Сохранение и расширение биологического разнообразия рода Lilium методами интродукции и селекции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сохранение и расширение биологического разнообразия рода Lilium методами интродукции и селекции

Н.Г. Коршикова

Приведены результаты изучения сортов и гибридов лилий (Lilium L.) селекции автора и сотрудников Всероссийского НИИ садоводства им. И.В. Мичурина, интродуцированных в Калининградскую область. Дана биоморфоэкологическая оценка 15 сортам и пяти отборным сеянцам лилий, отмечена высокая декоративность, зимостойкость к условиям возделывания. Сделан вывод о перспективности широкого внедрения изученных сортов в ландшафтное озеленение области и возделывания их с целью получения посадочного материала и срезки цветов. Отмечено, что интродукции новых сортов, гибридов и видов принадлежит важная роль в сохранении и использовании ценного генофонда рода Lilium.

Lilium L., виды, сорта, гибриды, интродукция, селекция, биоморфологические признаки, размножение

Представители рода лилия - виды, гибриды и сорта - являются излюбленной садовой культурой универсального применения вот уже многие сотни лет. на Земном шаре около 100 видов лилий, обитающих в основном в горных лесах северного полушария. В последние годы районы естественного произрастания лилий заметно сократились, и многие виды оказались на грани исчезновения из-за выкопки и сбора растений, распашки почв, увеличения сенокосов и пастбищ, нарушения условий их обитания. В нашей стране в «красную книгу РСФСР» (1988 г.) включены шесть видов лилий. Помимо сохранения видов в естественных ареалах их произрастания большое значение всегда имела интродукция видов в ботанические сады и другие научные учреждения, находящиеся в различных почвенно-климатических зонах. Сбор коллекций, их поддержание, изучение, выделение устойчивых форм, активное внедрение в озеленение - это трудоемкая и затратная работа. Многолетний опыт интродукции видов лилий и появление обширного сортимента гибридных лилий явились причинами снижения интереса к дикорастущим видам. Ещё в 1970 г. специалисты Главного ботанического сада признали, что интродукционная работа с лилиями в ботанических садах ведется главным образом с гибридными формами, с сортами, так как роль видов в промышленном цветоводстве незначительна, и преимущество должно быть отдано новым гибридным сортам [1].

Активная работа по гибридизации лилий началась с 20-х годов ХХ века. Первые гибриды имели в своем геноме наборы хромосом двух-трех видов. Каждое последующее поколение с помощью межвидовых и межсортовых скрещиваний имело все большее число видов. Сейчас Международный регистр лилий включает в себя более трех тысяч сортов. Современные сорта поражают разнообразием окрасок околоцветника (всех, кроме синего и голубого), их сочетаний, формой, размерами и ароматом. Грандиозная межсортовая гибридизация и отбор привели к получению сортов лилий, в основном приспособленных к условиям оранжереи. Производство луковиц направлено на получение посадочного материала, используемого для выгонки и получения цветов практически круглый год. Эти сорта, полученные в оранжереях и для возделывания в оранжереях, плохо выдерживают условия открытого грунта, поражаются болезнями и быстро погибают.

Опыт работы по гибридизации лилий М.Ф. Киреевой во ВНИИ садоводства им. И.В. Мичурина и наш собственный опыт [2 - 4] свидетельствуют, что получить сорта, иммунные к основным патогенам с экологической устойчивостью при возделывании в разных почвенно-климатических зонах, можно при следующих условиях:

- проводить селекционную работу в открытом грунте;

- использовать метод насыщающих скрещиваний на комплекс хозяйственно-ценных признаков;

- через три-четыре поколения осуществлять возвратные скрещивания с видами и гибридами, близкими им, чтобы не потерять те ценные качества, ради которых была начата селекционная работа.

В селекционной программе ВНИИС им. И.В. Мичурина изначально были использованы виды и гибриды лилий: Уиллмотта, одноцветной, Буша, даурской, Тунберга, луковиценосной, карликовой. Полезные качества этих видов - высокая морозостойкость, нетребовательность к почвам, стойкость к вирусным болезням и др. Использование метода географически отдаленных скрещиваний с американскими сортами повысило и разнообразило декоративность сортов. В настоящее время десятки сортов М.Ф. Киреевой и её группы сотрудников широко известны в нашей стране и за рубежом, они успешно возделываются в открытом грунте разных климатических зон. В Государственном реестре [5] из 56 представленных сортов лилий, включая зарубежные, 40 сортов селекции ВНИИС.

В 2000 г. нами была начата работа по интродукции сортов лилий ВНИИС им. И.В. Мичурина в Калининградскую область. Цель - провести сравнительное изучение сортов по комплексу хозяйственно-полезных свойств, прежде всего, по экологической устойчивости в условиях морского климата Калининградской области.

Изучение проведено по методике первичного сортоизучения интродуцированных растений с применением комплексной системы сравнительной сортооценки [6].

Для установления особенностей роста и развития лилий, характеризующих декоративные признаки и хозяйственно-биологические свойства сортов, проведены фенологические наблюдения (дата весеннего отрастания, начало цветения, конец цветения, конец вегетации).

При измерениях и учетах отмечали высоту растений, диаметр околоцветника, число цветков в соцветии, способность к вегетативному размножению.

Декоративные признаки определяли при сравнительном сопоставлении диаметра цветка, интенсивности и чистоты окраски. Во внимание были приняты текстура долей околоцветника, их длина и ширина, высота и прочность цветоноса.

Наблюдения и учеты проведены в течение 5 лет нормального цветения растений. Сорта высаживали на грядах с выравненным агрофоном, и наблюдаемые различия можно отнести к их сортовым признакам.

Данные многолетних наблюдений и измерений по 15 сортам и пяти отборным сеянцам приведены в табл. 1.

Знание особенностей развития растений в новых экологических условиях, их приспособительных возможностей позволяет разрабатывать более совершенные приёмы их выращивания, делает возможным прогнозирование успешности интродукции близких видов с целью обогащения ассортимента декоративных растений, применяемых в озеленении и промышленном цветоводстве. Известно, что при интродукции могут претерпевать существенные изменения анатомические, морфологические и другие признаки, определяющие устойчивость растений [7].

Изученные сорта имеют разнообразные по окраске околоцветники: желтые, красные, розовые, кремовые. Форма околоцветника варьирует от широкочашевидной до звездчатой. Все рассмотренные сорта отличаются крупными околоцветниками от 12 до 15 см в диаметре. Это положительное качество, так как более крупные цветки создают больший декоративный эффект. Число цветков в соцветии от пяти до 15. По высоте растения среднерослые - 60-85 см (Ирония, Эмилия и др.) и высокорослые - 100-110см (Ольга, Полина, Виринея).

По срокам цветения изученные сорта можно разделить на две группы:

- среднеранние - Оперетта, Полина, арабеска, Палитра;

- средние - все остальные.

Способность к вегетативному размножению - важное свойство, свидетельствующее об адаптивности конкретных видов и форм растений в новых условиях. В этом исследовании дана оценка способности изученных сортов лилий к вегетативному размножению. Принимались во внимание, прежде всего наиболее продуктивные, быстрые и простые способы, такие как размножение бульбами и чешуями.

В пазухах верхних запасных чешуй равнобоких слабоасимметричных луковиц лилий в благоприятных для растений условиях закладывается не одна, а чаще две и иногда больше почек возобновления, из которых вырастают новые луковицы. Через 3-5 лет на месте одной образуется гнездо луковиц, где каждая формирует свой генеративный побег. Путем деления гнезда по числу цветоносных побегов на отдельные луковицы происходит омоложение луковиц, где каждая формирует свой генеративный побег. При таком способе вегетативного размножения с соблюдением сроков деления и пересадки луковиц лилии постоянно находятся в генеративном возрастном состоянии. На подземной части побега лилии в течение вегетационного периода образуются надлуковичные детки-луковички (рис.1).

Исследования нескольких сортов по репродуктивной способности показали, что сорта и гибриды очень сильно отличались по этому признаку. наиболее продуктивными оказались отборные сеянцы 10-9, 9-5, а также сорта Танаис, Палитра. Средние по продуктивности - отборные сеянцы 13-1, 13-2 и сорта Оперетта, Полина. Меньшие значения показали сорта Утренняя звезда, Арабеска, Ольга.

К быстрому и достаточно простому способу вегетативного размножения относится способ размножения луковичными запасающими чешуями, основанный на способности отдельных чешуй во влажных теплых условиях образовывать луковицы-детки в основании чешуй. От одной чешуи можно получить от двух-трех до девяти луковичек. Коэффициент размножения лилий при этом способе зависит от числа чешуй, слагающих луковицу.

Рис. 1. Репродуктивная способность образования дочерних луковиц и деток

лилия бульбоносность репродуктивный

Таблица 2. Результаты размножения лилий чешуеванием

Чешуевание проводили в феврале, чешуйки взяли от луковиц, хранившихся после выкопки в октябре в холодильнике. Ежемесячно проводили визуальный анализ хода образования молодых луковичек на чешуйке, отбраковывая сгнившие чешуйки. Результаты этого эксперимента представлены в табл. 2.

Анализируя материалы, видим, что в среднем на чешуйке образуется от одной до четырех луковиц. размер луковичек колеблется от 0,4 см у сеянца 10-9 до 1,9 см у сорта Полина. Средние размеры луковичек наблюдались у сортов Ольга, Оперетта, Танаис, Арабеска и у отборных сеянцев 13-2, 13-1, 9-5. Наиболее высокой репродуктивной способностью отличались чешуйки у сорта Полина, средние результаты показали Танаис, Ольга и ОС 13-2. Очень мелкие луковицы в малом количестве имели место у ОС 10-9.

У большинства изученных сортов в пазухах ассимилирующих листьев и прицветников побега возобновления формируются более или менее крупные луковицы-детки (почки), или бульбы, при укоренении которых можно быстро размножить соответствующие сорта.

В результате исследования сорта распределились на две группы: лилии, образующие и не образующие бульбы.

Бульбоносные сорта различались по количеству и размеру бульб (табл.3 и рис.2). Больше всего бульб образовывалось у сорта Наина, среднее значение показали сорта Юлия, Ольга, Лионелла, Утренняя звезда, Болгария, Ксения, Оксана, Сибирячка, менее - на отборном сеянце 9-3 и сортах Малиновка, Мечта. размер бульб колебался от 0,5 см у сортов Болгария, Юлия и у отборного сеянца 9-3 до 1,1 см у сорта Наина. Крупные бульбы были у сорта Волхова, Наина, Малиновка, средние - у сортов Утренняя звезда, Сибирячка, Ольга, Оксана, Мечта. Мелкие бульбы образовывались у сортов Ксения, Болгария, Юлия, Лионелла и у отборного сеянца 9-3.

Таблица 3. Сортовые особенности лилий по признаку бульбоносности

Рис. 2. Сравнительная характеристика сортов по признаку бульбоносности

Таким образом, из вышеописанных вегетативных способов размножения лилий к самым быстрым, продуктивным относится размножение бульбами и чешуями, коэффициент размножения при которых зависит от биоморфологических особенностей конкретных сортов, а именно: числа ежегодно возобновляющихся чешуй, числа и размера бульб. наиболее высокий коэффициент размножения имеют сорта Наина, Сибирячка, Оксана, Ксения, Болгария.

Изучение устойчивости к комплексу неблагоприятных факторов среды при интродукции включает в себя как обязательную составную часть оценку устойчивости растений к вредителям и болезням. Основные грибковые болезни лилий во всем мире - серая гниль (ботритиоз) и луковичная гниль (фузариоз). Наш опыт возделывания лилий свидетельствует о том, что при благоприятных для развития болезни условиях (высокая влажность, умеренно-теплая температура, засоренность и загущенность посадок, выращивание на одном месте более трех лет) лилии в средней степени подвержены этим болезням. Для улучшения фитосанитарного состояния почв и посадок лилий следует строго соблюдать все необходимые агротехнические приемы.

В заключение следует отметить, что в результате опыта работы по интродукции и селекции лилий установлена необходимость сохранения и использования в селекции дикорастущих видов и их гибридов. Активное использование видов в гибридизации поможет сохранить их геномы в различных комбинациях новых гибридных форм и расширит биологическое разнообразие рода лилия.

Изученные в условиях калининградской области сорта и гибридные сеянцы были созданы в условиях континентального климата Центральной Черноземной зоны. В новых условиях морского климата они оказались достаточно устойчивыми при возделывании, имели высокую декоративность, продолжительный период цветения (15-20 дней), высокую зимостойкость, хорошее вегетативное размножение.

Изученные сорта перспективны для ландшафтного озеленения садов и парков, для приусадебного садоводства, для получения срезанных цветов. Эти сорта и гибридные формы представляют собой ценный генофонд, сохранение которого необходимо для расширения селекционной работы с целью создания новых сортов, более приспособленных к меняющейся экологической обстановке.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ литературНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Зайцева Е.Н. Интродукция лилий в Главном ботаническом саду/ Е.Н. Зайцева, Ф.М. Железняк// Бюл. Гл. бот. сада - 1979. - Вып. 112. - С. 3-9.

2. Лилии. Результаты и перспективы селекции лилий во ВНИИС им. И.В. Мичурина / М.Ф. Киреева, Н.Г. Коршикова, Н.В. Иванова, В.В. Мартынова и др. - Тула, 1992. - С. 15-17.

3. Коршикова Н.Г. Создание новых генотипов лилий с помощью межвидовой гибридизации/ Н.Г. Коршикова// Пятый съезд ВОГИС: тезисы докладов.- М., 1987.

4. Коршикова Н.Г. Изучение степени совместимости видов лилий с целью создания селекционной программы / Н.Г. Коршикова // Актуальные проблемы сельского хозяйства: сборник научных трудов/ КГТУ.- Калининград, 2001.- С. 231-238.

5. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Госкомиссия РФ по испытанию и охране селекционных достижений. - М., 1994. - С. 152-153.

6. Былов В.Н. Основы сортоизучения и сортооценки декоративных растений при интродукции / В.Н. Былов // Бюл. ГБС АН СССР. - М., 1971.- Вып. 81. - С.- 69-77.

7. Соболевская К.А. Пути и методы интродукции растений природной флоры в Сибири /К.А. Соболевская // Интродукция растений Сибири. - Новосибирск: Наука, 1977.- С. 3-28.

Таблица 1. Описание сортов и отборных сеянцев лилий

Размещено на Allbest.ru