Сохранение, мобилизация и изучение генетических ресурсов растений

pdf-версия статьи

УДК 581.522.4:582.973(470.21)

Жизнеспособность интродуцированных растений рода Lonicera L. в Кольской Субарктике

Введение

Род Lonicera L. отличается значительным видовым разнообразием. Растения рода Lonicera L. зимостойки, устойчивы к весенним заморозкам, характеризуются ранним цветением и плодоношением, что делает жимолость ценной декоративной и ягодной культурой. Жимолость активно используется в озеленении населенных мест, являясь декоративной как во время цветения, так в период плодоношения. Жимолости дымо- и газоустойчивы, могут использоваться в групповых посадках, как солитеры и живые изгороди (Рябинина, 2008; Габибова, Асадулаев, 2008; Беляева, Гринаш, 2014; Софронов и др., 2021). Lonicera входит в состав коллекций многих ботанических садов и дендрариев (Скупченко и др., 2011; Беляева, Гринаш, 2014; Рязанская, Коробкова, 2021; Демидова и др., 2019; Фирсов, Бялт, 2017; Зарипова и др., 2022). С. П. Погиба (1987) приводит перечни видов жимолости, отличающихся высокими декоративными качествами и рекомендуемых для садоводства. Жимолость в озеленении известна благодаря ее уникальным адаптивным способностям, способна развиваться в условиях затенения, неприхотлива к почвенным условиям. Возможно семенное и вегетативное размножение черенкованием, корневой порослью (Рябова, 1980; Погиба, 1987).

Адаптационный потенциал жимолости в условиях Кольской Субарктики все еще требует детального изучения с учетом региональных природно-климатических условий.

Целью работы является оценка результатов интродукции растений рода Lonicera в Полярно-альпийском ботаническом саду-институте (ПАБСИ). В задачи исследования входило проанализировать таксономический состав коллекции жимолости, оценить жизнеспособность / перспективность интродукции жимолости в коллекции ПАБСИ.

Объекты и методы исследований

Интродукция растений рода Lonicera в ПАБСИ началась с первых лет работы сада. В 1932-1956гг (Казаков и др., 1993), испытано 113 образцов 42 таксонов жимолости (Качурина Л. И., Александрова Н. М., 1967). В 1978 г. (Каталог…, 1978) в составе коллекционного фонда 51 образец 40 таксонов жимолости. Согласно данным 1991 г. (Каталог…, 1991), 84 образца 38 таксонов жимолости включены в коллекционный фонд. В 2007 г. в составе колфонда древесных растений 42 образца 29 таксонов жимолости. В таблице 1 приведен список образцов рода Lonicera в коллекционном фонде ПАБСИ. Латинские названия растений приводятся согласно World Flora Online (2022), названия растений, отсутствующие на указанном сайте - согласно названию при поступлении в ПАБСИ.

Таблица 1. Интродуцированные растения рода Lonicera L. в коллекционном фонде Полярно-Альпийского ботанического сада-института

А – экспериментальный участок, Апатиты; К – основная территория ПАБСИ, г. Кировск; ск – семена культурного происхождения; сд – семена природного происхождения; чк – черенки культурного происхождения; чд - черенки природного происхождения; жрд – живые растения природного происхождения; репр – репродукция; неизв - неизвестно.

В коллекционном фонде ПАБСИ 16 видов, 8 внутривидовых таксонов (3 подвида, 1 разновидность, 2 формы, 2 сорта) и 2 гибрида, итого 26 таксонов. Растения содержатся на двух площадках: основная территория Сада в г. Кировск и экспериментальный участок в г. Апатиты.

Жизнеспособность оценивали по методике П. И. Лапина, С. В. Сидневой (1973). Анализировали:

1. степень одревеснения годичного побега (побег одревесневает на 100 % длины – 20 баллов (б.), на 75 % - 15 б., 50 % - 10 б., 25 % - 5 б., не одревесневает – 1 б.);

2. зимостойкость (не обмерзает – 25 б., обмерзает до 50 % годичного побега – 20 б., 50-100 % однолетнего побега – 15 б., старше 1 года побеги - 10 б., до снега – 5 б., до почвы – 3 б., вымерзает полностью – 1 б.);

3. сохранение габитуса (сохраняется – 10 б., восстанавливается – 5 б., не восстанавливается – 1 б.);

4. побегообразовательную способность (высокая – 5 б., средняя – 3 б., низкая – 1 б.);

5. прирост в высоту (ежегодный – 5 б., не ежегодный – 2 б.);

6. генеративное размножение (семена созревают – 25 б., семена созревают нерегулярно – 23 б., цветет и не плодоносит – 15 б., не цветет – 1 б.);

7. размножение в культуре (есть самосев – 10 б., искусственный посев местных семян – 7 б., естественное вегетативное размножение – 5 б., искусственное вегетативное размножение – 3 б., привлечение инорайонных семян – 1 б.).

По результатам выше приведенной оценки растения распределяются в группы в зависимости от количества набранных баллов: вполне жизнеспособные – вполне перспективные (91-100 б.), перспективные – жизнеспособные (76-90 б.), менее перспективные – менее жизнеспособные (61-75 б.), малоперспективные – маложизнеспособные (41-60 б.), неперспективные – нежизнеспособные (21-40 б.), абсолютно непригодные (5-20 б.).

В оценку способности к генеративному развитию дополнительно внесли пункт «семена созревают неежегодно» и оценили в 23 балла.

Фенологические наблюдения осуществляли по методикам Н. М. Александровой и др. (1975), Н. Е. Булыгина (1976).

Результаты и обсуждение

Обследованные образцы растений рода Lonicera распределили в группы жизнеспособности / перспективности интродукции следующим образом (табл. 2).

Таблица 2. Оценка жизнеспособности интродуцированных образцов рода Lonicera по данным визуальных наблюдений

Примечания: Степень одр Пб – степень одревеснения годичного побега; Зим - зимостойкость; Сохранение габитуса – сохранение формы роста; Пб спос – побегобразовательная способность; Прирост – прирост в высоту; Ген размн – способность к генеративному размножению; Размн в культуре - способы размножения в культуре; Баллы / ЖС – сумма баллов / группа жизнеспособности.

I группа (вполне жизнеспособные / вполне перспективные) включает в себя 12 образцов (рис. 1). Растения из указанной группы произрастают как в г. Кировск (4 образца), так и г. Апатиты (8 образцов). Растения жимолости в группе I характеризуются ежегодным приростом в высоту, полным одревеснением годичных побегов, высокой зимостойкостью, благодаря этому, образцы сохраняют жизненную форму. Крона правильно сформирована, в незначительном количестве присутствуют сухие ветви. Цветение и плодоношение наблюдается ежегодно, длительность цветения 5-10 дней, плоды удовлетворительного вида с гладкой поверхностью, без повреждений, семена вызревают нерегулярно, требуется искусственный посев семян, возможно размножение черенкованием.

Рис. 1 Образец 15К L. chamissoi.

В группу II (жизнеспособные / перспективные) включили 23 образца, 15 произрастают на экспериментальном участке, 8 – на основной территории в г. Кировск (рис. 2). Число абсолютно зимостойких образцов в группе незначительно (3 образца), слабо обмерзают 87 %, у этих образцов степень вызревания годичных побегов составляет 75 % длины. Для 74 % жимолостей из группы II характерна средняя побегообразовательная способность, жизненная форма сохраняется, возможно ее восстановление при обмерзании в неблагоприятные годы. Крона сформирована, присутствуют сухие побеги. Цветение длится 7-15 дней. Плоды гладкие, в удовлетворительном состоянии. Семена вызревают не ежегодно, для размножения необходим искусственный посев или черенкование.

Рис. 2 Образец 26К L. involucrata.

В группе III 17 образцов (менее жизнеспособные / менее перспективные), 11 образцов выращивают в г. Апатиты, 6 – в г. Кировск (рис. 3). Абсолютно зимостойкие растения в группе отсутствуют. У 1/3 образцов однолетний побег обмерзает на 50-100 %, у 2/3 – до 50 % однолетнего побега, в связи с этим жизненная форма не сохраняется у 76 % образцов. Растения способны восстанавливать жизненную форму, за исключением образцов 10А и 11А. Крона заметно угнетена, присутствуют сухие ветви, есть повреждения стволов. Длительность цветения 5-10 дней, цветение и плодоношение отмечается нерегулярно, плоды не всегда привлекательного вида, среднего или мелкого размера. Почти у половины образцов в группе III созревают семена в отдельные благоприятные годы. Размножение возможно при искусственном посеве местных или инорайонных семян, черенковании.

IV группа (маложизнеспособные / малоперспективные) включает в себя 6 образцов жимолости (4 – на экспериментальном участке в г. Апатиты и 2 – на основой территории в г. Кировск). Годичные побеги у растений в группе одревесневают на 50 % длины, в связи с чем растения слабозимостойки. Обладают низкой и средней побегообразовательной способностью. Несмотря на способность к восстановлению жизненной формы, крона растений заметно угнетена и может быть деформирована, в наличии сухие ветви и поврежденные стволы. Цветение наблюдается не ежегодно, длится до 7-8 дней. Плоды мелкие, могут быть деформированы, отмечаются редко. Семена не созревают. Для размножения необходимо привлечение семян из других районов, возможно, черенкование. В этой группе L. ferdinandii, L. hispida, L. morrowii. Образец 3А L. caerulea определен в группу маложизнеспособных растений вследствие ослабления неоднократными механическими повреждениями.

Общей чертой для площадок в г. Кировск и г. Апатиты является ранжирование групп жизнеспособности / перспективности по количеству образцов.

Рис. 3. Образец 29К L. korolkowii var. zabelii.

Ряд ранжированный в порядке увеличения количества образцов в группах для обеих площадок выглядит следующим образом: группа II (жизнеспособные / перспективные) – группа III (менее жизнеспособные / менее перспективные) – I группа (вполне жизнеспособные / вполне перспективные) – IV группа (маложизнеспособные / малоперспективные).

24 образца имеют местное происхождение: выращены из семян местной репродукции, полученных от интродуцированных растений, из черенков, взятых от интродуцентов, поступили в виде живых растений из природы. Образцы местной репродукции имеют более высокие показатели одревеснения побегов, зимостойкости. Средний балл жизнеспособности составляет 80.8. У растений, полученных из инорайонного материала, средний балл жизнеспособности немного ниже и равен 75.

В результате сравнения жизнеспособности 5 видов жимолости, представленых в ПАБСИ пятью и более образцами: L. caerulea, L. involucrata, L. nigra, L. tatarica, L. xylosteum, определили, что самый высокий средний балл жизнеспособности (87,2) имеет L. involucratа, далее, по мере уменьшения среднего балла жизнеспособности, следуют: L. caerulea (81,6), L. xylosteum (78,6), L. nigra (77,6), L. tatarica (74,1).

Изучение фенологического развития: сроки начала и продолжительность вегетации, префлоральный период и продолжительность цветения показало, что начало вегетации у изучаемых растений жимолости наблюдается с 11 мая по 7 июня. Вегетация начинается в ранние сроки (Александрова, Головкин, 1978), до 29 мая, у 71 % образцов жимолости. Для 29 % жимолостей отмечается позднее начало вегетации, эти растения растут на площадке в г. Кировск. Однако у данных образцов, несмотря на позднее начало вегетации, продолжительность ее является короткой. Всего у 73 % интродуцированных жимолостей вегетация характеризуется короткой продолжительностью.

Коллекционные растения жимолости цветут, ежегодное и нерегулярное цветение / плодоношение отмечается у 44 и 50 % соответственно. Префлоральный период средней длительности у 62 % образцов, короткий – у 33 %, при этом количество образцов жимолости с поздним началом вегетации примерно одинаково в обеих группах. Цветение длится у большей части образцов (68,7 %) в течение 6–10 дней, обилие цветение оценивается от слабого до хорошего по В. Г. Каперу (1930).

Заключение

Таким образом, интродукция растений рода Lonicera в условиях Кольской Субарктики успешна, растения зимостойки, сохраняют и способны восстанавливать жизненную форму, имеют сформированную крону, цветут и плодоносят ежегодно или нерегулярно, имеют раннее начало и короткую продолжительность вегетации. Размножение осуществляется с помощью искусственного посева семян местной репродукции и черенкованием. Растения, выращенные из исходного материала местной репродукции, имеют более высокий балл жизнеспособности по сравнению с образцами, выращенными из инорайонного материала. Наиболее жизнеспособны растения L. involucratа и L. caerulea.

Благодарности

Работы выполнены на Уникальной научной установке «Коллекции живых растений Полярно-альпийского ботанического сада-института», рег. № 499394 и в рамках темы «Коллекционные фонды ПАБСИ как основа сохранения биоразнообразия, развития биотехнологий, оптимизации условий городской среды, фитореабилитации и экологического образования», рег. номер 1021071612834-6-1.6.20.

Литература