vavilovВавиловский журнал генетики и селекцииVavilov Journal of Genetics and Breeding2500-3259Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the RAS10.18699/VJ16.18-ovavilov-781Research ArticleГенофонд и селекция растенийPlant gene pool and breedingФенотипическое разнообразие местных сортов нута (Cicer arietinum L.) из центров происхождения культуры, сохраняемых в коллекции ВИРPhenotypic diversity of chickpea (Cicer arietinum L.) landraces accumulated in the Vavilov collection from the centers of the crop originВишняковаМ. А.VishnyаkovaM. A.

Санкт-Петербург

Saint-Petersburg

m.vishnyakova@vir.nw.ruБурляеваМ. О.BurlyaevaM. O.

Санкт-Петербург

Saint-Petersburg

БулынцевС. В.BulyntsevC. B.

Краснодарский край

Krasnodar region

СефероваИ. В.SeferovaE. V.

Санкт-Петербург

Saint-Petersburg

ПлехановаЕ. С.PlekhanovaE. S.

Санкт-Петербург

Saint-Petersburg

НуждинС. В.NuzhdinS. V.

Отдел молекулярной и количественной биологии,

Лос-Анджелес, Калифорния

Molecular and Computation Biology, 

Los Angeles, CA 90089

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. ВавиловаРоссияFederal Research Centre All-Russian N.I. Vavilov Institute of Plant Genetic Resources (VIR)Russian FederationФедеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений им. Н.И. ВавиловаРоссияFederal Research Centre All-Russian N.I. Vavilov Institute of Plant Genetic Resources (VIR)Russian FederationФедеральное государственное бюджетное научное учреждение Филиал ВИР «Кубанская опытная станция»РоссияVIR’s Kuban BranchRussian FederationСанкт-Петербургский Политехнический Университет Петра ВеликогоРоссияPeter the Great St. Petersburg Polytechnic UniversityRussian FederationКолледж естественных наук имени Дорнсайф, Университет Южной КалифорнииСоединённые Штаты АмерикиDornsife College, University of Southern CaliforniaUnited States201706122016212170179Copyright © Вишнякова М.А., Бурляева М.О., Булынцев С.В., Сеферова И.В., Плеханова Е.С., Нуждин С.В., 20172017Вишнякова М.А., Бурляева М.О., Булынцев С.В., Сеферова И.В., Плеханова Е.С., Нуждин С.В.Vishnyаkova M.A., Burlyaeva M.O., Bulyntsev C.B., Seferova E.V., Plekhanova E.S., Nuzhdin S.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vavilov.elpub.ru/jour/article/view/781

Нут (Cicer arietinum L.) – вторая зернобобовая культура в мире по посевным площадям и третья – по производству. Однако, современные сорта нута восприимчивы к болезням, страдают от засухи. Одним из путей улучшения культуры может быть интрогрессия генов адаптивности из старых местных сортов, особенно из мест генетического разнообразия вида – центров его происхождения: первичного – Турции и вторичного – Эфиопии. В коллекции ВИР 3 380 образцов нута, более половины которых представляют местные сорта. В данной статье кратко приведены результаты анализа изменчивости 11 биологических, морфологических и хозяйственно-ценных признаков у 1 082 местных сортов нута, происходящих из 60 стран. Более детально (по 15 признакам) были изучены образцы из мест происхождения культуры: 75 местных сортов из Турции и 24 из Эфиопии, собранных там 90 лет назад. Признаки были проанализированы посредством факторного анализа. Выявлена географическая приуроченность некоторых признаков у изученных образцов. Образцы из Эфиопии были достаточно однородны: почти все за исключением одного относились к типу desi, имели мелкие, темные и угловатые семена, низкое прикрепление первого боба и низкую семенную продуктивность, отличались скороспелостью. Они относятся к Абиссинской эколого-географической группе разновидностей – уникальной и эндемичной для Эфиопии. Турецкие образцы характеризуются большим разнообразием по всем изученным признакам, обнаруживая все их градации, описанные в дескрипторах нута. В этом регионе собраны образцы, характерные для западного Средиземноморья, а также для территорий, граничащих с Турцией на востоке. Образцы из первичного и вторичного центров происхождения различались по диапазону изменчивости изученных признаков. Меньшая степень варьирования и примитивность большинства признаков, а также меньшая семенная продуктивность у эфиопских местных сортов по сравнению с турецкими свидетельствует о большей селекционной продвинутости последних. Полезные признаки для селекции имеются в образцах из обоих центров происхождения и разнообразия нута.

Chickpea (Cicer arietinum L.) is the second grain legume for the area of cultivation in the world, and the third for the production. However, modern cultivars of chickpea are typically susceptible to a variety of diseases, and have modest drought tolerance. The improvement of the crop for adaptability сould be carried out via introgression of valuable traits genes from old landraces collected in the centers of chickpea origin and diversity: the primary – Turkey and secondary – Ethiopia. The N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources (thereafter VIR) preserves 3380 chickpea accessions, with landraces representing over a half of them. Here, the results of analysis of variability of 11 biological, morphological and economic-valuable traits in 1082 chickpea landraces descended from 60 countries are briefly driven. More in detail the sample of 75 landraces from Turkey and 24 landraces from Ethiopia (centres of chickpea origin) which had been sampled there 90 years ago have been studied. We analyzed the phenotypic variability with a treatment of 15 traits. The traits were studied using component analyses. Geographic regularities of certain traits in the studied accessions have been revealed. Ethiopian landraces are relatively homogeneous, belonging mostly to desi-type, and having fewer small, dark, and angular seeds, a short maturation period. They belong to the Abyssinian eco-geographical group, absolutely unique and endemic to Ethiopia. Turkish landraces are characterized by much higher diversity for the majority of phenotypes, covering almost the entire range of traits specified in chickpea descriptors. In this region, together with landraces typical for Turkey, there are those from the western Mediterranean and from the areas bordering with Turkey to the east. Landraces from primary and secondary centers of origin differed on the range of variability of the traits studied. The smaller degree of variation and primitiveness of the most traits and lower seed productivity in Ethiopian landraces in comparison with Turkish ones indicates a greater breeding advancement of the latter. Useful traits for breeding are present in the landraces from both centers of origin and diversity.

нут (Cicer arietinum L.)центры происхожденияфенотипыгенетические ресурсы растенийизменчивостьфакторный анализпризнаки для селекцииchickpea (Cicer arietinum L.)centers of originphenotypesplant genetic resourcesvariabilitycomponent analysestraits for breedingРоссийский научный фондReferencesВавилов Н.И. Центры происхождения культурных растений. Тр. по прикл. бот. и сел. 1926;16:1-248.Вавилов Н.И. Центры происхождения культурных растений. Тр. по прикл. бот. и сел. 1926;16:1-248.Вавилов Н.И. Советская экспедиция в Абиссинию. Академик Н.И.Вавилов. Избранные труды. 1965;V:740-751.Вавилов Н.И. Советская экспедиция в Абиссинию. Академик Н.И.Вавилов. Избранные труды. 1965;V:740-751.Вишнякова М.А. Коллекция ВИР как основа для расширения горизонтов селекции зернобобовых культур. Зернобобовые и крупяные культуры.2016;2:5-12.Вишнякова М.А. Коллекция ВИР как основа для расширения горизонтов селекции зернобобовых культур. Зернобобовые и крупяные культуры.2016;2:5-12.Вишнякова М.А., Буравцева Т.В., Булынцев С.В., Бурляева М.О., Семенова Е.В., Сеферова И.В., Егорова Г.П., Герасимова Т.В., Другова Е.В. Коллекция мировых генетических ресурсов зерновых бобовых ВИР: пополнение, сохранение и изучение. Методические указания. 2010. СПб, ВИР.Вишнякова М.А., Буравцева Т.В., Булынцев С.В., Бурляева М.О., Семенова Е.В., Сеферова И.В., Егорова Г.П., Герасимова Т.В., Другова Е.В. Коллекция мировых генетических ресурсов зерновых бобовых ВИР: пополнение, сохранение и изучение. Методические указания. 2010. СПб, ВИР.Жуковский П.М. Земледельческая Турция. (Азиатская часть – Анатолия). Ред. Н.И. Вавилов. 1933. М. – Л, Сельхозгиз.Жуковский П.М. Земледельческая Турция. (Азиатская часть – Анатолия). Ред. Н.И. Вавилов. 1933. М. – Л, Сельхозгиз.Попова Г.М. Нут. Культурная флора. Т. 4. Ред. Е.В. Вульф. 1937. М.-Л.:23-71.Попова Г.М. Нут. Культурная флора. Т. 4. Ред. Е.В. Вульф. 1937. М.-Л.:23-71.Попова Г.М., Павлова А.М. Нут в Турции. В кн.: Жуковский П.М. Земледельческая Турция. (Азиатская часть – Анатолия). Ред. Н.И. Вавилов. 1933. М. – Л., Сельхозгиз: 310-347.Попова Г.М., Павлова А.М. Нут в Турции. В кн.: Жуковский П.М. Земледельческая Турция. (Азиатская часть – Анатолия). Ред. Н.И. Вавилов. 1933. М. – Л., Сельхозгиз: 310-347.Abbo S., Berger J., Turner N.C. Evolution of cultivated chickpea: four bottlenecks limit diversity and constrain adaptation. Funct. Plant Biol. 2003;30:1081-1087.Abbo S., Berger J., Turner N.C. Evolution of cultivated chickpea: four bottlenecks limit diversity and constrain adaptation. Funct. Plant Biol. 2003;30:1081-1087.CGIAR. Chickpea. Available at: http://www.cgiar.org/our-strategy/crop-factsheets/chickpea).CGIAR. Chickpea. Available at: http://www.cgiar.org/our-strategy/crop-factsheets/chickpea).Descriptors for chickpea (Cicer arietinum L.) IBPGR, ICRISAT, ICARDA, ROME 1993.Descriptors for chickpea (Cicer arietinum L.) IBPGR, ICRISAT, ICARDA, ROME 1993.Gowda C.L.L., Rao B.V., Chopra S. Utility of desi × kabuli crosses in chickpea improvement. Int. Chickpea Newsl. 1987;17:4-6.Gowda C.L.L., Rao B.V., Chopra S. Utility of desi × kabuli crosses in chickpea improvement. Int. Chickpea Newsl. 1987;17:4-6.Harlan J.R. Crops and man. Amer. Soc. Agron. Crop. Sci. Soc. Am., Madison. 1992.Harlan J.R. Crops and man. Amer. Soc. Agron. Crop. Sci. Soc. Am., Madison. 1992.Johns M.A., Skroch P.W., Nienhuis J., Hinrichsen P., Bascur G., Munoz-Schick C. Gene pool classification of common bean landraces from Chile based on RAPD and morphological data. Crop. Sci. 1997;37:605-613.Johns M.A., Skroch P.W., Nienhuis J., Hinrichsen P., Bascur G., Munoz-Schick C. Gene pool classification of common bean landraces from Chile based on RAPD and morphological data. Crop. Sci. 1997;37:605-613.Keneni G., Bekele E., Imtiaz M., Dagne K., Getu E., Assefa F. Genetic Diversity and Population Structure of Ethiopian Chickpea (Cicer arietinum L.) Germplasm Accessions from Different Geographical Origins as Revealed by Microsatellite Markers. Plant Molecular Biology Reporter. 2012;30:654-665.Keneni G., Bekele E., Imtiaz M., Dagne K., Getu E., Assefa F. Genetic Diversity and Population Structure of Ethiopian Chickpea (Cicer arietinum L.) Germplasm Accessions from Different Geographical Origins as Revealed by Microsatellite Markers. Plant Molecular Biology Reporter. 2012;30:654-665.Maesen van der, L.J.G. Taxonomy, distribution and evolution of chickpea. In: Witcombe, J.R. and Erskine W. (eds) Genetic Resources and Their Exploitation-Chickpeas, Faba Beans and Lentils. Martinus Nijhoff/Junk, The Hague, The Netherlands, 1984;95-104.Maesen van der, L.J.G. Taxonomy, distribution and evolution of chickpea. In: Witcombe, J.R. and Erskine W. (eds) Genetic Resources and Their Exploitation-Chickpeas, Faba Beans and Lentils. Martinus Nijhoff/Junk, The Hague, The Netherlands, 1984;95-104.Mansholt U.J. Van Pesch Plantenteelt, beknopte handleiding tot de kennis van den Neederlandschen landbouw. 1909. 3rd. rev. edn., pt. 2. Plantenteelt. Zwolle, The Netherlands.Mansholt U.J. Van Pesch Plantenteelt, beknopte handleiding tot de kennis van den Neederlandschen landbouw. 1909. 3rd. rev. edn., pt. 2. Plantenteelt. Zwolle, The Netherlands.Mayr E. Alpine Landsorten in ihrer Bedeutung für die praktische Züchtung. Forschungsdienst 1937;4:162-166.Mayr E. Alpine Landsorten in ihrer Bedeutung für die praktische Züchtung. Forschungsdienst 1937;4:162-166.Moreno M.T., Cubero J.I. Variation in Cicer arietinum L. Euphytica. 1978;27:465-485.Moreno M.T., Cubero J.I. Variation in Cicer arietinum L. Euphytica. 1978;27:465-485.Pearman G. Nuts, Seeds and Pulses. In: The Cultural History of Plants. Prance C. and Nesbitt M. eds. Routledge, New York. 2005;133-153.Pearman G. Nuts, Seeds and Pulses. In: The Cultural History of Plants. Prance C. and Nesbitt M. eds. Routledge, New York. 2005;133-153.Pundir R.P.S., Reddy K.N., Mengesha V.Y. ICRISAT Chickpea Germplasm Catalog: Evaluation and Analysis. ICRISAT, Patancheru, India. 1988.Pundir R.P.S., Reddy K.N., Mengesha V.Y. ICRISAT Chickpea Germplasm Catalog: Evaluation and Analysis. ICRISAT, Patancheru, India. 1988.Redden R.J., Berger J.D.. History and origin of Chickpea. In: Yadav S.S., Redden R., Chen W., Sharma B., editors. Chickpea Breeding & Management. CABI, Wallingford, UK. 2007;1-13.Redden R.J., Berger J.D.. History and origin of Chickpea. In: Yadav S.S., Redden R., Chen W., Sharma B., editors. Chickpea Breeding & Management. CABI, Wallingford, UK. 2007;1-13.Singh K.B. Chickpea (Cicer arietinum L.). Field Crop. Res. 1997;53:161-170.Singh K.B. Chickpea (Cicer arietinum L.). Field Crop. Res. 1997;53:161-170.StatSoft Inc, 2013. Electronic Statistics Textbook. Tulsa, OK: StatSoft. WEB: http:// www.statsoft.com/textbook/.StatSoft Inc, 2013. Electronic Statistics Textbook. Tulsa, OK: StatSoft. WEB: http:// www.statsoft.com/textbook/.Talebi R., Naji A.M., Fayas F. Geographical patterns of genetic diversity in cultivated chickpea (Cicer arietinum L.) characterized by amplified fragment length polymorphism. Plant Soil Environ. 2008;54:447-452.Talebi R., Naji A.M., Fayas F. Geographical patterns of genetic diversity in cultivated chickpea (Cicer arietinum L.) characterized by amplified fragment length polymorphism. Plant Soil Environ. 2008;54:447-452.Upadhyaya H., Ortiz R., Bramel P., Singh S. Phenotypic diversity for morphological and agronomic characteristics in chickpea core collection. Euphytica. 2002;123:333-342.Upadhyaya H., Ortiz R., Bramel P., Singh S. Phenotypic diversity for morphological and agronomic characteristics in chickpea core collection. Euphytica. 2002;123:333-342.Upadhyaya H.D., Dwivedi S.L., Baum M., Varshney R.K., Udupa S.M., Gowda C.L., Hoisington D., Singh S. Genetic structure, diversity, and allelic richness in composite collection and reference set in chickpea (Cicer arietinum L.). BMC Plant Biologу, 2008. DOI 10.1186/1471-2229-8-106.Upadhyaya H.D., Dwivedi S.L., Baum M., Varshney R.K., Udupa S.M., Gowda C.L., Hoisington D., Singh S. Genetic structure, diversity, and allelic richness in composite collection and reference set in chickpea (Cicer arietinum L.). BMC Plant Biologу, 2008. DOI 10.1186/1471-2229-8-106.van Zeist W., Bottema S. Vegetation history of the eastern Mediterranean and the near east during the last 20,000 years. In Bintliff J.L. and van Zeist W. (eds) Paleoclimates, Palaenvironments and Human Communities in the Eastern Mediterranean Region in Later Prehistory. British Archeological Reports, International Series 133. 1972.van Zeist W., Bottema S. Vegetation history of the eastern Mediterranean and the near east during the last 20,000 years. In Bintliff J.L. and van Zeist W. (eds) Paleoclimates, Palaenvironments and Human Communities in the Eastern Mediterranean Region in Later Prehistory. British Archeological Reports, International Series 133. 1972.Vavilov N.I. Geographical regularities in the distribution of the genes of cultivated plants. Comparative Cytogenetics. 2009;3:71-78.Vavilov N.I. Geographical regularities in the distribution of the genes of cultivated plants. Comparative Cytogenetics. 2009;3:71-78.Vavilov N.I. The origin, variation immunity and breeding of cultivated plants. Chronica Botanica, 1951;13:1-366.Vavilov N.I. The origin, variation immunity and breeding of cultivated plants. Chronica Botanica, 1951;13:1-366.Veteläinen M., Negri V., Maxted N. European landraces on farm conservation, management and use. Bioversity Technical Bulletin. 2009; 15. Bioversity International, Rome, Italy.Veteläinen M., Negri V., Maxted N. European landraces on farm conservation, management and use. Bioversity Technical Bulletin. 2009; 15. Bioversity International, Rome, Italy.Zeven A.C. Landraces: a review of definitions and classifications. Euphytica.1998;104:127-139.Zeven A.C. Landraces: a review of definitions and classifications. Euphytica.1998;104:127-139.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.