Сравнительная оценка сортов флокса (Phlox L.) при интродукции на юге Томской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сравнительная оценка сортов флокса (Phlox L.) при интродукции на юге Томской области

Приведены результаты изучения некоторых репродуктивных характеристик, изменчивости диаметра венчика, а также устойчивости к грибным заболеваниям 22 сортов флокса, культивируемых в Сибирском ботаническом саду. Отобраны сорта с высокими показателями фертильности и жизнеспособности пыльцы, перспективные для селекционных исследований. Выявлены сорта, устойчивые к септориозу и мучнистой росе в условиях открытого грунта. Установлено, что случаи поражаемости сортов флокса септориозом и мучнистой росой не связаны между собой.

Род Флокс (Phlox L., Polemoniaceae) включает 63 вида, распространенных преимущественно на территории Северной Америки (исключение - Phlox sibirica L., обитающий в Сибири) [1].

Флоксы относятся к числу ценных, высокодекоративных культур открытого грунта, популярность которой неуклонно возрастает. Они являются прекрасным материалом для создания цветников. В культуре флокс известен с 1732 г., в России - с середины XIX в., углубленное изучение культуры началось с 1935 г. [1]. Впервые флоксы появились в садах североамериканских поселенцев в XVIII в. С появлением их в Западной Европе и продвижением культуры вглубь континента были получены сорта, способные выносить условия континентального климата, но их разнообразие существенно ограничено, а даже наиболее стойкие не реализуют все свои декоративные качества. Следовательно, актуальной задачей является создание новых, устойчивых к неблагоприятным факторам среды высокодекоративных сортов, адаптированных к почвенно-климатическим условиям конкретного региона.

Начало создания коллекции флоксов в Сибирском ботаническом саду Томского государственного университета (СибБС ТГУ) было положено А.Ф. Чигаевой в 50-х гг. ХХ в. [2]. В настоящее время коллекция флокса метельчатого насчитывает более 70 сортов отечественной и зарубежной селекции.

Цель данного исследования - сравнительный анализ некоторых декоративных и репродуктивных характеристик, а также устойчивости к грибным заболеваниям сортов флокса в условиях лесной зоны Западной Сибири в связи с перспективами их практического использования и селекции.

Материалы и методики исследования

Работа выполнена в 2007-2009 гг. в открытом грунте приоранжерейного и экспериментального участков Сибирского ботанического сада Томского государственного университета и в лабораторных условиях.

Изучение поражаемости флоксов грибными болезнями проводили в период с июня по октябрь 2008-2009 гг. Степень поражения листьев флокса определялась по общепринятой методике [9] с использованием 5-балльной шкалы. Расчёт развития болезней проводился по формуле R = (У(ab)/ Nk)Ч100%, где a - балл поражения; b - число листьев с соответствующим баллом поражения; N - общее число учетных листьев; k - высший балл шкалы, по которой проводился учет.

Статистическая обработка результатов исследования и построение графиков выполнены в программе StatSoft STATISTICA 8.0.

Результаты исследования и обсуждение

В природе цветки флокса специализированы к опылению бабочками, шмелями, некоторыми видами колибри [3]. В условиях г. Томска опылителями являются шмели рода Bombus (B hypnorum и B lucorum), а также представители отряда Lepidoptera преимущественно из родов Gonepteryx и Pieris.

Рис. 1. Диаметр цветка сортов Phlox

репродуктивный сад грунт

Средние показатели диаметра венчика различных сортов варьируют значительно: в диапазоне от 2,8 до 4,6 см. Таким образом, внутрисортовая изменчивость данного признака несущественна, а превалирует межсортовая изменчивость. Сорта с более крупными цветками (Коралловый, Успех, Привет, Комсомолка и др.) привлекают к себе основное внимание и требуют центрального места в экспозиции. Однако в настоящее время перспективным направлением селекции является выведение мелкоцветковых форм, так как они являются более стабильными, имеют более плотное и многоцветковое соцветие и их проще вписать в любой ландшафт. На основе проведенных исследований для ландшафтного дизайна рекомендовано 6 мелкоцветковых сортов коллекции: Антарктида, Фестивальный, Туман, Вечерняя звезда, Станислав парковый, Белая пирамида.

Изучение фертильности и жизнеспособности пыльцы позволяет выявить, какие сорта рациональнее использовать в селекционных исследованиях.

Пыльцевые зерна Ph paniculata многодырчатые, сфероидальные, 49,9- 55,9 мкм в диаметре. Поры округлые, 5,9-7,3 мкм в диаметре, экзина 4,3- 5,9 мкм, скульптура экзины сетчатая, ячеи округлые, стенки ячей состоят из ряда стерженьков. Установлено, что высокие показатели фертильности пыльцы (80-100%) отмечены у сортов Коралловый, Оленька, Белая пирамида и др., наиболее низкие - у сортов Николай Щорс, Юность, Вечерняя звезда и др. (рис. 2).

Максимальное прорастание пыльцы большей частью отмечено на агаре с самым высоким содержанием сахарозы (30%). Наиболее жизнеспособная пыльца у сортов флокса метельчатого Туман (98%), Станислав парковый (74%) и Оленька (71%), которые целесообразно использовать в качестве доноров пыльцы при искусственном опылении. Практически нежизнеспособна пыльца сорта Арктика, Снежок и Панама. Выявлено, что в условиях интродукции на юге Томской области практически не плодоносят такие сорта флокса, как Фестивальный и Белая пирамида. Наиболее высокие показатели семенной продуктивности и процента плодоцветения зафиксированы у сортов Николай Щорс, Румяный, Оленька, Юность и Дымчатый коралл (рис. 3-4). Семенная продуктивность сортов колебалась в пределах от 1,8 до 25,2 семян на побег.

Рис. 2. Фертильность пыльцы сортов Phlox

репродуктивный сад грунт

Таким образом, в селекционных исследованиях в качестве материнских растений перспективны сорта Николай Щорс, Румяный, Оленька, Юность и Дымчатый коралл, а в качестве донора пыльцы следует использовать сорта Туман, Станислав парковый и Оленька.

Из неинфекционных повреждений флокса в литературе описаны два - растрескивание стебля и засыхание листьев [10, 11]. Из числа инфекционных поражений флокса в литературе описываются вирусные, микоплазменные (желтуха) и грибные болезни. Наиболее известные вирусные болезни - курчавость флокса (возбудитель - вирус некроза жилок флоксов), кольцевая пятнистость (вирус черной кольчатости томатов), некротическая пятнистость (вирус огуречной мозаики), морщинистость или курчавость листьев (вирус огуречной мозаики), погремковость (вирус курчавой полосатости табака), пестролепестность (вирус мозаики резухи).

Из грибных заболеваний у флоксов наиболее распространенными являются белая пятнистость листьев, или септориоз (возбудители - грибы рода Septoria), мучнистая роса (Erysiphe cichoracearum D.C. f. flogis Jazh.), фомоз (Phoma phlogis (Roum.) Speg.). В сочетании с неблагоприятными погодными условиями могут быть опасны болезни увядания - фузариоз (виды Fusarium) и вертициллёз (Verticillium albo-atrum R. et B.).

Рис. 3. Процент плодоцветения сортов флокса метельчатого на юге Томской области

Рис. 4. Семенная продуктивность сортов флокса метельчатого на юге Томской области

Большинство находившихся под наблюдением сортов были поражены мучнистой росой, белой пятнистостью и усыханием нижних листьев. На соцветиях, кроме мучнистой росы и пятнистости, было отмечено появление серой гнили (возбудитель - Botrytis cinerea Pers.). Налёт спороношения B cinerea чаще присутствовал на отмерших цветках и бутонах, реже - на цветоножках и самых верхних листьях. Кроме того, со стеблей увядающих растений после накопления во влажной камере были выделены грибы рода Fusarium (предположительно Fusarium sporotrichioides Sherb.).

Рис. 5. Сравнительная поражаемость сортов флокса мучнистой росой в 2008 и 2009 гг.

Согласно литературным данным, белая пятнистость, или септориоз, - наиболее вредоносное и часто встречающееся заболевание флоксов. При поражении септориозом нарушается ассимиляция листьев, растения ослабевают, хуже цветут. Септориоз поражает как черенки в период их укоренения, так и взрослые растения большинства сортов. Также известно, что септориозу более подвержены сорта с розовой и малиново-красной окраской цветков, а белые флоксы страдают реже. Возбудителями белой пятнистости могут быть разные виды рода Septoria: чаще - S phlogis Saсc. et Speg., реже - S divaricata Ell. et Bv и S vogliana Sacc. et Trott. В наших исследованиях возбудитель белой пятнистости был определён как S phlogis [11, 12].

На экспериментальном участке СибБС, где флоксы каждого сорта выращивались на делянках в виде монокультуры, развитие септориоза было заметнее, чем на приоранжерейной территории, где флоксы росли более свободно, в виде ландшафтных композиций на газоне.

Рис. 6. Сравнительная поражаемость сортов флокса септориозом в 2008 и 2009 гг.

Признаки септориоза наблюдались на флоксах с самого начала вегетации. В середине июня на нижних листьях растений отмечалось появление мелких сероватых пятен округлой или неправильной формы. В дальнейшем пятна желтели и вокруг них возникала пурпурная или темно-фиолетовая кайма. Число пятен постепенно увеличивалось, они все больше сливались, а пораженные части листа отмирали. В середине пятен позже появлялись спороношения гриба (пикниды) в виде черных точек.

Таблица. Ранговая корреляция поражаемости листьев болезням

Другая важнейшая болезнь - мучнистая роса - появляется на флоксах, по литературным данным, не ранее начала августа [10]. Как правило, сначала на нижних, а потом и на верхних листьях образуется белый мучнистый налет в виде пятен, затем плотная серовато-белая пленка полностью покрывает все листья, стебли, зеленые части соцветий. В наших исследованиях массовое проявление заболевания было отмечено в сентябре.

Ввиду того, что при слабом спороношении выявить присутствие мучнистой росы в полевых учётах трудно, количественная оценка поражения флоксов мучнистой росой проводилась при лабораторном осмотре и микроскопии гербарных материалов, собранных на приоранжерейной территории СибБС.

Обработка данных с помощью метода ранговой корреляции Спирмена показала следующее:

1) такие показатели, как поражаемость сортов флокса септориозом и мучнистой росой, не связаны между собой;

2) относительная поражаемость сортов флокса септориозом на приоранжерейной территории в 2008 и 2009 гг. варьировала независимо от сорта;

3) отмеченные в 2008 г. сортовые различия в поражаемости флокса мучнистой росой подтвердились и в 2009 г., хотя уровень поражаемости большинства сортов был значительно ниже (см. рис. 5).

По-видимому, для выявления сортовой чувствительности флоксов к септориозу и мучнистой росе желательно проводить учёты поражаемости растений по каждой из инфекций в отдельности, и для получения достоверных данных требуются многолетние исследования.

Полевые наблюдения за развитием мучнистой росы на флоксах показали, что характер поражения сортов этой болезнью несколько различался. Например, у сортов Америка и Амарантовый гигант налет полностью покрывал растение, а на сорте Белая пирамида налет охватывал всё соцветие и верхние листья, но не распространялся на листья среднего и нижнего яруса. Менее восприимчивы к поражению мучнистой росой оказались сорта Бах, Станислав парковый, Дымчатый коралл, не поражался сорт Николай Щорс.

Заключение

репродуктивный сад грунт

Таким образом, можно заключить, что в условиях Томска поражаемость флоксов мучнистой росой и септориозом в определённой мере зависит от сорта, и при подборе растений для озеленения необходимо учитывать чувствительность сорта к инфекционным болезням.

Вместе с тем один и тот же сорт может быть в разной степени подвержен грибным болезням в разных условиях выращивания: при разреженной посадке кустов болезни развиваются меньше, чем при загущенном выращивании флоксов на делянках в виде монокультуры.

Литература

1.Дьякова Г.М. Флоксы. М. : Кладезь-Букс, 2009. 96 с.

2.Верещагина И.В., Рубцова В., Чигаева А. и др. Флоксы в Сибири. Новосибирск : Наука, 1969. 99 с.

3.Константинова Е.В. Флоксы. М. : Фитон+, 2002. 192 с.

4.Методические указания по семеноведению интродуцентов / под ред. акад. Н.В. Цицина. М. : Наука, 1980. 64 с.

5.Николаева М.Г., Лянгузова И.В., Поздова Л.М. Биология семян. СПб. : Изд-во НИИ химии СпбГУ, 1999. 232 с.

6.Эрдтман Г. Морфология пыльцы и систематика растений (введение в палинологию).

1. Покрытосеменные. М. : Изд-во иностр. лит-ры, 1956. 486 с.

7.Паушева З.П. Практикум по цитологии растений. М. : Колос, 1980. 304 с.

8.Голубинский И.Н. Биология прорастания пыльцы. Киев : Наукова Думка, 1974. 368 с.

Размещено на Allbest.ru