении в гибридизации использовали американские сорта Тендер Трап и Япетус и дальневосточные [2] - Сиреневая дымка и Первый вальс. В скрещивании сортов с двойными цветками Некрасы х Япетус получены гибриды с простыми цветками. От скрещивания сортов с простым и двойным цветками Сиреневая дымка х Алтайская снегурочка - гибриды с двойными цветками. Сорт Тендер Трап - донор двойной формы цветка и широких долей околоцветника.
Лишь в 15 семьях из 92 выделено 68 засухоустойчивых с новой окраской цветка отборных гибридов F3. Из них 63 % (43 гибрида) из потомства гибрида с простым цветком, сиреневыми с белыми полосками нижними долями околоцветника, пурпуровыми -верхними, белыми лопастями пестика и сиреневыми гребнями - 9-175-97 (Пурпуровый х Лиловый). Это донор разнообразия потомства, окраска его цветка маркерный признак разнообразия окраски цветка в потомстве.
Окраска цветка гибридов F1 была разнообразнее родителей, большая их часть в антоциановой гамме (фиолетовой, пурпуровой и синей). Привлечение в гибридизацию отборных форм из природных популяций вида привело к полному доминированию характерной для них пурпуровой окраски цветка. Среди гибридов F2, по сравнению с F1, вдвое увеличилось число гибридов с окраской вида (44,6 %), появились формы с розовой окраской (5 %), увеличилась доля гибридов с пятном, штрихами и мазками на долях околоцветника (6,7.13,7 %). Наибольшее разнообразие окраски цветков отмечено в потомстве сортов Добрыня, Поленица, Амурский залив и Памяти Лучник. Гибриды белой окраски выделялись в потомстве почти всех сортов и гибридов (от 4 до 64 %), кроме сортов Амурский залив, Цамо-но-Мари.
У гибридов F3 разнообразие окраски цветка расширено до 11 групп: белая, бело-лиловая, голубая,
Таблица 2. Число цветоносов в 4-летних кустах Iris ensata
Популяция Число гибридов М±m,., Lim о и, %
Природный вид I. ensata 91 3,6±0,3 1.11 3,0 83,3
F1 х F1 и Амурский залив 456 2,6±1,6 1.15 2,1 61,5
Продуктивность отборных гибридов (средние по клонам)
F1 х F1 61 4,4 1,3..9,2
F1 х Амурский залив 15 8,8 4,2.15,3
Таблица З. Характеристика цветка сортов F0 I. ensata
Сорт Диаметр цветка, см Размер лепестков, см
нижних верхних
длина шири- на нл и - шири- на
Навзикая 10,0 7,7 6,5 4,5 1,7
Цамо-но-Мари 12,0 6,5 4,5 4,5 1,5
Кино-но-Меджуми 12,0 10,0 7,0 8,8 2,0
синяя, сине-фиолетовая, фиолетовая, лиловая, лилово-фиолетовая, сиреневая, розовая и лавандовая в сочетании с разной окраской лопастей и гребней пестика, пятен и жилок. Таким образом, спектр окрасок достаточно широк, но необходимо дальнейшее совершенствование формы цветка и гофрированности долей околоцветника.
В наших исследованиях точкой отсчета величины цветков служат три стародавних сорта (табл. 3). В первом поколении выделены сорта с диаметрами 13. 15 см - Поленица, Призрак Счастья, Добрыня и др., во втором он существенно не увеличился - у сортов Алтайская снегурочка и Павла диаметр цветка достигает
18 см, у остальных меньше. Диаметр цветка отборных гибридов F3 варьировал от 13 до 20 см. Самый крупный цветок выделен в потомстве гибрида 9-175-97.
Наибольшее увеличение ширины долей околоцветника, относительно родительских сортов, в первом поколении отмечено у сортов Добрыня -8,0 см у нижних долей и 5,0 см - у верхних, Виват, Родионенко - 7,0 и 5,0 соответственно. Во втором поколении происходит постепенное увеличение ширины долей околоцветника и появляется гофрировка. У сорта Алтайская снегурочка ширина нижних долей околоцветника составляет 8 см, верхних - 7,0 см, Усть-Катунь - 7,0 и 5,5 см соответственно, ВерхнеОбский - 7,5 и 5,5, Некрасы - 8,0 и 7,0; Синильга -8,5 и 8,0 см. Самые широкие (9 см) нижние доли околоцветника отмечены у сорта с простым цветком - Павла - у наиболее гофрированного сорта с двойным цветком Синильга. Необходимо дальнейшее
расширение долей околоцветника, увеличение их складчатости или гофрированности.
К донорам двух признаков редкой окраски цветка и широких смыкающихся долей околоцветника отнесены комбинации скрещивания: Некрасы х Япе-тус - передают сиреневую, расписную, пурпуровую окраску; Сиреневая дымка х Алтайская снегурочка - нежно-розовую, сиреневую, пестро-розовую; Клавдия Попова х Алтайская снегурочка - лавандовую. В остальных комбинациях скрещивания окраска цветка повторялась, но выделены гибриды с более широкими гофрированными, кружевными долями околоцветника.
Не удалось добиться увеличения числа цветков на цветоносе, у сортов I. впва1а образуется 2...4 цветка. Как источники многоцветковости привлечены сорта класса Псеудата (I. впва1а х I. рввибасогив): Губид-жин, Сирюкё, Кинсикоу, образующие до 16 цветков на ветвистом цветоносе. Для дальнейшего расширения разнообразия признаков в 2011 г. привлечены тульские сорта М.Е. Каулен. Алтайские сорта I. впва1а образуют 5.15 цветоносов в 4-летнем кусте и превосходят американские по обилию цветения (3. 6 цветоносов). Американские сорта служат источниками крупных цветков и широких долей околоцветника, но, к сожалению, и донорами повышенной влаготре-бовательности, поэтому скрещивать их необходимо с алтайскими продуктивными сортами.
Выводы. В НИИСС им. М.А. Лисавенко за 33-летний период селекционной работы с I. впва1а получены гибриды третьего поколения с мелкими, средними и крупными размерами цветков, широкими долями околоцветника; созданы адаптированные к условиям лесостепи юга Западной Сибири 15 сортов классов Едо и Хиго с разнообразной окраской цветка, сочетающих красивую форму цветка с высокой генеративной продуктивностью; установлены маркерные признаки разнообразия потомства по окраске цветка; выявлены доноры ценных признаков и созданы источники новых признаков.
Литература.
1. Родионенко Г.И. Ирисы. - С-Пб. ООО «Диамант», Агропромиздат, 2002. - 192 с.
2 Миронова Л.Н. Японские ирисы. - Владивосток, 2008. - 110 с.
3. Долганова З.В. Небородатые ирисы - состояние и перспективы использования в озеленении на юге Западной Сибири // Совершенствование сортимента и технологий размножения садовых культур для условий Сибири: Материалы научнопрактической конференции, посвященной 75-летию Алтайского края. - Барнаул, 2012. - С. 60-67.
4. Методика государственного испытания сельскохозяйственных культур. Декоративные культуры. - М.: Колос, 1968. -Вып. 6. - 223 с.
5. Зайцев Г.Н. Математика в экспериментальной ботанике. - М.: Наука, 1990. - 226 с.
PROGRESS IN BREEDING OF IRIS ENSATATHUNB. IN THE SOUTH OF WESTERN SIBERIA Z.V. Dolganova
Summary. The aim of investigations is improvement of iris assortment by adapted (winter- and dry-resistant) varieties of I.ensata Thunb.to conditions of a forest-steppe of the south of Western Siberia and widening of spectrum of morphological characters and blossoming terms of Iris genus. The development method of the varieties of English iris is a spontaneous and directed hybridization of geographically remote varieties, selection of donors, search of crossing pairs with heterosis effect, individual selection. In the first generation of spontaneous hybrids of French and Japanese varieties of I.ensata, the first varieties with simple and double form of the flower with a diameter up to 15 cm were selected, blossoming in July, after Bearded and Siberian irises. They endured extreme conditions of 1997/98 years at the period, when in October snow was absent and the temperature was -100C, soil was frozen on 10 cm, and in November at 4-11 cm of snow covering - up to -23...-470C. In the second generation the most productive ornamental varieties were developed from crossing with the Far-East variety Amur bay. Hybrids from closely-relative crossings had the number of flower-stalks in a bush less in two times, than hybrids from remote crossings. In the third stage of crossings the following combinations refer to donors of two characters of rare flower colouring and wide closing lobes of perianth: Nekrasy x Yapetus; Sirenevaya dymka x Altaiskaya snegurochka; Klavdiya Popova x[Altaiskaya snegurochka. Besides, 8 donors of productivity, dry resistance, new colour and form of a flower are selected. The diameter of the flower is increased from 12 up to 20 cm, the width of the upper lobes of perianth - from 2 cm up to 8 cm, lower - from 7 up to 9 cm. In three generations 15 adapted varieties with different form of a flower have been developed from closely-relative and geographically remote crossings of I.ensata varieties, donors of valuable characters are found out. Spectrum of flower colouring is widened up to 11 groups, blossoming period is a month.
Key words: hybrids, varieties, diameter of a flower and the width of perianth lobes, spectrum of flower colouring, donors and generative productivity of I. ensata Thunb.
