Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И РЕСУРСНАЯ ОЦЕНКА RIBES AUREUM PURSH В ПРИУРАЛЬЕ

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И РЕСУРСНАЯ ОЦЕНКА RIBES AUREUM PURSH В ПРИУРАЛЬЕ"



На правах рукописи

Гнусенкова Елена Александровна

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И РЕСУРСНАЯ ОЦЕНКА ЯІВЕв АІШЕІШ РШЭН ВПРИУРАЛЬЕ

Специальность: 03.00,05 - Ботаника

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Оренбург 2003

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении «Оренбургский государственный педагогический университет» в 2000-2003 гг.

Научвый руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Авдеев Владимир Иванович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Савин Евгений Захарович; кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Долгалев Михаил Павлович

Ведущая организация; Государственное образовательное учреждение «Оренбургский государственный университет»

Защита состоится «М» 003 г. в часов

на заседании диссертационного совета К 212.180.02 при Оренбургском государственном педагогическом университете по адресу: 460844, г. Оренбург1, ул. Советская, 19, факс (3532) 77-24-52, E-mail: root @ ospu. esoo. ru

http: // www. ospu, ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Оренбургского государственного педагогического университета

Автореферат разослан «ЛГ» г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук, доцент /у Н. И. Мушинская

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Смородина золотая Ribes aureum Pursh (сем. Gros-sulariaccae) — нн-гродуцированный в Россию к началу XX в. вид пз Северной Америки (Бахтеев, 1970). Вид обладает высокой зимостойкостью, засухо- и жароустойчивостью, поэтому особую популярность приобрел в засушливых степных и лесостепных районах (Ильин, 1995).

R. aureum хорошо переносит атмосферную и почвенную засуху и является незаменимым растением для защитного лесоразведения в качестве про- t тивоэрозионного и рекультивационного растения (Годнее, 1955; Расторгуев, 1953). Ее можно высаживать в краевых рядах полезащитных дорожных насаждений, а также в парках, скверах, В степной части Приуралья этот вид " весьма обычен по лесным полосам, в озеленении городов и населенных пунктов, на приусадебных участках. Кроме того, R. aureum используется и в декоративных целях, хорошо выдерживает условия выращивания в крупных городах и промышленных центрах, где воздух более загрязнен (Белогузов, 1968).

Среди разнообразия форм смородины золотой имеются растения, отличающиеся высокой урожайностью и хорошим качеством плодов (Семенчен- ■ ко, 1971, 1986). Ягоды смородины золотой богаты аскорбиновой кислотой, благоприятно сочетают кислоты и сахара, желто-оранжевые формы содержат провитамин А, что делает их ценным пищевым продуктом (Савельева, 1959).

Ценные биологические и хозяйственные признаки смородины золотой, слабая изученность, обусловливают актуальность се исследования с целью отбора перспективных для селекции и культуры форм. Эффективность такого отбора зависит от наличия точных методов генетической идентификации, среди которых особое место занимает метод электрофореза запасных белков семян (Конарев, 1998). На территории Приуралья (как и всей Европы) этот вид смородины возник на основе фрагмента генофонда, поэтому имело смысл сопоставить его изменчивость в Оренбуржье и на родине, в Северной Америке, методом белкового маркирования.

Цель исследования; Целью работы являлось ботани¡со-селекцноиное изучение Ribes aureum Pursh на территории степной и лесостепной зон Приуралья (Оренбургской области) для оценки ее генетического и сырьевого ресурса.

Задачи исследования:

- провести сравнительный хемотахсономический анализ некоторых видов ссм. Grossulamccae методом белкового маркирования;

- уточнить ареал R. aureum в Приураль© с экологической характеристикой условий произрастания;

- изучить формовое* разнообразие R. aureum и некоторые его биологические осоСетшости;

- дать ресурсную оценку R. aureum и выделить перспективные для селекции и культуры формы. ЦЯ6 МОХА.

¿>-хд |му**ой mfreparyV"

Положения, выносимые на защиту:

- сравнительный анализ белковых маркеров представителей сем. Grossulari-ассае;

- биология и формовое разнообразие R. aureum в условиях Приуралья;

- ареал произрастания и ресурсная оценка вида R. аигешп.

Научная новизна. В работе впервые дается электрофоретнческий анализ разных вилов сем. Grossulan ас еае и на этой основе устанавливаются их ролственные связи. Наиболее подробно описана биология R. aureum в условиях Приуралья, изучено формовое разнообразие. Уточнен ареал этого вида в Приуралье с экологической характеристикой условий произрастания.

Практическая значимость. Выявлены районы наибольшего распространения, дана ресурсная оценка насаждений, выделены селекционно ценные формы смородины золотой. Отобранные формы закреплены в коллекции Оренбургской опытной станции садоводства и виноградарства Всероссийского селекционно-технологического института садоводства и питомников волства(г. Оренбург).

Апробация работы. Материалы исследования докладывались на научной конференции профессорско-преподавательского состава и acmipairroo Санкт-Петербургского госагроуниверснтста (2002 г.); на региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Оренбургского госагроу 11 ивсрситета (2002 г.), на Международной конференции «Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий» (Оренбург, 2002 г.); на кафедре ботаники Оренбургского государственного педагогического университета (2003 г.).

По материалам диссертации опубликовано 6 научных статей.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, практических рекомендаций и приложения; в диссертации представлены таблицы, рисунки. Материал изложен на 167 страницах, список используемой литературы включает 166 источников, в том числе 32 на иностранных языках.

1. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В качестве объектов исследования были выбраны некоторые виды из подрода Ribesia (Berl.) Jancz.: Смородина красная Ribes rubrum L., популяции из Западной, Восточной Европы, Южной и Восточной Сибири; С. щетинистая R. hispidulum Pojark., популяции из Приуралья, Южного Урала; С. острая R. spicatum Robson, популяции из Северной Европы и Восточной Сибири; С. печальная R, triste Pall., популяция из Восточной Сибири; С. Мсйера R. meyeri Maxim., популяции из Средней Азии; С. Бибирштейна R. bicbersteinii Berl., популяция га Северного Кавказа; С. кислая R. acidum Turcz., популяция, из Северной Европы; С. пушистая R. pubescens Hedí., популяции из Северозападной , и Восточной Европы, Южного Урала; из подрода Eucorcosma

(Jancz.) Berger - С. черная R. nigrum L., популяции из Восточной Европы, северные и центральные районы РФ; С. мал о цветковая R. pauciflorum Turcz. ex I'ojark., популяция из Южной Сибири; С. лежачая R. procumbcns Pall., популяция с Дальнего Востока; С. Янчевского R. janczewskii Rojark., популяции из Средней Азии; ю подрода Berisia Spach - С. восточная R. orientale Dcsf., популяция из Южной Европы; С. альпийская R. alpinum L., популяппн из различных районов Евразии; С. разиоволосая - R. hctcrotrichum С. А. Меу., популяция из Средней Азии; С. волосистая R. villosum Wall., популяция in Средней Азии; С. красивая pulchellum Turcz., популяция из Южной Сибири; из иодрода Symphocalyx Berl. - С. золотая R. aureum Pursh, популяции из Северной Америки, более 250 образцов in Приуралья, Поволжья И центральных районов РФ. Кроме того, изучены спектры 16 сортов черной смородины (подрод Eucoreosma), 3 сортов белой и красной смородины (подрод Ribesia), а также образцы Крыжовника отклоненного Grassularia rcclinata (L.) Mitt, (дикорастущие формы) и сорт Розовый Ранний, К. буреинского G. burejensis (Гг. Schmidt) Berger (дикорастущие формы). Для химического анализа семян отбирали по 1-3 образна, хранящиеся в виде гербарного материала в ГБС РАИ (г. Москва).

Семена С. золотой, С. щетинистой из Приуралья и культивируемых сортов были собраны с вегетирующих растений. Семена сортов черной смородины были получены на Опытной станции виноградарства и садоводства (г. Оренбург).

Исследования проводились в 2000-2003 гг. в естественных насаждениях Оренбургской области, в лабораториях Оренбургского государственного педагогического университета (ОПТУ) if лаборатории молекулярной биологин ВШП1Р им. H. II. Вавилова (г. Пушкин). Основным метолом полевых исследований был метод биологического обследования it сравнительного анализа общего состояния, роста и плодоношения смородины золотой в различных условиях произрастания (Коровина, 1977; Корнейчук, 1993). На 15 пробных площадках проводились детальные исследования на 50-120 рецдомизирован-но отобранных растениях с дальнейшей камеральной обработкой в лабораториях ОПТУ и Оренбургского государственного аграрного университета.

Изучение биологии и формового разнообразия проводились но общепринятым методикам (Витковский, Павлова, 1970). Наиболее подробно описывали вегетативные и генеративные признаки цветка, плода, листа и др. Урожайность оценивалась в баллах и кг (Скрябина, 1978; Козьяков, Черкасов, 1983).

Изучение ареала проводились путем маршрутного обследования посадок с учетом данных Областного Комитета природных ресурсов Оренбургской области с нанесением их на карту в избранном масштабе. Учитывалась численность и плотность особей в популяциях (Козьяков, Черкасов, 1983). Запасы плодов смородины золотой но лесхозам изучались по методике А. Л. Скрябиной (1978). Одновременно с изучением формового разнообразия ви-

дов проводилось выделение и описание селекционно ценных форм (Ягудина, 1966; Лобанов, 1980; Седов, 1995).

Корневая система изучалась по методике В. Л. Колесникова (1962). Варьирование вегетативных и генеративных признаков по экологическим зонам, данные по урожайности, механическому анализу плодов смородины золотой оценивали по методике Г. Н. Зайцева (1984). Посемянный электрофо ретический анализ запасных белков в ПЛАТ проводили по общепринятой методике ISTA (Анисимова, 1988; Тарлаковская и др., 1990), Навеска семян составляла 4 мг. Экстракцию белков вели настаиванием в течение 3-16 ч при V= +4РС, Для электрофореза в каждый гелевый карман вносил» по 7 мкл полученного раствора белка. Электрофорез проводился в течение 3,5-4 часов.

У лучших селекционных форм, а также у форм из разных биотопов и с резко выделяющимися признаками (окраска плода, урожайность и др.) проводили определение содержания витамина С в свежих плодах йодометриче-ским методом в 3-кратной повтор поста (Плешков, 1976).

2. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ СЕМЕЙСТВА GROSSULARIACEAE ДС. МЕТОДОМ БЕЛКОВОГО МАРКИРОВАНИЯ

Сравнительный анализ полнпептидных спектров видов Смородины и Крыжовника показывает, что между ними различий не больше, чем между некоторыми видами Смородины. У последних спектры отличаются высокой насыщенностью компонентов, а в зоне кислых полипептидов они низкомолс-кулярны. У G. burejetisis зона основных полипептидов существенно отличается от G. reclínate, что говорит о неографической дифференциации (см. табл. 1; не изображена для компактности основная часть компонентов 7S-полипептидов). Пат и пептидный таксономический анализ подтверждает ка-риологичсские и гибридологические данные о значительной генетической близости видов Смородины и Крыжовника.

Полипептидные данные по подроду Ribesia но многом уточняют морфологические таксономические данные, маркируя географически локализованные таксоны низкого ранга. Выделяется ряд (подсекция) Vulgare Pojarle., однако ее ареал явно более обширный за счет включения, например, R. triste, Я. pubescens, R. bibersteinii, а также близкого к ним R. acidum. Первые три вида могут Сыть объединены в один вид. Ряд Rubrae Pojark. в основном представлен видом R. rubrum, тогда как R. híspídulum, с одной стороны, R. palczewskii, R. spicatum, с другой, явно образуют особый ряд родственных видов. Соответственно сборным представляется ряд Petraeae Pojark-, куда входил указанный выше R. bibersteinii. Изученные нами 3 сорта (Версальская Белая, При-гажуна и Голландская Красная) в зоне радикала имеют характерные компоненты 7S, 80, 83, 85, а также компонент 88. В подроде Berisia вид R. alpínum, занимающий обширный ареал в Нвропе и доходящий до Закавказья, является весьма полиморфным. Близки или почти идентичны виды - R. heterotrichum,

Таблица 1

Тины полнпслтвдпот состава запасных бел коп семян Смородины подрода ПисогсоБШ, 8ушрЬоса1ух и видов Крыжовника

ГЬпишш компонентов спетпмтЮО- -цячгмдиой тгате

174-

Оснаяпме. ло 22 к Л я Кисяие до 50 кПа

ч| з з15 '(»/«1«!«!«(«(«' !«(41 к.|к1 ч 1 №

Л. ШЁПОТ!

:1 1 1 N 1:1 ;1 И И! И 1 г1 111111 1 1 11| 1

Р. гаисЛчплп

1 II И II ■ 1 II II 1 1.1 1 1 1 II 1 1 ' И

К. ппхшпЬст

1 1 N И! > ] »1 м М 1 1 1>М 1 .1.1 >

К. ап сгсмзк«

1 1 1 1 ( Ь 1 ТП 1 I

1 ) 1 1 1 1 ] 1 2 1 1

И. ашеипНСск иш Ам грика, гитат Колорадо, С111А)

1 2 2 2 I 1 1 3 : 2 1 1 1

1 2 2 г 2 2 ] 2 1 г 1 1 1

Р. ашеит (Бостонная Глрогта)

1 ........ 1 Н 1 II 1 1 И 1 II i _LM.il 1 Г 1

Н.г акешп II [>1Г ур&ие, 0 ренбц>гскяя ойл)

I 1 2 2 1 1 1 г 2 1 1

2 1 2 2 1 I 1 г 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 I 2 1 1 1

1 1 I 1 1 ! 1 1 2 1 1 1

1 2 I 1 1 1 1 2 1 1

Ого$я;1тл госНпза

1 1 т 1 1 1 1 1 1

) 1 1 : * ; 1 | 1 1

1 2 ] 1 2 1 1 2

«1' ; 21 ; 1 1 1 I 1 1

О.Ьигеюнн

1 П 1 1 1 || 1 III 2 1 Г <1 1 М 1

Примечание. I - компонент слабой, 2 - сильной ишенсивности.

Тшш пол и пс плідного состава запасних белкой семян Смородини подродов Ribcsía и Berisia

ІЬтаїооі ксмітяятя ггсттія по 1(Ю-і>.ил>іпг>н вкаїе

114 - гллбу.іинм

ОсіІйМІМ?. ло 21 *Лі Кис.чие, ,io 5(1 *Д 3 П

"1 • «І '■1 »1 * -ІЗ » эаиисашви Щ

R. triste 1 1 1 1 1

1 >1 ■ 1 • 1 i 1 1 TT 1 1 * ТІШ 1 1 1 ТТЛ 1 и и

R pit?fAsln t

> 'П '1 І'П ні 1 II 1 N Г1 1 «II ...... 3 1-І 1-ГГТ1 □ □ □ 3

1 R, acüuin 1

1 1 t 'i >1 i 4 1 і 1 TT M 1 ГІІІ 11 1 »ПІ 1 Mil 1 ......II □ □

1 R. njhram 1

_ J__J : i : _ Tj.i > < 1 ra д п н 1 Д □ p]

"1 i J ' i i ¡ ; i || > 1 Ы □ ► J □ □ ta

1 R. pubescen» 1

-4- 't- r 1 -I _ ІІХ „ > ї д Д д z

■ ; 1 \\ i ІТ ■ і г □ □ з T

1 R. hiínihhim 1

I 1 >1 П! Г г 1 1 1 1 і! 1 МІМІ -1 1 1 m □ Q □ □ 11 1 !І <ff1 Г?

R. n«wri

_L 1 - ■ ■ -i 4- С______ -и 1 и ш p И P p p □

± ¡ r-ii i r-r------ □ ш □ □ □ □ □ D

1 R. sniratum 1

t 1 1 ' : 1 1 1 1 > ■ ' Г и и н Ш І 1 1 I 1 f Ш

■ •1 1 > T"----- ll : .1 1 > □ □ tü 1 1 1 i i Щ

1 R. bitbeRti-mi 1

1 ll'lh t 1 1 M 1 M 1 M ТІТі! • □1 □ П > ПГ 1 1 '1 Ц

R. oieWÍV» A

1 1 > ■ ■ > 1 II II II Mil 1 1 іМ 1 МІМ 0 □ □

1 R, abimiro 1

llHllllhll С -f- 1 -i с □

L_ _ 1 _ _í t J_L > _L . 2 J ті— і t IT • < t □

1 R. Ipctertitricbum I

С L 1 .1 1"П 1 ■! á 4 □ П П o с 1 1 M M M M 1 Г M M M M M ?l 1 II 11 L 1 1 1 С □ с □

1 R. viUkuth I

L L_ nsz С o с o с 'I 1 Li 1 1 ,1 M - с с п п о п : ¡1 г ГІ 1 .1 1 т С EjL L>]

í R. pufcbellnn 1

L. QL¡ lx: С 1 А -1 □ L 1 1 <1II LiLLi ППІІІІІІ с. 1 Ш □L Q С L: L LLL t. □

R. pulchellum. К ним явно близок R. orientale. В тоже время R. villosum резко от hi ре отличается и близок к R, meyeri (табл. 2).

Изученные виды полрода Eucorcosma отличаются довольно сложным полипептидным составом в зоне радикала (основных полипептидов). В этом подроде большой интерес представляет степень сходства самого распространенного в Евразии R. nigrum со среднеазиатским R. janczewskïi. Общими п зоне основных полипептидов у них являются компоненты в позициях 79, 81, 83,85, 87 и 90. К R. nigrum, несомненно, близки виды R. pauciflomm и R. рго-cumbcns (табл. 1).

Но структуре радикала изученные сорта черной смородины распределили на 3 группы: сорта с шестью общими компонентами (позиции 80, 82, 83, 86,88,89), к которым относятся сорта Аргазинская, Бобровая, Десерт Ольхи-ной, Купаленка; сорта с пятью компонентами (позиции 80, 82, 86, 88, 89) — Зеленая Дымка, Катюша, Куминка, Марьюшка, Подарок Куминову; сорта с четырьмя компонентами (позиции 80,82,84,86) — Плоти окистная, Пушистая, Память Мичурина, Рахиль, Голубка, Сеянец Голубки, Юрюзань. В пределах каждой группы сорта различаются в зоне кислых полипептидов. Эти данные говорят о том, что идентификация сортов черной смородины по полипептнд-ным спектрам вполне перспективна.

Изучение значительного чиста особей R. aureum по полипептидным спектрам выявило их сравнительную мономорфность, т.е. стабильность, однообразие как в пределах одного географического региона (Восточная Европа, Приуралье, Южный Урал), так и при сопоставлении с североамериканскими популяциями (табл. 1). Сравнительный анализ полипептидных спектров Смородины золотой, произрастающей на территории Оренбургского района, показывает, что исследованные черноплодные особи R. aureum по полиисптидиым спектрам довольно однородны, при сравнении с другими районами области типы иолипептидных спектров выявляют некоторые различия в положении основных полипептидов (в частности, в Акбулакском районе), что свидетельствует о полиморфизме и о географической изолированности популяций- Что касается спектров семян форм R, aureum с желтой, красной и темно-фиолетовой окраской плодов, то существенных различий с черноплодными особями не обнаружено.

3. ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СМОРОДИНЫ ЗОЛОТОЙ В ПРИУРАЛЬЕ

3.1. Экологические условия произрастания н распространения смородины золотой в условиях Оренбургской области

Оренбургская область расположена на ю1~о-востоке европейской части России. Тишгчная для области равнинность поверхности способствует развитию земледелия, большая часть территории области пригодна для выращивания смородины золотой. Оренбургская область расположена в умеренном

климатическом поясе, климат характеризуется теплым летом и холодной зимой с устойчивым снежным покровом, относительно малым количеством осадков, высокими годовыми амплитудами. Характерной чертой климата области является его засушливость. В целом, почвенные и климатические условия Оренбургской области благоприятны для роста и развития смородины золотой. Ее выращиванию способствуют продолжительные безморозный и вегетационный периоды.

На территории Оренбургской области расположены 27 лесхозов, общей площадью 517,5 тыс. га, смородиной золотой занято 2,5 тыс. га. Смородина золотая используется в Оренбуржье как агролесомелиоративное, полезащитное растение. Распространена в лесных посадках, вдоль автомобильных и железных дорог, здесь насаждения закладывались агролесомелиоративной службой железной дорога. По нашим подсчетам, их площадь составляет более 1,2 тыс. га. В главе приводится характеристика посадок смородины золотой (плошадь, состав посадок, возраст кустов, сомкнутость крон, состояние) по лесхозам. Прилагается карта произрастания Ribes aureum в Оренбургской области.

3.2, Морфологические особенности формировании куста смородины золотой

Смородина золотая — кустарник высотой обычно 2,0-2,5 м, максимально 3,0-3,2 м, состоящий в среднем из 10-30 разновозрастных ветвей, в отдельных случаях число ветвей достигает 65 шт., и отходящих от корневой шейки и подземных побегов (корневищ), с наличием большого количества почек на надземных и подземных стеблях. Листья Ribes aureum очередные, трехлопастные, по,краю - с редкими зубцами, снизу как черешки, без точечных железок, непахучие. Длина листьев на побеге колеблется от 6 до 68 мм, ширина от 8 до 80 мм. В общей массе листьев разного возраста на долю крупных, длиной свыше 20 мм, приходится 15-40%, средних, длиной от 12-20 мм, -около 50% и лишь незначительную часть составляют мелкие листья,

В данной главе рассматриваются 3 периода жизни куста (Шш, 1940): первый - период роста (первые 3-4 года); второй - период роста и плодоношения; третий — усыхання и роста.

Формирование генеративных органов смородины золотой семенного происхождения начинается у трехлетних ветвей. Первое плодоношение осуществляется на 4-й год жизни куста. Продолжительность жизни плодоносящей ветви в условиях Приуралья 7-12 лет от начала плодоношения. Рост ветвей смородины с возрастом ослабевает, пока не заканчивается образованием верхушечной смешанной почки. Молодые прикорневые побеги в год своего развития имеют бурный поступательный рост (максимально 180 см). Корневой системе свойственны двоякого рода подземные образования: настоящие корни и подземные стебли, или корневища. Основная масса корней находится в верхнем 35-40 см слое почвы. Плотность размещения подземных

стеблей в почве увеличивается за счет их бокового ветвления. Наибольшая протяженность корня в 10-летних посадках достигает 2,2 м (табл. 3). Смородина золотая способна к быстрому восстановлению надземной части при се срубке за счет спящих почек корневой шейки и подземных стеблей. При обрезке Я. аигешп с оставлением надземной части в 10 см получены в отношении роста мало отличимые данные от контрольных, следовательно, прово-Д1ггь такую обрезку кустов нецелесообразно.

Таблица 3

Строение и размещение корневой системы в почве у образцов смородины золотой в зависимости от возраста кустов

Показатель Однолетние рас- Пятилетние кус- Десятилетние

тения ты кусты ■

Глубина залегания корней, м 0,4-0,6 0,7-0,8 1,2-2,2

Радиус обхождения корней, м 0,25-0,5 2,5 2,5-3,0

Длина корней

всего, по порядкам ветвления, % 100,0 100,0 100,0

1 21,0 17,0 23,2

II 50,2 61,0 46,7

III 25,0 18,9 27,4

IV 3.8 3,1 2,7

По окраске и форме ягод Я. аигешп можно выделить четыре основных группы: кусты с черными, темно-фиолетовыми, оранжево-желтыми и красными ягодами.

3.3. Особенности цветения и плодоношении смородины золотой

В течение 2001-2003 гг. проведены наблюдения следующих фенофаз: развертывание листьев, цветение, образование завязи, одревеснение побегов, созревание ягод, пожелтение листьев, опадение листьев. Кроме того, проведены фенологические наблюдения за вегетативными и генеративными почками смородины золотой в 2001-2003 гг. в Оренбургском районе Оренбургской области.

Смородина золотая относится к раиовегсгирующим растениям, нветение начинается в первой декаде мая, а созревание ягод во второй декаде июля -первой половине августа. Плоды шаровидные, буро-красной, темно-фиолетовой или черной окраски (92-95% особей), иногда оранжево-желтой и красной (5-8%), масса одной ягоды в различных условиях колеблется от 0,2

до 1,9 г. Ягода может содержать 5-25 семян, максимально - 40 шт., минимально- 1-2 шт. Выход семян 13,3-15,5% от сырой массы ягод (табл. 4).

Таблица 4

Морфологические признаки и механический анализ плодов смородины золотой (Оренбургский район; 50 особей)

Показатель 2000 г. 2001 г. 1 2002 г.

Масса ягоды, г X±Sx 0,60±0,08 0,53 ±0,03 0,51 ±0,02

V,% 21,2 29,9 26,8

min 0,2 0,3 0,2

max 1,3 1.9 1,7

Диаметр ягоды, мм XdtSx 8,20±0,23 9Л0±0,31 б,70±0,32

V,% 20,2 24.1 34.3

min 6 3 6.7

max 18 13 12

Число семян в ягоде, шт. XiSx 9,10±0,70 9.20±0.68 9,70±1,15

V,% 53.8 52,1 84,2

min і *§ 3 1

max 18 38 40

Удельная масса семян в ягоде, % X±Sx 13,28±0,7б 13,25±0,73 15.52±0,89

V,% 40,6 39,4 40,5

min - -

max - - -

Примечание. X — среднее значение, Эх — его стандартная ошибка, V — коэффициент вариации признака; прочерк-отсутствие данных.

В данной главе приведены сведения по количеству и массе собранных в 2000-2003 гг. ягод и варьированию вегетативных и генеративных признаков по экологическим зонам. Масса ягод с одного куста различного возраста колеблется в среднем от 0,5 до 3 кг, максимальная урожайность (степные районы Оренбургской области) до 4,5-5 кг, минимальная - 0,3-0,4 кг (пойменные участки, лесостепные районы).

При созревании куст в среднем содержит 10-12% спелых ягод, 40-45% полуспелых, остальные зеленые. После трехдневного хранения пазу спелые ягоды дозревают, зеленые — загнивают. Наибольшее количество ягод сосредоточено на ветвях старше 5-ти лет. Повреждаемость смородины золотой вредителями и болезнями слабая.

3.4. Химический состав плодов

Ягоды смородины золотой — ценный пишевой продукт, богатый биологически активными веществами. Конкретных данных по химическому составу ягод в условиях Приуралья в литературе не отмечено. В связи с этим и возникла необходимость определения содержания витамина С. Наибольшее содержание аскорбиновой кислоты находится в неспелых ягодах (65,0-81,3 мг/100 г), а среди спелых желто-оранжевая форма содержит витамина С несколько большее количество (48,1—58,8 мг/100г), чем черная (38,8-50,1 мг/100 г). Витамин С довольно стойко сохраняется в сырых ягодах смородины золотой, в значительном количестве имеется и в сухих ягодах (табл. 5), Средняя масса одной ягоды колебалась у разных кустов от 0,28 до 0,74 г.

3.5. Биоресурсная оценка насаждений смородины золотой и выделение перспективных форм

Выделены и описаны формы перспективные для практического использования: высокоурожайная, масса одной ягоды колеблется от 0,3-0,5 г до 2,0 г, средняя урожайность составляет 0,9-2,9 кг, максимально 4,5-4,7 кг с куста, в засушливые годы - 0,5-1,9 кг; крупноплодная, масса одной ягоды колеблется от 0,6-0,7 до 2 г, максимально 2,1-2,7 г; скороплодная, плоды начинают созревать с 5-7 по 30 июля, ягоды мелкие; куст мощный, сжатый, снльнорос-лый, побеги толстые, изогнутые, высота 3,0 м; декоративная, кусты не нуждаются в обрезке, такие посадки смородины золотой можно использовать в виде живой изгороди; раноцветушая и поздносозревающая.

В таблице б приведены данные о запасах плодов смородины золотой по лесхозам, а также вдоль автомобильных и железных дорог. Наибольшие запасы плодов смородины золотой отмечены в Домбаровском (516,4 т), Ада-мовском (130,9 т), Акбулакском (49,6 т) лесхозах Оренбургской области, а также вдоль автомобильных и железных дорог (680,4 т). Общие запасы плодов - 1467 т.

Ягоды И, аигешп в Прнуралье обладают хорошим, довольно разнообразным вкусом. Встречаются формы с очень сладкими, кисло-сладкими и кислыми ягодами, с ароматом и без него. Варенье обладает красивым цветом, хорошими желирующими свойствами, хорошо и долго хранятся, В Оренбуржье произрастают экземпляры, приближающиеся по основным показателям к сортовым и вполне пригодные для дальнейшей селекционной работы.

Таблица 5

Содержание аскорбиновой кислоти и влаги п ягодах смородины золотой (мг/100 г)

№ п/п Образец Содержание аскорбиновой кислоты «о зонам области Влага, %

северная западная юго-западная центральная южная восточная

2002 г. 2003 г. 2002 г. 200ЇГ. 2002 г. 2003 г. 2002 г. 2001 г. 2002 г. 2003 г. 2002 г. 2003 г. 2002 г. 200} г.

1. Неспелые ягоды 72,4 783 68,6 72,8 70,1 73,1 71,8 813 67,8 70,8 65,0 68,8 - -

2. Полуспелые ягода 59,0 57,2 59,3 57,3 58,8 63,8 57,2 53,3 58,2 59,8 56,8 63,3 - -

3. Черные, спелые 43,0 483 46,0 47,8 463 50,1 40,5 43,8 423 45,1 38,8 40,1 80,8 35,1

4, Желто- оранжевые, спелые 51,2 53,8 50,8 50,3 48,8 50,1 50,3 54,2 49,9 48,1 57,2 58,8 75,0 81,8

5, Красные, спелые 30,3 31,1 30,4 28,1 313 29,8 23,9 26,8 42,6 43,1 34,8 38,1 77,6 79,1

6. Темно- фиолетовые, спелые 42,1 47,8 40,9 40,1 43,4 43,8 42,1 47,3 40,1 42,2 38,0 39,8 74,2 823

7, Черные, спелые через месяц после сбора 37,0 39,8 35,8 37,2 36,2 40,3 37,8 40,1 36,8 37,1 38,3 39,8 61,1 73,8

Таблица 6

Запасы плодов смородины золотой (в среднем за 2001- 2003 гг.)

-Vi п/п Название лесхоза Среднее чис-1 до особей ' г , ность с на 1 га, тт. | куста, кг Общие запасы плодов, т

1. Акбулакскнй 431 I 1,5 49,6

2. Домбаровский 3616 1 2,1 516,4

3. Адамове кий 1485 1 1.4 130,9

4. Орский 450 1 1,7 20.6

5, 1 Первомайский 325 1.8 13,4

б. Саракташский 485 1,5 13.1

7. Илекский 235 2.2 4,6

8. Новотроицкий 302 1.8 4,9

9. Куванлыкский 452 1.7 6,1

10. ЧернореченскиЙ 358 2.0 5.7

11. Ташлинский 482 2 2 7,4

12. Кваркенский 450 1,8 4,0

13, Краснохолмский 438 1,3 2,8

14. Бел невский 453 2,0 3,6

15. 11ономаревский 238 1,6 0,7

16. Абдулинекий 623 1.3 1.6

17. Соль-Нлепкнй 232 0,9 0,5

18, 1 Бузулукский 182 1.3 0,2

19. 1 Оренбургский 218 2,1 1 0.9

Вдоль автомобильных и железных дорог 315 1,8 680,4

1 Всего - - 1467,4

ВЫВОДЫ

I; Сравнительный анализ полипептидных спектров видов Смородины и Крыжовника показал, что между ними различий не больше, чем между некоторыми видами Смородины (общие компоненты 25, 50,53, 80,83, 85), и подтверждает кари о логические и гибридологические данные о значительной генетической близости этих родов.

2. В подродс Ribesia по структуре основных полипептидов, обособляются R, triste, R. pubescens u R. biebersteinii, четко выделяются видоспсцифич-ные компоненты в позициях 78, 80, 83 и 85. К ним близок и R. acidum. Ш

изученных образцов R. liispidulum из Приуралья и Южного Урала в зоне радикала есть два общих с R. rubrum компонента (78, 80), с R. pubesccns три компонента (78, 80, 83). Много общего у R. rubrum с R. palczewskii и R. spica-tum.

3. У изученных образцов R. alpmum характерно наличие в зоне радикала компонентов в позициях 77, 79, 83, 89. По указанной зоне полипептндов близки R. hctcrotrichum, R. pulchellum. К ним явно близок R. orientale. В тоже время среднеазиатский R. villosum резко от них отличается и близок к R. meyeri. Сопоставление спектров видов подрода Berisia с Крыжовником не даёт основания усматривать в них особой близости.

4. Изученные виды подрода Eucoreosma отличаются довольно сложным полннептилиым составом в зоне радикала. Большой интерес представляет степень сходства вида R. nigrum с видом R. janezewskii. По структуре радикала щученные нами сорта черной смородины можно распределить на 3 группы: сорта с шестью общими компонентами (позиции 80, 82, 83, 86, 88, 89), к которым относятся сорта Аргазинская, Бобровая, Десерт Ольхиной, Купаленка; сорта с пятью компонентами (позиции 80, 82, 86, 88, 89) — Зеленая Дымка, Капоша, Куминка, Марьюшка, Подарок Куминову; сорта с четырьмя компонентами (позиции 80, 82, 84, 86) — Плотнокистная, Пушистая, Память Мичурина, Рахиль, Голубка, Сеянец Голубки, Юрюзань.

5. Изучение значительного числа особей R, aureum по полнпептидным спектрам выявила их сравнительную мономорфность как в пределах одного географического реп юна, так и при сопоставлении с североамериканскими популяциями. Желтоплодные, красноплодные и особи с темно-фиолетовой окраской плодов существенно не отличается от особей с черной окраской плода,

6. Оптимальный возраст куста R, aureum 15-18 лег. В условиях систематического омоложения и полива этот возраст можно поднять до 25-30 лет. Первое плодоношение осуществляется на 4-й год жизни куста. Продолжительность жизни плодоносящей ветви в условиях Приуралья 7-12 лет от па-чала плодоношения. Рост ветвей смородины золотой в длину с возрастом ослабевает, пока не заканчивается образованием верхушечной смешанной почки. Высота куста достигает к концу жизни 2,5 -3,2 м.

7. Смород1ша золотая обладает способностью к образованию новых прикорневых ветвей и слабой побегопроизводшельной способностью, которая хорошо выражена только у центрального стебля, слабее у прикорневых ветвей последующих лет возникновения. Подземные стебли (корневища), имеют гипокотильное происхождение, стеблевую природу и образуют массу прикорневых побегов, дополнительно формирующих куст.

8. Смородина золотая способна к быстрому восстановлению надземной части при ее срубке за счет спящих почек корневой шейки и подземных стеблей. При весенней обрезке надземной части R. aureum на 2-3-Й год после посадки идет бурное образование прикорневых однолетних побегов, достигающих значительной длины к концу лета. Однако на следующий год (вто-

рой) их количество резко снижается и в целом за два вегетационных периода нарастание количества однолетних побегов и обшей суммы прироста побегов в длину у полностью обрезанных кустов лишь незначительно больше по сравнению с контрольными. Чем сильнее развито обрезанное материнское растение, т.е. чем длиннее и более мощного развития были его побеги, тем больше количество и длина вновь возннкасмых однолетних побегов в год обрезки. Развертывание листьев в первую очередь начинается у необрезанкмх кустов, с опережением на 2-4 дня по сравнению с полностью обрезанными.

9. При обрезке смородины золотой с оставлением надземной части в 10 см по силе роста получены данные мало отличимые от контрольных.

10. По окраске и форме ягод у Я. аигеиш можно выделить 4 основных группы: кусты с черными ягодами, округлой и репчатой формы; кусты с темно-фиолетовыми ягодами, удлиненно-овальной формы; кусты с оранжево-желтыми, удлиненными ягодами; промежуточная форма - кусты с красными ягодами, округлой формы или слегка удлиненные.

11. Смородина золотая относится к рановегетирующнм растениям и ее цветение начинается в первой декаде мая, а созревание ягод во второй декаде июля - первой половине августа. Плод смородины золотой - ягода, в спелом состоянии преимущественно черной или красной, оранжево-желтой и темно-фиолетовой окраски. При созревании куст в среднем содержит 10-12% спелых ягод, 40-45% полуспелых, остальные зеленые. Урожайность с одного куста различного возраста колеблется в среднем от 0,5 до 3 кг, максимальная - 5 кг, минимальная — 0,3 кг.

12. Наибольшее содержание аскорбиновой кислоты (65,0-81,3 мг/100 г) находится в неспелых ягодах, а среди спелых желто-оранжевая форма содержит витамина С несколько большее количество (48,1-58,8 мг/100 г), чем черная (38,8-50,1 мг/100 г). Средняя масса одной ягоды колебалась у разных кустов от 0,28 до 0,74 г.

13. Наибольшие запасы плодов смородины золотой отмечены в Домба-ровском, Лдамо веком, Лкбулакском лесхозах Оренбургской области, а также вдоль автомобильных и железных дорог. Общие запасы плодов составляют 1,5 тыс. т в год.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Для использования в селекции и возделывания в культуре рекомендуются отобранные 7 перспективных форм смородины золотой (высокоурожайные, крупноплодные, скороспелые и позднеспелые, декоративные и т.д.).

Рекомендуется выращивать смородину зололую на черноземах степной зоны Приуралья в силу се приспособленности к засушливым и открытым солнечным местам; необходимо осуществлять мероприятия по накоплению и сбережению влаги, а также применять органические и минеральные удобрения, Проводить ежегодно периодическую вырезку 5-7 ветвей старше 10-12-летнего возраста до полной замены старых ветвей на новые.

МАТЕРИАЛЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ОСНОВНЫХ РАБОТАХ:

1. Гнусенкова Е. А. Сравнительное изучение родов семейства ОгомЫап-асеае по поли пептидным спектрам // Научно-инфор. бюл. ВНИИР им. Н. И. Вавилова. 2003. Вып. 242. С. 76-78.

2. Гнусенкова Е. А. Смородина золотая в Оренбуржье // Плодоводство и ягодоводство России: Сб. науч. работ ВСТИСП.М., 2002. Т. IX. С. 172-175.

3. Гнусенкова Е. А. Молекулярные маркеры в систематике родов семейства Сго££и1апасеае // Сб. материалов: «Региональная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов». Оренбург: ОГАУ,2002.

С. 34-36.

4. Гнусенкова Е. А. Биоэкологические особенности ШЬев аигешп РигэЬ в Приуралье // Материалы II Международной конференции «Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий». Оренбург: ОПТУ, 2002.

С. 127-128.

5. Авдеев В. И., Гнусенкова Е. А. Материалы к биосистематике семейств ва Огоззи1апасеае ДС. // Тр. Ин-та биоресурсов и прикл. экологии. Вып. 3 Оренбург: ОГПУ, 2003. С. 63-73.

Гнусенкова Елена Александровна

биологические особенности

и ресурсная оценка швеэ лияеим риязн

в приуралье

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Подписано в печать 21.11,03. Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1,0. Печать оперативная. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме. Заказ № 1694. Тираж 100 экз.

Отпечатано в Издательском центре ОГАУ 460795, г, Оренбург, ул. Челюскинцев, 18. Тел. (3532)77-61-43

її fr І21 о о 9