Санкт-Петербург.
St. Petersburg.
Санкт-Петербург.
St. Petersburg.
Санкт-Петербург.
St. Petersburg.
Санкт-Петербург.
St. Petersburg.
Интродукция новой бобовой культуры гуар на территорию Российской Федерации имеет большое практическое значение, так как обеспечивает импортозамещение гуаровой камеди – растительного сырья, используемого для целей пищевой, газо- и нефтедобывающей промышленности. Основная проблема при возделывании гуара в южных регионах РФ – потребность культуры в коротком фотопериоде. Увеличенная продолжительность светового дня препятствует своевременному переходу гуара к цветению, что резко сказывается на его продуктивности. В проведенном исследовании 192 генотипа гуара из коллекции ВИР испытывались на скорость перехода к цветению на экстремально длинном для культуры гуара фотопериоде (18.2–18.9 ч) в условиях теплицы Пушкинского филиала ВИР (Санкт-Петербург). Параллельно оценивалась скороспелость этих же генотипов в условиях поля Кубанского филиала ВИР (Краснодарский край). Среди испытуемой выборки были выявлены как генотипы со слабой фотопериодической чувствительностью (они же и более скороспелые в условиях Краснодарского края), так и сильно чувствительные к фотопериоду. Установлено, что у одного и того же растения гуара пороговый фотопериод, инициирующий образование бутонов, может не совпадать с критическим фотопериодом, необходимым для их распускания (собственно цветения). Наблюдаемый факт подтверждает выдвинутую ранее гипотезу о двуступенчатом запуске программы цветения у гуара, согласно которой бутонизация и собственно цветение контролируются независимыми генными системами. По результатам экспериментов, в успешной селекции гуара на скороспелость решающую роль играет именно первая генная система, контролирующая запуск бутонизации в ответ на критический фотопериод. На отсрочку даты начала цветения у гуара может влиять еще одна гипотетическая генная система, которая определяет скорость вегетативного развития конкретного генотипа, измеряемую как количество дней от всходов до появления первого настоящего листа, и не зависит от фотопериода. Таким образом, фотопериодическая чувствительность у гуара является лишь одним из факторов, определяющих скорость перехода растения к цветению, и ее не следует оценивать по признаку «всходы–цветение», распространенному в растениеводческой практике. Результаты проведенного исследования показывают, что, хотя фотопериодическая чувствительность гуара ограничивает диапазон географических широт, в котором эта культура может успешно выращиваться, есть реальная возможность преодолеть указанное ограничение, отбирая и размножая соответствующие генотипы из имеющегося огромного генетического разнообразия культуры.
The introduction of the new legume crop guar is of great practical importance for Russia, since it serves as a source of valuable vegetable raw material, guar gum, used for the food, gas and oil industry. The main problem with guar cultivation in the southern regions of the Russian Federation is that this plant should be grown under a short photoperiod. Prolonged daylight exposure is an obstacle to the timely transition of guar to flowering, which dramatically affects its productivity. In the study, 192 guar genotypes from the VIR collection were tested for the speed of transition to flowering on an extremely long photoperiod (18.2–18.9 h) in the greenhouse of the Pushkin experimental station of VIR (St. Petersburg). At the same time, the earliness of maturation of the same genotypes was estimated under the field conditions in the Kuban experimental station of VIR (Krasnodar area). Among the samples tested, genotypes with weak photoperiodic sensitivity (which were also early maturated under the conditions of Krasnodar), as well as the highly photoperiod-sensitive genotypes were identified. It has been established that for the same guar plant the critical photoperiod initiating the formation of buds may not coincide with the critical photoperiod required for their flushing (i. e. flowering per se). The observed fact confirms the hypothesis reported earlier about a two-stage launch of the flowering program in guar, according to which budding and flowering itself are controlled by independent gene systems. According to our results, the successful breeding of early mature guar varieties ultimately depends on the first gene system that controls the initiation of budding in response to a critical photoperiod. We suggest that another hypothetical gene system can influence the dates of guar flowering, which determines the speed of vegetative development of a specific genotype, measured as the number of days from germination to the appearance of the first true leaf. Thus, sensitivity to photoperiod in guar is only one of several factors that determine the speed of a plant’s transition to flowering, and it should not be assessed on the basis of the length of the period from germination to flowering, which is common in breeding practice. The results of the study show that, although the photoperiod sensitivity of guar limits the range of geographic latitudes in which the legume crop can be successfully grown, there is a real opportunity to overcome this limitation by selecting and propagating photoperiod-insensitive genotypes from the enormous genetic diversity of this species.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.