CC BY
86
ЮГ РОССИИ: ЭКОЛОГИЯ, РАЗВИТИЕ Том 10 N 4 2015
SOUTH OF RUSSIA: ECOLOGY, DEVELOPMENT Vol.10 no.4 2015
ЭКОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
ECOLOGY OF PLANTS
О
Экология растений / Ecology of plants Оригинальная статья / Original article УДК 582.971.1:631.524 DOI: 10.18470/1992-1098-2015-4-101-110
РОЛЬ АБИОТИЧЕСКИХ И БИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В СОРТОИЗУЧЕНИИ ВЕЙГЕЛЫ (WEIGELA THUNB., CAPRIFOLIACEAE)
Александра В. Савенко*, Сусанна С. Чукуриди
кафедра ботаники и кормопроизводства, Кубанский государственный аграрный университет, Краснодар, Россия, [email protected]
Резюме. Цель. Успех интродукции растений зависит от их жизнеспособности и адаптации в новых условиях существования. Целью наших исследований являлось выявление экологических характеристик сортов вейге-лы для расширения ассортимента декоративных растений в условиях урбоэкосистемы города Краснодара. Мы проанализировали толерантность сортов вейгелы к температурному режиму региона интродукции, исследовали комплекс биотических факторов, влияющих на рост и развитие указанных растений, а также изучили морфологические особенности пыльцы и пыльцевую продуктивность цветков вейгелы. Методы. Оценка устойчивости сортов вейгелы к комплексу абиотических и биотических факторов проводилась как в полевых, так и в лабораторных условиях с учетом рекомендаций для декоративных кустарников. Результаты. Изученные сорта вейгелы обладают достаточной экологической валентностью к силе воздействия в районе интродукции максимальных и минимальных температур воздуха. Наиболее устойчивы против комплекса летних стресс факторов сорта вейгелы ‘Candida’, ‘Nana Variegata’, ‘Olimpik Flame’, ‘Red Рппсе'. Наиболее жаростойкие сорта - Nana Variegata’ и ‘Olimpik Flame’. Самые зимостойкие сорта ‘Candida’ и ‘Red Рrince’, наименее зимостойкий сорт - ‘Nana Purpurea’. Наиболее морозоустойчивый сорт - ‘Candida’. Сорт ‘Nana Variegata’ формирует наибольшее количество фертильных пыльцевых зерен. Наименьшее количество фертильной пыльцы формируется на сорте ‘Nana Purpurea’. Заключение. Данные исследования позволяют заключить, что все изученные сорта вейгелы характеризуются высокой степенью адаптации и заслуживают широкого распространения в садах и парках города Краснодара.
Ключевые слова: Жимолостные, вейгела, сорта, адаптация, город Краснодар, засухоустойчивость, зимостойкость, вредители растений, опыление, пыльцевое зерно.
Формат цитирования: Савенко А.В., Чукуриди С.С. Роль абиотических и биотических факторов в сортоизучении вейгелы (Weigela Thunb., Caprifoliaceae) // Юг России: экология, развитие. 2015. Т.10, N4. C.101-110. DOI: 10.18470/1992-1098-2015-4-101-110
ROLE OF ABIOTIC AND BIOTIC FACTORS IN RESEARCH OF VARIETES OF WEIGELA (WEIGELA THUNB., CAPRIFOLIACEAE)
Alexandra V. Savenko*, Susanna S. Chukuridi
Department of Botany and forage production, Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia, [email protected]
Abstract. Aim. The success of the introduction of plants depends on their vitality and adaptation to the new conditions of existence. The aim of our study is to identify environmental characteristics of varieties of Weigela to extend the range of ornamental plants under urban ecosystem of Krasnodar. We have analyzed the tolerance of varieties of Weigela to the temperature regime in the introduction region, we explored the complex biotic factors influencing the growth and development of these plants, and also studied the morphological characteristics of pollen and pollen productivity of Weigela flowers. Methods. Evaluation of resistance of varieties of Weigela to a complex of abiotic and biotic factors has been conducted in the field and in the laboratory, taking into account recommendations for ornamental shrubs. Results. Studied Weigela varieties have enough ecological valence to the force of impact of the maximum and minimum air temperatures in the area of the introduction. The most resistant to the complex of summer stress factors are the following varieties of Weigela: ’Candida’, ’Nana Variegata’, ’Olimpik Flame’, ’Red Rrince’. The
101
ЮГ РОССИИ: ЭКОЛОГИЯ, РАЗВИТИЕ Том 10 N 4 2015
SOUTH OF RUSSIA: ECOLOGY, DEVELOPMENT Vol.10 no.4 2015
ЭКОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
ECOLOGY OF PLANTS
О
most heat-resistant varieties are 'Nana Variegata' and 'Olimpik Flame'. The most winter-hardy varieties are 'Candida' and 'Red Rrince', less winter-hardy variety is 'Nana Purpurea'. The most cold-resistant variety is 'Candida'. 'Nana Variegata' produces the highest number of fertile pollen grains. The smallest amount of fertile pollen is formed by 'Nana Purpurea'. Main conclusion. These studies allow us to conclude that all the studied varieties of Weigela are characterized by a high degree of adaptation and deserve widespread use in gardens and parks of the city of Krasnodar.
Keywords: honeysuckle family, Weigela varieties, adaptation, Krasnodar, drought resistance, winter hardiness, plant pests, pollination, pollen grain.
For citation: Savenko A.V., Chukuridi S.S. Role of abiotic and biotic factors in research of varietes of weigela {Weigela Thunb., Caprifoliaceae). South of Russia: ecology, development. 2015, vol. 10, no. 4, pp. 101-110. {in Russian) DOI: 10.18470/1992-1098-2015-4-101-110
ВВЕДЕНИЕ
На сегодняшний день парки и скверы города Краснодара характеризуются ограниченным видовым составом древесных растений. Между тем, в ботанических садах интродуцирован ряд новых видов, которые отличаются высокими показателями декоративности и устойчивости к городским условиям и представляют большой интерес для введения в культуру. В их числе красиво-цветущие кустарники рода вейгела( Weigela Thunb.).
Род вейгела включает 15 видов краси-воцветущих кустарников, ареал которых полностью локализован в Восточной и ЮгоВосточной Азии (от Южных Курил, берегов Охотского моря и Буреинского нагорья до юго-западного Китая), в том числе один вид произрастает на острове Ява [1]. Вейгела -однодомный листопадный прямостоячий кустарник, не образующий столонов. Относится к семейству Жимолостных (Caprifoliaceae). Куст раскидистый, от 0,5 до 2 м высотой и приблизительно такого же диаметра. Ветвление симподиальное. Листья мезоморфные, простые, короткочерешчатые, по краям пильчатые, супротивные, от традиционных зеленых до темно-пурпурных. Цветки обоеполые, крупные, трубчатоколокольчатые. По окраске фиолетоворозовых оттенков, но иногда могут быть белыми или кремовыми, одиночные или со-
браны по 2-6 штук в пазухах одной-двух верхних пар листьев в виде метельчатых соцветий. Плоды - деревянистые, циллин-дрические коробочки, раскрывающееся двумя створками [2].
В условиях урбанизации интродукция растений имеет исключительное значение для создания искусственных экосистем с целью оздоровления окружающей среды, обеспечения экологически чистой продукцией, экологической безопасности, сохранения биоразнообразия. При интродукции и акклиматизации древесных растений основным моментом, определяющим возможность произрастания новых видов, является соответствие экологических факторов этого района биологическим требованиям вводимой породы [3].
Комплексным показателем, дающим наибольшие представления об успешности интродукции, является показатель адаптации вида, определяемый через оценку реакции растений на отдельные группы факторов: морозоустойчивость, зимостойкость,
засухоустойчивость, устойчивость к действию биотических факторов. В то же время немало важно учитывать сохранение в процессе адаптации в новых условиях декоративных признаков (размер, форма кроны, характер цветения и т.д.), представляющих для озеленения главную ценность [4,5].
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИИ
Объектом исследований являлась коллекция сортов вейгелы в питомнике «Садовый центр» при Северо-Кавказском зональном научно-исследовательском институте садоводства и виноградарства. Интродукция вейгелы в «Садовом центре» ведется с 2003 года и насчитывает на сегодняшний день 2 вида - вейгела цветущая (W. florida) и
вейгела гибридная (W. hybrida) - и 6 сортов (W. florida ‘Nana Variegata’,W. florida ‘Nana Purpurea ’, W. hybrida ‘Bristol Ruby ’, W. hybrida ‘Candida ’, W. hybrida ‘Olimpik Flame ’, W. hybrida ‘RedPrince’)
Жизненная форма всех изученных сортов - листопадные кустарники. По габитусу - это низкорослые и среднерослые ку-
102
ЮГ РОССИИ: ЭКОЛОГИЯ, РАЗВИТИЕ Том 10 N 4 2015
SOUTH OF RUSSIA: ECOLOGY, DEVELOPMENT Vol.10 no.4 2015
ЭКОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
ECOLOGY OF PLANTS
О
старники, высотой 1,0-1,7 м, диаметром кроны - 0,9-3,0 м. Возраст кустарников - от 5 до 11 лет. Все изученные сорта ежегодно цветут.
Засухоустойчивость растений вейгелы оценивали по пятибалльной шкале по методикам Главного ботанического сада РАН им. Н.В. Цицина [6], учитывая степень увядания листьев, наличие некрозов и ожогов листьев, пожелтение листьев, летний листопад.
Лабораторное исследование жаростойкости проводили по методу Ф.Ф. Мац-кова [7]. Исследования проводили в период летней засухи (I-II декада июля). Средние пробы из 10 листьев каждого сорта помещали в водяную баню при температуре 50 °С на 10 минут. Затем они охлаждались и опускались на 10 минут в 0,1Н раствор соляной кислоты. О степени стойкости образца судили по степени побурения тканей листа (% от общей площади) согласно шкале, предложенной Таран С.С. и Колгановой И.С. [4].
Оценка зимостойкости сортов вейге-лы выполнена по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [8] по пятибалльной шкале, учитывающей степень подмерзания, количество погибших растений от общего числа учетных растений.
Оценка на морозостойкость растений вейгелы была проведена при помощи метода промораживания в камерах искусственного климата (КИК) и последующей глазомерной
оценки повреждений согласно Программе и методике сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных [7]. Для исследований использовали срезанные однолетние побеги, типичные для сортов, по 30 побегов каждого сорта. Промораживание растений производилось постепенно, температура в камере снижалась со скоростью, не превышающей 1°С в час. Критической была принята температура -25°С. Длительность промораживания при указанной температуре составляла двое суток. Оценку степени повреждений почек и тканей срезанных побегов производили глазомерно после 2 суток постепенного оттаивания.
Интенсивность поражения болезнями и повреждения вредителями учитывали глазомерно, согласно рекомендациям Мухиной Л.Н. [9].
Сравнительное изучение морфологии пыльцы, пыльцевой продуктивности и фертильности цветков проводили в период массового цветения (I-II декада мая). Для анализа отбирали по 10 цветков каждого сорта. Цветки фиксировали и хранили в фиксаторе Карнуа. Морфологический анализ осуществляли при 100-кратном и 400-кратном увеличении после их окрашивания орсеином по методике З. П. Паушевой [10]. По всем вариантам опыта путём подсчёта фертильных и стерильных пыльцевых зёрен в каждом пыльнике отдельных цветков определяли среднюю фертильность пыльцы по сорту.
ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Засухоустойчивость. Оценку сортов на засухоустойчивость проводили ежегодно в полевых условиях в период продолжительной летней засухи - в третьей декаде июля. Средняя температура воздуха третьей декады июля в г. Краснодаре в 2012 году составила 31,6 °С, в 2013 - 25,3°С, в 2014 -28,7°С. Установлено, что наиболее высокими показателями устойчивости против комплекса летних стресс факторов обладают сорта W. hybrida ‘Candida’ (5,0 баллов), W. florida ‘Nana Variegata’ (4,7 баллов), W. hybrida ‘Olimpik Flame’ (4,7 баллов), W. hybrida ‘Red Prince ’ (4,7 баллов).Эти сорта то-лерантны к жаркому лету региона и незначительно повреждаются комплексом летних стресс факторов - условия для их произрастания вполне благоприятны. Сорта W. hy-
brida ‘Bristol Ruby ’ (4,3 балла) и W. florida ‘Nana Purpurea’ (4,0 балла) менее засухоустойчивы - вследствие воздействия высоких летних температур, сухости воздуха и почвы, у отдельных сортов было зарегистрировано падение тургора, верхушки мезоморфных листьев краснели и подсыхали, иногда частично опадали, что вело к сокращению вегетационного периода, общему снижению декоративности и экологической значимости насаждений. В таких условиях растения раньше вступали в субсенильную и сенильную фазу.
Жаростойкость. Оценку жаростойкости листьев проводили в лабораторных условиях, составляя по каждому сорту среднюю пробу. Критической была температура 50 °С. Для сравнительной оценки наряду с
103
ЮГ РОССИИ: ЭКОЛОГИЯ, РАЗВИТИЕ Том 10 N 4 2015
SOUTH OF RUSSIA: ECOLOGY, DEVELOPMENT Vol.10 no.4 2015
ЭКОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
ECOLOGY OF PLANTS
О
изучаемыми сортами из Садового центра нами были рассмотрены экземпляры, полученные из парковой зоны г. Темрюка (табл. 1).
Сорта ‘Nana Variegata ’ и ‘Olimpik Flame’ характеризуются средней степенью жаростойкости, причем этот показатель незначительно варьировал при изменении экологических условий. Остальные сорта (‘Candida ’, ‘Nana Purpurea ’, ‘Bristol Ruby ’ и ‘RedPrince’) были оценены как нежаростой-
кие, причем наибольший процент повреждения тканей листа отмечен у сорта ‘Red Prince’ (68%).
Степень жаростойкости зависит от многих факторов (генетические особенности, фаза онтогенеза, продолжительность воздействия высоких температур), которые должны учитываться при использовании сортов вейгелы в озеленении городов Краснодарского края.
Таблица 1
Результаты изучения жаростойкости сортов вейгелы в лабораторных условиях, 2014 г.
Table 1
Results of the study of ^ heat resistance of Weigela varieties in the laboratory in 2014_
Сорт Variety Процент повреждения листовой поверхности при 50 °С Degree of leaf area damage at 50 ° C Балл Rating Степень жаростойкости Degree of heat resistance
‘Nana Variegata’ 45 3 Средняя Average
‘Nana Variegata’ Темрюк / Temryuk 50 3 Средняя Average
‘Nana Purpurea’ 60 2 Низкая Low
‘Bristol Ruby’ 65 2 Низкая Low
‘Candida’ 55 2 Низкая Low
‘Olimpik Flame’ 50 3 Средняя Average
‘Olimpik Flame’ Темрюк / Temryuk 45 3 Средняя Average
‘Red Prince’ 68 2 Низкая Low
Зимостойкость. Оценка зимостойкости проводилась ежегодно в полевых условиях в период массового весеннего отрастания побегов - в третьей декаде апреля. Средняя температура воздуха в третьей декады апреля в 2012 году составила 19,7°С, в 2013 - 15,6°С, в 2014 - 14,8°С. Установлено, что наиболее высокой зимостойкостью обладают сорта W. hybrida ‘Candida’ (5 баллов), W. hybrida ‘Red Prince’ (5 баллов). У этих сортов вейгелы отмечалось быстрое восстановление прежнего объема кроны и высокая декоративность цветения. Наименее зимостойким оказался сорт W. florida ‘Nana
Purpurea’ - за период наблюдений два экземпляра вымерзли.
В климатических условиях города Краснодара для целей озеленения перспективно использование зимостойких растений (с баллом 4-5), так как повреждение растений зимними стресс факторами изменяет их естественный рост, архитектонику, габитус и весь комплекс других декоративных признаков, нарушая исходный замысел проектировщиков. Существенное значение при этом имеет общая характеристика зимнего периода наблюдений, в частности, оценка морозоустойчивости [4].
104
ЮГ РОССИИ: ЭКОЛОГИЯ, РАЗВИТИЕ Том 10 N 4 2015
SOUTH OF RUSSIA: ECOLOGY, DEVELOPMENT Vol.10 no.4 2015
ЭКОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
ECOLOGY OF PLANTS
О
'Nana Variegata’ ‘Nana Purpurea1 ‘Bristol Ruby’ ‘Candida1 ‘Olimpikflame’ ‘Red Prince’
4.7
3,3
4,3
4,7
4,3
5 5
4,7 1 4,7
5 А 4,7 j
н Зимостойкость, балл / Cold resistance, point и Засухоустойчивость, балл / Drought resistance, point
Рис.1. Комплексная оценка изученных сортов вейгелы по параметрам зимостойкости и засухоустойчивости (средний балл за 2012-2014 гг.) Fig.1. Comprehensive assessment of varieties of Weigela by the parameters of winter hardiness and drought (average rating for 2012-2014.)
На рисунке 1 наглядно отражена общая оценка зимостойкости и засухоустойчивости изученного сортимента вейгелы, позволяющая в комплексе оценить эти показатели. Сорт ‘Candida ’ отличается от других наиболее высокими баллами по обоим параметрам. Данные этих наблюдений представляют интерес для селекции новых сортов вейгелы, устойчивых к ряду абиотических факторов в условиях города Краснодара.
Морозоустойчивость. Оценка морозостойкости растений вейгелы проводилась в лабораторных условиях методом промораживания в камерах искусственного климата (КИК) и последующей глазомерной оценкой повреждений.
Были отмечены слабые и небольшие по площади поверхностные ожоги, преимущественно на верхушках побегов. Наблюдалось легкое побурение почек, количество вымерзщих почек у всех сортов не превышало 5%.
Наиболее высокой степенью морозоустойчивости обладает сорт ‘Candida’ с самой низкой степенью повреждений тканей и почек. Сорт ‘Nana Purpurea ’ оказался наименее морозоустойчивым в сравнении с другими сортами. Различия в морозостойкости сортов иллюстрирует рисунок 30.
В целом сорта характеризуются слабой и очень слабой степенью подмерзания при действии температуры -25°С.
При изучении эколого-биологических особенностей интродуцентов, оценка устойчивости растений к болезням и вредителям позволяет более точно определить перспективность применения этих растений в озеленении [11].
Вредители и болезни. В результате проводимых нами систематических обследований изучаемой коллекции вейгел на растениях было обнаружено несколько видов вредителей; тля (Aphidoidea) и белая, или цитрусовая, цикадка (Metcalfa pruinosa), золотистая, или обыкновенная бронзовка (Cetonia aurata), листоед (Chrysomelidae), садовые улитки (Cepaea hortensis, Cepaea nemoralis), клоп-солдатик, или красноклоп бескрылый (Pyrrhocoris apterus). Видимых проявлений болезней на рассматриваемых растениях вейгелы обнаружено не было. Сорт вейгелы цветущей ‘Nana Variegata’ в большей степени, по сравнению с другими сортами, повреждался вредителями. Наиболее устойчивым к комплексу вредителей оказался сорт ‘NanaPurpurea’.
Выявленные вредители, тем не менее, не являются фактором, ограничивающим перспективность интродукции изученных растений вейгелы. Состояние коллекции в
105
ЮГ РОССИИ: ЭКОЛОГИЯ, РАЗВИТИЕ Том 10 N 4 2015
SOUTH OF RUSSIA: ECOLOGY, DEVELOPMENT Vol.10 no.4 2015
ЭКОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
ECOLOGY OF PLANTS
О
целом хорошее и необходимости примене- лями за годы наблюдений не было. ния химических средств борьбы с вредите-
в Степень повреждения тканей побегов, балл / The degree of tissue damage shoots, point
в Степень повреждения почек, балл / The degree of damage to the buds, point
‘Nana Variegata’ ‘Nana Purpurea’ ‘Bristol Ruby ’ ‘Candida’ ‘Olimpik flame ’ ‘Red Prince ’
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6
i Г—1
1111
1 1 1 1 1 1 г
1 1 1
Рис. 2. Оценка морозостойкости сортов по степени повреждения почек и побегов,
2012-2014 гг.
Fig. 2. Assessment of frost-resistance of Weigela varieties by the extent of damage of buds
and sprouts, 2012-2014
Особенности опыления. Вейгела относится к перекрестно-опыляемым растениям. Для нее, как и для семейства Жимолостных в целом, характерна дихогамия, когда все цветки растения идентичны, а выделение и восприятие пыльцы в каждом цветке разделено во времени. При этом наблюдается более раннее созревание рыльца, до вскрытия пыльников (протогиния), что обеспечивает защиту против самоопыления. Для растений рода вейгела опыление насекомыми -следствие гетеростилии (разностолбчатость, неодинаковая длина столбиков у пестиков цветков на растениях одного и того же вида) и, значит, полиморфизма окраски цветка. Вейгелы являются медоносными растениями - в одном цветке содержится до 6 мг нектара с концентрацией сахара до 27% [1, 12, 13].
В течение периода исследований (2012-2014 гг.) нами проводились наблюдения за опылителями растений вейгелы в разных экологических условиях. На растениях вейгелы, произрастающих в «Садовом центре» (г. Краснодар) отмечены в качестве опылителей насекомые: медоносная пчела
(Apis mellifera), оса обыкновенная (Vespula vulgaris), шмели (Bombus). В парке санатория «Предгорья Кавказа» (г. Горячий ключ) на растениях вейгелы отмечены опылители: медоносная пчела (Apis mellifera), муха-жужжалка осовидная (Ceriana vespiformis), жужжало обгорелый (Bombylius ambustus), оса обыкновенная (Vespula vulgaris), пчела-листорез люцерновая (Megachile rotundata).
Морфология пыльцы и пыльцевая продуктивность. Пыльцевые зерна вейгелы имеют ярко выраженную сфероидальную форму, радиально-симметричные. Анализ морфометрических характеристик показал, что отклонения в размерах наблюдались как в положительную, так и в отрицательную сторону. Диаметр пыльцевых зерен находится в пределах 3-6,5 мкм и по данному показателю они относятся к группе очень мелких. Наиболее типичный размер пыльцевого зерна для растений вейгелы 4-4,5 мкм (рис. 3)
Внутренняя поверхность пыльцевых мешков чешуйчатая. Пыльцевые зерна вей-гелы часто собраны в диаты, тетрады, поли-ады.
106
ЮГ РОССИИ: ЭКОЛОГИЯ, РАЗВИТИЕ Том 10 N 4 2015
SOUTH OF RUSSIA: ECOLOGY, DEVELOPMENT Vol.10 no.4 2015
ЭКОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
ECOLOGY OF PLANTS
О
Рис. 3. Размеры пыльцевых зерен вейгел, 400-кратное увеличение, Motic Fig. 3. Sizes of pollen grains of Weigela, a 400-fold zoom, Motic
Экзина, наружная часть оболочки пыльцевого зерна вейгелы, имеет надпокров в виде шипиков, то есть скульптура поверхности пыльцевых зерен сортов вейгелы может быть охарактеризована как шиповатая (рис. 4).
Пыльцевые зерна вейгелы имеют в своем большинстве одно-, двух и трехпоро-
а
вые - имеют от 1 до 3 апертур (тонкая или перфорированная часть поверхности пыльцевого зерна, служащая местом выхода пыльцевой трубки или клеточного содержимого). По типу апертур они относятся к бо-роздно-поровым.
■■ а'
. ' ■
•+■ ' ■ — :
b
Рис. 4. Скульптура поверхности пыльцевых зерен вейгелы (а) и апертурность пыльцы (b), 400-кратное увеличение, Motic Fig. 4. Surface of pollen grains of Weigela (a) and the aperture of pollen (b),
a 400-fold zoom, Motic
Фертильность пыльцы является одним из важнейших признаков, характеризующих состояние окружающей среды. В условиях урбанизации увеличивается про-
цент аномалий и наблюдается более широкий их спектр.
Однако, не только атмосферные загрязнители оказывают негативное влияние на микроспоро- и гаметогенез, приводя к
107
ЮГ РОССИИ: ЭКОЛОГИЯ, РАЗВИТИЕ Том 10 N 4 2015
SOUTH OF RUSSIA: ECOLOGY, DEVELOPMENT Vol.10 no.4 2015
ЭКОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
ECOLOGY OF PLANTS
О
морфологическим и биохимическим изменениям пыльцы, но и индивидуальные особенности каждого растения [14].
Цитологические исследования цветков вейгелы позволили выявить наличие в пыльниках как фертильных, так и стерильных пыльцевых зёрен. Прямыми подсчётами пыльцевой продуктивности установлено, что все исследуемые сорта вейгелы формировали различное количество пыльцы.
Полученные результаты выявили достаточно широкую вариабельность качества сформировавшихся пыльцевых зерен у отдельных сортов. Самый высокий процент фертильной пыльцы отмечен у сорта ‘Red Prince’ (90,5%). Наиболее высокий процент стерильной пыльцы - 63,2% —зафиксирован у сорта ‘Nana Purpurea’.
Кроме того, различия имелись между растениями разных экологических зон. Фертильность пыльцы сортов из Садового центра (г. Краснодар) варьирует от 36,8 до 90,5 %, в частности у сорта ‘Olimpik Flame ’ она составляет 44,4 %. Фертильность пыльцы растений того же сорта из парковой зоны г. Темрюка составляет 68,7 %. При этом пыльцы у краснодарского сорта сформировалось почти в 4 раза больше, чем у растений в г. Темрюке, однако, формирование пыльцы у последних проходило только на первоначальном этапе, а затем приостановилось, что опять же связано с особенностями экологических условий и иллюстрирует степень адаптации сортов.
■ Количество фертильной пыльцы, среднее, (%) / The number of fertile pollen, average, (%)
■ Количество стерильной пыльцы, среднее, (%) / The number of sterile pollen, average, (%)
0% 20% 40% 60% 80% 100%
‘Nana Variegata ’ ‘Nana Purpurea’ ‘Candida’ ‘Olimpic Flame ’ Кр-р ‘Olimpic Flame’Темрюк ‘Red Prince ’
I
I
Рис. 5. Соотношение фертильной и стерильной пыльцы в цветках вейгелы, 2014 Fig. 5. The ratio of sterile and fertile pollen in flowers of Weigela, 2014
Загрязнение окружающей среды приводит к сильному угнетению функционального состояния зеленых насаждений урбо-экосистем. Показатель пониженной продукции фертильных пыльцевых зерен (сорт
‘Nana Purpurea ’) может быть использован в экологических исследованиях при мониторинге за объектами окружающей среды, испытывающими различную степень антропогенной нагрузки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приведенные результаты исследований позволяют заключить, что все изученные сорта вейгелы в достаточной мере толе-рантны к экологически условиям региона, а также обладают высокими декоративными качествами, поэтому могут значительно по-
высить эстетические качества насаждений на урбанизированных территориях г. Краснодара. При этом важно учитывать экологические особенности сортов и соблюдать агротехнику.
108
ЮГ РОССИИ: ЭКОЛОГИЯ, РАЗВИТИЕ Том 10 N 4 2015
SOUTH OF RUSSIA: ECOLOGY, DEVELOPMENT Vol.10 no.4 2015
ЭКОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
ECOLOGY OF PLANTS
О
Благодарность: Исследование выполнено на опытном участке питомника «Садовый центр» (СКЗНИИСВ), а также при содействии Центра искусственного климата (КубГАУ), лаборатории селекции и иммунитета сои (ВНИИМК).
Acknowledgement: The study has been performed on the experimental plot in "Garden
Center" (North Caucasus Zonal Scientific-Research Institute of Horticulture and Viticulture), as well as with the assistance of the Center for artificial climate (Kuban State Agrarian University), laboratory of selection and immunity of soybean (All-Russian Research Institute of oilseeds).
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Карпун Ю.Н., Маляровская В.И. Вейгела. Сочи: ВНИИЦиСК. СБСК, 2013. 24 с.
2. Маляровская В.И., Карпун Ю.Н. Краткая историко-систематическая характеристика рода вейгела (Weigela Thunb.) // Субтропическое и декоративное садоводство. Сочи: ФГБНУ ВНИИЦиСК, 2012. N2 (47). С. 73-77.
3. Лапин П.И., Калуцкий К.К., Калуцкая О.Н. Интродукция лесных пород. Москва: Лесная промышленность, 1979. 224 с.
4. Таран С.С., Колганова И.С. Методологические
аспекты оценки результатов интродукции древесных растений для целей озеленения // Фундаментальные исследования: сетевой журнал, 2013. N11— 9. С. 1892-1896. URL:
http://www.rae.ru/fs/?article_id=10002745&op=show_ar ticle§ion=content (дата обращения: 05.12.2013).
5. Любимов В.Б., Котова Н.П. Эффективность интродукции растений экологическим методом, дифференцированно природным условиям района исследований // Фундаментальные исследования: сетевой журнал, 2014. N8-1. С. 84-88. URL: www.rae.ru/fs/?section=content&op=show_article&articl e_id=10003781 (дата обращения: 02.09.2014).
6. Лапин П.И. Сиднева С.В. Оценка перспективности интродукции древесных растений по данным визуальных наблюдений // Опыт интродукции древесных растений. Москва: ГБС РАН, 1973. С. 7-67.
7. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / Под ред. Седова Е.Н. и Огольцовой Т.П. Орел: ВНИиСпК,
1999. 608 с.Методика госсортоиспытания сельскохозяйственных культур (декоративные культуры). Москва: Колос, 1971. Выпуск 6. 224 с.
8. Мухина Л.Н. Болезни и вредители растений родов Weigela Thumb. и Hyndrangea L. в Главном Ботаническом саду им. Н.В. Цицина РАН // Материалы VI Международной научной конференции «Цветоводство: традиции и современность», Волгоград, 2013. С. 435-437.
9. Паушева З.П. Практикум по цитологии растений. Москва: Агроиздат, 1988. 271 с.
10. Савенко А.В., Чукуриди С.С. Экологобиологические особенности интродуцентов рода вейгела в условиях города Краснодара // Материалы международной научной конференции, посвященной 10-летию Ботанического сада Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского «Перспективы интродукции декоративных растений в ботанических садах и дендропарках», Симферополь, 2014. С. 93-96.
11. Самигуллина Н. С. Практикум по селекции и сортоведению плодовых и ягодных культур. Мичуринск: Мичуринский государственный аграрный университет, 2006. 197 с.
12. Фенгри К. Основы экологии опыления. Москва: Мир, 1982. 380 с.
13. Иванов А.И. Использование пыльцы древесных и травянистых растений для биоиндикации загрязнения окружающей среды // Вестник ДВО РАН, 2009. N6. С. 68-73.
REFERENCE
1. Karpun Yu.N., Malyarovskaya V.I. Veigela [Weigela]. Sochi, VNIITsiSK. SBSK Publ., 2013, 24 p. (in Russian)
2. Malyarovskaya V.I., Karpun Yu.N. A brief historical and systematic characterization of the genus Weigela (Weigela Thunb.). Subtropicheskoe i dekorativnoe sa-dovodstvo [Subtropical and decorative gardening]. Sochi, FGBNU VNIITsiSK Publ., 2012, no. 2(47), pp. 7377. (in Russian)
3. Lapin P.I., Kalutskii K.K., Kalutskaya O.N. Introduk-tsiya lesnykh porod [Introduktion of forest breeds].
Moscow, Lesnaya promyshlennost' Publ., 1979, 224 p. (in Russian)
4. Taran S.S., Kolganova I.S. [Methodological aspects
of assessment of results of introduction of woody plants for landscaping purposes]. Fundamental'nye issledo-vaniya: setevoi zhurnal, 2013, no. 11-9, pp. 1892-1896. (In Russian) Available at:
http://www.rae.ru/fs/?article_id=10002745&op=show_ar ticle§ion=content). (accessed 05.12.2013)
5. Lyubimov V.B., Kotova N.P. [The effectiveness of plant introduction ecological method, differentiated natural conditions of the research area]. Fundamen-
109
ЮГ РОССИИ: ЭКОЛОГИЯ, РАЗВИТИЕ Том 10 N 4 2015
SOUTH OF RUSSIA: ECOLOGY, DEVELOPMENT Vol.10 no.4 2015
ЭКОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
ECOLOGY OF PLANTS
О
tal’nye issledovaniya: setevoi zhurnal, 2014, no. 8-1, pp. 84-88. (In Russian) Available at: www.rae.ru/fs/?section=content&op=show_article&articl e_id=10003781). (accessed 02.09.2014)
6. Lapin P.I., Sidneva S.V. Otsenka perspektivnosti introduktsii drevesnykh rastenii po dannym vizual’nykh nablyudenii [Assessment of feasibility of introduction of woody plants according to visual observations]. Opyt introduktsii drevesnykh rastenii [Experience of an introduction of wood plants]. Moscow, GBS RAN Publ., 1973, pp. 7-67. (in Russian)
7. Sedova E.N., Ogol'tsova T.P. eds. Programma i metodika sortoizucheniya plodovykh, yagodnykh i ore-khoplodnykh kul’tur [The program and a technique of trails of fruit, berry and nut bearing crops], Orel, VNIISPK Publ., 1999, 608 p. (in Russian)
8. Metodika gossortoispytaniya sel’skokhozyaistven-nykh kul’tur (dekorativnye kul’tury) [The Technique of state trials of crop varieties (decorative cultures)]. Moscow, Kolos Publ., 1971, vol. 6, 224 p. (in Russian)
9. Mukhina L.N. Bolezni i vrediteli rastenii rodov Wei-gela Thumb. i Hyndrangea L. v Glavnom Botanich-eskom sadu im. N.V. Tsitsina RAN [Diseases and wreckers of plants of the varieties of Weigela Thumb. and Hyndrangea L. in the Main Botanical garden of N. V. Tsitsin of the Russian Academy of Sciences]. Mate-rialy VI Mezhdunarodnoi nauchnoi konferentsii «Tsvetovodstvo: traditsii i sovremennost'» [Materials VI of the International scientific conference "Floriculture: traditions and present"]. Volgograd, 2013, pp. 435-437. (in Russian)
10. Pausheva Z.P. Praktikum po tsitologii rastenii [Praktikum on a cytology of plants]. Moscow, Agroizdat Publ., 1988, 271 p. (in Russian)
11. Savenko A.V., Chukuridi S.S. Ekologo-biologicheskie osobennosti introdutsentov roda veigela v usloviyakh goroda Krasnodara [Ecological-biological peculiarities of introduced species of the genus of Wei-gela in the city of Krasnodar]. Materialy mezhdunarod-noi nauchnoi konferentsii, posvyashchennoi 10-letiyu Botanicheskogo sada Krymskogo federal’nogo universi-teta im, V,I, Vernadskogo «Perspektivy introduktsii dekorativnykh rastenii v botanicheskikh sadakh i den-droparkakh» [Materials of the international scientific conference devoted to the 10 anniversary of the Botanical garden of the Crimean federal university of V. I. Vernadsky "Prospects of an introduction of ornamental plants in botanical gardens and arboretums"]. Simferopol, 2014, pp. 93-96. (in Russian)
12. Samigullina N.S. Praktikum po selektsii i sor-tovedeniyu plodovykh i yagodnykh kul’tur [Praktikum on selection and a sortovedeniya of fruit and berry crops.]. Michurinsk, Michurinsk State Agrarian University Publ., 2006, 197 p. (in Russian)
13. Fengri K. Osnovy ekologii opyleniya [Fundamentals of ecology of pollination]. Moscow, Mir Publ., 1982, 380 p. (in Russian)
14. Ivanov A.I. The use of pollen of woody and herbaceous plants for the bioindication of environmental pollution. Vestnik DVO RAN [Bulletin of Far Eastern Branch Russian Academy of Sciences]. 2009, no. 6, p. 68-73. (in Russian)
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ Принадлежность к организации Александра В. Савенко* - аспирант кафедры ботаники и кормопроизводства, Кубанский государственный аграрный университет, тел. +7(918) 355-98-72, Россия, Темрюк, ул. Орджоникидзе, 42а e-mail: [email protected] Сусанна С. Чукуриди - доктор биологических наук, профессор кафедры ботаники и кормопроизводства, Кубанский государственный аграрный университет, тел. +7(918) 138 14 85, e-mail: [email protected].
Критерии авторства
Александра В. Савенко проводила описанные наблюдения и исследования, проанализировала данные, написала рукопись и несет ответственность за плагиат;
Сусанна С. Чукуриди - руководитель работы, осуществляла контроль за точностью наблюдений, подбирала литературу, редактировала рукопись. Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Поступила 1.10.2015
AUTHOR INFORMATION Affiliations
Aleksandra V. Savenko* - postgraduate student of the Sub-department of Botany and Forage Production, Kuban State Agrarian University,
42a Ordzhonikidze st., Temryuk, Russia e-mail: [email protected] Susanna S. Chukuridi - Doctor of Biological Science, Professor of the Sub-department of Botany and Fodder Production, Kuban State Agrarian University, Phone: +7(918) 138 14 85, e-mail: [email protected].
Contribution
Alexandra V. Savenko, carried out observation and research, analyzed data, wrote the manuscript and is responsible for avoiding the plagiarism;
Susanna S. Chukuridi, research supervisor, monitored the accuracy of observations, chose literature sources, edited the manuscript.
Conflict of interest
The authors declare no conflict of interest.
Received 1.10.2015
110
