CC BY
9
УДК 634.739.2
СОПРЯЖЕННОСТЬ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ ПЛОДОВ КЛЮКВЫ БОЛОТНОЙ (OXYCOCCUS PALUSTRIS PERS.) В УСЛОВИЯХ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
СИМАХИН М.В.,
научный сотрудник, Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН, [email protected], +7 (915) 317-48-93.
ДОНСКИХ В.Г.,
младший научный сотрудник, Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН, [email protected], +7 (967) 269-01-84.
НАКОНЕЧНАЯ Д.В.,
агроном, Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН, [email protected], +7 (926) 132-47-92.
ПАШУТИН В.Р.,
младший научный сотрудник, Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН, [email protected], +7 (916) 674-30-59.
Реферат. Производимая плодово-ягодная продукция в современных условиях является важным фактором продовольственной безопасности. Клюкву болотную не выращивают в промышленных масштабах. Она по своим питательным и лекарственным свойствам превосходит другие ягодные культуры. Клюква занимает обширные территории, распространение ее циркумполярное. Культура обладает широкой вариабельностью морфобиологических признаков. Наиболее вариативным признаком у клюквы болотной являются параметры ягод. Это открывает широкие возможности для селекции. С момента появления первых сортов появились новые сорта и отборные формы, которые могут формировать основную часть урожая на поверхности заросли, имеют хорошую плавучесть ягод. В связи с необходимостью получения новых отборных форм и сортов, отличающихся высокими хозяйственно-ценными признаками, необходимо установить корреляционные связи между параметрами плодов. В качестве объектов исследования были выбраны плоды растений с болота, расположенного на территории Домодедовского городского округа Московской области в 2020 г. и 2021 г. Растения имели округлую и каплевидную форму плодов. Учет и наблюдения были проведены согласно стандартной методике постановки опытов с плодовыми культурами по 4 количественным и 5 качественным признакам. Анализ экспериментальных данных выполнен методом определения коэффициентов ранговой корреляции Спирмена. Установлено, что окраска семян и консистенция мякоти плода определяется степенью зрелости плода. Масса плода сильно зависит от его длины и ширины. Длина каплевидных и округлых плодов слабо связана с количеством зрелых семян. Для округлых плодов отмечена сильная связь места крепления плодоножки с окраской семян и консистенцией мякоти плода. При углубленном месте крепления плодоножки плоды в основном светло-коричневые и плотные, держащие форму. При ровном месте крепления плодоножки плоды в основном темно-красные и мягкие, не держащие форму.
CONNECTIVITY OF MORPHOLOGICAL FEATURES OF THE FRUITS OF THE BOGS CRANBERRY (OXYCOCCUS PALUSTRIS PERS.) IN THE CONDITIONS OF THE MOSCOW REGION
*Работа выполнена в рамках госзадания ГБС РАН «Биологическое разнообразие природной и культурной флоры: фундаментальные и прикладные вопросы изучения и сохранения», номер госрегистрации 122042700002-6.
SIMAKHIN M.V.,
Junior Researcher, Tsytsin Main Botanical Garden of Academy of Sciences, [email protected], +7 (915) 317-48-93.
DONSKIH V.G.,
Junior Researcher, Tsytsin Main Botanical Garden of Academy of Sciences, [email protected], +7 (967) 269-01-84.
NAKONECHNAYA D.V.,
Agronomist, Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН, [email protected], +7 (926) 132-47-92.
PASHUTIN V.R.,
Junior Researcher, Tsytsin Main Botanical Garden of Academy of Sciences, [email protected], +7 (916) 674-30-59.
Ключевые слова: клюква болотная, плоды, сопряженность, морфологические признаки.
Essay. Produced fruit and berry products in modern conditions is an important factor in food security. Swamp cranberries are not grown on an industrial scale. It surpasses other berry crops in its nutritional and medicinal properties. Cranberry occupies vast territories, its distribution is circumpolar. The culture has a wide variability of morphobiological features. The most variable feature of marsh cranberries is the parameters of the berries. This opens up wide opportunities for selection. Since the appearance of the first varieties, new varieties and selected forms have appeared, which can form the bulk of the crop on the surface of the thicket, have good buoyancy of berries. In connection with the need to obtain new selected forms and varieties that are distinguished by high economically valuable traits, it is necessary to establish correlations between fruit parameters. The objects of study were the fruits of plants from a swamp located on the territory of the Domodedovo urban district of the Moscow region in 2020 and 2021. The plants had round and tear-shaped fruits. Accounting and observations were carried out according to the standard methodology for setting up experiments with fruit crops according to 4 quantitative and 5 qualitative characteristics. The analysis of experimental data was carried out by the method of determining the Spearman's rank correlation coefficients. It has been established that the color of the seeds and the consistency of the pulp of the fruit is determined by the degree of maturity of the fruit. The mass of the fruit is highly dependent on its length and width. The length of teardrop-shaped and rounded fruits is weakly related to the number of mature seeds. For rounded fruits, a strong relationship was noted between the place of attachment of the peduncle and the color of the seeds and the consistency of the fruit pulp. With a deep attachment point of the stalk, the fruits are mostly light brown and dense, keeping their shape. With a flat place where the stalk is attached, the fruits are mostly dark red and soft, not holding their shape.
Keywords: marsh cranberry, fruits, conjugation, morphological features.
Введение. Количество производимой плодово-ягодной продукции в современных условиях является важным фактором продовольственной безопасности [1]. В промышленных масштабах выращивают только клюкву крупноплодную (Oxycoccus macrocarpus (Aiton) Pursh.), клюкву болотную собирают в естественных местах произрастания [2]. Oxycoccus palustris по своим питательным и лекарственным свойствам не только не уступает многим культурным растениям, но и превосходит их. Клюква богата фенольными соединениями, катехинами, анто-цианами, аскорбиновой кислотой [3, 4].
Клюква занимает обширные территории, распространение ее циркумполярное. На территории РФ произрастает в тундре, лесотундре и на европейской части, Сибири и Дальнем Востоке в лесной полосе. Приурочена к осокосфаг-новым и сфагновым болотам [5].
Клюква болотная обладает широкой вариабельностью морфобиологических признаков: длина и ширина листьев, число цветков в соцветии, форма ягод, форма семян. Наиболее вариативным признаком у клюквы болотной являются параметры ягод. Это открывает широкие возможности для поиска в естественной среде обитания интересных форм с хозяйственно цен-
ными признаками и возможностью гибридизации с формами, взятыми из популяций других географических регионов [9,10]. Ягоды имеют особенно широкий спектр изменчивости по форме, цвету и массе. А. Ф. Черкасов выделяет до 20 различных форм ягод клюквы болотной. Влияние на морфологию клюквы болотной оказывают генетические и экологические особенности [6,7,8,9]. Широкая вариабельность признаков позволяет проводить селекцию данного вида. В России в 1995 и 1998 годах зарегистрированы семь первых сортов клюквы болотной, созданных на Центрально-европейской лесной опытной станции ('Алая заповедная', 'Краса Севера', 'Сазоновская', 'Северянка', 'Сомин-ская', 'Хотавецкая' и 'Дар Костромы'). Эти сорта имели недостатки для оптимизации механизированного сбора: формировали ягоды внутри подстилки, имели поздний срок созревания ягод, короткий срок хранения, мелкие ягоды, тонущие в воде плоды. С момента появления первых сортов появились новые сорта и отборные формы, которые могут формировать основную часть урожая на поверхности заросли, имеют хорошую плавучесть ягод (1-15-635, 15635-92, 2-36 и др.) [11].
В связи с необходимостью получения новых отборных форм и сортов, отличающихся высокими хозяйственно-ценными признаками, необходимо установить корреляционные связи между параметрами плодов. Проводя селекцию по одному параметру, при коррелировании его с другими признаками, возможно получение сортов с набором хозяйственно-ценных качеств.
Цель исследования: определить сопряженность морфологических признаков плодов различной форму у клюквы болотной.
Задачи исследования:
5. Установить сопряженность морфологических признаков у округлых плодов;
6. Установить сопряженность морфологических признаков у каплевидных плодов;
7. Определить закономерности сопряженности признаков у каплевидных и округлых плодов.
Материалы и методы исследований. В качестве объектов исследования были выбраны плоды растений с одного болота, расположенного на территории Домодедовского городского округа Московской области в 2020 г. и 2021 г. Растения имели различную форму ягод: округлую (типичная) и каплевидную (рисунок 1). Учет и наблюдения были проведены согласно стандартной методике постановки опытов с плодовыми культурами [12] по признакам: длина плода (мм), ширина плода (мм), масса плода (г), число развитых семян (шт.), наличие налета (отсутствует, слабый у завязи, средний у завязи), окраска плода (красная, темно-красная), место крепления плодоножки (углубленное, ровное), консистенция мякоти плода (плотная, держит форму при разрезе, мягкая, держит форму при разрезе, мягкая, не держит форму при разрезе) и окраска семян (светло-коричневые, красные, темно-красные). По каждому варианту (форма плода) выполнено 30 наблюдений.
Анализ экспериментальных данных выполнен переводом состояний качественных признаков в баллы и определением коэффициентов ранговой корреляции Спирмена [13]. Визуализация результатов выполнена с помощью построения коррелограмм.
Рисунок 1 - Плоды исследуемых сортов (слева каплевидная, справа округлая)
Результаты исследования. По результатам оценки сопряженности морфологических признаков округлых плодов у клюквы болотной на основе коэффициентов ранговой корреляции Спирмена выявлено 8 достоверно слабых связи и 6 достоверно сильных связи. Слабые связи выявлены у следующих пар признаков: количество недоразвитых семян и консистенция мякоти (-0,253), количество зрелых семян и масса плода (0,354), количество зрелых семян и ширина в середине плода (0,375), количество зрелых семян и длина плода (0,302), окраска семян и масса плода (0,360), консистенция мякоти и масса плода (0,336), длина плода и окраска плода (-0,188), окраска плода и налет (0,196). Сильные связи выявлены у следующих пар признаков: окраска семян и консистенция мякоти плода (0,850), окраска семян и место крепления плодоножки (0,558), консистенция мякоти плода и место крепления плодоножки (0,651), масса
плода и ширина в середине плода (0,939), масса плода и длина плода (0,847), ширина в середине плода и длина плода (0,810) (рисунок 2).
По результатам оценки сопряженности морфологических признаков каплевидных плодов у клюквы болотной на основе коэффициентов ранговой корреляции Спирмена выявлено 4 достоверно слабых связи и 3 достоверно сильных связи. Слабые связи выявлены у следующих пар признаков: количество зрелых семян и длина плода (0,270), консистенция мякоти плода и окраска плода (-0,315), ширина в середине плода и длина плода (0,480), окраска плода и налет (0,252). Сильные связи выявлены у следующих пар признаков: окраска семян и консистенция мякоти (0,745), масса плода и ширина в середине плода (0,889), масса плода и длина плода (0,566) (рисунок 3).
Рисунок 2 - Коррелограммы морфологических признаков округлых плодов Oxycoccus palustris Pers. (слева по слабым связям, справа - по сильным)
Рисунок 3 - Коррелограмма морфологических признаков каплевидных плодов Oxycoccus palustris Pers. (слева по слабым связям, справа - по сильным)
Отмечено, что у округлых и каплевидных плодов окраска семян имеет сильную связь с консистенцией мякоти плода (0,850 - округлая, 0,745 - каплевидная), масса плода с шириной в середине плода (0,939 - округлая, 0,889 - каплевидная) и длиной плода (0,847 -округлая, 0,566 - каплевидная). Вероятнее всего окраска семян и консистенция мякоти плода определяется степенью зрелости плода. Масса плода сильно зависит от его длины и ширины. Длина каплевидных и округлых плодов слабо связана с количеством зрелых семян (0,302 - округлая, 0,270 - каплевидная), что связано с процессом опыления и формированием типичного околоплодника. Для округлых плодов отмечена сильная связь места крепления плодоножки с окраской семян (0,558) и консистенцией мякоти плода (0,651). При углубленном месте крепления плодоножки плоды в основном светло-коричневые и плотные, держащие форму. При ровном месте крепления плодоножки плоды в основном темно-красные и мягкие, не держащие форму.
Выводы. 1. Оценка сопряженности морфологических признаков округлых плодов у клюквы болотной на основе коэффициентов ранговой корреляции Спирмена показала 8 достоверно слабых связи и 6 достоверно сильных связи. Сильные связи выявлены у следующих пар признаков: окраска семян и консистенция мякоти плода (0,850), окраска се-
мян и место крепления плодоножки (0,558), консистенция мякоти плода и место крепления плодоножки (0,651), масса плода и ширина в середине плода (0,939), масса плода и длина плода (0,847), ширина в середине плода и длина плода (0,810).
2. Оценка сопряженности морфологических признаков каплевидных плодов у клюквы болотной на основе коэффициентов ранговой корреляции Спирмена показала 4 достоверно слабых связи и 3 достоверно сильных связи. Сильные связи выявлены у следующих пар признаков: окраска семян и консистенция мякоти (0,745), масса плода и ширина в середине плода (0,889), масса плода и длина плода (0,566).
3. Установлено, что у округлых и каплевидных плодов окраска семян имеет сильную связь с консистенцией мякоти плода (0,850 -округлая, 0,745 - каплевидная), масса плода с шириной в середине плода (0,939 - округлая, 0,889 - каплевидная) и длиной плода (0,847 -округлая, 0,566 - каплевидная). Масса плода сильно зависит от его длины и ширины. Длина каплевидных и округлых плодов слабо связана с количеством зрелых семян (0,302 - округлая, 0,270 - каплевидная). Для округлых плодов отмечена сильная связь места крепления плодоножки с окраской семян (0,558) и консистенцией мякоти плода (0,651).
Список использованных источников
1. Кузнецова Л.А., Макарова Т.А. Перспективы выращивания хозяйственно ценных видов дикорастущих ягодных культур на примере клюквы болотной (Oxycoccus palustris Pers.) // Эколого-географические проблемы регионов России: материалы X Всероссийской научно-практической конференции с Международным участием, посвящённой 100-летию со дня рождения д.г.н., профессора В.И. Прокаева и 90-летию естественно-географического факультета СГСПУ, Самара, 15 января 2019 года / Ответственный редактор И.В. Казанцев. -Самара: Самарский государственный социально-педагогический университет, 2019. - С. 109112.
2. Курлович Т.В. Опыт идентификации сортов клюквы крупноплодной на основе их морфобиологических характеристик / Плодоводство: сб. науч. трудов. - РУП Институт Плодоводства. - Самохваловичи. - 2019. - Том 26. - С. 413-426.
3. Язвенко Е.В., Сазонова И.Д. Качество плодов в свежем виде и после дефростации // В кн.: Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК: материалы XVIII Международной научной конференции. - 2021. - С.239-245.
4. Morphological and genetic diversity of European cranberry (Vaccinium oxycoccos L., Ericaceae) clones in Lithuanian reserves / L. Cesoniene, R. Daubaras, A. Paulauskas, J. Zukauskiene // Acta Societatis Botanicorum Poloniae. - 2013. - 82(3). - P. 211-217.
5. Крышняя С.В., Кордюков А.В. Клюква на юге острова Сахалин // Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2018. - 127 с.
6. Vaccinium oxycoccos L. (Oxycoccus palustris Pers.) and Vaccinium microcarpum (Turcz. ex Rupr.) Schmalh. (Oxycoccus microcarpus Turcz. ex Rupr.) / Jacquemart AL. // J Ecol. - 1997. - 85(3).
- 381-396.
7. Черкасов А.Ф., Буткус В.Ф., Горбунов А.В. Клюква. - М.: Лесная промышленность, 1981.
- 214 с.
8. Корепанов Д.А., Кондратьева Н.П., Чиркова Н.М. Всхожесть семян клюквы болотной при использовании разных спектров фотосинтетической радиации // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. - 2012. - № 3(32). - С. 82-83. ^
9. Fruiting peculiarities of wild cranberry (Oxycoccus palustris L.) in Cepkeliai bog. / Stackeviciene E, Labokas J. // Hort Veg Grow. - 2000. -19(3). - Р. 255-264.
10. Morphological and genetic diversity of European cranberry (Vaccinium oxycoccos L., Ericaceae) clones in Lithuanian reserves / L. Cesoniene, R. Daubaras, A. Paulauskas, J. Zukauskiene // Acta Societatis Botanicorum Poloniae. - 2013. - 82(3). - 2013 - P. 2011-2017.
11. Макеев В.А., Макеева Г.Ю. Перспективы совершенствования сортимента клюквы болотной в Центральном федеральном округе России // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. - 2015. - № 11. - С. 330-333.
12. Седов Е.Н., Огольцева Т.П. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / Рос. акад. с.-х. наук. Всерос. науч.-исслед. ин-т селекции плодовых культур. - Орел: ВНИИСПК, 1999. - 606 с.
13. Исачкин А.В., Крючкова В.А. Основы научных исследований в садоводстве: Учебник для бакалавров и магистров по направлению «Садоводство». - М.: Изд-во «Лань», 2019. - 420 с.
Spisok ispoFzovanny'x istochnikov
1. Kuzneczova L.A., Makarova T.A. Perspektivy' vy'rashhivaniya xozyajstvenno cenny'x vidov dikorastushhix yagodny'x kul'tur na primere klyukvy' bolotnoj (Oxycoccus palustris Pers.) // E'kologo-geograficheskie problemy' regionov Rossii: materialy' X Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii s Mezhdunarodny'm uchastiem, posvyashhyonnoj 100-letiyu so dnya rozhdeniya d.g.n., professora V.I. Prokaeva i 90-letiyu estestvenno-geograficheskogo fakul'teta SGSPU, Samara, 15 yanvarya 2019 goda / Otvetstvenny'j redaktor I.V. Kazancev. - Samara: Samarskij gosudarstvenny'j social'no-pedagogicheskij universitet, 2019. - S. 109-112.
2. Kurlovich T.V. Opy't identifikacii sortov klyukvy' krupnoplodnoj na osnove ix morfobiologicheskix xarakteristik / Plodovodstvo: sb. nauch. trudov. - RUP Institut Plodovodstva. -Samoxvalovichi. - 2019. - Tom 26. - S. 413-426.
3. Yazvenko E.V., Sazonova I.D. Kachestvo plodov v svezhem vide i posle defrostacii // V kn.: Agroe'kologicheskie aspekty' ustojchivogo razvitiya APK: materialy' XVIII Mezhdunarodnoj nauchnoj konferencii. - 2021. - S.239-245.
4. Morphological and genetic diversity of European cranberry (Vaccinium oxycoccos L., Ericaceae) clones in Lithuanian reserves / L. Cesoniene, R. Daubaras, A. Paulauskas, J. Zukauskiene // Acta Societatis Botanicorum Poloniae. - 2013. - 82(3). - P. 211-217.
5. Kry'shnyaya S.V., Kordyukov A.V. Klyukva na yuge ostrova Saxalin // Yuzhno-Saxalinsk: IMGiG DVO RAN, 2018. - 127 s.
6. Vaccinium oxycoccos L. (Oxycoccus palustris Pers.) and Vaccinium microcarpum (Turcz. ex Rupr.) Schmalh. (Oxycoccus microcarpus Turcz. ex Rupr.) / Jacquemart AL. // J Ecol. - 1997. - 85(3).
- 381-396.
7. Cherkasov A.F., Butkus V.F., Gorbunov A.V. Klyukva. - M.: Lesnaya promy'shlennost', 1981.
- 214 s.
8. Korepanov D.A., Kondrat'eva N.P., Chirkova N.M. Vsxozhest' semyan klyukvy' bolotnoj pri ispol'zovanii razny'x spektrov fotosinteticheskoj radiacii // Vestnik Izhevskoj gosudarstvennoj sel'skoxozyajstvennoj akademii. - 2012. - № 3(32). - S. 82-83. ^
9. Fruiting peculiarities of wild cranberry (Oxycoccus palustris L.) in Cepkeliai bog. / Stackeviciene E, Labokas J. // Hort Veg Grow. - 2000. -19(3). - R. 255-264.
10. Morphological and genetic diversity of European cranberry (Vaccinium oxycoccos L., Ericaceae) clones in Lithuanian reserves / L. Cesoniene, R. Daubaras, A. Paulauskas, J. Zukauskiene // Acta Societatis Botanicorum Poloniae. - 2013. - 82(3). - 2013 - P. 2011-2017.
11. Makeev V.A., Makeeva G.Yu. Perspektivy' sovershenstvovaniya sortimenta klyukvy' bolotnoj v Central'nom federal'nom okruge Rossii // Novy'e i netradicionny'e rasteniya i perspektivy' ix ispol'zovaniya. - 2015. - № 11. - S. 330-333.
12. Sedov E.N., Ogol'ceva T.P. Programma i metodika sortoizucheniya plodovy'x, yagodny'x i orexoplodny'x kul'tur / Ros. akad. s.-x. nauk. Vseros. nauch.-issled. in-t selekcii plodovy'x kul'tur. -Orel: VNIISPK, 1999. - 606 s.
13. Isachkin A.V., Kryuchkova V.A. Osnovy' nauchny'x issledovanij v sadovodstve: Uchebnik dlya bakalavrov i magistrov po napravleniyu «Sadovodstvo». - M.: Izd-vo «Lan'», 2019. - 420 s.
