Опыт вегетативного размножения селекционных клонов Сhaenomeles Lindl. (Rosaceae) для создания устойчивого агропроизводства

Размещено на http://allbest.ru

Опыт вегетативного размножения селекционных клонов Chaenomeles lindl. (rosaceae) для создания устойчивого агропроизводства

Юлия Александровна Федулова,

Аннотация

Ключевые слова: Chaenomeles, селекционные клоны, черенкование, туманообразующая теплица

Abstract

Experience on vegetative reproduction of selection clones of Chaenomeles lindl. (rosaceae) as the basis of sustainable agricultural production

Yulia A. Fedulova' , Alla G. KuklinaLyubov P. Petrishcheva3

Введение

В современном садоводстве важное значение имеет сохранение и использование генетических ресурсов для устойчивого производства агропродукции. вегетативный аграрный черенок селекционный

При расширении ассортимента плодовых культур востребованы отборные генотипы нетрадиционных растений, адаптированных к местным климатическим условиям, наделенные декоративными качествами или высоковитаминными плодами.

Хеномелес японский, или японская айва (Chaenomeles japonica (Thunb.) Lindl ex Spach., Maloideae, Rosaceae), является ценным низкорослым декоративным кустарником, имеющим хорошую зимостойкость (рисунок 1).

а b с

Рисунок 1. Цветение хеномелеса сортов Альбатрос (а), Жар-Птица (Ь) и Мичуринское Чудо (с) в г. Мичуринске Тамбовской области

Плоды этой нетрадиционной культуры содержат витамины (таблица 1), катехины, лейкоантоцианы, флавонолы, сахара, пектины, а также органические кислоты (яблочная, хинная, янтарная, хлорогеновая и пр.), макро- и микроэлементы [3, 7-10].

Таблица 1 Характеристика плодов Chaenomeles в Мичуринске

Плоды Chaenomeles обладают лечебно-профилактическими свойствами. Они содержат биологически активные полифенолы, отличающиеся антиоксидантными и противовоспалительными свойствами, которые важны для профилактики онкологических заболеваний [11], и фосфолипиды, являющиеся гепатопротекторами [6]. Хеномелес ценят в Европе [8-10], Японии и Америке. Селекцией декоративных сортов хеномелеса занимаются в Крыму [2]; в европейской части России (также в Западной Сибири) получают плодовые сорта [7]. Плоды могут быть сырьевой основой для плодоперерабатывающей и винодельческой промышленности.

В Тамбовской области (Мичуринск) создана селекционная популяция, включающая несколько десятков продуктивных генотипов с комплексом хозяйственно важных признаков [3], среди которых 8 помологических сортов, полученных на основе японской айвы (а также родственных видов Chaenomeles), внесенных в Государственный реестр селекционных достижений Российской Федерации. Для сохранения генофонда требуются селекционные клоны, полученные при помощи вегетативного размножения. О сложностях размножения этой культуры черенками сообщается публикациях из Швеции, Латвии, Литвы и Украины [4, 8].

Апробацией приемов вегетативного размножения занимались в Мичуринске в 2006-2007 гг. [5]. Результат укоренения зеленых черенков, нарезанных в конце мае, оказался отрицательным, так как черенки были незрелыми, поэтому почернели и погибли. Более успешным был опыт укоренения полуодревесневших черенков, взятых у отборных украинских культиваров в начале июня (рисунок 2). Хотя они укоренились на 35-81%, однако многие не выдержали последующие зимний и летний периоды, из-за слабой адаптации к условиям Тамбовской области. В результате выход черенков составил в среднем 39,7%.

Рисунок 2. Диаграмма укоренения и отпада черенков, % (слева) и нарезка черенков (справа) Chaenomeles

В данной работе представлены опыты по совершенствованию приемов вегетативного размножения лучших генотипов Chaenomeles, отобранных в селекционной популяции Мичуринска Тамбовской области. Передовые сорта подвергались испытанию для целей дальнейшей сравнительной оценки, необходимой при создании базиса устойчивого производства в Центрально-Черноземном районе России с регулярным получением высоковигаминной агро продукции.

Материалы и методы исследований

Опыты по вегетативному размножению проводили летом в 2020-2021 гг. Материалом изучения служили 10 селекционных клонов Chaenomeles - Альбатрос (АЬ), Алюр (А1), Шарм (Ch), Флагман (F1), Гефест (Нр), Мичуринское Чудо (Мс), Мичуринский Витамин (Mv), Огниво (Og), Восход (Vs) и Жар- Птица (Zp), интродуцированных в питомнике Мичуринского государственного аграрного университета. В каждом варианте было по 50-100 черенков.

Посадка черенков осуществлена по схеме 10x6 см. Укореняемость черенков вычислена в программе Microsoft Excel путем нахождения среднего значения за два года испытаний. Допустимая ошибка измерений не превышает нормы (Р<5%).

Нарезку и укоренение черенков проводили в экспериментальной теплице (площадью 12 м²) в контролируемых лабораторных условиях. Пленочная теплица (рисунок 3) сконструирована из полусферического металлического профиля диаметром 2x2 см.

Сверху, для сохранности растений от солнечной инсоляции, теплица укрыта белым нетканым материалом (спанбондом), укрепленным металлическими распорками.

Почва под теплицей аллювиальная дерновая разрыхленная и выровненная [1], имеется дренажный слой из керамзита. Перед посадкой черенков в почвенный грунт вносили удобрение - нитроаммофоска (50-100г/м²). Затем досыпали речной песок, слоем 4-5 см. Для профилактики от крупных насекомых (медведки - Giyllotalpa giyllotalpa Г.) добавляли инсектицид «Ме две доке» (диазонин, 30-50 г/м²).

Рисунок 3. Теплица для укоренения черенков Chaenomeles

Теплица оборудована туманообразующей установкой, включающей трубы (толщиной 3 мм) с медными распылителями (диаметр форсунки 0,6 мм), адаптер с фильтром, насос и реле с регулируемым режимом. Очистка воды необходима, чтобы в системе не разрастались сине-зеленые водоросли. Обычный режим работы установки состоял из двух циклов: 1) подача воды в течение 7-10 сек, 2) выключение полива на 10-15 мин. Температурный режим 25-35°С. Влажность воздуха составляла 85-95%.

Результаты исследований и их обсуждение

Оптимальные сроками нарезки черенков Chaenomeles (в середине июня) совпадали с началом процесса одревеснения побегов. Крупные ростовые побеги длиной 15-20 см заготавливали утром, затем нарезали черенки (длиной 7-10 см) с двумя-тремя междоузлиями. Концы черенков обрабатывали порошкообразным биостимулятором «Корневином» (индолилмасляная кислота, 5 г/кг) с добавлением древесного угля (в соотношении 1:1). Перед высадкой черенков проводили усиленный полив в теплице (до появления капель воды на внутренней стороне спанбонда). Черенки высаживали наклонно, углубляя на 3-4 см в песок. Регулярно следили за условиями температуры и влажности в теплице.

Появление корней в массе наступило через 40-45 дней после посадки черенков. В конце июля - начале августа в теплице начали изменять температурный и водный режим. Интервал между поливами постепенно увеличивали с 25 до 45 мин. Ежедневно открывали двери в теплице, а с сентября - даже в ночное время (при температуре воздуха 12-17°С). Как показал опыт, такие закаливающие мероприятия способствовали формированию на листьях защитного кутикулярного слоя, корни приобретали вторичное строение. В октябре все укорененные черенки пересадили на доращивание в школьное отделение Мичуринского агропитомника.

Как показано на рисунке 4, укореняемость мичуринских культиваров Chaenomeles достигала 98,9% (клон Og). Выявлены селекционные клоны (А1) с низкой приживаемостью черенков (37,5%). Средняя укореняемость составила 65%. В посадках на доращивание черенков, укорененных в 2020 г., отпад в зимний и последующий летний период 2021 г. составил 8-10%. В результате выход черенков в 2020-2021 гг. был в среднем 56%.

Рисунок 4. Укореняемость селекционных клонов Chaenomeles, %

Заключение

В результате опытов по вегетативному размножению Chaenomeles проведено сравнительное испытание 10 селекционных клонов, интродуцированных в агропитомнике Мичуринского государственного аграрного университета. Апробированы оптимальные сроки нарезки полуодревесневших черенков и требуемые условия для их результативного укоренения в закрытом грунте.

Выявлено, что в мичуринской селекционной популяции растения Chaenomeles, адаптированные к условиям местного климата, вероятно, имеют больше выход укорененных черенков (до 56%), чем некоторые культивары, привезенные из украинских коллекций (39%).

Установлено, что на приживаемость черенков Chaenomeles в определенной степени влияют генотипические особенности селекционных клонов. Отборные культивары (Og, Mv, Vs, Zp), имеющие высокую укореняемость (70-98%) и дающие оптимальный выход укорененных саженцев, могут быть рекомендованы для создания базиса промышленной плантации.

Список источников

1. Агроэкологическая оценка агрофизических и агрохимических особенностей светло-серых поверхностно-оглеенных супесчаных почв севера Тамбовской равнины / И.М. Даутоков, Л.В. Степанцова, И.Н. Мацнев, В.Н. Красин, Г.Н. Никонова // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2020. № 4 (63). С. 91-95

2. Комар-Тёмная Л.Д. Критерии модели сорта и взаимосвязи хозяйственно-ценных признаков хеномелеса в связи с селекцией // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2019. Т. 180. № 3. С. 71-75. DOI: 10.30901/22227-8834-2019-3-71-75

3. Куклина А.Г., Комар-Тёмная Л.Д., Федулова Ю.А. Оценка новых отечественных сортов хеномелеса // Бюллетень Главного ботанического сада. 2020. № 1. Выл. 206. С. 46-56. DOT10.25791/BBGRAN.01.2020.1037

4. Меженский В.Н. Хеномелес. Москва: ACT; Донецк: Сталкер, 2004. 62 с.

5. Федулова Ю.А., Меженский В.Н., Скрипникова М.К. К вопросу вегетативного размножения айвы японской низкой в Тамбовской области // Проблемы научно-образовательной и воспитательной деятельности в биологических центрах вузов и хозяйствах зоотехнического типа. Материалы Всероссийской научно-практической конфереции. Тамбов: ТГУ им. Г.Р. Державина. 2007. С. 83-87.

6. Baranowska-Bosiacka I., Bosiacka В., Rast I, Gutowska I., Wolska I, R^bacz-Maron E., Бфіа К., Jaiida К., Korbecki І, Chlubek D. Macro- and Microelement Content and Other Properties of Chaenomeles japonica L. Fruit and Protective Effects of Its

Aqueous Extract on Etepatocyte Metabolism. Biological Trace Element Research, 2017, vol. 178, no. 32, pp. 327-337. DOI: 10.107/sl2011-017-0931-4

7. Fedulova Yu.A., Kuklina A.G., Verzilin A. V. The biodiversity of production traits as the basis for selection of Chaeno- meles Lindl. in Tambov region. IOP Conference Series: Earth and Environmental Sciences, 2021, vol. 845, no. 1. Article 012005. DOI: 10.1088/1755-1315/845/1/012005

8. Kauppinene S., Kviklysb D., Rumpunen K., Stanysb V., Svensson M. Propagation of Japanese Quince (Chcienomeles japonica). Chaenomeles: Potential New Fruit Crop for Northern European. Alexandria: ASE1S Press, 2003. 392 p.

9. Kuklina A.G., Fedulova Yu. A. Application of Japanese quince fruits (Chaenomeles, Rosaceae) in therapeutic and prophylactic nutrition. Agrobiodiversity for improving nutrition, health and life quality. Nitra (Slovakia), 2016, vol. 2, pp. 769-772. Режим доступа: http://ves.uniag.sk/liles/pdf/8pnibsjxdhl s8mg69m8x8w3d7vd2ed.pdf.

10. Rumpunen К., Trajkovski V., Bartish T, Garkava L., Nybom EE, Laencina J., Ros J. M., Jordan M. J., Hellin P., Tigerstedt P. M. A., Kauppinen S. et ah Domestication of Japanese Quince (Chaenomeles japonica) // Acta Horticulturae, 2000, vol. 538,no. l,pp. 345-348. DOI:10.17660/ActaHortic.2000.538.59

11. StrekM., Gorlach S., Podsedek A., Sosnowska D., Koziolkiewicz M., Hrabec Z., Hrabec Б. Procyanidin Oligomers from Japanese Quince (Chaenomeles japonica) Fruit Inhibit Activity of MMP-2 and MMP-9 Metalloproteinases // Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2007, vol. 55, no. 16, pp. 6447-6452. D01:10.1021/jf070621c

References

1. L Dautokov, I.M., L.V. Stepantsova, I.N. Matsnev, V.N. ICrasin and G.N. Nikonova. Agroecological assessment of agrophysical and agrochemical features of light gray surface gleyed sandy loamy soils in the north of the Tambov Plain. Bulletin of Michurinsk State Agrarian University, 2020, no. 4 (63), pp. 91-95.

2. Komar-Tyonmay, L.D. Criteria for the variety model and the relationship of economically valuable traits of chaenomeles in connection with breeding. Works on applied botany, genetics and breeding, 2019, vol. 180, no. 3, pp. 71-75. DOI: 10.30901/22227-8834-2019-3-71-75.

3. Kuklina, A.G., L.D. Komar-Tyonmaya and Yu.A. Fedulova. Evaluation of new domestic varieties of chaenomeles. Bulletin of the Main Botanical Garden, 2020, no. 1, issue. 206, pp. 46-56. DOL10.25791/BBGRAN.01.2020.1037.

4. Mezhensky, V.N. Chaenomeles. Moscow: AST; Donetsk: Stalker, 2004. 62 p.

5. Fedulova, Yu.A., V.N. Mezhensky and M.K. Skripnikova. On the issue of vegetative propagation of Japanese quince in the Tambov region. Problems of scientific, educational and upbringing activities in biological centers of universities and zootech- nical farms. Materials of the All-Russian scientific-practical conference. Tambov: TSU im. G.R.Derzhavin. 2007, pp. 83-87.

6. Baranowska-Bosiacka, I., B. Bosiacka, J. Rast, I. Gutowska, J. Wolska, E. Rqbacz-Maron, K. Dqbia, K. Janda, J. Kor- becki and D. Chlubek. Macro- and Microelement Content and Other Properties of Chaenomeles japonica L. Fruit and Protective Effects of Its Aqueous Extract on Hepatocyte Metabolism. Biological Trace Element Research, 2017, vol. 178, no. 32, pp. 327-337. DOI: 10.107/sl2011-017-0931-4.

7. Fedulova, Yu.A., A.G. Kuklina and A.V. Verzilin. The biodiversity of production traits as the basis for selection of Chaenomeles Lindl. in Tambov region. IOP Conference Series: Earth and Environmental Sciences, 2021, vol. 845, no. 1. Article 012005. DOI: 10.1088/1755-1315/845/1/012005.

8. Kauppinene, S., D. Kviklysb, K. Rumpunen, V. Stanysb and M. Svensson. Propagation of Japanese Quince (Chaenomeles japonica). Chaenomeles: Potential New Fruit Crop for Northern European. Alexandria: ASHS Press, 2003. 392 p.

9. Kuklina, A.G. and Yu. A. Fedulova. Application of Japanese quince fruits (Chaenomeles, Rosaceae) in therapeutic and prophylactic nutrition. Agrobiodiversity for improving nutrition, health and life quality. Nitra (Slovakia), 2016, vol. 2, pp. 769-772. Availavle at: http://ves.uniag.sk/files/pdf/8pnibsjxdlils8mg69m8x8w3d7vd2ed.pdf.

10. Rumpunen, К., V. Trajkovski, I. Bartish, L. Garkava, H. Nybom, J. Laencina, J. M. Ros, M. J. Jordan, P. Hellin, P. M. A. Tigerstedt, S. Kauppinen et al. Domestication of Japanese Quince (Chaenomeles japonica). Acta Horticulturae, 2000, vol. 538, no. l,pp. 345-348. DOI:10.17660/ActaHortic.2000.538.59.

11. Strek, M., S. Gorlach, A. Podsedek, D. Sosnowska, M. Koziolkiewicz, Z. Hrabec and E. Hrabec. Procyanidin Oligomers from Japanese Quince (Chaenomeles japonica) Fruit Inhibit Activity of MMP-2 and MMP-9 Metalloproteinases. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2007, vol. 55, no. 16, pp. 6447-6452. D01:10.1021/jf070621c.

Размещено на Allbest.ru