Малус Сиверсии
Малус Сиверсии | |
---|---|
![]() | |
Научная классификация ![]() | |
Королевство: | Растения |
Клэйд : | Трахеофиты |
Клэйд : | покрытосеменные растения |
Клэйд : | Эвдикоты |
Клэйд : | Розиды |
Заказ: | Росалес |
Семья: | розоцветные |
Род: | Малус |
Разновидность: | М. Сиверсии |
Биномиальное имя | |
Малус Сиверсии | |
Синонимы [2] [3] [4] | |
Malus sieversii — дикая яблоня , произрастающая в горах Средней Азии на юге Казахстана . Недавно было показано, что он является основным предком большинства сортов одомашненной яблони ( Malus Domestica ). Впервые он был описан как Pyrus sieversii из-за его сходства с грушами в 1833 году Карлом Фридрихом фон Ледебуром , немецким натуралистом, который видел, как они росли в Горном Алтае . [5]
Malus sieversii растет в самых разных средах обитания. [5] Они предпочитают высокие температуры и короткую зиму, но встречаются и в горах Тянь-Шаня с длинной и суровой зимой. [5] Они распространены в основном в долине Или, поскольку влажный климат подходит для их роста. [6] [7]
Это листопадное дерево высотой от 5 до 12 метров (от 16 до 39 футов), внешне очень похожее на домашнюю яблоню. Его пыльцевые зерна различаются по размеру: в сухом состоянии они имеют овальную форму, а при набухании водой - сферическую форму. [7] Его плод — самый крупный из всех видов Malus , за исключением отечественной , до 7 см в диаметре, что соответствует размеру многих современных сортов яблони . В отличие от одомашненных сортов, ее листья осенью краснеют: у 62% деревьев в дикой природе это происходит по сравнению со всего лишь 2,8% у обычной яблони или у обыкновенной яблони.2170 выращиваемых в Англии сортов. [8] В настоящее время этот вид считается уязвимым к исчезновению .
Характеристики и рост
[ редактировать ]M. sieversii обладает способностью размножаться вегетативно, образуя корневые отпрыски или прикорневые побеги . [5] Клональная особь вырастает из придаточной почки на корне с идентичным генетическим материалом материнскому растению. [5] Первоначально считалось, что у диких яблонь образуются корневые отпрыски только при повреждении верхних частей растения. [5] Однако есть больше данных, свидетельствующих о том, что рост корневых отпрысков происходит у здоровых растений в качестве средства распространения. [5]
У дикой яблони правильное развитие корневых отпрысков требует определенной влажности и аэрации поверхностного слоя почвы, где расположен материнский корень. Успешный рост корневых отпрысков также зависит от расположения побегов, времени роста и состояния здоровья материнского растения. [5]
Генетика самонесовместимости — система предотвращения самооплодотворения у покрытосеменных растений — также изучена для M. sieversii . [9] Его генетическое разнообразие в отношении самонесовместимости существенно меньше по сравнению с его близким родственником Malus sylvestris . [9] Хотя у M. sieversii нет такого разнообразия, он может выжить в дикой природе без вмешательства, пока не произойдет потеря разнообразия. [9] Основная теория отсутствия разнообразия связана с серьезным узким местом в популяциях во время последнего ледникового максимума , из-за которого дикие популяции M. sieversii сократились до меньшей территории в долине Или. [9] [10]
Цикл роста
[ редактировать ]Цикл роста M. sieversii можно разделить на несколько стадий от прорастания до развития плодоносящих деревьев и до гибели старых деревьев. [5]
- Период I начинается от прорастания семян до развития вегетативных частей дерева и первого периода плодоношения. [5] Типичная яблоня в этот период достигает возраста от 6 до 8 лет. В этот период наблюдаются заметный первичный рост и значительное количество корневых отпрысков. [5]
- Период II предполагает больший рост и плодоношение. [5] Дикие яблони в этот период обычно достигают возраста 10–12 лет. [5] Количество плодов значительно увеличивается по мере заметного вторичного роста и ветвления. [5]
- Период III предполагает больший рост и плодоношение. [5] Дикие яблони в этот период вступают в регулярное плодоношение и достигают максимального плодоношения и обычно достигают возраста 25–30 лет. [5] Наблюдается снижение скорости ветвления и меньший рост периферии кроны. [5] Большой вегетативный рост обеспечивают прикорневые побеги (корневые отпрыски). [5]
- IV период полностью плодоносит. [5] На этом этапе развитие деревьев полностью прекращается и они достигают возраста 60–70 лет. [5] Ветвление уменьшается по мере того, как они медленно отмирают от основания к периферии. После 60–70 лет деревья испытывают быстрое усыхание ветвей, а затем гибель. [5]
История и значение
[ редактировать ]Malus sieversii ранее был идентифицирован как основной участник генома культурной яблони ( Malus Domestica ) на основании морфологических , молекулярных и исторических данных. [11] Характеристики фруктов, включая хрусткость, большую интенсивность вкуса и массу плодов, подверглись дифференцированному отбору людьми для получения Malus Domestica , как это наблюдается сегодня. [12] Распространение M. sieversii и его потомков на протяжении всей истории можно объяснить Шелковым путем . [13] Анализ ДНК, проведенный в 2010 году, подтвердил, что M. sieversii является прародителем культурного яблока. [14] Он имеет весьма изменчивое генетическое разнообразие, поэтому является генетическим источником устойчивости к абиотическим и биотическим стрессам, устойчивости ко многим болезням и уникальных свойств плодов. [15]
Алматы , крупнейший город Казахстана и бывшая его столица, получил свое название от казахского слова, означающего «яблоко» (Алма), и часто переводится как «полный яблок» (регион, окружающий Алматы, является домом для лесов Malus sieversii). ); alma — это также «яблоко» в других тюркских языках , а также в венгерском . [ нужна ссылка ]
Угроза исчезновения
[ редактировать ]После распада СССР и закрытия Программы развития садоводства местное население начало активно вырубать дикие сады в Заилийском Алатау. Освободившиеся территории используются для строительства домов и выпаса животных. [ нужна ссылка ]
Посадка культурных сортов яблони в частных хозяйствах вблизи диких рощ приводит к скрещиванию. [16]
Возобновление интереса
[ редактировать ]Эти и другие виды Malus использовались в некоторых недавних селекционных программах для создания яблок, пригодных для выращивания в суровом климате, неподходящем для M. Domestica , главным образом из-за повышенной холодоустойчивости. [17] Исследование, проведенное в 2020 году, обнаружило в диких яблоках различные генные вставки, отвечающие за состояние покоя и устойчивость к холоду, такие как белки теплового шока . [15] Кроме того, во многих селекционных программах изучались такие желательные характеристики, как позднее цветение, раннее созревание плодов, короткий период молодости и способность к дефекации. [18]
Malus sieversii недавно была выращена Службой сельскохозяйственных исследований США в надежде найти ценную генетическую информацию при селекции современных яблонь. Некоторые, но не все, полученные деревья демонстрируют необычную устойчивость к болезням. Различия в их реакции на болезнь на индивидуальной основе сами по себе являются признаком того, насколько они генетически более разнообразны, чем их одомашненные потомки. Например, было обнаружено, что дикие яблоки имеют несколько генов устойчивости к синей плесени, особенно против Penicillium expansum . [19] Отдел генетических ресурсов растений Министерства сельского хозяйства США (PGRU) также провел фенотипический анализ сеянцев M. sieversii и выявил различную патогенную устойчивость, включая паршу яблони , бактериальный ожог и ржавчину кедровой яблони . [20] Исследование, проведенное в 2001 году, выявило различную устойчивость к насекомым у сеянцев M. sieversii и выявило случаи для дальнейших исследований ее устойчивости к яблочным личинкам и мошкам, скручивающим яблоневые листья. [13] Влияние жары на M. sieversii также изучалось в жарких и засушливых регионах, и было обнаружено, что они в значительной степени устойчивы к засухе и солнечным ожогам. [13] [21]
Яблоки с красной мякотью
[ редактировать ]Malus sieversii недавно использовался в качестве важного источника при селекции яблок с красной мякотью из-за его высокой генетической изменчивости. Это видно, поскольку их используют для повышения стрессоустойчивости культурных видов яблони к засухе, холоду и вредителям. [22] Некоторые игнорируемые характеристики M. sieversii , такие как высокое содержание флавоноидов (особенно антоцианов ) и короткие ювенильные фазы, недавно были использованы для селекции яблок с красной мякотью, поскольку традиционные яблоки с красной мякотью не богаты этими флавоноидами. [22] Использование M. sieversii для разведения из-за высокого содержания в нем антоцианов имеет множество преимуществ, включая предотвращение сердечно-сосудистых заболеваний и защиту от повреждения печени. [23] Вариант M. sieversii , Malus sieversii f. niedzwetzkyana , была выделена для использования в селекции яблок с красной мякотью, поскольку у нее красные цветки, кожица и мякоть плодов; в дополнение к высокому содержанию антоцианов. [24] [23] При разведении Malus sieversii f. niedzwetzkyana , было обнаружено, что свет приводит к более высокому производству антоцианов, чем у особей, выращенных в темноте. [23] Гибриды Malus sieversii также представляют интерес для селекционеров яблок с красной мякотью. [25]
Сохранение
[ редактировать ]Malus sieversii был определен вторым приоритетом сохранения в Красной книге растений Китая и отмечен как уязвимый Международным союзом охраны природы (МСОП). [26]
Деятельность человека и стихийные бедствия являются основными причинами сокращения естественной популяции M. sieversii . [5] Грибковые патогены, такие как Phytophthora plurivora и Alternaria alternata , также играют важную роль в сокращении популяций M. sieversii , разрушая вегетативные части, такие как тонкая корневая система. [27] [28] Эта иммунная уязвимость делает M. sieversii более восприимчивой к большему количеству паразитов, таких как патогенные насекомые Agrilus mali , что приводит к дальнейшему уничтожению популяции. [27] [29]
Сохранение ex situ , или создание банков семян, считается осуществимым долгосрочным решением для защиты его генетического разнообразия, и это было замечено в Соединенных Штатах с использованием семян, собранных в Казахстане и Кыргызской Республике. [7] [20] Сохранение in situ также было обнаружено с помощью заборов из колючей проволоки, установленных вокруг регионов, где распространен M. sieversii, как это видно в районах Синьюаня, Китай. [7] Исследование 2016 года показало эффективность защиты популяций M. sieversii in situ посредством стратификации и удаления семенной оболочки. [7] Кроме того, вольеры на месте более эффективны на возвышенностях, поскольку они подвергаются меньшему риску травмирования людей и насекомых. [7]
Помимо традиционных методов консервации, биоудобрения показали эффективные результаты в подавлении грибкового патогена Alternaria alternata на диких яблонях. Это достигается за счет улучшения антиоксидантной способности диких яблонь после заражения, стимулирования роста корней и улучшения метаболизма почвы. [28] Недавно сочетание инновационных методов, включая клонирование и обработку растительными гормонами, также показало эффективные результаты в регенерации популяций дикой яблони. [29]
В 1800-х годах в горах Казахстана дикие яблони сильно вырубались для хозяйственных и сельскохозяйственных нужд. [5] Дикие яблоневые леса были превращены в пастбища, что сильно изменило почвенный покров, повредило молодые саженцы и корни. [5] Также были вырублены колючие кустарники, такие как шиповник и барбарис, демонстрирующие симбиотические отношения с дикими яблонями, защищая их от хищников. [5] Это еще больше ухудшило условия выращивания дикой яблони и серьезно ослабило корневые отпрыски и, следовательно, вегетативное размножение . [5]
Галерея
[ редактировать ]- Деревья Malus sieversii в национальном парке Жонгар-Алатау
- Дерево в ботаническом саду Берлин-Далем осенью.
- Фрукты
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Участники семинара FFI/IUCN SSC по Центральноазиатскому региональному древовому Красному списку, Бишкек, Кыргызстан (11-13 июля 2006 г.) (2007 г.). « Малус Сиверсии » . Красный список исчезающих видов МСОП . 2007 : e.T32363A9693009. doi : 10.2305/IUCN.UK.2007.RLTS.T32363A9693009.en .
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ « Малус Сиверсии » . Тропикос . Ботанический сад Миссури . Проверено 17 августа 2018 г.
- ^ « Малус Сиверсии » . Королевский ботанический сад Эдинбурга . Получено 17 августа 2018 г. - через The Plant List . Обратите внимание, что этот веб-сайт был заменен World Flora Online.
- ^ Гу, Цуйчжи; Спонгберг, Стивен А. « Malus sieversii » . Флора Китая . Том. 9 – через eFloras.org, Ботанический сад Миссури , Сент-Луис, Миссури и Гербарии Гарвардского университета , Кембридж, Массачусетс.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В х и С Джангалиев, А.Д. (05 июля 2010 г.), «Дикая яблоня Казахстана» , Horticultural Reviews , Оксфорд, Великобритания: John Wiley & Sons, Inc., стр. 63–303, doi : 10.1002/9780470650868.ch2 , ISBN 9780470650868 , получено 4 декабря 2021 г.
- ^ Шан, Цяньцзюань; Линг, Хунбо; Чжао, Ханчжэн; Ли, Мэнъи; Ван, Цзыкан; Чжан, Гуанпэн (16 июня 2021 г.). «Вызывают ли экстремальные климатические явления деградацию лесов Malus sieversii в Китае?» . Границы в науке о растениях . 12 : 608211. doi : 10.3389/fpls.2021.608211 . ПМЦ 8244594 . ПМИД 34220874 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Сюна; Чжан, Юньсю; Сун, Вэньцинь (сентябрь 2016 г.). Ян, Мэйлин; Лонг, Хун; Ян , Сохранение Malus sieversii в Синьцзяне, Китай» . HortScience . 51 (9): 1197–1201. doi : 10.21273/hortsci10952-16 . S2CID 89509181 .
- ^ Арчетти, М (2009). «Свидетельства одомашнивания яблока для сохранения осенних цветов путем коэволюции» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 276 (1667): 2575–80. дои : 10.1098/rspb.2009.0355 . ПМЦ 2684696 . ПМИД 19369261 .
- ^ Jump up to: а б с д Ма, Х; Кай, З; Лю, В; Ге, С; Тан, Л (21 июня 2017 г.). «Идентификация, генеалогическая структура и популяционная генетика S-аллелей у Malus sieversii , дикого предка одомашненной яблони» . Наследственность . 119 (3): 185–196. дои : 10.1038/hdy.2017.28 . ПМЦ 5564378 . ПМИД 28635965 .
- ^ Чжан, Хунсян; Чжан, Минли; Ван, ЛиНа (15 ноября 2014 г.). «Генетическая структура и историческая демография Malus sieversii в долине Или и западных горах Джунгарской котловины, Синьцзян, Китай» . Журнал засушливой земли . 7 (2): 264–271. дои : 10.1007/s40333-014-0044-2 . S2CID 40506901 .
- ^ Корниль А., Гладье П., Смолдерс М.Дж., Ролдан-Руис И., Лоренс Ф. и др. (2012). «Новый взгляд на историю одомашненного яблока: вторичный вклад европейской дикой яблони в геном культивируемых сортов» . ПЛОС Генетика . 8 (5): e1002703. дои : 10.1371/journal.pgen.1002703 . ПМЦ 3349737 . ПМИД 22589740 .
- ^ Кумар, Сатиш; Раулье, Пьер; Шань, Дэвид; Уитворт, Клэр (25 марта 2014 г.). «Дифференциация на молекулярном уровне и на уровне признаков между культурной яблоней ( Malus × Domestica Borkh.) и ее основным прародителем Malus sieversii » . Генетические ресурсы растений . 12 (3): 330–340. дои : 10.1017/s1479262114000136 . S2CID 84667156 .
- ^ Jump up to: а б с Луби, Джеймс; Форслайн, Филип; Олдвинкл, Херб; Автобус, Винсент; Гейбель, Мартин (апрель 2001 г.). «Яблоки Шелкового пути — сбор, оценка и использование Malus sieversii из Центральной Азии». ХортСайенс . 36 (2): 225–231. дои : 10.21273/hortsci.36.2.225 . ISSN 0018-5345 .
- ^ Веласко Р.; Жарких А.; Аффуртит Ж.; и др. (2010). «Геном яблони одомашненной ( Malus x Domestica Borkh.)» . Природная генетика . 42 (10): 833–839. дои : 10.1038/ng.654 . ПМИД 20802477 .
Филогенетическая реконструкция Pyreae и рода Malus по отношению к основным таксонам Rosaceae определила прародителя культурного яблока как M. sieversii.
- ^ Jump up to: а б Вишневский, Майкл; Артлип, Тимоти; Лю, Цзя; Ма, Цзин; Бурхард, Эрик; Норелли, Джон; Дардик, Кристофер (14 декабря 2020 г.). «Охота на лисиц в диких яблоках: поиск новых генов у Malus sieversii » . Международный журнал молекулярных наук . 21 (24): 9516. doi : 10.3390/ijms21249516 . ПМЦ 7765095 . ПМИД 33327659 .
- ^ "Верните сады "Эдема" " . zonakz.net (in Russian) . Retrieved 2021-12-19 .
- ^ Зауэр, Джонатан Д. (1993). Историческая география сельскохозяйственных растений: избранный список . ЦРК Пресс. п. 109. ИСБН 978-0-8493-8901-6 .
- ^ Волк, Гейл М.; Хенк, Адам Д.; Ричардс, Кристофер М.; Форслайн, Филип Л.; Чао, К. Томас (декабрь 2013 г.). « Malus sieversii : разнообразные виды центральноазиатских яблок в Национальной системе зародышевой плазмы растений Министерства сельского хозяйства США-ARS» . ХортСайенс . 48 (12): 1440–1444. дои : 10.21273/hortsci.48.12.1440 .
- ^ Норелли, Джон Л.; Вишневский, Майкл; Фасио, Дженнаро; Бурхард, Эрик; Гутьеррес, Бенджамин; Левин, Елена; Дроби, Самир (3 марта 2017 г.). «Маркеры генотипирования путем секвенирования облегчают идентификацию локусов количественных признаков, контролирующих устойчивость к Penicillium expansum у Malus sieversii » . ПЛОС ОДИН . 12 (3): e0172949. Бибкод : 2017PLoSO..1272949N . дои : 10.1371/journal.pone.0172949 . ISSN 1932-6203 . ПМК 5336245 . ПМИД 28257442 .
- ^ Jump up to: а б Волк, Гейл М.; Ричардс, Кристофер М.; Рейли, Энн А.; Хенк, Адам Д.; Форслайн, Филип Л.; Олдвинкл, Херб С. (март 2005 г.). «Сохранение ex situ вегетативно размножаемых видов: разработка основной коллекции Malus sieversii на основе семян » . Журнал Американского общества садоводческих наук . 130 (2): 203–210. дои : 10.21273/jashs.130.2.203 .
- ^ Баранюк, Крис (24 мая 2016 г.). «Казахстанская сокровищница ароматных яблок» . Би-би-си онлайн . Би-би-си . Проверено 8 сентября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Ван, Нан; Цзян, Шэнхуэй; Чжан, Цзунин; Фан, Хунчэн; Сюй, Хайфэн; Ван, Ичэн; Чен, Сюэсэнь (15 октября 2018 г.). « Malus sieversii : происхождение, механизм синтеза флавоноидов и селекция краснокожих и красномякотных яблок» . Исследования в области садоводства . 5 (1): 70. Бибкод : 2018HorR....5...70W . дои : 10.1038/s41438-018-0084-4 . ISSN 2052-7276 . ПМК 6186759 . ПМИД 30345062 .
- ^ Jump up to: а б с Ван, Нан; Чжан, Цзунин; Цзян, Шэнхуэй; Сюй, Хайфэн; Ван, Ичэн; Фэн, Шуцянь; Чен, Сюэсэнь (01 октября 2016 г.). «Синергетическое воздействие света и температуры на биосинтез антоцианов в каллусных культурах яблони с красной мякотью ( Malus sieversii f. niedzwetzkyana )» . Культура растительных клеток, тканей и органов . 127 (1): 217–227. дои : 10.1007/s11240-016-1044-z . ISSN 1573-5044 . S2CID 15407665 .
- ^ Цзунъин; Цю, Цюй, Чанчжи; Ван, Нань; Цзян, Шэнхуэй; Чжан, sieversii f. niedzwetzkyana )» . в синтезе проантоцианидина и флавонола в яблоке с красной мякотью ( Malus .90 tpj.13487 : 276–292. doi : 10.1111 . ISSN 1365-313X . PMID 28107780 . ) ( 2 /
- ^ , Чанчжи; Фан, Хунчэн; Чжан, Чэнь, Сюэсэн (2018-10-18). Ван, Ичэн; Ван, Нань; Цюй -индуцированный биосинтез антоцианов в каллусе яблока с красной мякотью ( Malus sieversii f. niedzwetzkyana ) . Функциональная биология растений . 46 (2): 187–196. : 10.1071 /FP17216 . ISSN 1445-4416 . PMID 32172760. doi S2CID 920 99299 .
- ^ Чжан, Хун-Сян; Ли, Хай-Янь; Ли, Ю-Сю (июль 2018 г.). «Определение эволюционно значимых единиц для сохранения находящихся под угрозой исчезновения видов Malus sieversii с использованием полногеномных данных RADseq» . Северный журнал ботаники . 36 (7): e01733. дои : 10.1111/njb.01733 . ISSN 0107-055X . S2CID 90990280 .
- ^ Jump up to: а б Лю, Ай-Хуа; Шан, Цзин; Чжан, Цзин-Вэнь; Конг, Тин-Тин; Юэ, Чжао-Ян; Вэнь, Цзюнь-Бао (2018). «Язва и поражение мелких корней Malus sieversii (Ldb.) Roem., вызванное Phytophthora plurivora в провинции Синьцзян в Китае» . Лесная патология . 48 (6): e12462. дои : 10.1111/efp.12462 . S2CID 91368925 .
- ^ Jump up to: а б Джи, Шида; Ан, ЙиБо; Чжан, Хуэйфан; Ван, Юйчэн; Лю, Чжихуа (май 2021 г.). « Биоудобрение Trichoderma (mixTroTha) обеспечивает устойчивость Malus sieversii к Alternaria alternata » . Биологический контроль . 156 : 104539. Бибкод : 2021BiolC.15604539J . doi : 10.1016/j.biocontrol.2021.104539 . ISSN 1049-9644 . S2CID 233544458 .
- ^ Jump up to: а б Чжан, Ю.; Бозоров Т.А.; Ли, DX; Чжоу, П.; Вэнь, XJ; Дин, Ю.; Чжан, Д.Ю. (21 апреля 2020 г.). «Эффективная система регенерации in vitro из различных дикой яблони ( Malus sieversii эксплантов )» . Растительные методы . 16 (1): 56. дои : 10.1186/s13007-020-00599-0 . ПМЦ 7175559 . ПМИД 32336979 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Дикие яблони в Казахстане: в 1995 и 1996 годах. экспедиции Службы сельскохозяйственных исследований США
- Malus sieversii [1]. Архивировано 7 мая 2015 г. в Wayback Machine.
- Уязвимые виды из Красного списка МСОП
- Малус
- Яблоки
- Флора умеренной Азии
- Фрукты родом из Азии
- Флора Кыргызстана
- Флора Казахстана
- Национальные символы Казахстана
- Флора Узбекистана
- Флора Афганистана
- Флора Синьцзяна
- Флора Таджикистана
- Уязвимая флора Азии
- Таксоны, названные Карлом Фридрихом фон Ледебуром
- Растения, описанные в 1830 году.