VIR

Всероссийский Институт Растениеводства им. Н.И. Вавилова

ГНУ Всероссийский Научно-Исследовательский Институт им. Н.И. Вавилова Российской академии сельскохозяйственных наук

УДК 577.21

 

М. А. Вишнякова. «Лаврами не увлекайтесь, это дешевый товар…»(роль н. и. вавилова в становлении Г. Д. Карпеченкокак руководителя генетических исследований в вир). Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 176, вып. 2. 2015. с. 131–145.

Актуальность. Статья посвящена 90-летию отдела генетики ВИР и началу работы Г. Д. Карпеченко – организатора и первого заведующего этим отделом. Под руководством Н.И.Вавилова молодой ученый не только определил идеологию генетических исследований в институте, но стал всемирно известным ученым, чьи исследования актуальны и по сей день. Объект. Основой для статьи послужила переписка между Г. Д. Карпеченко и Н. И. Вавиловым 1923–1926 гг. Результаты. Молодой ученый Г. Д. Карпеченко привлек внимание Н. И. Вавилова своими работами по отдаленной гибридизации. Н.И.Вавилов, будучи директором Института прикладной ботаники и новых культур (ИПБиНК), пригласил Г. Д. Карпеченко в свой «храм науки», когда тому было всего 26 лет. К этому времени он уже имел хорошую методологическую подготовку, определенный научный багаж, широкую генетическую эрудицию. История взаимоотношений двух великих генетиков ХХ столетия, коротко приведенная в данной статье, ограничивается периодом ноябрь 1923 г. - май 1926 г. Большую часть этого времени они были дистанционно удалены и общались посредством писем. Эти письма – яркие документальные свидетельства того, как Н. И. Вавилов помогал Г. Д. Карпеченко, не имевшему ранее опыта руководства и организационной работы, определиться в понимании задач ключевого подразделения института. Г. Д. Карпеченко, создав к этому времени межродовые гибриды Raphanobrassica (результат скрещивания растений из разных родов крестоцветных: редьки Raphanus sativus L. и капусты BrassicaoleraceaL.), склонялся к продолжению работы в этом направлении. Он изучал цитологические основы нескрещиваемости, искал пути преодоления несовместимости и тому подобное. Однако Н. И. Вавилов настаивал на развитии частной генетики и филогенетики растений в своем институте на охвате максимально возможного круга сельскохозяйственных культур. Он рассчитывал, что вновь созданный отдел генетики станет «основной методологической лабораторией, к которой могут обращаться работники по разным культурам». Не сразу пришло к Г. Д. Карпеченко понимание масштаба стоящих перед ним задач. Однако четкое видение роли своего института в развитии растениеводства страны Н. И. Вавиловым способствовало становлению молодого ученого не только как руководителя генетических исследований в ВИР, но и как крупного генетика мирового масштаба.

Ключевые слова: Н. И. Вавилов, Г. Д. Карпеченко, отдел генетики, программа генетических исследований в ВИР, стажировка, переписка 1924–1926гг.

Библ. 20.

 

УДК 581.6:502.752

 

О.В. Зеленская, В.В.Корунчикова. Дикие родичи культурных растений на территории Приазовского государственного природного заказника. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 176, вып. 2. 2015. с. 146–162.

Актуальность. Инвентаризация флоры на особо охраняемых территориях позволяет выявлять в ее составе редкие и хозяйственно-ценные виды, находящиеся в родстве с культурными растениями. Приазовский государственный природный заказник федерального значения занимает территорию 42,2 тыс. га в северо-западной части Краснодарского края и входит в водно-болотное угодье международного значения «Дельта Кубани». Флора его изучена недостаточно. Объект и метод. Флора и растительность гряд и Азовского побережья заказника стала объектом нашего исследования, которое проводилось маршрутным методом по сезонам года в течение трех лет. Результаты и выводы. Видовое разнообразие травяного покрова гряд варьировало в зависимости от рельефа и типа почвы. Растительность гряд можно отнести к луговому типу. Большую часть изученной территории занимали остепненные, засоленные и солонцеватые луга. Для участков вдоль дорог наиболее характерны были тростниково-вейниковое, пырейно-злаковое, осоково-злаковое растительные сообщества, для засоленных участков – лебедово-солеросовое. В составе флоры было зарегистрировано 29 видов диких родичей культурных растений (ДРКР) из 23 родов и 7 семейств. Наибольшее разнообразие видов представлено в семействах Fabaceae (12 видов) и Poaceae (11 видов). Изучение экологических характеристик ДРКР выявило преобладание светолюбивых растений (83%), нетребовательных к богатству почв. По отношению к субстрату растения в основном солеустойчивые, так как приурочены к засоленным и солонцеватым лугам и приморской прибрежной полосе. По практической значимости доминируют родичи кормовых растений (70%), реже встречаются пищевые (21%). Четыре вида растений применяют как лекарственные, шесть видов являются медоносами. Ранжирование видов по хозяйственной ценности и экономической значимости показало, что большинство растений (72%) относятся к первому рангу и являются культивируемыми. На территории заказника обнаружено пять редких видов растений, один из которых – катран морской (Crambe maritimeL.) – является пищевым. Популяции катрана полночленные, но плотность их низкая из-за антропогенного воздействия в приморской зоне. При выделении приоритетных к сохранению видов ДРКР на территории заказника с учетом их распространения следует отметить редко встречающиеся виды: Cmaritime, Elytrigia elongata (Host) Nevski, Beckmannia eruciformis (L.) Host и все виды рода MedicagoL.

Ключевые слова: дикие родичи, культурные растения, природная флора, популяция, редкие растения, меры охраны.

Библ. 18, табл. 2.

УДК 632.15:502.175

С. Г. Великсар, С. С. Лисник, Д. Н. Братко, С. И. Тома. Антропогенное загрязнение почвы медью и фито-ремедиационный потенциал различных сельскохозяй-ственных растений. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 176, вып. 2. 2015. с. 163–176.

Актуальность. Следствием многократного применения различных пестицидов для борьбы с болезнями и вредителями на многолетних насаждениях (сады и виноградники) является аккумуляция избыточных концентраций меди (Cu) и других тяжелых металлов в почве и в органах растений.В золе всех органов старых виноградных кустов и в почве обнаружена избыточная аккумуляция Сu, намного превышающая допустимые концентрации элемента в тканях растений. Почвы с такой высокой концентрацией меди после раскорчевки многолетних насаждений не могут быть использованы для выращивания других культур без предварительной подготовки. Материалы и методы.В условиях водной и почвенной культурыпроведено изучение некоторых морфофизиологических параметров ряда растений в видовом и сортовом аспекте, необходимых для уточнения особенностей механизмов адаптации растений при высоких концентрациях Cu и разработки способов ее фитоэкстракции. Основныерезультаты. Избыток Cu в питательной среде повышает его содержание в органах растений, препятствует транспорту Fe, Mn и Zn в надземные органы, ингибирует рост и развитие растений. Основная часть поступившей в растения меди аккумулируется в корнях. Токсичность Cu значительно более выражена в условиях водной культуры, чем почвенной, что можно объяснить высокими буферными свойствами почвы, значительным накоплением металла в корнях и слабым транспортом его в надземную часть растений. Избыток Cuприводит к изменениям в метаболизме растений: снижению количества фотосинтетических пигментов в листьях, повышению пероксидазной активности, количества пролина, появлению дисбаланса микроэлементов, следствием чего является снижение продуктивности растений. Выводы. Выявлена относительная толерантность календулы, сои и рапса к избытку Cuв среде; выделены два сорта сои, более толерантных к избытку Cu ‘Доринца’ и ‘Хорбовянка’, которые можно выращивать на почвах с повышенным содержанием меди (после раскорчевки многолетних насаждений).

Ключевые слова: антропогенное загрязнение, избыток меди, микроэлементы, фитоэкстракция.

Библ. 21, табл. 6.

УДК 581.524: 633.31(470.67)

 

М.Д.Дибиров, Е.А.Дзюбенко. Интродукционные ресурсы люцерны и перспективы их использования в горных условиях. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 176, вып. 2. 2015. с. 177–186.

Актуальность. Из ряда культивируемых видов бобовых растений большой интерес представляет люцерна, которая превосходит многие другие кормовые культуры по питательной ценности. Большие потенциальные способности люцерны пока еще недостаточно используются. Для более полной реализации потенциальной продуктивности необходимо стремиться к правильному подбору сортов и обогащению культурной флоры новыми ее представителями, а также использованию в селекции экотипов с учетом адаптации их к местным почвенно-климатическим условиям. Материалы и методы. Проведены интродукционные испытания 10 дикорастущих многолетних видов и 20 сортов культурной люцерны в экстремальных горных условиях Дагестана. Результаты и выводы. Эксперименты с многолетними видами люцерны на различных высотных уровнях показывают различие сроков наступления всех фаз генеративного развития. В результате интродукционного испытания видов и сортов люцерны в горных условиях выявлена межвидовая и межсортовая дифференциация по различным комплексам признаков. Установлено, что с набором высоты над уровнем моря увеличивается число побегов на растение, уменьшается продуктивность побега и особи, меняется форма куста от прямостоячих форм к лежачим. Выделены виды, сорта и формы люцерны, рекомендуемые как высокопродуктивные в экстремальных горных условиях выращивания. Установленные закономерности, выявленные у видов люцерны, представляют интерес для интродукционных, селекционных исследований и разработок с целью расширения исходного материала и практического использования видов и сортов.

Ключевые слова: люцерна, интродукция, продуктивность, фитомасса, виды, сорта.

Библ. 24, табл. 3.

 

УДК 581.16

 

А. А. Реут, Л. Н. Миронова. Итоги интродукции и сохранения в условиях ex situ редкого вида республики Башкортостан Paeonia hybrida Pall. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 176, вып. 2. 2015. с. 187–196.

Актуальность. В настоящее время в Республике Башкортостан реальная угроза исчезновения, если не предпринять срочных мер, существует для Paeonia hybrida Pall. Одним из перспективных способов сохранения данного растения является разведение его в условиях Ботанического сада-института Уфимского научного центра РАН (БСИ УНЦ РАН, далее БСИ). Объект.Phybrida, недавно обнаруженный на территории Башкортостана, включен в «Красную книгу РСФСР» (1988), статус 3 (R) – редкий вид. Материалы и методы. Изучение сезонного ритма растений проводили по методике Главного Ботанического Сада (ГБС). Оценку семенной продуктивности – по методике И. В. Вайнагия. Зимостойкость определяли по проценту погибших растений от общего их числа. Декоративность, а также устойчивость к болезням и вредителям – по методике государственного сортоиспытания декоративных культур. Оценку успешности интродукции – по методике Донецкого ботанического сада. В 2012–2013 годах были проведены опыты по изучению влияния минеральных удобрений (суперфосфат, хлористый калий, мочевина) и физиологически активных веществ («Завязь», «Гетероауксин», «Фэтил») на габитус и семенную продуктивность. Результаты. Пион степной цветет во второй декаде мая. Куст Phybrida компактный, высотой 25–30 см. Цветок немахровый, открытый, пурпурный, диаметром 6–8 см. По 7-балльной шкале оценки успешности интродукции вид получил 6 баллов. Анализ изменений элементов семенной продуктивности пиона под действием регуляторов роста показал, что наиболее эффективным препаратом является «Гетероауксин» (процент плодообразования возрос в 1,2; потенциальная семенная продуктивность – в 2,3; реальная семенная продуктивность – в 2,4 раза). Также эффективным, но в меньшей степени, оказался препарат «Завязь»(процент плодообразования возрос в 1,3; потенциальная семенная продуктивность – в 1,1; реальная семенная продуктивность – в 1,1 раза). «Фэтил» ингибировал процессы цветения, а также завязывания плодов и семян у Phybrida. Установлено, что в другом опыте в варианте удобрение + «Фэтил» увеличился период вегетации растений на 8–10 дней. Существенного влияния на семенную продуктивность не выявлено. Выводы. Введение в культуру в лесостепной зоне Башкортостана Phybrida перспективно. Для повышения семенной продуктивности и улучшения декоративных качеств пиона могут быть использованы минеральные подкормки и синтетические регуляторы роста.

Ключевые слова: пион степной, интродукция, фенология, морфометрия, биология цветения, семенная продуктивность.

Библ. 23, рис. 1, табл. 1.

УДК 581.6:633.1:633.854.78:634.2:635.5:575.1:581.573.4

С. K Темирбекова, Д.Д.Ван Maнсвельт. Популяционный аспект в органическом сельском хозяйстве. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 176, вып. 2. 2015. с. 197–209.

Представленное исследование посвящено доказательству важности всестороннего изучения изменчивости признаков растений в пределах их популяций. Результаты исследования служат подтверждением основных генетических принципов развития растений; знание адаптивной роли структуры экоэлементов популяции, как показано в публикации, дает возможность предположения основной стратегии размножения растений.

Различные сорта пшеницы из различных географических и экологических местонахождений были исследованы в той же самой климатической зоне. Изменчивость фенотипического состава популяций была проанализирована с использованием эффекта различных сроков посева, температурных факторов, режима освещения. Проведенное исследование популяционной структуры культурных растений позволило выявить широкий спектр изменчивости различных признаков, что может быть использовано для улучшения сортовых качеств культурных растений.

С использованием методов популяционного анализа растений любое число вариантов сочетаний различных признаков может быть проанализировано, изолировано и впоследствии использовано для усовершенствования сортов.

Ключевыке слова: популяционная структура, культурное растение, сорта, пшеница.

Библ. 37, рис. 1.

 

УДК 58.02:633.52

 

 

Н. Б. Брач, А. В. Домантович, В. А. Кошкин, А. А. Санин, Л. А. Косых. Интенсивность роста и развития линий льна с различной фотопериодической чувствительностью на широтах, традиционных для выращивания льна-долгунца и межеумка. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 176, вып. 2. 2015. с. 210–224.

35 линий генколлекции льна ВИР, различающиеся по происхождению и фоточувствительности, изучены в естественных условиях выращивания льна-долгунца (60°с.ш.) и межеумка (53°с.ш.), а также на искусственно созданном длинном и коротком (12-часовом) дне по продолжительности фаз всходы-цветение, цветение-созревание и высоте растений. Установлено, что при небольших различиях длины дня основное влияние на продолжительность фаз вегетационного периода оказывает температура воздуха. На высоту льна в аналогичных условиях кроме температуры влияет и интенсивность осадков. Кроме того, генотипы по-разному взаимодействуют с конкретными погодными условиями. Поэтому проведение географического изучения широкого разнообразия исходного материала позволит эффективнее отбирать перспективные генотипы для селекции.

Ключевые слова: лен, фоточувствительность, вегетационный период, высота.

Библ. 24, рис. 8, табл. 1.

 

УДК 577.152.193: 632.938

 

И.В. Максимов, Г.Ф. Бурханова, О.И. Кузьмина, В.А. Вахитов. Полиморфизм гена, кодирующего анионную пероксидазу пшеницы. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 176, вып. 2. 2015, с. 225–236.

Актуальность. В геномах растений пероксидазы представлены десятками изоформ и, соответственно, десятками генов. Физиологические функции пероксидаз хорошо известны. Однако взаимодействие путей реализации генетической составляющей и структуры белковой части ее молекулы и последующее проявление чувствительности к воздействию стрессовых факторов растениями пока остаются слабо изученными. Материалы и методы. Проводили анализ гомологичности структуры фрагмента гена TC151917 (код доступа AK333699.1) пероксидазы Triticum aestivum L. у разных видов пшениц. Результаты и выводы. Выявлена максимальная гомология данного участка гена анионной пероксидазы T. aestivum с таковым у T. compactum Host (97,1%) и минимальная с T. timopheevii (Zhuk.) Zhuk. (94,1%). Сравнительный анализ просеквенированного фрагмента гена пероксидазы пшеницы TC151917с данными международного генбанка других видов семейства Poaceaе Barnhart показал наибольшую ее гомологию c пероксидазами ячменя Hordeum vulgare L. (AK249487.1 – 93% и AK249784.1 – 90%), риса Oryza sativa L. (D84400 – 82%, BN000655 – 82% и В14481 – 80%), сорго Sorghum bicolor (L.) Moench (XM_002447101.1 – 80%) икукурузы Zea mays L. (NM_001147217.1 – 79% и EU974071.1 – 78%). Таким образом, подобные пероксидазы у родственных видов растений можно выделить в отдельный кластер полисахарид-специфичных изопероксидаз.

Ключевые слова: виды пшениц и эгилопс, ген пероксидазы, полиморфизм.

Библ. 30, рис. 4.