CC BY
45
ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 69
БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ 2009. Вып. 2
УДК 575.222.7 : 582.572.7 С.А. Шумихин, М.А. Плюснина
СЕЛЕКЦИЯ ГЛАДИОЛУСА ГИБРИДНОГО В БОТАНИЧЕСКОМ САДУ ПЕРМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА
Представлены результаты интродукционного изучения сеянцев гладиолуса гибридного селекции Ботанического сада Пермского государственного университета. Выяснены особенности наследования декоративных и хозяйственно важных признаков гладиолуса и выявлены наиболее декоративные формы.
Ключевые слова: гладиолус гибридный, гибридизация, интродукционное изучение, декоративные признаки, хозяйственно важные признаки, селекция.
Введение
Гладиолус гибридный (Gladiolus X hybridus hort.) является клубнелуковичным геофитом, который ценится у цветоводов-любителей и профессионалов за относительную неприхотливость к условиям выращивания, довольно продолжительный период цветения и изумительное многообразие форм и расцветок, способных угодить даже самому изысканному вкусу.
Последняя четверть XX и начало XXI в. характеризуются значительными успехами в селекции гладиолуса, что выразилось не только в увеличении количества его сортов, но и в значительном улучшении их качества. Основным направлением селекции гладиолуса является выведение сортов выставочного типа, пригодных для срезки, с цветками красивой формы, яркой чистой окраски, с длинным (70-80 см) двухрядным соцветием, состоящим из 20-22 цветков, из которых одновременно должны быть открыты 5-7. В то же время культура гладиолуса требует выведения сортов, устойчивых к болезням, с плотной фактурой лепестков венчика, обладающих хорошим потенциалом вегетативного размножения. Таким образом, селекция гладиолуса по декоративным качествам непременно должна включать и требования устойчивой культуры, адаптированной к условиям выращивания.
Почти все выращиваемые в настоящее время гладиолусы - результат многоступенчатой межвидовой и межсортовой гибридизации, которая является общепринятым методом селекции культуры. Мутагенез у гладиолуса используется крайне редко. Однако вопросы наследования декоративных и хозяйственно важных признаков остаются практически не изученными в связи со сложной тетраплоидной природой, поэтому актуальным является выяснение, на уровне прогнозирования, закономерностей наследования данных признаков.
Целью исследования являлось интродукционное изучение и описание сеянцев гладиолуса гибридного, полученных в Ботаническом саду Пермского государственного университета (ПГУ), для выяснения особенностей наследования декоративных и хозяйственно важных признаков и выявления наиболее интересных форм.
Материал и методика исследований
Исследования проводились в Ботаническом саду ПГУ в 2007 - 2009 гг. Материалом для исследования служила коллекция гладиолуса Ботанического сада, насчитывающая 12 видов, 136 сортов гладиолуса гибридного и 185 сеянцев гладиолуса гибридного селекции Ботанического сада ПГУ.
Первичный селекционный материал гладиолуса гибридного был получен от свободного опыления сортов, а также путем направленной гибридизации по разработанной нами оригинальной методике [1]. Описание сеянцев, полученных при разных вариантах опыления, проводилось по следующим признакам: окраска и гофрированность лепестков, диаметр и количество цветков в соцветии, высота растения, длина цветоноса и срок зацветания.
Результаты и их обсуждение
Эффективность селекции цветочных культур в конечном итоге определяется степенью реализации декоративных и хозяйственно важных признаков у исходного селекционного материала. Результаты изучения наследования некоторых качественных признаков в семьях, полученных при перекрестном и свободном опылении сортов гладиолуса, представлены в табл. 1.
Таблица 1
Наследование некоторых качественных признаков при искусственном перекрестном и свободном опылении гладиолуса гибридного
Вариант опыления n Сохранение у потомков признаков родительских форм (% от числа растений) Отобра- но форм, шт. / %
класс окраски гофрированность диаметр цветка
? в ? в ? в
Искус- ствен. перек- рест. опыл. 82 23,57± 8,53 8,00± 6,23 43,29± 15,92 37,57± 15,91 11,93± 9,79 16,21± 11,00 13/15,9
Свобод. опыл. 39 18,71± 6,66 - 51,29± 7,10 - 11,83± 5,93 - 6/15,4
При перекрестном опылении окраска материнского сорта наследуется в среднем у 23,57±8,53% потомков, признаки окраски отцовского сорта - у 8,00±6,23% сеянцев. У потомков от свободного опыления только 18,71±6,66% потомков сохраняют признаки материнского сорта, остальные меняют окраску. Продолжительность цветения соцветия, как показано нами ранее, варьируется от двух недель до месяца [1], в зависимости от количества цветков в соцветии, следовательно, вероятность участия нескольких сортов в качестве доноров пыльцы при свободном опылении многократно возрастает по сравнению с искусственным перекрестным опылением. Тем не менее, недостоверность разницы в наследовании класса окраски материнского сорта при искусственном перекрестном и свободном опылении (1=0,45<1;05=1,98) свидетельствует об определенном стабильном вкладе материнского генотипа в по-
томство вне зависимости от количества и разнообразия отцовских форм, участвующих в опылении.
По литературным данным, окраска лепестков венчика гладиолуса зависит от сочетания нескольких групп пигментов, что обусловливает сложный характер наследования данного признака [2]. В наших исследованиях примерно четверть потомков сохраняла класс окраски материнского сорта. Следовательно, при искусственном перекрестном опылении и при свободном опылении можно с некоторой долей вероятности предсказать результат окраски цветков в семьях потомков.
Как при межсортовых скрещиваниях, так и при свободном опылении степень гофрированности материнских форм наследует примерно половина потомков (43,29±15,92% и 51,29±7,10% соответственно). Разница между сеянцами от искусственного перекрестного и свободного опыления при этом не достоверна (1=0,46< 1;05=1,98).
Таблица 2
Наследование некоторых количественных признаков при искусственном перекрестном и свободном опылении сортов гладиолуса гибридного
Название родительского сорта Количество цветков в соцветии Высота растения, см Длина цветоноса, см
Родитель Сеянцы Родитель Сеянцы Родитель Сеянцы
свободное опыление
‘Голд Уэйв’ 14,33± 0,67 (8,06%) 14,83± 1,78 (29,36 %) 138,33± 1,67 (2,09 %) 138,33± 8,03 (14,21 %) 73,33± 1,67 (3,94 %) 97,50± 4,96 (12,46 %)
‘Драма’ 15,33± 0,88 (9,96 %) 15,36± 1,18 (25,42 %) 141,67± 7,26 (8,88 %) 130,00± 7,15 (18,24 %) 73,33± 6,01 (14,19 %) 85,91± 7,35 (28,37 %)
‘Илья Муромец’ 16,8± 0,58 (7,76 %) 15,67± 1,86 (20,52 %) 130,00± 3,54 (6,08 %) 111,67± 8,33 (12,93 %) 71,00± 2,92 (9,18 %) 85,00± 5,00 (10,19 %)
искусственное перекрестное опыление
‘Голд Уэйв’ 14,33± 0,67 (8,06 %) 15,56± 0,48 (19,38 %) 138,33± 1,67 (2,09 %) 134,87± 3,84 (17,79 %) 73,33± 1,67 (3,94 %) 90,38± 2,62 (18,10 %)
‘Долго- жданный дебют’ 16,00± 0,58 (6,25 %) 135,00± 2,89 (3,70 %) 73,33± 1,67 (3,94 %)
‘Стряпуха’ 15,33± 0,67 (7,53 %) 14,13± 0,91 (18,32 %) 142,67± 1,45 (1,76 %) 136,88± 6,74 (13,94 %) 79,00± 2,08 (4,56 %) 90,00± 6,61 (20,79 %)
‘Патрия’ 16,00± 0,58 (6,25 %) 120,00± 2,89 (4,17 %) 58,33± 1,67 (4,95 %)
Примечание. В скобках указан коэффициент вариации признака (CV, %).
Результаты анализа наследования некоторых количественных признаков в нескольких семьях, полученных при искусственном перекрестном и свободном опылении сортов гладиолуса, представлены в табл. 2.
По количеству цветков в соцветии и высоте растения достоверной разницы между родительскими формами и сеянцами не наблюдается (1=[0,02; 1,73]<05=1,98 и 1=[0; 1,15]< 1о5=1,98 соответственно). Длина цветоноса практически у всех потомков достоверно выше, чем у родителей (1=[2,42; 5,49]> 105=1,98).
По литературным данным, сеянцы, полученные от свободного опыления, значительно уступают по декоративности исходным сортам. У них ухудшается форма цветка, исчезает регулярность соцветия, доли околоцветника принимают заостренный вид и т.д. [2]. Однако в наших исследованиях среди потомков от свободного опыления отобрано около 15,4% сеянцев, перспективных к присвоению статуса сорта, что сопоставимо с результатами гибридизации (15,9%).
Таким образом, отбор среди сеянцев, полученных в результате свободного опыления, так же эффективен, как и среди потомков от межсортовых скрещиваний.
Ниже представлены характеристики некоторых высоко декоративных и перспективных к присвоению статуса сорта сеянцев гладиолуса гибридного селекции Ботанического сада ПГУ.
Сеянец № 220 (‘Драма’ 453-СР-80): сиреневый с лимонным пятном и темно-сиреневыми штрихами, сильно гофрированный, фактура лепестков плотная. Соцветие двухрядное, плотное. В соцветии 16-18 цветков, из которых одновременно раскрыты 4-6. Высота растения 130-150 см, длина цветоноса 100-110 см. Рекомендуемый шифр - 473, СП.
Сеянец № 259 (‘Джангл Флауэр’ 556-С-86 X ‘Бабье лето’ 411-С-89): светло-сиреневый с белым пятном, гофрированный, фактура лепестков плотная. Соцветие двухрядное, плотное. В соцветии 13-15 цветков, из которых одновременно раскрыты 4-5. Высота растения 115-120 см, длина цветоноса 60 см. Рекомендуемый шифр - 473, С.
Сеянец № 297 (‘Эбби’ 339-СР-79 X ‘Ленгвинис’ 477-С-91): розовый с пурпурным пятном, гофрированный, фактура лепестков плотная. Соцветие очередное плотное. В соцветии 12-13 цветков, из которых одновременно раскрыты 5-6. Высота растения 100-120 см, длина цветоноса 60-80 см. Рекомендуемый шифр - 345, СР.
Сеянец № 300 (‘Эбби’ 339-СР-79 X ‘Ленгвинис’ 477-С-91): светлосиреневый с малиново-желтыми пятнами, гофрированный, фактура лепестков по плотности средняя. Соцветие очередное плотное. В соцветии 15-18 цветков, из которых одновременно раскрыты 6-7. Высота растения 100 см, длина цветоноса 60 см. Рекомендуемый шифр - 373, Р.
Сеянец № 303 (‘Си Фоум’ 500-РС-80 X ‘Медовый Спас’ 327-С-97): белый с малиново-лимонными пятнами, гофрированный, фактура лепестков по плотности средняя. Соцветие очередное плотное. В соцветии 16-18 цветков,
из которых одновременно раскрыты 5-6. Высота растения 112 см, длина цветоноса 65 см. Рекомендуемый шифр - 301, СР.
Сеянец № 305 (‘Эбби’ 339-СР-79 X ‘Ленгвинис’ 477-С-91): оранжевый с бело-сиреневым пятном и белыми языками, гофрированный, фактура лепестков по плотности средняя. Соцветие очередное плотное. В соцветии 18-20 цветков, из которых одновременно раскрыты 5-6. Высота растения 120-130 см, длина цветоноса 75 см. Рекомендуемый шифр - 325, С.
Сеянец № 306 (‘Эбби’ 339-СР-79 X ‘Ленгвинис’ 477-С-91): розовый с малиновым пятном, желтыми и белыми языками, гофрированный, фактура лепестков по плотности средняя. Соцветие двухрядное плотное. В соцветии 13-15 цветков, из которых одновременно раскрыты 4-5. Высота растения 110120 см, длина цветоноса 60 см. Рекомендуемый шифр - 345, С.
Сеянец № 308 (‘Эбби’ 339-СР-79 X ‘Ленгвинис’ 477-С-91): розовый с малиново-лимонным пятном, белыми языками и насыщенно розовыми пятнышками на долях околоцветника, гофрированный, фактура лепестков по плотности средняя. Соцветие двухрядное плотное. В соцветии 14-16 цветков, из которых одновременно раскрыты 4-6. Высота растения 110-120 см, длина цветоноса 55 см. Рекомендуемый шифр - 345, С.
Сеянец № 314 (‘Стряпуха’ 533-ОР-83 X ‘Патрия’ 574-СП-84): розовый с белым пятном и белыми штрихами, слабо гофрированный, фактура лепестков по плотности средняя. Соцветие очередное плотное. В соцветии 16-17 цветков, из которых одновременно раскрыты 4-5. Высота растения 95 см, длина цветоноса 50 см. Рекомендуемый шифр -345, СР.
Сеянец № 325 (‘Голд Уэйв’ 516-С-89 X ‘Долгожданный дебют’ 543-С-84): светло-лососевый с ярко-красными языками, гофрированный, фактура лепестков плотная. Соцветие очередное плотное. В соцветии 15-16 цветков, из которых одновременно раскрыты 4-6. Высота растения 140-150 см, длина цветоноса 90 см. Рекомендуемый шифр - 433, СР.
Сеянец № 327 (‘Голд Уэйв’ 516-С-89 X ‘Долгожданный дебют’ 543-С-84): розовый с молочным пятном, гофрированный, фактура лепестков плотная. Соцветие очередное плотное. В соцветии 17-18 цветков, из которых одновременно раскрыты 5-6. Высота растения 160 см, длина цветоноса 90 см. Рекомендуемый шифр - 443, Р.
Сеянец № 395 (‘Си Фоум’ 500-РС-80 X ‘Медовый Спас’ 327-С-97): светло-сиреневый с малиновым пятном, гофрированный, фактура лепестков по плотности средняя. Соцветие очередное плотное. В соцветии 10-12 цветков, из которых одновременно раскрыты 3-4. Высота растения 90 см, длина цветоноса 60 см. Рекомендуемый шифр - 273, СР.
Сеянец № 413 (Сеянец ‘Кудесник 478’ X ‘Вайт Фреш 400’): яркорозовый с ярко-лимонным пятном, сильно гофрированный, фактура лепестков плотная. Соцветие двухрядное плотное. В соцветии 20-22 цветка, из которых одновременно раскрыты 6-7. Высота растения 155-170 см, длина цветоноса 100-110 см. Рекомендуемый шифр - 345, П.
Выводы
1. Вне зависимости от типа скрещивания приблизительно четверть сеянцев гладиолуса гибридного (18,71 - 23,57%) сохраняет класс окраски материнского сорта. При межсортовых скрещиваниях, а также при свободном опылении степень гофрированности материнских форм наследует лишь у половины потомков (43,29% и 51,29% соответственно).
2. По количеству цветков в соцветии и по высоте растения родительские формы и сеянцы достоверно не отличаются. Длина цветоноса практически у всех потомков достоверно выше, чем у родителей. Таким образом, при искусственном перекрестном и свободном опылении гладиолуса гибридного с определенной долей вероятности можно предсказывать результат наследования основных декоративных и хозяйственно-важных признаков в семьях потомков.
3. Отбор среди сеянцев, полученных в результате свободного опыления, так же эффективен, как и среди потомков от межсортовых скрещиваний. Среди потомков от свободного опыления отобрано около 15,4% сеянцев, перспективных к присвоению статуса сорта, что сопоставимо с результатами гибридизации (15,9%).
* * *
1. Шумихин С.А., Плюснина М.А. Суточная ритмика цветения гладиолуса гибридного в условиях Предуралья // Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в начале XXI века: Материалы Всерос. конф. (Петрозаводск, 22-27 сентября 2008 г.). Ч. 6: Экологическая физиология и биохимия растений. Интродукция растений. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2008. С. 380 - 382.
2. Мурин А.В., Лысиков В.Н. Генетические основы создания исходного материала гладиолуса. Кишинев: Штиинца, 1989. 196 с.
Поступила в редакцию 12.08.09
S.A. Shumikhin, candidate of biology, associate professor M.A.Plyusnina, bachelor of biology
Gladiolus x hybridus hort. selection in the Botanical garden of the Perm State University
Results of the introductive study of Gladiolus x hybridus hort. hybrids obtained in the Botanical garden of the Perm State University are presented. Features of inheritance of decorative and economic-important signs are found out and the most interesting forms are revealed.
Шумихин Сергей Анатольевич, кандидат биологических наук, доцент, директор учебного Ботанического сада ГОУВПО «ПГУ»
Плюснина Марина Анатольевна, бакалавр биологии ГОУВПО «Пермский государственный университет»
614990, Россия, г. Пермь, ул. Букирева, д. 15 E-mail: [email protected], [email protected]
