Дифференциация сеянцев черемухи от свободного опыления ‘Гибрида краснолистная 1-17-6’ (Prunus padus L. × Padus virginiana L. ‘Shubert’) по флуктуирующей асимметрии листьев

Abstract

Одной из задач при интродукции и селекции древесных растений является обогащение методики выделения внутривидовых таксонов новыми приемами. Листья – один из самых важных органов для выяснения родственных связей среди видовых и внутривидовых таксонов древесных растений. При размножении краснолистных таксонов черемухи семенами образуется высокодекоративное потомство с разнообразными формой, интенсивностью окраски листьев и типом их жилкования. На основе изменчивости комплекса связанных элементов морфологических признаков изучена флуктуирующая асимметрия листьев сортов черемухи и сеянцев от свободного опыления ‘Гибрида Краснолистная 1-17-6’ (Prunus padus L. × Padus virginiana L. ‘Shubert’) в Ботаническом саду УрО РАН. Предложен новый принцип измерения пространственного жилкования на листьях сортовой черемухи и гибридных форм. Установлены морфогенетические дистанции в расщепляющемся поколении. Выступая в качестве меры стабильности развития, флуктуирующая асимметрия характеризует состояние морфогенетического гомеостаза – способности организма к формированию генетически детерминированного фенотипа при минимальном уровне онтогенетических нарушений. Флуктуирующая асимметрия может быть охарактеризована как одно из наиболее обычных и доступных для анализа проявлений случайной изменчивости развития. Цель исследования – дифференциация сеянцев от свободного опыления черемухи ‘Гибрид Краснолистная 1-17-6’ и сортов коллекции по флуктуирующей асимметрии листьев в Ботаническом саду УрО РАН для определения вероятных родительских форм. Объектом наших исследований являлись 8 сортов коллекции и 28 перспективных форм (сеянцы от свободного опыления первого и второго поколений) черемухи. Методикой работы предусмотрен сбор листьев, сканирование и выявление особенностей жилкования листьев таксонов с помощью программы CorelDrawX7 (выполнено 533 замера фрагментов жилкования) для внутривидовой (внутригибридной) дифференциации сеянцев черемухи от свободного опыления. Выделены пять кластерных группировок внутривидовых и внутригибридных таксонов черемухи и установлены вероятные родительские формы черемухи, участвующие в образовании новых декоративных форм.

One of the tasks in the introduction and selection of woody plants is to enrich the methodology for identifying intraspecifi c taxons by new techniques. Leaves are one of the most important organs to fi nd out related relationships among species and intraspecifi c taxons of woody plants. When red-leaved bird cherry taxons are propagated by seeds, highly decorative offspring are formed with a varied shape, intensity of leaf color and type of venation. On the base of variability of a complex of related elements of morphological characteristics, the fl uctuating asymmetry of leaves of bird cherry varieties and seedlings from free pollination of the ‘Gibrid Krasnolistnaya 1-17-6’ (Prunus padus L. × Padus virginiana L. ‘Shubert’) in the Botanical Garden of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences was studied. A new principle for measuring spatial venation on leaves of varietal bird cherry and hybrid forms is proposed. Morphogenetic distances in the splitting generation have been found. Acting as a measure of developmental stability, fl uctuating asymmetry characterizes the state of morphogenetic homeostasis – the organism’s ability to form a genetically determined phenotype with a minimum level of ontogenetic disorders. Fluctuating asymmetry can be characterized as one of the most common and accessible manifestations of random developmental variability that can be analyzed. The purpose of the research is to differentiate seedlings from free-pollinated bird cherry ‘Gibrid Krasnolistnaya 1-17-6’ and collection varieties based on fl uctuating leaf asymmetry in the Botanical Garden of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences to determine the probable parental forms. The object of our research was 8 varieties of the collection and 28 promising forms (seedlings from free pollination of the fi rst and second generations) of bird cherry. The work methodology involves collecting leaves, scanning and identifying the venation features of leaves of taxons using the CorelDrawX7 program (533 measurements of venation fragments were performed) for intraspecifi c (intrahybrid) differentiation of bird cherry seedlings from free pollination. Five cluster groupings of intraspecifi c and intrahybrid bird cherry taxons have been identifi ed and probable parental forms of bird cherry involved in the formation of new decorative forms have been identifi ed.