Структурно-функциональные особенности листового аппарата некоторых сортов косточковых культур – представителей рода Prunus (семейство Rosaceae Juss.)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Для семейства Розоцветные (Rosaceae Juss.), входящего в группу семейств с наибольшим видовым обилием, одним из крупнейших родов является род Prunus, который, по данным Catalog of Life, насчитывает 395 видов, 16 подвидов, 55 вариаций. В различных источниках для этого рода указывается от 250 до 400 видов деревьев и кустарников, широко распространенных в северной умеренной зоне, субтропических и тропических регионах, от лесов до пустынь, в высотных диапазонах от уровня моря до альпийских зон. В Самарской области среди 67 видов древесных розоцветных насчитывается 30 аборигенных и 36 видов-интродуцентов (адвентивных и дичающих). Род наиболее распространен в умеренной зоне Северного полушария, широко представлен в Северной Америке, Европе и Северной Азии, включает ряд культивируемых видов, имеющих глобальное экономическое значение. Активное вовлечение межвидовой гибридизации между представителями рода Prunus рассматривается специалистами в качестве определяющего фактора эволюционного развития его видового разнообразия, проявившегося в появлении ряда гибридогенных видов, которые оказались способными успешно преодолевать воздействия абиотических стрессоров в процессе расширения ареалов, формировании культигенных видов косточковых культур и их сортового многообразия. В последние десятилетия характеристики листьев завоевали важное место в исследовательских программах экологов растений в качестве значимых индикаторов различных аспектов роста, размножения и функций растительного организма, использования воды, питательных веществ, адаптации к изменениям окружающей среды, включая прогнозируемые климатические изменения. Показатели листьев наиболее доступны для изучения на протяжении практически всего вегетационного периода, могут оцениваться достаточно быстро, без привлечения дорогостоящего оборудования; процедура скрининга показателей листового аппарата хорошо стандартизована. Объединение усилий исследователей привело к созданию больших и полных баз данных признаков листового аппарата по различным видам растений. Для листьев 15 сортов косточковых культур (черешня Олечка, Черноокая, Калинка, Нюша, Первинка; абрикос Самарский, Янтарь Поволжья; слива русская Долгожданная, Консервная, Великанша, Нарядная, Компотная, Лунная; слива домашняя Дачная, Дочь Евразии) анализируются количественные показатели, определенные для образцов, отбиравшихся в июле 2020, 2021 и 2022 гг. С целью визуализации возможных особенностей листового аппарата в группах сортов различных плодовых культур использовано построение точечных диаграмм с ограничением области нахождения для каждой группы точек. Данный прием позволил выявить как наличие обособленных групп точек, соответствующих одним показателям листьев отдельных косточковых, так и перекрывание соответствующих диапазонов других показателей значений. Вероятно, данная картина является отражением определенной эколого-физиологической неоднородности в группах сортов косточковых, представляющих собой культигенные гибриды сложного происхождения.

Об авторах

Людмила Михайловна Кавеленова

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Автор, ответственный за переписку.
Email: lkavelenova@mail.ru

доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой экологии, ботаники и охраны природы

Россия, г. Самара

Анна Борисовна Петрова

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: viksian@yandex.ru

учебный мастер кафедры экологии, ботаники и охраны природы

Россия, г. Самара

Николай Викторович Янков

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: yankov-n@mail.ru

агроном отдела тропических и субтропических растений Ботанического сада

Россия, г. Самара

Мария Ивановна Антипенко

Научно-исследовательский институт садоводства и лекарственных растений «Жигулёвские сады»

Email: antipenko28@rambler.ru

кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

Россия, г. Самара

Анатолий Николаевич Минин

Научно-исследовательский институт садоводства и лекарственных растений «Жигулёвские сады»

Email: iv-minina@yandex.ru

кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник

Россия, г. Самара

Список литературы

  1. Prunus L. [Internet] // Catalogue of life. https://www.catalogueoflife.org/data/taxon/6y6h.
  2. Folta K.M., Gardiner S.E. Genetics and genomics of Rosaceae. New York: Springer, 2009. 636 p. doi: 10.1007/978-0-387-77491-6.
  3. Potter D., Kole C. Prunus. Wild crop relatives: genomic and breeding resources. Temperate fruits. Heidelberg: Springer-Berlin, 2011. 247 p. doi: 10.1007/978-3-642-16057-8.
  4. Prunus [Internet] // The plant list. http://www.theplantlist.org/1.1/browse/A/Rosaceae/Prunus.
  5. Xu Zh., Deng M. Identification and control of common weeds. Vol. 2. Springer Dordrecht, 2017. 848 p. doi: 10.1007/978-94-024-1157-7.
  6. Плаксина Т.И. Конспект флоры Волго-Уральского региона. Самара: Самарский университет, 2001. 388 с.
  7. Сосудистые растения Самарской области: учеб. пособие / под ред. А.А. Устиновой, Н.С. Ильиной. Самара: ООО «ИПК "Содружество"», 2007. 400 с.
  8. Саксонов С.В., Сенатор С.А. Путеводитель по Самарской флоре (1851–2011). Флора Волжского бассейна. Т. 1. Тольятти: Кассандра, 2012. 511 с.
  9. Янков Н.В. К участию древесных Rosaceae во флоре Самарской области – таксономические и биоэкологические аспекты // Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 2018. Т. 27, № 4–1. С. 174–180. doi: 10.24411/2073-1035-2018-10108.
  10. Su N., Hodel R.G.J., Wang X., Wang J.-R., Xie S.-Y., Gui C.-X., Zhang L., Chang Zh.-Ya., Zhao L., Potter D., Wen J. Molecular phylogeny and inflorescence evolution of Prunus (Rosaceae) based on RAD-seq and genome skimming analyses // Plant Diversity. 2023. Vol. 45, iss. 4. P. 397–408. doi: 10.1016/j.pld.2023.03.013.
  11. Kalkman C. The old world species of Prunus subg. Laurocerasus including those formerly referred to Pygeum // Blumea. 1965. Vol. 13. P. 1–115.
  12. Scorza R., Ravelonandro M. Control of Plum pox virus through the use of genetically modified plants // Bulletin OEPP. 2006. Vol. 36, iss. 2. P. 337–340. doi: 10.1111/j.1365-2338.2006.01011.x.
  13. Hanke M.-V., Flachowsky H. Fruit crops // Genetic Modification of Plants. Biotechnology in Agriculture and Forestry. Vol. 64. Heidelberg: Springer, 2010. P. 307–348. doi: 10.1007/978-3-642-02391-0.
  14. Вульф Е.В. Историческая география растений. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1944. 546 с.
  15. Криштофович А.Н. Развитие ботанико-географических областей Северного полушария с начала третичного периода // Вопросы геологии Азии. 1955. Т. 2. С. 824–844.
  16. Еремин Г.В. Отдаленная гибридизация косточковых плодовых растений. М.: Агропромиздат, 1985. 280 с.
  17. Bortiri E., Oh S.-H., Jiang J., Baggett S., Granger A., Weeks C., Buckingham M., Potter D., Parfitt D. Phylogeny and systematics of Prunus (Rosaceae) as determined by sequence analysis of ITS and the chloroplast trnL-trnF spacer DNA // Systematic Botany. 2001. Vol. 26, № 4. P. 797–807.
  18. Wen J., Berggren S.T., Lee C.-H., Ickert-Bond S., Yi T.-S., Yoo K.-O., Xie L., Shaw J., Potter D. Phylogenetic inferences in Prunus (Rosaceae) using chloroplast ndhF and nuclear ribosomal ITS sequences // Journal of Systematics and Evolution. 2008. Vol. 46, iss. 3. P. 322–332.
  19. Еремин Г.В., Еремин В.Г. Отдалённая гибридизация в эволюции и селекции косточковых растений рода Prunus L. // Научные труды Северо-Кавказского федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия. 2019. Т. 25. С. 44–58. doi: 10.30679/2587-9847-2019-25-44-58.
  20. Su N., Liu B.-B., Wang J.-R., Tong R.-C., Ren C., Chang Zh.-Ya., Zhao L., Potter D., Wen J. On the species delimitation of the Maddenia group of Prunus (Rosaceae): evidence from plastome and nuclear sequences and morphology // Frontiers in Plant Science. 2021. Vol. 12. doi: 10.3389/fpls.2021.743643.
  21. Ткаченко В.И. Деревья и кустарники дикорастущей флоры Киргизии и их интродукция. Фрунзе: Илим, 1972. 346 с.
  22. Еремин Г.В. Совершенствование сортимента сливы русской // Плодоводство и ягодоводство России. 2017. Т. 48, № 1. С. 98–102.
  23. Bassil N., Lewers K. Genomics opportunities, new crops and new products // Genetics and Genomics of Rosaceae. 2009. Vol. 6. P. 55–70. doi: 10.1007/978-0-387-77491-6_3.
  24. Садоводство в Среднем Поволжье: кол. монография / под общ. ред. А.Н. Минина. Самара: Слово, 2021. 635 с.
  25. Niinemets U. Global-scale climatic controls of leaf dry mass per area, density, and thickness in trees and shrubs // Ecology. 2001. Vol. 82, iss. 2. P. 453–469. doi: 10.1890/0012-9658(2001)082[0453:gsccol]2.0.co;2.
  26. Wright I.J., Reich P.B., Cornelissen J.H.C., et al. Assessing the generality of global leaf trait relationships // New Phytologist. 2005. Vol. 166, iss. 2. P. 485–496.
  27. Ding J., Johnson E.A., Martin Y.E. Optimization of leaf morphology in relation to leaf water status: A theory // Ecology and Evolution. 2020. Vol. 10, iss. 3. P. 1510–1525. doi: 10.1002/ece3.6004.
  28. Shipley B., Vile D., Garnier E., Wright I.J., Poorter H. Functional linkages between leaf traits and net photosynthetic rate: reconciling empirical and mechanistic models // Functional Ecology. 2005. Vol. 19, iss. 4. P. 602–615. doi: 10.1111/j.1365-2435.2005.01008.x.
  29. Cornelissen J.H.C., Lavorel S., Garnier E., et al. A handbook of protocols for standardised and easy measurement of plant functional traits worldwide // Australian Journal of Botany. 2003. Vol. 51. P. 335–380.
  30. Pérez-Harguindeguy N., Diaz S., Garnier E. et al. New handbook for standardised measurement of plant functional traits worldwide // Australian Journal of Botany. 2013. Vol. 61, iss. 3. P. 167–234. doi: 10.1071/bt12225.
  31. de la Riva E.G., Villar R., Perez-Ramos I.M., Quero J.L., Matías L., Poorter L., Maranon T. Relationships between leaf mass per area and nutrient concentrations in 98 Mediterranean woody species are determined by phylogeny, habitat and leaf habit // Trees. 2018. Vol. 32. P. 497–510. doi: 10.1007/s00468-017-1646-z.
  32. Liu J., Zeng D., Fan Zh., Pepper D., Chen G., Zhong L. Leaf traits indicate survival strategies among 42 dominant plant species in a dry, sandy habitat, China // Frontiers of Biology in China. 2009. Vol. 4. P. 477–485. doi: 10.1007/s11515-009-0034-5.
  33. E-Vojtko A., Balogh N., Deak B., et al. Leaf trait records of vascular plant species in the Pannonian flora with special focus on endemics and rarities // Folia Geobotanica. 2020. Vol. 55. P. 73–79. doi: 10.1007/s12224-020-09363-7.
  34. Kattge J., Díaz S., Lavorel S., et al. TRY – a global database of plant traits // Global Change Biology. 2011. Vol. 17, iss. 9. P. 2905–2935. doi: 10.1111/j.1365-2486.2011.02451.x.
  35. Васфилов С.П. Анализ причин изменчивости отношения сухой массы листа к его площади у растений // Журнал общей биологии. 2011. Т. 72, № 6. С. 436–454.
  36. Wright I.J., Reich P.B., Westoby M., et al. The worldwide leaf economics spectrum // Nature. 2004. Vol. 428. P. 821–827. doi: 10.1038/nature02403.
  37. Петрова А.Б., Трубников А.М., Янков Н.В. Влияние комплекса погодных условий различных лет вегетации на метаболические особенности зрелых листьев древесных растений // Научная жизнь. 2016. № 12. С. 101–108.
  38. McKown A.D., Guy R.D., Shofiul Azam M., Drewes E.C., Quamme L.K. Seasonality and phenology alter functional leaf traits // Oecologia. 2013. Vol. 172. P. 653–665. doi: 10.1007/s00442-012-2531-5.
  39. Qin J., Shangguan Z., Xi W. Seasonal variations of leaf traits and drought adaptation strategies of four common woody species in South Texas, USA // Journal of Forestry Research. 2019. Vol. 30, iss. 5. P. 1715–1725. doi: 10.1007/s11676-018-0742-2.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок 1 – Особенности распределения показателей листового аппарата в группах сортов различных плодовых Розоцветных: площадь листа и общая оводненность листовой пластинки

Скачать (272KB)
Метаданные
3. Рисунок 2 – Особенности распределения показателей листового аппарата в группах сортов различных плодовых Розоцветных: общая оводненность и зольность листовых пластинок

Скачать (307KB)
Метаданные
4. Рисунок 3 – Особенности распределения показателей листового аппарата в группах сортов различных плодовых Розоцветных: показатели массы единицы площади (LMA) и содержания фотосинтетических пигментов на единицу площади листа

Скачать (358KB)
Метаданные

© Кавеленова Л.М., Петрова А.Б., Янков Н.В., Антипенко М.И., Минин А.Н., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах