Ханбабаева О.Е., кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Козлова Е.А., аспирант (Российский государственный аграрный университет - МСХА им. К.А. Тимирязева)
ОСОБЕННОСТИ СЕЛЕКЦИОННОЙ РАБОТЫ С ЛИНИЯМИ ПЕНСТЕМОНА ХАРТВЕЙГА (PENSTEMONHARTWEGII) В УСЛОВИЯХ ЗАЩИЩЕННОГО ГРУНТА
В статье рассматриваются вопросы селекционной работы с декоративной красивоцветущей однолетней культурой семейства Норичниковые - Пенстемоном Хартвейга (Penstemon hartwegii), которая является малораспространенной в цветочном оформлении на территории Российской Федерации, а за рубежом используется достаточно широко. Важной задачей при работе с этой культурой является получение высокодекоративных, устойчивых к факторам среды сортов и гибридов Российской селекции, а также оптимизация технологии выращивания в наших условиях европейских сортов и гибридов.
Ключевые слова: пенстемон, агротехника, селекция и семеноводство, отбор, фертильность пыльцы, инбредные линии, инбридинг.
PARTICULAR BREEDING LINE PENSTEMON OF HARTWEGI (PENSTEMONHARTWEGII) IN GREENHOUSES
This article discusses the selection work with ornamental flowering annual crops figwort family - Penstemon hartwegii, which is less common in the floral design on the territory of the Russian Federation and abroad, is widely used. An important task when working with this culture is to provide decorative, resistant to environmental factors varieties and hybrids of Russian breeding, as well as the optimization of the technology of growing conditions in our European varieties and hybrids.
Keywords: penstemon, agricultural machinery, plant breeding and seed, selection, pollen fertility, inbred lines, inbreeding.
Объектом наших исследований стал малораспространённый в цветочном оформлении России - пенстемон Хартвейга (Penstemon Hartwegii Benth). Эта культура очень популярна за рубежом. Основная селекционная работа проводится в Америке, Англии и других европейских странах. Российских сортов и гибридов на семеноводческом рынке пока не много (рис.1).
М кол-во видов в гибридизации
кол-во серий сортов, гибридов Р1
■ кол-во сортов, гибридов
за рубежом
■ кол-во сортов, гибридов Р1 в РФ
Рис. 1. Соотношение видов, участвующих в гибридизации, сортов, гибридов и серий ¥1 у декоративных представителей семейства Норичниковые (БсгорИи1апасеае представленных Российскими и зарубежными семеноводческими компаниями.
Пенстемоны относятся к семейству Норичниковых (Scrophulariaceae Juss), и их близкие декоративные родственники - львиный зев, немезия, диасция, льнянка, родохитон, кальцеолярия, наперстянка, немезия, мимулюс, коровяк, вероника и вероникаструм. В роду более 250 видов. Самое большое количество видов произрастает на территории США. Пенстемоны входят в трибу хелоневые, и самым ближайшим родственником является хелона (Chelone), к которому до последнего времени относили и пенстемон.
Очень многие популярные виды и сорта пенстемона имеют гибридное происхождение. Близкородственные виды нередко скрещиваются между собой.
Пенстемон Хартвейга - высокорослый травянистый теплолюбивый многолетник гибридного происхождения с мощными одревесневающими в нижней части побегами, достигающими высоты 60-80 см. В условиях нашей полосы выращивается как однолетняя краси-воцветущая культура. Листья удлиненные кожистые светло-зеленые, сидячие, расположены супротивно. Соцветие ярусное, напоминает кисть, длиной 35 -45 см. В каждом ярусе по 3-6 цветков. Пенстемон Хартвейга отличается очень крупными колокольчатыми цветками, образованными сросшимися двумя верхними и тремя нижними лепестками. Цветок имеет длинную окрашенную трубку, иногда белую внутри. Тычинки темно-фиолетовые. Все соцветие цветет во второй половине лета более 45 дней, а отдельный цветок до 10 дней. Пыльцы образует много. Цветки практически без аромата, но опыляется исключительно крупными насекомыми. Имеет очень продолжительный период выращивания, при весеннем посеве зацветает через 12-16 недель.
По данным американских ученых этот вид относят к 7-10 зонам зимостойкости, но в наших условиях могут перезимовать лишь некоторые растения, полученные из семян и получившие хорошее укрытие.
Современный ассортимент у пенстемона Хартвейга представлен 3 сериями гибридов F1 - серией Tubular Bells Red, Rose, Wine; серией Arabesque Appelblossem, Pink, Violet, Red; серией Mixed Colours и 2 сортами «Сенсация», «Шансон».
Агротехнические приемы выращивания, направленные на получение качественной рассады очень важны в селекционном процессе. При выращивании линий, полученных в результате инбридинга, необходимо поддерживать очень высокий уровень агротехники, вести профилактические меры, направленные на снижение заболеваний и повреждений вредителями у инбредных растений, так как растения 5-6 поколения инбридинга ослаблены, накопленными нежелательными признаками [2].
Высевать семена пенстемона Хартвейга на рассаду желательно не позднее начала марта, так как сеянцы развиваются медленно и нуждаются в длительном сроке доращивания до цветения (3-3,5 месяца). При использовании дополнительного освещения посевы можно проводить с декабря по февраль. Срок выращивания составляет 16-18 недель, массовое цветение наступает в мае-июне. Посев проводят по поверхности увлажненной почвы с присыпкой мелким речным или кварцевым песком, слоем 3 мм. Посевы накрывают пленкой или стеклом для поддержания влажности почвы. До всходов содержат при температуре 18-24°С. Всходы появляются через 10-14 дней. Затем температуру снижают до 15°С. Подросшие сеянцы пикируют в кассеты, затем пересаживают в 2-х литровые контейнеры. Температура выращивания 16-18°С. Рассаду высаживают в грунт в конце мая, начале июня. Существует закономерность между сроком посадки рассады в открытый грунт и сроком зацветания - чем раньше растения будут высажены, тем позднее они зацветут.
Пенстемон Хартвейга можно размножать вегетативно - зелеными черенками. Черенкование проводят в июле-августе или весной, если в защищенном грунте сохранились маточные растения. Для черенкования маточные растения пересаживают в теплицу, сильно обрезают, оставляя 2-3 узла, в феврале - марте с них черенкуют молодые побеги. Укореняе-мость 2-х узловых черенков составляет 80% при летних сроках и 65% при весенних. Растения, выращенные из черенков, зацветают на 1,5 месяца раньше чем сеянцы.
Пенстемон Хартвейга - перекрестноопыляемая культура. Опыляется крупными насекомыми - шмелями и пчелами. При перекрестном опылении дает много семян. Плод - двустворчатая коробочка. Покровы коробочки твердые, требуют механическая обработка. Семена мелкие, коричневые, угловатые. В 1 г - 10000 штук, всхожесть 2 года [1]. Семена созревают через 60-70 дней от цветения. Плохо дозревают и обмолачиваются. Для более дружного созревания семян необходимо нормировать количество соцветий на растении (1-3 штуки) с прищипкой верхушки при отцветании нижних цветков. У полученных семян не всегда высокая всхожесть, это связано как с климатическими, так и с физиологическими условиями. Зародыш не всегда образуется в семени (рис. 2).
Рис. 2. Семена пенстемона в разрезе с нормальным зародышем (слева), без зародыша (справа)
У изучаемой культуры ярко выражена самонесовместимость. В цветках первых дней цветения самоопыление практически не возможно. В наших исследованиях установлена возможность преодоления этого барьера путем гейтеногамного опыления бутонов, за день до раскрытия пыльцой с раскрытых изолированных цветков этого же растения [2].
В основном все исходные сорта константны, поэтому сеянцы, с каждого растения высаживают отдельно (семьями) с пространственной изоляцией не менее 200 м. На каждом изолированном участке во время массового цветения проводят визуальную оценку и оценку декоративности, проводят прочистки растений с нежелательными признаками. Семена с каждой семьи собирают раздельно. Иногда в семье выделяют интересные формы и проводят вручную гейтегногамное опыление изолированных бутонов.
Гибридов получают при скрещивании инбредных родительских линий. Сначала необходимо получить выровненные инбредные линии по всем признакам (5-6 поколений), затем проводят гибридизацию. Каждая линия получена путем инбридинга до 5-6 поколения. Гибридные растения отличаются от инбредных высокорослостью, крупным цветком, более плотным соцветием, яркой, иногда двуцветной окраской.
Факторы среды очень сильно влияют на процесс опыления. Поэтому перед получением исходных линий, а также у сортов проводят анализ жизнеспособности пыльцевых зерен, а также способность их прорастания на рыльце пестика. По полученным данным для проверки способности пыльцы к прорастанию на рыльце пестиков пенстемона, оптимальной является питательная среда на основе 1% агар-агара и 20% сахарозы (рис.3).
Рис. 3. Фертильные и стерильные пыльцевые зерна (слева), прорастание пыльцевых зерен на питательной среде (справа).
По двум годам исследования (2012-2013 г) фертильность пыльцы инбредных линий составила 49,7% в 2012 году и 40,3% в 2013, стерильность пыльцевых зерен - 40,3% в 2012, 49,1%. По результатам проведенного двухфакторного дисперсионного анализа можно сделать вывод, что фертильность и стерильность пыльцевых зерен достоверно зависит от фактора - год выращивания (37%). Причем отмечено сильное влияние совместного взаимодействия факторов - вид и год (31%) (рис. 4.)
Рис. 4. Доли влияния факторов (год, вид и их взаимодействие) на фертильность пыльцы линий пенс-
темона Хартвейга (2012-2013 года)
Поэтому при семеноводстве изучаемой культуры необходимо учитывать условия года выращивания, а инбридинг проводить в контролируемых условиях защищенного грунта.
Высокодекоративные гибриды пенстемона возможно получать методом гибридизации при скрещивании инбредных линий (5-6 поколения). Семеноводство необходимо проводить на изолированных участках (изоточках), а селекцию на отдельные признаки (размер цветка, соцветия) в защищенном грунте. В селекции пенстемона применять гейтеногамное опыление изолированных бутонов. У инбредных линий необходимо проводить проверку фертильности пыльцы и способности пыльцевых зерен к прорастанию на питательн
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.