Индекс относительной площади транспирации как показатель адаптации интродуцированных видов рода Juglans L.

Исследование направлено на количественную оценку адаптационного потенциала интродуцированных видов рода Juglans по морфометрическим характеристикам устьичного аппарата. В качестве индикатора адаптации к условиям интродукции использовали индекс относительной площади транспирации (Iot), который определяется как отношение суммарной площади устьиц к общей площади листовой поверхности. Объектами исследования являлись три таксона, культивируемые в Главном ботаническом саду им. Н.В. Цицина РАН (г. Москва): J. regia L., J. mandshurica Maxim. и J. nigra L. Наименьшее число устьиц отмечено у J. regia (136-165 шт./мм2), у J. mandshurica число устьиц в полтора раза выше – 212 шт./мм2, а у J. nigra – 263 шт./мм2, что в 1,8 раза выше, чем у J. regia.
Самыми крупными устьицами характеризуются образцы J. regia (668-752 мкм2), далее по убыванию следует J. mandshurica (653 мкм2), и, наконец, J. nigra (451 мкм2). Эти результаты подтверждают обратную зависимость между размером устьиц и их числом (коэффициент корреляции – 0,82). Наибольшие значения Iot отмечены у инвазионного J. mandshurica (13,9%), минимальные – у наименее устойчивых генотипов J. regia (9,6-12,2 %). Показано, что Iot надёжно отражает уровень физиологической устойчивости видов к почвенно-климатическим условиям г. Москвы. Полученные результаты подтверждают возможность использования индекса относительной площади транспирации как селекционного критерия раннего отбора адаптивных генотипов орехоплодных культур в условиях интродукции.

1. Бурда Р.И., Конякин С.Н. Спонтанное расселение видов рода Juglans L. в лесах и парках Киева // Российский журнал биологических инвазий. 2018. Т. 11. № 1. С. 2–17.

2. Вилюнов С.Д., Сидоренко В.С., Степанова Н.А., Шапорова М.А. Использование вегетационных индексов в селекции пшеницы и проса // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2023. Вып. 5. С. 18–34. https://doi.org/10.26897/0021-342Х-2023-5-18-34.

3. Виноградова Ю.К., Григорьева О.В., Вергун E.Н. Строение устьичного аппарата видов рода Symphyotrichum Nees как дополнительный показатель их инвазивности // Российский журнал биологических инвазий. 2020. Т. 13. № 4. С. 34–44.

4. Емельянова О.Ю., Цой М.Ф., Масалова Л.И. Аспекты интродукции и перспективы использования представителей рода Juglans L. в центральной России // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2024. Т. 185. № 3. С. 18–26. doi: 10.30901/2227-8834-2024-3-18-26.

5. Зубков А.В., Антоненко В.В., Самощенков Е.Г. Особенности цветения и формирования плодов Juglans regia L. с латеральным типом плодоношения в условиях Нечерноземной зоны средней полосы России // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2024. № 3. С. 22–33. DOI: 10.26897/0021-342X-2024-3-22–33.

6. Сафонова И.В., Аниськов Н.И. Значимость комплексной оценки селекционных индексов и параметров стрессоустойчивости сортов озимой ржи // Аграрный вестник Урала. 2022. № 06 (221). С. 16–26. DOI: 10.32417/1997-4868-2022-221-06-16-26

7. Славский В.А., Тимащук Д.А., Мироненко А.В. Районирование ореха грецкого в Воронежской области по зонам устойчивости к неблагоприятным факторам // Лесотехнический журнал. 2017. Т. 7. № 3 (27). С. 143–150. DOI: 10.12737/article_59c224b73817f1.05901224.

8. Солтани Г.А., Маляровская В.И. Статистические методы изучения устойчивости интродуцентов // Сборник научных трудов Государственного Никитского ботанического сада. 2018. Том 147. С. 155–156.

9. Супрун И.И., Степанов И.В., Соколова В.В., Аль-Накиб Е.А. Анализ генетического разнообразия селекционно-ценных форм ореха грецкого из коллекции Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина РАН с использованием SSR-маркеров // Садоводство и виноградарство. 2022. № 6. С. 16–23. doi: 10.31676/0235-2591-2022-6-16-23.

10. Третьяков Н.Н. Практикум по физиологии растений. М.: Агропромиздат, 1990. 271 с.

11. Филипченко Ю.А., Лепин Т.К. Генетика мягких пшениц. М.: Сельхозгиз, 1934. 262 с.

12. Хашир А.А., Хашир Б.О., Ставцев А.Н. Эффективность производства орехоплодной продукции в контексте применения системы удобрений // Экономика, труд, управление в сельском хозяйстве. 2021. № 2 (71). С. 22–29. doi: 10.33938/212-22.

13. Akhta R.N., Hameed M., Awaz F., Ahmad K.S.H., Hamid A., Segovia-Salcedo C., Shahnaz M.M. Leaf anatomical and biochemical adaptations in Typha domingensis Pers. ecotypes for salinity tolerance // Botanical Sciences. 2017. Vol. 95. No 4. P. 807–821. DOI:10.17129/botsci.886.

14. Calvo C.R., Pérez Reyes C.M., Armas I.A., Tamargo A.P. Caracterización de los estomas en la especie Juglans jamaicensis ssp. insularis (Griseb.) H. Schaarschm. (nogal del país.) // Revista Cubana de Ciencias Forestales. 2020. Vol. 8. No 1. P. 122–128.

15. Ganeva T., Uzunova K. Leaf epidermis structure in Amelanchier ovalis Medic. (Rosaceae) // Biotechnology & Biotechnological Equipment. 2010. Vol. 24. P. 36–38. DOI:10.1080/13102818.2010.10817806.

16. Nicolescu V.N., Rédei K., Vor T., Bastien J.C., Brus R., Bencať T., Dodan M., Cvjetkovic B., Andrasev S., Nicola Porta L., Lavnyy V., Petkova K., Peric S., Bartlett D., Hernea C., Michal Stefancik P., Mataruga M., Podrazsky V., Sfecla V., Stefancik I. A review of black walnut (Juglans nigra L.) ecology and management in Europe // Trees. 2020. Vol. 34. P. 1087–1112. DOI:10.1007/s00468-020-01988-7.

17. Muradoğlu F., Gündoğdu M. Stomata size and frequency in some walnut (Juglans regia) cultivars // International Journal of Agriculture & Biology. 2011. Vol. 13. P. 1011– 1015.

18. Sorokopudov V.N., Kuznetsova T.A., Shlapаkova S.N., Nguyen T.C. Morphoanatomical and ecological features of the species of the genus Juglans L. in the conditions of Belgorod Region // ISJ Theoretical & Applied Science. 2015. Vol. 3. No 23. P. 72–82. http://dx.doi.org/10.15863/TAS.2015.03.23.15

19. Talebi S.M., Matsyura A., Behzadpour Sh., Tabaripour R. Infraspecific Anatomical Study of Salvia limbata C. A. Mey. (Lamiaceae) in Iran // Iranian Journal of Science. 2023. Vol. 47. No 2. P. 347–357. DOI: 10.1007/s40995-023-01422-w.

20. Zhou Z., Su P., Shi R., Yang J., Wu X., Zhang H. Leaf and canopy photosynthesis of four desert plants: considering different photosynthetic organs // Photosynthesis Research. 2021. Vol. 151. P. 265–277. https://doi.org/10.1007/s11120-021-00884-6.