Сочинские учёные отбирают лучшие сорта гортензий для юга России

В разгар лета коллекции Субтропического научного центра РАН выглядят особенно эффектно: именно сейчас здесь идёт активный срез соцветий и полевые наблюдения за культурой, которую многие знают как гортензию.

Однако работа с этим растением не ограничивается сезонными пиками. За ярким цветением круглый год стоит планомерная научная деятельность — от сохранения генофонда до высокоточной молекулярно-генетической идентификации сортов.

Климатические особенности Большого Сочи дают редкую для России возможность выращивать гортензию крупнолистную в открытом грунте, добиваясь длительного цветения, что и определяет особое внимание учёных к этой культуре.

Род Гидрангея (Hydrangea) был описан Карлом Линнеем в 1753 году и первоначально отнесён к семейству Камнеломковые. Позднее ботаники детально сравнили внутреннее строение растений и обнаружили серьёзные отличия: иначе были устроены семязачатки (будущие семена), эндосперм (питательная ткань, снабжающая зародыш на ранних стадиях развития) и водопроводящая система. На основании этих морфологических особенностей род выделили в самостоятельное семейство Гидрангеевые (Hydrangeaceae).

Название рода переводится с греческого как «сосуд с водой» и указывает на исключительную влаголюбивость растения. В декоративном садоводстве прижилось другое имя — гортензия, данное в честь принцессы Гортензии, сестры принца Священной Римской империи. Однако приоритетным научным названием, в соответствии с Международным кодексом номенклатуры растений, остаётся гидрангея.

Сегодня род насчитывает более двухсот видов, из которых в России культивируется семь, а самой популярной остаётся гортензия крупнолистная (Hydrangea macrophylla). Её ценят за крупные соцветия, способные несколько раз за сезон менять окраску от розовой до голубой и фиолетовой, за продолжительное цветение и устойчивость к болезням и вредителям.

Основной генофонд гортензий в Сочи сосредоточен на территории ботанического сада «Дерево Дружбы», опытно-технологического отдела в селе Раздольное и Субтропического ботанического сада Кубани. Планомерная работа по сохранению и пополнению коллекции красивоцветущих кустарников ведётся с 2005 года, и её сортовая представленность неуклонно растёт. Цель — не просто собрать растения, а отобрать наиболее адаптированные и высокодекоративные сорта, пригодные для использования в городских фитоценозах юга России.

Из 53 изученных за многолетний период сортов учёными научного центра для ландшафтного строительства и озеленения в регионе были рекомендованы 32 высокодекоративных сорта. Большое внимание уделяется наиболее высокодекоративным сортам, с продолжительным периодом цветения, обильноцветущим, декоративно-лиственным, и главное — устойчивым к стресс-факторам региона. Так, например, появление новых ремонтантных сортов гидрангеи крупнолистной с уникальной биологической особенностью цветения на побегах, как прошлого, так и текущего года, может значительно продлить период цветения растений, при этом они обладают повышенной зимостойкостью. Такие сорта как Endless Summer, Forever-Eve-Red, Bailmer, которые отличаются не только повышенной зимостойкостью, но и продолжительным сроком цветения будут востребованы и в других, более северных регионах России. При интродукционном поиске также большое внимание уделяется сортам красивоцветущих кустарников с повышенной устойчивостью к болезням и вредителям. Так, привлечение в коллекцию зарубежных сортов с повышенной устойчивостью к мучнистой росе (Magical Coral и Magical Amethyst) открывает новые возможности в практике озеленения региона.

За эффектной внешностью сортов гортензии крупнолистной серьёзная ботаническая проблема — пересортица и трудности идентификации. Широкая вариативность формы и окраски цветков, сильно зависящих от почвенных условий, приводит к тому, что один и тот же сорт может десятилетиями фигурировать в каталогах под разными названиями. Многие интродуцированные растения утратили оригинальные имена, а некоторые питомники выпускали их под новыми наименованиями.

Например, многие сорта с небольшими декоративными прицветниками на Черноморском побережье Краснодарского края долгое время объединяли под общим названием гортензия, а немахровые розовые сорта с кружевными соцветиями типа Lacecap — от английского «кружевная шапочка» — у них по краю располагаются крупные стерильные цветки, а в центре мелкие плодущие — были известны просто как Rosea, то есть «розовая». Одного внешнего сходства часто оказывалось недостаточно, чтобы уверенно разграничить такие похожие формы или понять, является ли сорт самостоятельным либо лишь торговым синонимом. Эта неопределённость мешает не только точной инвентаризации коллекций, но и селекционной работе.

Именно поэтому учёные Субтропического научного центра РАН применяют ДНК-технологии, чтобы разобраться в родственных связях и подлинности сортов гидрангеи крупнолистной из собственной коллекции. Совместно с коллегами из Института биоинженерии им. К.Г. Скрябина было проведено SSR-маркирование — анализ микросателлитных (коротких тандемных повторов) участков ДНК, которые служат надёжными генетическими маркерами. В мировой практике этот метод уже успешно применяли для оценки генетических расстояний между сортами гортензии крупнолистной, проверки межвидовых гибридов и выявления синонимов. Например, с его помощью удалось показать высокое сходство ряда ремонтантных сортов и подтвердить разделение генофонда по типу соцветий — шаровидные и плоские «тарелочные» формы образовали отдельные генетические кластеры, что говорит о слабом использовании плоскосоцветных сортов в селекции махровых новинок.

Для сравнительного анализа отобрали 39 образцов из ботанического сада «Дерево дружбы» Субтропического научного центра РАН и Субтропического ботанического сада Кубани. Среди них были сорта с богатой историей: часть растений интродуцирована в регион из Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина РАН и Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН, а некоторые ведут своё происхождение от экземпляров, привезённых из Японии в Европу ещё в XIX веке — например, Joseph Banks и группа Mariesii.

Происхождение отдельных сортов до последнего времени оставалось неизвестным. Использовав 38 SSR-праймеры — так называют короткие синтетические фрагменты ДНК, способные выявлять различия в микросателлитных (повторяющихся) участках генома, — исследователи показали, что этот тип маркеров прекрасно подходит для анализа биоразнообразия гортензии крупнолистной, выяснения генетических взаимосвязей между образцами и обнаружения потенциально неиспользованных источников гермоплазмы, то есть совокупности наследственного материала, который можно вовлечь в селекцию. Полученные данные позволяют не только навести порядок в национальных коллекциях и исключить дублирующие названия, но и дают селекционерам ценный инструмент для создания новых сортов — более устойчивых, с необычной окраской и формой соцветия.

Шаг за шагом, от инвентаризации исторических сортов и интродукции до генетических исследований, учёные Субтропического научного центра РАН продолжают формировать научно обоснованный сортимент гортензии крупнолистной для южных регионов России.

Источник: пресс-служба Субтропического научного центра РАН