doi: 10.15389/agrobiology.2017.1.200rus
УДК 634.74:631.522
ОСОБЕННОСТИ РЕПРОДУКТИВНОЙ БИОЛОГИИ ЖИМОЛОСТИ СИНЕЙ
Lonicera caerulea L.
И.Г. БОЯРСКИХ
Жимолость синяя (Lonicera caerulea L. s. l., сем. Caprifoliaceae) — высокоценное ягодное растение, культура которого активно развивается в последние годы в странах с умеренным климатом. Ценность этого вида обусловлена сверхранним сроком созревания плодов, высоким содержанием витамина С и биологически активных фенольных соединений, которые широко используются в медицине, косметологии, пищевой промышленности и сельском хозяйстве. Репродуктивная способность сортов и отборных форм L. caerulea сильно варьирует в различных условиях интродукции как в России, так и за рубежом, не обеспечивая реализацию потенциальной урожайности промышленных насаждений. С целью раскрытия возможных причин снижения завязываемости плодов и их массы мы провели оценку морфологической полноценности пыльцы, самоплодности и взаимоопыляемости, а также исследовали проявления несовместимости у сортов и отборных форм этого вида. Исследовали наиболее распространенные в Западной Сибири и на северо-востоке Китая сорта жимолости синей разного эколого-географического и генетического происхождения: L. caerulea subsp. altaica (Pall.) Gladkova (syn. L. altaica Pall.), L. caerulea subsp. venulosa (Maxim.) Worosh. (syn. L. edulis Turcz. ex Freyn), L. caerulea subsp. kamtschatica (Sevast.) Gladkova (syn. L. kamtschatica (Sevast.) Pojark., L. caerulea var. kamtschatica (Sevast.) Pojark.). В полевых опытах в 1999-2002 годах на экспериментальном участке (г. Новосибирск) оценивали завязываемость плодов, их массу, семенную продуктивность, самоплодность и взаимоопыляемость у 8 сортов жимолости (Салют, Берель, Парабельская, Томичка, Памяти Гидзюка, Голубое веретено, Золушка, Камчадалка). Цитоэмбриологические исследования выполняли в 1999-2014 годах на 19 сортах, изучали продукты микроспорогенеза, выявляли нарушения мейоза. Было показано снижение фертильности пыльцевых зерен (до 0,8 %), связанное с аномалиями в мейозе у сортобразцов жимолости алтайского происхождения. Значительное варьирование завязываемости плодов (0,9-64,0 %), их массы и количества семян обусловливалось генетическим контролем реакции несовместимости при автогамии и в различных вариантах перекрестного опыления сортов жимолости синей. В качестве морфологических проявлений реакции несовместимости были выявлены аномалии роста пыльцевых трубок в тканях пестика при переопылении близкородственных сортов и автогамии. Низкое качество пыльцы у отдельных сортообразцов L. caerulea subsp. altaica и частичная несовместимость при перекрестном опылении сортов, вызванная их близкородственным происхождением, могут быть основными причинами снижения продуктивности культурных насаждений жимолости синей. Подбор сортов для совместного выращивания с учетом их генетического происхождения (из разных селекционных семей) позволит обеспечить высокую урожайность насаждений L. caerulea. Для сортов, полученных от родительской формы Старт (Голубое веретено, Синяя птица, Лазурная, Золушка, Герда, Берель), лучшими опылителями могут быть производные исходной формы Дельфин — Томичка, Парабельская, Памяти Гидзюка, Васюганская, Нарымская. При использовании в посадках высокопродуктивных сортов Бархат, Салют, Берель и гибридов с их участием, характеризующихся плохим качеством пыльцы, необходимо включение дополнительных сортов-опылителей.
Ключевые слова: Lonicera caerulea, стерильность пыльцы, самоплодность, самонесовместимость, взаимоопыляемость сортов, завязываемость плодов, семенная продуктивность, пыльцевые трубки.
FEATURES OF Lonicera caerulea L. REPRODUCTIVE BIOLOGY
I.G. Boyarskikh
Blue-berried honeysuckle (Lonicera caerulea L. s. L.) of the Honeysuckle family (Caprifoliaceae) is a high-quality berry plant which has been actively cultivated in recent years in various countries with temperate climate. Blue-berried honeysuckle is valued for ultraearly fruit ripening, as well as high content of antiscorbutic vitamin and biologically active phenolic compounds with antioxdidant, immunomodulating, antibacterial, antiviral, antifungal, antiallergic and other activities widely used in medicine, cosmetic surgery, food industry and agriculture. Variation of reproductive ability of L. caerulea cultivars and selections in different conditions of introduction in Russia and abroad prevents realization of potential fruitfulness of industrial plantations. For the purpose of finding out possible causes of decrease in fruit set and weight, morphological full-value of pollen, self-fertilization and interpollination were assessed, self-incompatibility of this species cultivars was studied. Blue-berried honeysuckle cultivars of various ecological-geographical and genetic origin widespread in West Siberia and north-east China were studied, which belong to the subspeciesL. caerulea subsp. altaica (Pall.) Gladkova (syn. L. altaica Pall.), L. caerulea subsp. venulosa (Maxim.) Worosh. (syn. L. edulis Turcz. ex Freyn), L. caerulea subsp. kamtschatica (Sevast.) Gladkova [syn. L. kamtschatica (Sevast.) Pojark., L. caerulea var. kamtschatica (Sevast.) Pojark.]. Self-pollination and interpollination of 8 honeysuckle cultivars (Salyut, Berel', Goluboe vereteno, Zolushka, Tomichka, Parabel'skaya, Pamyati Gidzyuka and Kamchadalka) were studied by data of field research in 1999-2002 on the experimental plot in Novosibirsk. Cytoembryologic research, including that of microsporogenesis products and possible meiosis disturbance of 19 honeysuckle cultivars, was conducted from 1999 to 2014. The results obtained showed a decrease in pollen fertility to 0.8 % connected with anomalies in meiosis. Significant variations in fruit set (0.9-64.0 %), weight and seed quantity were determined by the genetic control of self-incompatibility under self-pollination and in different variants of cross-pollination of blue-berried honeysuckle cultivars. As morphological manifestations of self-incompatibility, anomalies in growth of pollen tubes in style tissues after transpollination of closely related cultivars and autogamy were determined. The main causes of loss cultural plantations productivity of blue honeysuckle may be low pollen fertility in some cultivars L. caerulea subsp. altaica and partial self-incompatibility with the cross-pollination varieties due to their closely related origin. The cultivars for effective pollination of blue-berried honeysuckle plantations were selected (selection from different families). For varieties that are derived from the parent form Start — Goluboe vereteno, Sinyaya ptica, Lazurnaya, Zolushka, Gerda, Berel' best pollinators may be cultivars derived from the initial form of Del'fin — Tomichka, Parabel'skaya, Pamyati Gidzyuka, Vasyuganskaya, Narymskaya. It is necessary to include additional cultivars of pollinators when planting high-yielding varieties Barhat, Salyut, Berel' or new cultivars produced with their involvement which are characterized by low pollen fertility.
Keywords: Lonicera caerulea, pollen sterility, self-fertilization and interpollination cultivars, self-incompatibility, fruit set, seed production, pollen tubes.
Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, |
Поступила в редакцию |
Оформление электронного оттиска
