Распространение видов рода Aegilops L. на юго-западе Узбекистана

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

Пшеница является основной зерновой культурой Центрально-Азиатского региона, которые выращивают в разных почвенно-климатических зонах, как на орошаемых, так и на богарных землях [1, 2]. Ее доля в общем производстве зерна постепенно возрастает, но ухудшается структура производства по качественному, составу, снижалась производство сильной и ценной пшеницы, необходимой для выработки высококачественной пшеничной муки [3, 4]. В улучшении этой ситуации большое значение имеет создания адаптивных и высокоурожайных сортов пшеницы с хорошим качеством зерна [5].

Потенциальная урожайность мягкой пшеницы во многом зависит от устойчивости возделываемых сортов к неблагоприятным абиотическим и биотическим факторам внешней среды. При этом генетический материал самой мягкой пшеницы недостаточно для решения этой проблемы. В особенности это касается генов устойчивости к болезням, ограниченное разнообразие которых является одним из основных лимитирующих факторов селекции [6]. Неисчерпаемый резерв хозяйственно-ценных признаков для улучшения этой главной продовольственной культуры земного шара представляет собой генофонд многочисленных родственных мягкой пшенице видов и родов [7–13].

Виды — сородичи культурных растений — это виды эволюционно-генетически близкие к культурным растениям, входящие в один род, пригодные для скрещивания с введением качественных признаков (устойчивость к биотическим- и абиотическим стрессам, дефициту микроэлементов, эффективный фотосинтез и др. [14, 15]. Среди дикорастущих сородичей пшеницы особое значение имеет род Aegilops L. который обладает солидным потенциалом использования в улучшения пшеницы из-за его устойчивости к различным биотическим и абиотическим стрессам [16].

В Узбекистане дикорастущие сородичи пшеницы, местные виды рода Aegilops L. составляет важный элемент национальных генетических ресурсов, представлены в коллекциях малым объемом, недостаточно изучены с точки зрения селекционной полезности. В этой связи исследования эколого-географического распространения и оценки генетического разнообразия местных видов рода Aegilops L. для использования в качестве исходного материала в практической селекции пшеницы на адаптивность и продуктивность, является весьма актуальными.

Целью настоящего исследования является выявления естественных мест произрастания, эколого-географическое распространения и сбор семян местных видов рода Aegilops L. в пределах некоторых земледельческих районов Самаркандской и Кашкадарьинской областях Узбекистана.

Исследования было проведено на основе маршрутно-рекогносцировочной экспедиции 2021 г. Сбор семян проводили согласно методическому руководству ВНИИР им. Н. И. Вавилова. Определение местных видов рода Aegilops L. проводили по Гандилян и Бенджамин и др.

Результаты и их обсуждение

Для целенаправленного сбора семенного материала, получения информации об эколого-географическом распространении дикорастущих видов-сородичей пшеницы, их гетерогенности и способе размножения в 2021 г. был проведен экспедиционные сборы местных видов рода Aegilops L. по территории некоторых земледельческих районов Самаркандской и Кашкадарьинской областей Узбекистана.

Результаты маршрутно-рекогносцировочного обследования некоторых земледельческих районов Самаркандской (Самаркандский, Ургутский) и Кашкадарьинской (Китабский) областей республики показали, что в пределах этих зон дикорастущие сородичи представлены 5 видами рода: Aegilops cylindrica Host, A. tauschii Coss., A. triuncialis L., A. crassa Boiss., A. juvenalis (Thell.) Eig (Таблица 1, Рисунок 1).

Обследованием были охвачены 20 мест естественного произрастания местных видов рода Aegilops L. в пределах трех земледельческих районов двух областей: Самаркандской и Кашкадарьинской.

Самаркандский и Ургутский земледельческие районы

Для изучения местной флоры Самаркандских и Ургутских земледельческих районов Самаркандской области было предпринято 2 экспедиции (2021 г.). Экспедициями были охвачены степные и предгорные зоны с. Агалык и с. Акбуря. Сбор семенного материала дикорастущих сородичей пшеницы был приурочен к степным и предгорным зонам. Наиболее широкое распространение дикорастущих сородичей пшеницы отмечено в предгорной зоне. В пределах этих районов экспедициями было обследованы 8 популяций дикорастущих сородичей пшеницы и собрано 60 образца семян 3 видов: Aegilops cylindrica Host — 21 образец, A. tauschii Coss. — 12 образцов, A. triuncialis L. — 27 образцов (Таблица 2).

МЕСТА СБОРА МЕСТНЫХ ОБРАЗЦОВ ВИДА Aegilops L.

Таблица 1

Вид	Место сбора	Высота, h		Географические координаты	Высотный предел распространения	Фенотип
		Самаркандский область, Самаркандский район
	Средний Агалык		870	39°55'04.76" 66°89'66.49"	750-870	Колосья желтые
	Акбуря		850	39°51'22.79"	770-860	Колосья желтовато-
				66°88'62.89"		зеленые
				Ургутский район
	Терсак		1121	39°36'92.53"	970-1120	Колосья   желтовато-
				66°94'38.18"		зеленые
	Аманкутан		1320	39°18'24.29" 66°55'49.11"	1265-1320	Колосья желтые
	Перевал Тахтакарача		1650	39°28'48.88"	1485-1650	Колосья   желтовата
				65°82'25.25"		фиолетовая
		Кашкадарьинский область, Китабский район
to И •S Со	Кайнар		825	39°18'56.28" 66°85'32.80"	795-855
	Варганза		855	39°19'72.08"	765-855	Колосья желто-
				66°98'36.83"		зеленоватые
	Хазрати Башир		874	39°23'38.40"	790-874	Колосья желто-
				67°03'65.46"		зеленоватые
	Рускышлак		720	39°09'13.71" 66°53'12.62"	690-720	Колосья желтые
	Китаб		770	39°19'65.25" 66°90'68.54"	740-770	Колосья желтые
	Панжи		719	39°14'80.68" 66°96'07.64"	695-720	Колосья желтые
	Карабулак		733	39°16'22.07"	680-735	Колосья коричнево-
				66°98'77.85"		фиолетовые
	Кукташ		914	39°17'71.26" 67°07'55.20"	855-915	Колосья зеленоватые
	Обиканда		850	39°16'82.24"	825-910	Колосья желтовата-
				67°12'5478"		коричневые
	Джавз		1225	39°11'46.08" 67°16'83.92"	1095-1225	Колосья желто-серые
	Китабский геологический		1374	39°11'23.74"	1250-1395	Колосья желтые
	заповедник			67°17'35.27"

Вид Место сбора Высота, h Географические координаты Высотный предел распространения Фенотип Самаркандский область, Самаркандский район Средний Агалык 870 39°55'04.76" 66°89'66.49" 750-870 Колосья       темно зеленые Ургутский район Терсак 1121 39°36'92.53" 66°94'38.18" 970-1120 Колосья болотного-света о и Кызилбаш 1025 39°23'17.03" 67°00'19.37" 955-1025 Колосья зеленые о со “ 3 S ^' - Панжи Карабулак Кашкадарьинский область, Китабский район 719      39°14'80.68"      675-720 66°96'07.64" 733      39°16'22.07"      655-735 66°98'77.85" Колосья светлокоричневые Колосья желтые с фиолетовым оттенком Джавз 1225 39°11'46.08" 67°16'83.92" 1100-1225 Колосья темнозеленые Китабский геологический заповедник 1374 39°11'23.74" 67°17'35.27" 1250-1395 Колосья желтые Кашкадарьинский область, Китабский район р о и m Панжи 719 39°14'80.68" 66°96'07.64" 700-850 Колосья коричневые Самаркандский область, Самаркандский район Средний Агалык 870 39°55'04.76" 66°89'66.49" 750-870 Колосья желтые Ургутский район Терсак 1121 39°36'92.53" 66°94'38.18" 970-1120 Колосья желтоватофиолетовые Кызилбаш 1025 39°23'17.03" 67°00'19.37" 955-1025 Колосья желтоватофиолетовые Аманкутан 1320 39°18'24.29" 66°55'49.11" 1265-1320 Колосья желтые Перевал Тахтакарача 1650 39°28'48.88" 65°82'25.25" 1485-1650 Колосья желтоватозеленые Варганза Хазрати Башир Кашкадарьинский область, Китабский район 824      39°18'79.64"      745-825 66°95'03.71" 948      39°25'45.83"      820-950 67°08'09.80" Колосья желтые Колосья светлофиолетовые Панжи 719 39°14'80.68" 66°96'07.64" 680-720 Колосья желтофиолетовые Карабулак 733 39°16'22.07" 66°98'77.85" 695-720 Колосья светлокоричневые Джавз 1225 39°11'46.08" 67°16'83.92" 1095-1225 Колосья желтомозаичные Китабский геологический заповедник 1374 39°11'23.74" 67°17'35.27" 1280-1390 Колосья фиолетового оттенка •й эд Кашкадарьинский область, Китабский район Хазрати Башир 948 39°25'45.83" 67°08'09.80" 855-950 Колосья темножелтые

За период полевых работ в пределах с. Агалык сборы образцов семян в основном проведены в предгорных зонах, где местами встречались целые заросли указанных трех видов Aegilops L. При этом сборы A. cylindrica Host в пределах с. Акбуря проведены на высоте от 620 до 1100 м над ур. м, A. tauschii Coss. — от 460 до 920 м над ур. м, A. triuncialis L. — от 440 до 1000 м над ур. м.

КОЛИЧЕСТВО МЕСТНЫХ ОБРАЗЦОВ Aegilops L.

Рисунок 1. Карта маршрутно-рекогносцировочного обследования некоторых земледельческих районов Самаркандской и Кашкадарьинской областей Узбекистана по сбору образца семян местных видов рода Aegilops L. На карте места сбора образца семян обозначены цифрами

Таблица 2

Вид	Административные области		Итого
	Самаркандская	Кашкадарьинская
Aegilops cylindrica Host	21	27	48
A. tauschii Coss.	12	17	29
A. triuncialis L.	27	34	61
A. crassa Boiss.		1	1
A. juvenalis (Thell.) Eig		1	1
Итого	60	80	140

Китабский земледельческий район

В пределах Китабского земледельческого района коллекция семенного материала была отобрана из различных популяций местных видов рода Aegilops L., связанных с различным ландшафтом и высотными зонами (Таблица 1). Сбор образцов семян был выполнен на участках (сайтах) их естественного произрастания: Кайнар, Варганза, Хазрати Башир Рускишлак, Китаб, Панжи, Карабулак, Кукташ, Обиканда, Джавз, Китабский геологический заповедник. Следует отметить, что с. Варганза отличается особенностью своей дикой флоры, что строго отличается от других естественных мест произрастания местных видов рода Aegilops L.

Особый характер присущ рельефу среднегорного массива Варганза, представляющего собой скалистый массив с причудливыми формами гранитом. В растительном покрове с. Варганза господствуют разнотравно-полынные сообщества, что является уникальным местом естественного произрастания и сохранения in-situ разных видов рода Aegilops L. В нашей коллекции из данного место собраны семена 5 видов рода Aegilops L.: A. cylindrica Host, A. tauschii Coss., A. triuncialis L., A. crassa Boiss., A. juvenalis (Thell.) Eig. В пределах Китабского земледельческого района, маршрутом было охвачено 9 мест (пунктов) естественного произрастания местных видов рода Aegilops L. и собрано 80 образца семян на различной высоте над уровнем моря (м): A. cylindrica Host — 825–1225, A. triuncialis L. — 850–1200, A. crassa Boiss. — 719, A. juvenalis (Thell.) Eig. — 848, что, естественно сказалась на популяционном составе и ценности материала этого земледельческого района.

Краткое описание местных видов рода Aegilops L. собранные в естественных условиях произрастания.

В эколого-климатических условиях Узбекистана в основном, встречается четыри вида рода Aegilops L. Эти виды отличаются друг от друга по генетической структуре, морфологическим и ботанико-анатомическим показателям, экологической пластичности и ареалу распространения. Отсюда сбор коллекции в пределах каждого вида, безусловно, представляет большой научно-практический интерес.

Географическое расположение Узбекистана с его своеобразными почвенноклиматическими условиями и рядом экстремальных факторов (температурные перепады, высотные переделы, засушливость, засоленность почв) способствовали формированию уникальных видов Aegilops L . В зависимости от мест произрастания формировались биотипы с различной степенью устойчивости. Одни виды приспосабливались к жарким и засоленным местам произрастания, другие — к местам с умеренной температурой.

Эгилопс цилиндрический — Aegilops cylindrica Host

Стебли 20–25 и 70 см высоты, при основании коленчато-изогнутые. Листья плоские, с обеих сторон шероховатые, голые или волосистые; влагалища их голые, по краям реснитчатые; язычок очень короткий (Рисунок 2).

Колосья узкоцилиндрические 7–12 см длиной, 3–4 мм шириной, распадающиеся при созревании, с 7–11 колосками. Колоски 3–4 цветковые; колосковые чешуи 6–10 мм длиной, с 7–9 жилками, голые, остро-шероховатые, на верхушке с 2 зубцами из которых один треугольный, другой узкий, вытянутый в остевидное окончание или ость. У колосковых чешуй верхушечного колоска между двумя крайними короткими зубцами отходит длинная (2,5–7,0 см) ость. Нижняя цветковая чешуя боковых колосков с 2 зубцами, верхнего колоска — с 2 зубцами и с остью.

Распространен во всех исследуемых зонах как Самаркандской, так и Кашкадарьинской областях.

Эгилопс Тауша — Aegilops tauschii Coss.

Стебли 20–50 см высоты при основании коленчатой изогнутые, голые. Листья широколанцетные, до 8 мм ширины, голые или с редкими волосками, влагалища голые или по краям реснитчатые, язычок очень короткий.

Колосья линейные (Рисунок 3) цилиндрические, ломкие, с 5–13 колосками, недоразвитых колосков нет, или они в числе 1–2. Колоски цилиндрические, 3–5 цветковые, колосковые чешуи шероховатые или почти гладкие, тупо обрубленные, с утолщенным краем, без остей и зубцов или с очень короткими едва заметными зубцами. Нижняя цветковые чешуя длиннее колосковых, неравнобокая, один край ее оттянут в зубчик или короткую ость. Ости 0,5-3,5 см длиной, нарастающие по длине к верхушке колоса.

Широко распространен в Китабском районе Кашкадарьинской области.

Рисунок 2. Общий вид растения, морфология колоса, колоска и зерно Aegilops cylindrica L.

Рисунок 3. Обшей вид растения, морфология колоса, колоска и зерно Aegilops tauschii Coss.

Эгилопс трехдюймовый — Aegilops triuncialis L.

Стебли 20–50 см высотой, при основании коленчатые, голые. Листья линейные, плоские, с редкими длинными волосками, влагалища листьев волосистые, верхние большей частью голые, язычок короткий (до 1 мм).

Колосья (Рисунок 4) узколанцетные, 3–4 см длиной, 0,4–0,7 см шириной, при основании с 2–3 недоразвитыми колосками. Колоски в количестве 3–6, узко-эллиптические, из них нижние 3–4 цветковые, только с 2 плодущими цветками; верхние — 3 цветковые, с 1 плодущими цветком; колосковые чешуи 7–9 мм дл., 3–5 мм шириной, с широкими жилками, у нижних колосков с 2 или 3 остями 1–3 см длиной, у верхнего колоска с 3 более длинными (4,5–6,0 см) отклоненными остями. Нижняя цветковая чешуя 7–10 см длиной, с 2– 3 остями 2,0–5,5 см длиной. Широко распространен во всех исследуемых зонах как Самаркандской, так и Кашкадарьинской областях.

Эгилопс толстый — Aegilops crassa Boiss.

Стебли при основании более или менее коленчато-изогнутые, голые, 20–50 см длиной. Листья плоские, широколинейные, до 8 мм шириной, шероховатые, голые или редковолосистые; влагалища голые, по краям большей частью реснитчатые; язычок очень короткий.

Колосья длинные, толстые, до 7 мм шириной, ломкие, с 5–11 колосками. Колоски цилиндрические, 3–5 цветковые, рудиментарных колосков 1–2, или они отсутствуют; колосковые чешуи 7–10 мм длиной, 0,4–0,5 см шириной, волосистые, с 7–11 жилками, на верхушке с 2 короткими зубцами, из которых один узкий и острый, в виде щупика, другой широкий и тупой. Нижняя цветковая чешуя боковых колосков с остевидным окончанием или короткой остью, у верхнего колоска — с более длинной пластинчато-расширенной остью 0,8–6,0 см длиной (Рисунок 5). Широко распространен на территории с. Панжи Китабского района Кашкадарьинской области.

triuncialis L.

Эгилопс жювенальский — Aegilops juvenalis (Thell.) Eig

Растения 10–35 см высотой (без колосьев). Колючки 3–7 см длиной (без ости), с 3–6 колосками, от цилиндрических до слабовидных. Чешуйки прилегают к бархатистой, цилиндрические до мочкообразных, 8–13 мм длиной. Щетинки двухзубые, нижные чешуи с длинной остью, окаймленной в основании двумя зубцами или короткими остями (Рисунок 6).

Рисунок 6. Обшей вид растения, морфология колоса, колоска и зерно Aegilops juvenalis (Thell.) Eig

Распространен в с. Хазрати Башир Китабского района Кашкадарьинской области. Чаше наблюдается на сухих обочинах дорог и на склонах холмов.

Выводы

• 1.    Экспедиционным обследованием дикорастущих видов сородичей пшеницы Самаркандского, Ургутского районов Самаркандской области и Китабского района Кашкадарьинской области собрано 140 образцов семян местных популяций пяти видов рода Аеgilops L. в том числе: А. cylindrica (48 обр.), A. tauschii (29 обр.), A. triuncialis (61 обр.), A. crassa (1), A. juvenalis (1).

• 2.    В результате проведенных экспедиционных обследований двух районов Самаркандской и один район Кашкадарьинской областей Узбекистана, впервые была сформирована коллекция местных популяций видов-сородичей пшеницы, которая являются уникальный генетический ресурс для обогащения генофонда пшеницы.