Изменчивость отборной формы вишни войлочной (Prunus Tomentosa Thunb) в Московском регионе

On the territory of Russia felt cherry is a cultigen plant. For a long time, the selection of the best forms was carried out by seed propagation. The purpose of our study is to assess the variability and association of fruit and leaf traits in the selected form of felt cherry. The study was carried out in a private nursery "LOVe Berry" in the Moscow region on the basis of fruits and leaves. It was found that the variability of the length of the fruits is in the range from 12.59 to 16.42 mm, mainly the length of the fruit is 14.90-15.66 mm. The weight offruits varies from 1.67 to 2.64 g, the weight offruits of 2/3 of the sample volume ranges from 1.67 to 2.06 g, however, due to the presence of strong correlations with fruit width and sugar content, the regression equation was calculated, which allows predicting the change in weight during breeding programs. In general, the selective form of felt cherry is quite homogeneous - the variability of the length, width of the fruit and weight are at a very low level - 5%, and in the weight of the fruit, length and width of the leaf - at a low level (11, 12, 10%, respectively).

Keywords: felt cherry, prunus tomentosa, selected form, fruits, rootstock

Введение

Косточковые, относящиеся к роду Prunus, являются особо ценными плодовыми растениями. В России наиболее популярны и широко распространены 6 представителей рода. Вишня войлочная среди них имеет достаточно скудное распространение [1], однако на Дальнем Востоке нашей страны - наиболее популяризированное плодовое растение в садах.

Prunus tomentosa Thunb входит в состав подрода Prunus lithocerasus, представляет собой пластичный вид, возделываемый в разных странах (Китай, Корея, США, Канада, Россия) и натурализованный как лиственный кустарник с высокой экономической и декоративной ценностью [2,3]. Вишня войлочная достаточно зимостойкое растение, в период глубокого покоя может выдерживать понижение температуры до -40°С [4]. Жизненная форма представлена кустарником высотой от 1 до 3 м. [5]. Данный вид является скороплодным, при семенном размножении вступает в плодоношение на 4 год жизни, при вегетативном - на 2-3 год. У вишни войлочной отсутствует периодичность плодоношения [3], продуктивность кустарника составляет 15-18 лет. По своим биологическим особенностям вишня войлочная самобесплодна, поэтому для завязываемости плодов необходимо высаживать несколько сортов [6]. Форма плодов разнообразная, наблюдается значительный полиморфизм - от широко-округлой до удлиненно-овальной. Плоды имеют разной степени опушение. Вследствие их плотного расположения на побеге часто наблюдается невы- ровненность и присутствие вмятины сбоку [5].

Согласно исследованиям Da-Bin Jung плоды Prunus tomentosa используют в качестве антиоксиданта в традиционной медицине и, как сообщается, они обладают антимикробными свойствами [7].

Войлочная вишня активно используется в селекции клоновых подвоев для косточковых культур [8, 9]. Гибридный подвой для персика был получен в результате скрещивания P. tomentosa и P. cerasifera [10]. Подвой ВВА-1, созданный на Крымской опытно-селекционной станции, представляет собой гибрид Prunus tomentosa Thunb. и Prunus cerasifera Ehrh [11]. Однако в дополнение к своей разнообразной приспосабливаемости к различным условиям, вишня войлочная не только широко используется в качестве подвоя для черешни, персика и сливы, но также является отличным донором генов для улучшения некоторых видов Prunus [12, 13]. Также вишня войлочная служит донором устойчивости к коккомикозу [14].

Семена Prunus tomentosa обладают противовоспалительной и антиоксидантной активностью и используются в медицине [15].

Более того, плоды Prunus tomentosa обладают многими полезными свойствами, в том числе уникальным вкусом, разнообразной окраской, высоким содержанием витаминов и антиоксидантов [16].

Хотя плоды вишни войлочной можно есть свежими, они больше подходят для приготовления варенья, фруктовых соков и полезных экстрактов [17, 18].

В Государственном реестре селекционных достижений Российской Федерации зарегистрировано 18 сортов войлочной вишни [19]. Данная культура ежегодно набирает популярность как у садоводов любителей, так и в промышленном садоводстве.

Цель исследования: оценка изменчивости и сопряженности признаков плодов и листьев у отборной формы вишни войлочной

Задачи исследования:

1. Оценить границы изменчивости плодов и листьев;

2. Определить сопряженность признаков плодов и листьев;

3. Спрогнозировать количественные изменения одних признаков в зависимости от других признаков плодов и листьев.

Материалы и методы исследований. Исследование проводили в частном питомнике «LOVe Berry» в Московской области, в Дмитровском районе в 2021/2022 г. Плоды и листья собирали с пятилетних растений в третьей декаде июля. Схема посадки кустарников 1,5 х 1,5 м. Растения произрастают на суглинистой почве, рН 6,5. На территории питомника установлен дождевальный полив. В июне 2021 г. был отмечен резкий перепад температур с максимальной отметкой в дневное время +34°C и минимальной +11°C. С июня по август 2022 г. минимальная среднесуточная температура составляла + 12°C, максимальная +33°C.

Учет и наблюдения проводили согласно стандартной методике постановки опытов с плодовыми культурами [20]. Для проведения исследований рандомизировано было отобрано по 30 плодов и листьев из средней части побегов и оценены их признаки: длина плода (мм), диаметр плода (мм), масса плода (г), сахара (°Bx), длина листа (мм), ширина листа (мм). Параметры размера листьев и плода измерили электронным штангенциркулем Ada Mechanic 150 с точностью до 0,01 мм. Плоды взвесили на электронных весах марки Аква-Лаб.РФ, YA501 с точностью до 0,1 г. Для определения сахаров использовали рефрактометр AQ-REF-BRIX4 с точностью до 1°Bx.

Все расчеты выполнены в SPSS Statistics 25 на уровне значимости р=0,05. Доверительный интервал рассчитан как среднее арифметическое ±стандартное отклонение. Проверка на соответствие закону нормального распределения выполнена по методу Колмогорова-Смирнова. Коэффициенты корреляции рассчитаны методом Пирсона, для связанных признаков рассчитаны уравнения регрессии [21].

Результаты исследований и их обсуждение

Частотный анализ показал, что длина плода вишни войлочной варьирует от 12,6 до 16,4 мм, модальный интервал 14,9-15,7 мм смещен в сторону максимальных значений (рисунок 1). Модальные интервалы в выборке по диаметру и массе плодов смещены ближе к минимальным значениям признака (13,5-14,9 мм и 1,7-2,1 г соответственно). Количество сахаров в выборке преимущественно находится на уровне 13 °Bx. Однако, несмотря на визуальную асимметрию гистограмм, метод

Рисунок 1. Частотный анализ выборки вишни войлочной по признакам плода и листа

Изменчивость признаков плода находится на очень низком уровне: коэффициент вариации длины и диаметра плода составляет 5%, так же как и содержание сахаров (таблица 1). Масса плодов изменяется у 11% выборки. Низкие значения коэффициентов отмечены у длины и ширины листа (рисунок 2) - 12 и 10%.

При разработке селекционных программ необходимо учитывать наличие связанных признаков (таблица 2). Так, длина плода имеет достоверную положительную связь средней силы с шириной плода (коэффициент корреляции г=0,45) и массой плода (г=0,55). Ширина плода имеет сильную связь с массой плода (г=0,81) и с длиной плода соответственно. Масса плода также связана с содержанием сахаров (г=0,43). Между признаками листа связь сильная положительная (г=0,77).

Таблица 2Коэффициенты корреляции между признаками плода и листа вишни войлочной

Так как есть две пары признаков с сильными корреляционными связями, то можно спрогнозировать их значения путем расчета следующих уравнений регрессии:

• Масса плода = 0,21*(значение ширина плода) + 0,84*(содержание сахаров) - 2,22.

Уравнение достоверно описывает 72% связей этих признаков в выборке.

• Диаметр плода = 2,82*(значение массы плодов) + 8,86.

Качество уравнения на уровне описания связей у 65% выборки.

• Длина листа = 1,57*(значение ширины листа) + 2,35.

Уравнение описывает 59% выборки.

• Ширина листа = 0,38*(значение длины листа) + 12,00.

Уравнение описывает 59% выборки.

По данным Н.Н. Коваленко, анализ имеющихся сортов и популяций вишни войлочной показывает широкий диапазон варьирования признаков. В среднем по виду диаметр плодов колеблется от 1 до 1,5 см, масса 1,5-2,5 г. Биохимические показатели плодов имеют широкое варьирование в зависимости от формы. Суммарный процент сахара в плодах находится в пределах 7,2-13,8°Bx [3]. В проведённых нами исследованиях длина и диаметр плода варьируется в пределах 1,4-1,5 см (рисунок 3), масса плода - 2,1 г, количество сахаров в плодах в среднем составляет 13°Bx, при этом коэффициент вариации по совокупности признаков не превышает 12%, что говорит о их достаточной стабильности.

Рисунок 3. Плоды отборной формы вишни войлочной

В Приморском крае установлены следующие значения. Минимальная длина плода составляет 9 мм, максимальная - 18 мм, средняя 13,4. Диапазон варьирования по параметру диаметр плода составляет 9-19 мм, среднее значение - 14,3 мм [6].

Особое внимание заслуживает канадская селекция войлочной вишни. Согласно проведенным исследованиям Kris Prnski были выделены сорта с достаточно крупными плодами массой 4-5 г, пригодные для промышленного выращивания [22].

Заключение

Частотный анализ показал варьирование длины плода у отборной формы вишни войлочной от 12,6 до 16,4 мм, диаметру от 13,5 до 14,9 мм и массе 1,7-2,1 г. Количество сахаров у плодов на уровне 13°Bx. Параметры плодов имеют слабую изменчивость. Корреляционный анализ показал 15 связей между признаками, 5 из которых оказались достоверными. Диаметр плода сильно коррелирует с массой (г=0,81), длина листа с шириной листа (г=0,77). На основе регрессионного анализа возможно с высокой точностью определить массу плода.

Список источников