vstispСадоводство и виноградарствоHorticulture and viticulture0235-25912618-9003Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»10.31676/0235-2591-2023-1-11-17vstisp-979Research ArticleГЕНЕТИКА, СЕЛЕКЦИЯ, СЕМЕНОВОДСТВОGENETICS, BREEDING, SEED PRODUCTIONСоздание инновационных клоновых подвоев для сортов рода Cerasus Mill. (Prunus cerasus L.)Forming innovative clonal rootstocks for varieties of the genus Cerasus Mill. (Prunus cerasus L.)https://orcid.org/0000-0002-5287-7635КоваленкоН. Н.KovalenkoN. N.

Коноваленко Н. Н. – доктор биологических наук, зав. лабораторией биотехнологии и биохимии

ул. Вавилова, 12, г. Крымск, Краснодарский край, 353384

Kovalenko N. N. - Dr. Sci. (Biol.), Head Laboratory of Biotechnology and Biochemistry

12, Vavilova str., Krymsk, Krasnodarskiy kray, 353384

kross67@mail.ruФедеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н. И. Вавилова, Крымская опытно-селекционная станция – филиал ВИРРоссияKrymsk Experiment Breeding Station of VIR, N. I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic ResourcesRussian Federation202317032023011117Copyright © Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture», 20232023Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»Autonomous non-profit organization Editorial Board of journal «Horticulture and viticulture»https://www.sadivin.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.sadivin.com/jour/article/view/979

В статье освещены основные проблемы и решения создания, использования клоновых подвоев для сортов черешни и вишни на основе литературных источников, как в России, так и за рубежом в Европе и Америке. Приведены примеры определенных видов (вишня степная – Cerasus fruticosa Pall., вишня разрезная – C. incisa Thunb., вишня серая – C. canescens (Bois) Erem. et Yushev, вишня ложная – C. pseudocerasus Fr. Schmidt.), которые были ранее привлечены в гибридизацию с целью создания клоновых подвоев косточковых культур. На основе выполненных исследований описан предлагаемый путь создания инновационных вегетативно размножаемых подвоев для видов рода Cerasus Mill. (черешня, вишня, сакура) на основе отдаленной гибридизации с использованием предселекции и культуры зародышей in vitro. Как показали разработки, это дает неоспоримый результат, который основан на включении в селекционный процесс по созданию клоновых подвоев уже отобранных источников и доноров с необходимыми признаками такими как: устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды, низким и высоким температурам воздуха, основным вредоносным заболеваниям – коккомикоз (возбудитель Coccomyces hiemalis Higg.), монилиальный ожог (Monilia cinerea Bon.), клястероспориоз (Clasterosporium carpophilum Aderch.) и высокий процент укореняемости. Они были выделены из коллекционных представителей видов вишен: сахалинской (C.sachalinensis (Fr. Schm.) Komar. et Klob.-Alis.) – 49 видообразцов, остропильчатой (C.serrulata (Lindl.) G. Don.) – 35, курильской (C.kurilensis (Miyabe) Kaban et Vorobiev) – 43, Максимовича (C.maximowiczii (Rupr.) Komar.) – 34, Ланнезиана (C. lannesiana Carr.) – 4. В гибридизацию были взяты формы, приведенные выше, отобранные по селекционно-значимым признакам для подвоев. Из гибридного потомства F1 от скрещивания их с черешней (как в прямом, так и в обратном направлении) выделены формы и от всех представителей получено 25 гибридов F2. Культура зародышей in vitro дала возможность ускорить селекционный процесс на 2-3 года, а микроразмножение in vitro клонов гибридов, перевод микрорастений ex vitro и последующее их выращивание in vivo в лабораторных условиях дало возможность получить необходимое количество селекционного растительного материала (75 гибридов и 650 клонов) для дальнейших испытаний в условиях питомника.

The paper considers the main problems and solutions reported in literature concerning the formation and use of clonal rootstocks for cherry varieties in Russia, Europe and America. Examples of certain species are given (Cerasus fruticosa Pall., C.incisa Thunb., C.canescens (Bois) Erem. et Yushev, C.pseudocerasus Fr. Schmidt.), which were previously involved in hybridization for forming clonal rootstock of stone fruit crop. Following the performed research, the authors propose an approach to forming innovative vegetatively propagated rootstocks for species of the genus Cerasus Mill. (cherry, sweet cherry, Oriental cherry) based on distant hybridization and using germ preselection and cultivation in vitro. The obtained results confirm the importance of including previously selected sources and donors in the breeding process for forming clonal rootstocks with the following essential features: resistance to adverse environmental factors, low and high air temperatures, main harmful diseases – coccomycosis (causative agent Coccomyces hiemalis Higg.), monilial burn (Monilia cinerea Bon.), clasterosporiosis (Clasterosporium carpophilum Aderch.), and easy rooting of shoots (rooting ability). Such sources were isolated from collection representatives of cherry species: C.sachalinensis (Fr. Schm.) Komar. et Klob.-Alis. – 49 specimens, C.serrulata (Lindl.) G. Don. – 35, C.kurilensis (Miyabe) Kaban et Vorobiev – 43, (C.maximowiczii (Rupr.) Komar) – 34, C.lannesiana Carr – 4. The above forms, selected for breeding traits for the rootstock, were used for hybridization. Forms were isolated from F1 hybrid progeny from crossing them with sweet cherry (both forward and backward), and 25 F2 hybrids were obtained from all representatives. Germ cultivation in vitro enabled the breeding process to be accelerated by 2–3 years, and micropropagation of hybrid clones in vitro, transfer of microplants ex vitro and their subsequent cultivation in vivo under laboratory conditions enabled the necessary amount of breeding plant material (75 hybrids and 650 clones) to be obtained for further tests in a nursery.

клоновые подвоипредселекциякультура in vitroвиды вишничерешнягибридизациядонорыисточникиколлекцияclonal rootstockspreselectioncultivation in vitrocherry speciessweet cherryhybridizationdonorssourcescollectionРабота выполнена на коллекции генетических ресурсов растений ВИР в рамках государственного задания по тематическому плану ВИР по проекту 0481-2022-0004 «Совершенствование подходов и методов <i>ex situ</i> сохранения идентифицированного генофонда вегетативно размножаемых культур и их диких родичей, разработка технологий их эффективного использования в селекции».The study was performed on the collection of genetic resources of plants from the Institute of Plant Industry under the Governmental Assignment according to the thematic plan of the Institute of Plant Industry on the project 0481-2022-0004 “Improvement of approaches and methods of ex situ preservation of the identified gene pool of vegetatively propagated crops and their wild relatives, development of technologies for their effective use in breeding”.ReferencesЕремин Г. В., Проворченко А. В., Гавриш В. Ф., Подорожный В. Н., Еремин Г. В. Косточковые культуры. Выращивание на клоновых подвоях и собственных корнях: Ростов-н/Д.: Феникс, 2000, 256 с.Eremin G.V., Provorchenko A.V., Gavrish V.F., Podorozhny V.N., Eremin G.V. Stone cultures. Growing on clonal rootstocks and own roots: Rostov-n/D.: Phoenix, 2000, 256 p. (in Russ.)Еремин Г. В. Косточковые плодовые культуры. Генофонд и его использование в селекции: монография: Краснодар: Изд-во ООО «Просвещение-Юг», 2021, 558 с.Eremin G. V. Stone fruit crops. The gene pool and its use in breeding: monograph: Krasnodar: OOO Prosveshchenie-Yug, Ltd, 2021, 558 p. (in Russ.)Егоров Е. А., Шадрина Ж. А., Кочьян Г. А. [и др.] Современная методология, инструментарий оценки и отбора селекционного материала садовых культур и винограда: монография. Краснодар: ФГБНУ СКФНЦСВВ, 2017, 282 с.Egorov E. A., Shadrina Zh. A., Kochyan G. A. [et al.] Modern methodology, tools for assessing and selecting breeding material for horticultural crops and grapes: monograph. Krasnodar: FGBNU SKFNTsSVV, 2017, 282 p. (in Russ.)Кузнецова А. П., Коваленко Н. Н. Использование отдаленной гибридизации в селекции вишни и черешни. Селекционно-генетическое совершенствование породносортового состава садовых культур на Северном Кавказе: Краснодар, 2005, 209-212.Kuznetsova A. P., Kovalenko N. N. The use of distant hybridization in cherry and sweet cherry breeding. Breeding and genetic improvement of the breed and varietal composition of horticultural crops in the North Caucasus: Krasnodar, 2005, 209-212. (in Russ.)Коваленко Н. Н. Потенциал генофонда вида родов Microcerasus Webb emend. Spach и Cerasus Mill., и его использование в селекции косточковых культур: автореф. дис. … д-ра биол. наук. Краснодар, 2014, 47 с.Kovalenko N. N. The potential of the gene pool of the species of the genus Microcerasus Webb emend. Spach and Cerasus Mill., and its use in the selection of stone fruit crops: Ph.D. dis. … Dr. Biol. Sciences. Krasnodar, 2014, 47 p. (in Russ.)Кухарчик Н. В., Кастрицкая М. С., Семенас С. Э. [и др.] Размножение плодовых и ягодных растений в культуре in vitro. Минск: Белорусская наука, 2016, 235 с.Kukharchik N. V., Kastriskaya M. S., Semenas S. E. [and others] Propagation of fruit and berry plants in in vitro culture. Minsk: Belarusian Science, 2016, 235 p. (in Russ.)Dulic J., Miodragovic M., Barac G., Ognjanov V. Effect of embryo development on in vitro germination of early ripening varieties in sweet cherry (Prunus avium L.), Agricultural J. 2016:1- 6. DOI 10.1007/s10341-016-0265-y.Dulic J., Miodragovic M., Barac G., Ognjanov V. Effect of embryo development on in vitro germination of early ripening varieties in sweet cherry (Prunus avium L.), Agricultural J. 2016:1- 6. DOI 10.1007/s10341-016-0265-y.Asanica A., Tudor V., Plopa C., Sumedrea V., Peticila A., Teodorescu R., Tudor V. In vitro embryo culture of some sweet cherry genotypes. Agriculture and Agricultural Science Procedia. 5th International Conference «Agriculture for Life. Life for Agriculture» 2016;10:172-177.Asanica A., Tudor V., Plopa C., Sumedrea V., Peticila A., Teodorescu R., Tudor V. In vitro embryo culture of some sweet cherry genotypes. Agriculture and Agricultural Science Procedia. 5th International Conference «Agriculture for Life. Life for Agriculture» 2016;10:172-177.Плаксина Т. В. Эмбриокультура и микроразмножение in vitro вишни степной (Prunus Fruticossa Pall.). Материалы VII Международной научно-практической конференции «Биотехнология как инструмент сохранения биоразнообразия растительного материала (физиолого-биохимические, эмбриологические, генетические и правовые аспекты), посвященной 30-летию отдела биотехнологии Никитского ботанического сада». Симферополь, 2016, 116.Plaksina T. V. Embryoculture and in vitro micropropagation of the steppe cherry (Prunus Fruticossa Pall.). Proceedings of the VII International scientific and practical conference “Biotechnology as a tool for the conservation of biodiversity of plant material (physiological, biochemical, embryological, genetic and legal aspects), dedicated to the 30th anniversary of the Biotechnology Department of the Nikitsky Botanical Garden.” Simferopol, 2016, 116. (in Russ.)Коваленко Н. Н., Поливара Н. В. Использование культуры зародышей in vitro для получения раносозревающих сортов черешни и ее отдаленных гибридов: методические указания. Крымск: Филиал Крымская ОСС ВИР, 2016, 39 с.Kovalenko N. N., Polivara N. V. The use of in vitro embryonic culture to obtain early ripening varieties of sweet cherries and its distant hybrids: guidelines. Krymsk: Branch of the Krymsk EBS VIR, 2016, 39 p. (in Russ.)Здруйковская-Рихтер А. И. Культура изолированных зародышей и некоторые другие приемы выращивания растений in vitro: метод. рекомендации. М.: ГНБС, 1962, 62 с.Здруйковская-Рихтер А. И. Культура изолированных зародышей и некоторые другие приемы выращивания растений in vitro: метод. рекомендации. М.: ГНБС, 1962, 62 с.Высоцкий В. А., Плотникова Г. А. Методические указания по выращиванию сеянцев вишни из зародышей, изолированных на ранних стадиях развития. М.: НИЗИСНП, 1988, 13 с.Zdruykovskaya-Richter A. I. Culture of isolated embryos and some other methods of growing plants in vitro: method. recommendations. M.: GNBS, 1962, 62 p. (in Russ.)Кухарчик Н. В., Кастрицкая М. С., Пугачев Р. М. Методика культивирования изолированных зародышей вишни и сливы. Плодоводство. 2006;18(2):157-162.Vysotsky V. A., Plotnikova G. A. Guidelines for growing cherry seedlings from embryos isolated in the early stages of development. M.: NIZISNP, 1988, 13 p. (in Russ.)Чеботарева М. С. Культура зародышей in vitro рода Cerasus Mill. в селекции на устойчивость к коккомикозу. Научно-технический бюллетень ВИР. 1990;204:26-30.Kukharchik N. V., Kastritskaya M. S., Pugachev R. M. Method of cultivation of isolated embryos of cherries and plums. Рlodovodstvo. 2006;18(2):157-162. (in Russ.)Коваленко Н. Н., Поливара Н. В., Гладких С. В. Получение межвидовых гибридов косточковых плодовых культур биотехнологическими методами: научно-методическое пособие. Краснодар: Изд-во ООО «Просвещение-Юг», 2020, 45 с.Chebotareva M. S. Culture of embryos in vitro of the genus Cerasus Mill. in breeding for resistance to coccomycosis. Nauchno-tehnicheskij bjulleten’ VIR. 1990;204:26-30. (in Russ.)Коваленко Н. Н., Поливара Н. В. Совершенствование способа получения свободных от сапрофитной микрофлоры зародышей рода для культуры in vitro, Плодоводство и виноградарство Юга России. 2020;63(3):107-120. URL: http://journalkubansad.ru/pdf/20/03/09.pdf DOI: 10.30679/2219-5335-2020-3-63-107-120Kovalenko N. N., Polivara N. V., Gladkikh S. V. Obtaining interspecific hybrids of stone fruit crops by biotechnological methods: scientific and methodological manual. Krasnodar: OOO Prosveshchenie-Yug, 2020, 45 p. (in Russ.)Плаксина Т. В., Солохина А. А., Артамонова О. Н., Бородулина И. Д. Пути регенерации растений вишни степной (Prunus Fruticosa Pall.) в условиях in vitro. Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии. 2018;17:234-238.Kovalenko N. N., Polivara N. V. Improving the method of obtaining germs of the genus free from saprophytic microflora for in vitro culture, Plodovodstvo i vinogradarstvo Juga Rossii. 2020;63(3):107-120. URL: (in Russ.). URL: http://journalkubansad.ru/pdf/20/03/09.pdf DOI: 10.30679/2219-5335-2020-3-63-107-120Пронина И. Н., Матушкина О. В. особенности регенерации клоновых подвоев вишни in vitro, Селекция и сорторазведение садовых культур. 2020;7(1-2):122-125. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44022478Plaksina T. V., Solokhina A. A., Artamonova O. N., Borodulina I. D. Ways of regeneration of steppe cherry plants (Prunus Fruticosa Pall.) in vitro. Problemy botaniki Juzhnoj Sibiri i Mongolii. 2018;17:234-238. (in Russ.)Ленивцева М. С. Устойчивость дальневосточных видов рода Prunus к коккомикозу, Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2011;168:143-149.Pronina I. N., Matushkina O. V. features of regeneration of clonal rootstocks of cherry in vitro, Selekcija i sortorazvedenie sadovyh kul’tur. 2020;7(1-2):122-125. (in Russ.). https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44022478Еремин Г. В., Алехина Е. М., Кружков А. В., Еремина О. В. Каталог паспортов доноров и источников селекционно-значимых признаков вишни и черешни. Крымск: ГНУ КОСС, 2009, 83 с.Lenivtseva M. S. Resistance of Far Eastern species of the genus Prunus to coccomycosis, Trudy po prikladnoj botanike, genetike i selekcii. 2011;168:143-149. (in Russ.)Кузнецова А. П., Коваленко Н. Н., Воронов А. А. Выделение подвоев, легко размножающихся зелеными черенками, из коллекции устойчивых к коккоминозу отдаленных гибридов рода Cerasus Mill. Плодоводство и виноградарство юга России. 2010:5:33-38. URL: https://journalkubansad.ru/pdf/10/04/06.pdfEremin G. V., Alekhina E. M., Kruzhkov A. V., Eremina O. V. Catalog of passports of donors and sources of selection-significant traits of cherries and sweet cherries. Krymsk: GNU KOSS, 2009, 83 p. (in Russ.)Еремин Г. В., Дубравина И. В., Коваленко Н. Н., Гасанова Т. А. Предварительная селекция плодовых культур: монография. Краснодар: КубГАУ, 2016, 335 с.Kuznetsova A. P., Kovalenko N. N., Voronov A. A. Isolation of rootstocks easily propagated by green cuttings from a collection of distant hybrids resistant to coccominosis of the genus Cerasus Mill. Plodovodstvo i vinogradarstvo Juga Rossii. 2010:5:33-38. (in Russ.). URL: https://journalkubansad.ru/pdf/10/04/06.pdfEremin G. V., Dubravina I. V., Kovalenko N. N., Gasanova T. A. Preliminary selection of fruit crops: monograph. Krasnodar: KubGAU, 2016, 335 p. (in Russ.)Eremin G. V., Dubravina I. V., Kovalenko N. N., Gasanova T. A. Preliminary selection of fruit crops: monograph. Krasnodar: KubGAU, 2016, 335 p. (in Russ.)

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