Генетические ресурсы зернобобовых Средиземноморья в коллекции ВИР: разнообразие и использование (обзор)

Автор: Вишнякова М.А., Александрова Т.Г., Булынцев С.В., Буравцева Т.В., Бурляева М.О., Егорова Г.П., Семенова Е.В., Сеферова И.В., Яньков И.И.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Обзоры

Статья в выпуске: 1 т.51, 2016 года.

Бесплатный доступ

Поступления из Средиземноморского региона в коллекции генетических ресурсов зернобобовых ВИР составляют 12 % от ее объема. Пятая часть поступлений (1262) - образцы, собранные Н.И. Вавиловым в 1926-1927 годах в его экспедиции по этому богатейшему флористическому региону. Имеются также сборы П.М. Жуковского, В.Ф. Дорофеева, К.З. Будина и других коллекторов из ВИР. Многие образцы получены по выписке или в результате обмена с селекционными учреждениями стран Средиземноморского побережья и генбанками мира. В Средиземноморье - одной из «горячих точек» мирового биоразнообразия находится один из центров происхождения культурных растений, в том числе некоторых экономически значимых видов зернобобовых. Ценность гермоплазмы из этого региона определяется тем, что здесь произрастает множество эндемичных видов как культивируемых, так и диких родичей зернобобовых культур, введено в культуру множество видов зернобобовых (в том числе бобы, вигна, вика, люпин, нут, чечевица, чина), интродуцированы и стали неотъемлемой частью сельскохозяйственного производства фасоль и соя. В статье обсуждается ботаническое и генетическое разнообразие более 5,5 тыс. образцов средиземноморского происхождения, сохраняемых в коллекции ВИР, с историей их поступлений. Согласно открытой Н.И. Вавиловым закономерности в географическом распределении признаков гермоплазма из Средиземноморья фенотипически дифференцирована в зависимости от места происхождения. Образцы, возделываемые в странах западного и северного Средиземноморья, в течение многих веков подвергались тщательному отбору, культивировались на плодородных почвах, в условиях мягкого климата и в большинстве своем характеризуются мощным габитусом, крупными плодами и семенами. В засушливых условиях южной и восточной частей средиземноморского бассейна произрастают скороспелые растения, адаптированные к засухе и жаре (Н.И. Вавилов, 1962). Это открытие Н.И. Вавилова лежит в основе адресного (соответствующего эколого-географическим условиям) предоставления исходного материала из коллекции ВИР для региональных селекционных программ. В статье впервые приведены сведения об особенностях Средиземноморского генофонда каждой сохраняемой в коллекции зернобобовой культуры. Поступления дифференцированы в зависимости от значения представителей рода (вида) или культуры в сельскохозяйственном производстве Средиземноморского региона. В коллекции гороха, сои, фасоли поступали преимущественно сорта научной селекции. Пополнение коллекций люпина, вигны, нута, бобов, чины, вики осуществлялось в основном местными сортами. По отдельным родам (вика, чина, люпин) в коллекцию включены многочисленные виды дикорастущих родичей культур. По всем культурам приведены примеры источников аллелей генов ценных признаков для селекции, выявленные в результате многолетнего изучения коллекции ВИР. Представлены примеры использования Средиземноморского генофонда в создании отечественных и зарубежных сортов.

Еще

Средиземноморье, генетические ресурсы растений, зернобобовые, эндемики, виды, источники аллелей генов, определяющих ценные признаки, селекция

Короткий адрес: https://sciup.org/142133657

IDR: 142133657 | DOI: 10.15389/agrobiology.2016.1.31rus

Список литературы Генетические ресурсы зернобобовых Средиземноморья в коллекции ВИР: разнообразие и использование (обзор)

Большая Советская Энциклопедия. Т. 24. Кн. 1. М., 1976.
Mittermeier R.A., Robles G.P, Hoffmann M., Pilgrim J., Brooks T., Mittermeier C.G., Lamoreux J., da Fonseca G.A. Hotspots Revisited: Earth's Biologically Richest and Most Endangered Terrestrial Ecoregions. Washington, 2004.
Meyrs N., Mittermeier R.A., Mittermeier C.G., da Fonseca G.A.В., Kent J. Biodiversity hot-spots for conservation priorities. Nature, 2000, 403: 853-858.
Вульф Е.В. Историческая география растений. История флор земного шара. М.-Л., 1944.
Климанова О.А. Исторические ландшафты Средиземноморья. Мат. юбилейной науч. конф. «Культурный ландшафт: теория и практика». М., 2003: 42-44.
Вавилов Н.И. Ботанико-географические основы селекции (Учение об исходном материале в селекции). В кн.: Избранные труды. Т. 2. М.-Л., 1962: 21-70.
Plant genetic resources of legumes in the Mediterranean/N. Maxted, S.J. Bennett (eds.). Kluwer Academic Publisher, 2001.
Harlan J.R. The living fields: our agricultural heritage. Cambridge University Press, 1995.
Neglected сrops: 1492 from a different perspective (FAO Plant Production and Protection Series no. 26). Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome, 1994.
Maxted N., Hargreaves S., Kell S., Amri A., Street K., Shehadeh A., Piggin J., Konopka J. Temperate forage and pulse legume genetic gap analysis. Bocconea, 2012, 24: 115-146 ( ) DOI: 10.7320/Bocc25.005
Вавилов Н.И. Центры происхождения культурных растений. В кн.: Избранные труды. Т. 5. М.-Л., 1965: 9-107.
Вавилов Н.И. Селекция как наука. В кн.: Избранные труды. Т. 2. М.-Л., 1960: 9-20.
Вишнякова М.А. Роль Н.И. Вавилова в создании коллекции генетических ресурсов зернобобовых культур. Сельскохозяйственная биология, 2012, 5: 31-38.
Лоскутов И.Г. История мировой коллекции генетических ресурсов растений в России. СПб, 2009.
Rikli M. Das Pflanzenkleid der Mittelmeerländer. Bern, Hans Huber. 1943. Band 1.
Грацианский А.Н. Природа Средиземноморья. М., 1971.
Майсурян Н.А., Атабекова А.И. Люпин. М., 1974.
Вишнякова М.А. О перспективах введения в культуру и интродукции различных видов люпина. Сельскохозяйственная биология, 2005, 2: 21-28.
Тупикова А.Ю. Посевная вика Турции. В сб.: Вики, бобы и люцерны Турции. Л., 1932: 3-30.
Smýkal P., Kenicer G., Flavell A.J., Corander J., Kosterin O., Redden R.J., Ford R., Coyne C.J., Maxted N., Ambrose M.J., Ellis N.T.H. Phylogeny, phylogeography and genetic diversity of the Pisum genus. Plant Genetic Resources Characterization and Utilization, 2011, 9: 4-18 ( ) DOI: 10.1017/s147926211000033x
Макашева Р.Х. Культурная флора СССР. Т. 4. Зерновые бобовые. Ч. 1. Горох. Л., 1979.
Макашева Р.Х. Горох. Л., 1973.
Макашева Р.Х., Голубев А.А., Яньков И.И. Каталог мировой коллекции ВИР. Горох. Устойчивость образцов к болезням и вредителям. Вып. 602. Л., 1991.
Рыбникова В.А., Рудикова А.А., Макашева Р.Х., Сердюк В.П., Яньков И.И. Каталог мировой коллекции ВИР. Новые образцы гороха зерноукосного и укосного использования. Вып. 646. СПб, 1993.
Сердюк В.П., Бенкен И.И., Заморская Ю.М., Чмелева З.В., Никишкина М.А. Каталог мировой коллекции ВИР. Горох (характеристика образцов по содержанию белка, антипитательным веществам и другим ценным признакам). Вып. 727. СПб, 2000.
Муратова В.С. Культурная флора СССР. Т. 4. Бобы. М.-Л., 1937: 75-124.
Tanno K., Willcox G. The origins of cultivation of Cicer arietinum L. and Vicia faba L.: early finds from Tell el-Kerkh, north-west Syria, late 10th millennium b.p. Vegetation History and Archaeobotany, 2006, 15(3): 197-204 ( ) DOI: 10.1007/s00334-005-0027-5
Duc G., Bao S., Baumc M., Redden B., Sadiki M., Suso M.J., Vishniakova M., Zong X. Diversity maintenance and use of Vicia faba L. genetic resources. Field Crop Res., 2010, 115: 270-278.
Smartt J. Grain legumes: Evolution and genetic resources. Cambridge Univ. Press, NY, 1990.
Демина Р.Б., Мирошниченко И.И., Матвиенко Л.Н., Архипов В.С. Каталог мировой коллекции ВИР. Бобы. Вып. 107. Л., 1973.
Попов М.Г. Род Cicer и его виды. К проблеме происхождения средиземноморской флоры. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции, 1928-1929, 21: 3-240.
Синская Е.Н. Историческая география культурной флоры. Л., 1969: 365-366.
Булынцев С.В., Тетер З.Ю. Каталог мировой коллекции ВИР. Нут (устойчивость к аскохитозу). Вып. 697. СПб, 1999.
Булынцев С.В., Гуркина М.В., Печеров А.А. Каталог мировой коллекции ВИР. Нут (исходный материал для селекции нута в Астраханской области). Вып. 792. СПб, 2009.
Sharma S.K., Dawson I.K., Waugh R. Relationships among cultivated and wild lentils revealed by RAPD analysis. Theor. Appl. Genet., 1995, 91: 647-654.
Барулина Е.И. Чечевица СССР и других стран. Л., 1930.
Барулина Е.И. Чечевица. В кн.: Культурная флора СССР. Т. 4. Зерновые бобовые. М.-Л., 1937: 127-167.
Ladizinsky G. The origin of lentil and its wild genepool. Euphytica, 1979, 28(1): 179-187 ( ) DOI: 10.1007/BF00029189
Fratini R., Perez de la Vega M., Cubero J.I. Lentil origin and domestication. Grain Legumes, 2011, 56: 5-9.
Ferguson M.E., Ford-Lloyd B.V., Robertson L.D., Maxted N., Newbury H.J. Mapping the geographical distribution of genetic variation in the genus Lens for the enhanced conservation of plant genetic diversity. Mol. Ecol., 1998, 7: 1743-1755.
Зотиков В.И., Голопятов М.Т., Борзенкова Г.А., Васильчиков А.Г., Глазова З.И., Наумкина Т.С., Рогожкина А.И., Кондыков И.В., Грядунова Н.В., Варлахов М.Д., Варлахова Л.Н., Новиков В.М., Цуканова З.Р., Янова А.А. Перспективная технология производства чечевицы: метод. реком. Орел, 2011.
Культурная флора. Вика. Т. IV. Ч. 2/Под ред. С.И. Репьева. СПб, 1999.
FAOSTAT, 2012 (http://faostat3.fao.org/faostat-gateway/go/to/download/Q/QC/E, дата обращения 07.01.2013).
Maxted N. An ecogeographical study of Vicia subgenus Vicia. Systematic and ecogeographic studies on crop genepools. 8. Rome, 1995.
Potokina E., Blattner R., Alexandrova T., Bachmann K. AFLP diversity in the common vetch (Vicia sativa L.) on the world scale. Theor. Appl. Genet., 2002, 105: 58-67 ( ) DOI: 10.1007/s00122-002-0866-8
Курлович Б.С., Репьев С.И., Щелко Л.Г., Буданова В.И., Петрова М.В., Буравцева Т.В., Станкевич А.К., Леокене Л.В., Бенкен И.И., Рыбникова В.А., Картузова Л.Т., Золотов С.В., Александрова Т.Г., Дебелый Г.А., Таранухо Г.И., Теплякова Т.Е., Малыш Л.К. Генофонд и селекция зерновых бобовых культур (люпин, вика, соя, фасоль). Теоретические основы селекции. Т. 3. СПб, 1995.
Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Т. 1. Сорта растений. М., 2014.
Волузнева Т.А., Кожушко Н.Н., Волкова А.М., Андреева Н.Н. Каталог мировой коллекции ВИР. Чечевица французская (оценка засухо-и жароустойчивости образцов). Вып. 323. Л., 1981.
Жуковский П.М. Культурные растения и их сородичи. 2-е изд. М., 1964.
Zeven A.C., De Wet J.M.J. Dictionary of cultivated plants and their regions of diversity. Wageningen, 1982.
Mathur P.N., Alercia A., Jain C., Aissa A., McInture A., Hag M., Della A., Hanson J., Combes D., Bachmann K., Horvath L., Patel D.P., Dixit G.P., Sharma R.N., Syouf M.Q., Nouh T.Z., Yadav C.R., Bhatti M.S., Burlyaeva M.O., Cuarda C., Rosa L., Simon C.J. Lathyrus germplasm collections directory. International Plant Genetic Resources Institute, Rome, Italy, 2005.
Jackson M.T., Yunus A.G. Variation in the grass pea (Lathyrus sativus L.) and wild species. Euphytica, 1984, 33: 549-559.
Kislev M.E. Origins of the cultivation of Lathyrus sativus and L. cicera (Fabaceae). Еcon. Bot., 1989, 43: 262-270.
Залкинд Ф.Л. Чина. М.-Л., 1953.
Смирнова-Иконникова М.И., Гаранина Л.С. Коллекция чины -исходный материал для селекции высокобелковых сортов на корм. Бюл. ВИР, 1958, 4: 23-27.
Кирьян Н.А. Оценка исходного материала для селекции чины на устойчивость к грибным заболеваниям. Канд. дис. Л., 1973.
Бурляева М.О., Соловьева А.Е., Никишкина М.А., Расулова М.А., Золотов С.В. Коллекция видов рода Lathyrus L. ВИР им. Н.И. Вавилова -источник исходного материала для селекции высокобелковых кормовых сортов чины. Зернобобовые и крупяные культуры, 2012, 4: 62-71.
Чмелева З.В., Бенкен И.И., Курлович Б.С., Назарова Н.С., Пилипенко С.И. Люпин белый (биохимическая характеристика образцов). Каталог мировой коллекции ВИР. Вып. 496. Л., 1989.
Zeven A.C. The introduction of the common bean (Phaseolus vulgaris L.) into Western Europe and the phenotypic variation of dry beans collected in the Netherlands in 1946. Euphytica, 1997, 94: 319-328.
Papa R., Nanni L., Sicard D., Rau D., Attene G. The evolution of genetic diversity in Phaseolus vulgaris L. In: Darwin's harvest: new approaches to the origins, evolution and conservation of crops. NY, 2006: 121-142.
Буравцева Т.В., Никишкина М.А. Каталог мировой коллекции ВИР. Фасоль. Характеристика образцов по активности ингибиторов трипсина, содержанию белка в семенах и другим хозяйственно ценным признакам. Вып. 745. СПб, 2004.
Кошкин В.А., Матвиенко И.И., Егорова Г.П. Каталог мировой коллекции ВИР. Фасоль. Характеристика образцов по фотопериодической реакции. Вып. 812. СПб, 2013.
Иванов Н.Р. Географические закономерности в распределении культурных Phaseolinae. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции, 1937, 2: 41-106.
Perrino P., Laghetti G., Zeuli P.L.S., Monti L.M. Diversification of cowpea in the Mediterranean and other centers of cultivation. Gen. Res. Crop Еvol., 1993, 403: 21-132.
Павлова А.М. Каталог мировой коллекции ВИР. Вигна. Вып. 80. Л., 1972.
Бурляева М.О., Гуркина М.В., Некрасов А.Ю., Тихонова Н.И. Каталог мировой коллекции ВИР. Вигна. Зерновые и овощные образцы, перспективные для возделывания в южных регионах европейской части Российской Федерации. Вып. 806. СПб, 2012.
Вавилов Н.И. Учение о происхождении культурных растений после Дарвина. В кн.: Избранные труды. Т. 5. М.-Л., 1965: 157-176.
Puech J. Les tentatives successives d'introduction du soja en France et leurs consequences. In: Soja. Paris, 1986: 9-13.
Shurtleff W., Aoyagi A. Early named soybean varieties in the United States and Canada (1890-2013): extensively annotated bibliography and sourcebook. Lafayette, 2013.
Корсаков Н.И., Томилина Т.Б. Каталог мировой коллекции ВИР. Соя. Вып. 292. Л., 1980.
Сичкарь В.И., Луговой А.П., Ганжело О.И., Щелко Л.Г. Каталог мировой коллекции ВИР. Соя. Исходный материал для селекции сои на юге Украины. Вып. 555. Л., 1990.
Сеферова И.В., Некрасов А.Ю., Силаева О.И., Кияшко Н.И., Тетер З.Ю., Кива Т.И., Никишкина М.А. Каталог мировой коллекции ВИР. Соя. Исходный материал для селекции сои в Краснодарском крае. Вып. 782. СПб, 2008.

Еще

Статья обзорная