ovoshchiОвощи РоссииVegetable crops of Russia2072-91462618-7132Федеральный научный центр овощеводства10.18619/2072-9146-2022-5-43-49ovoshchi-2031Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ, СЕМЕНОВОДСТВО И БИОТЕХНОЛОГИЯ РАСТЕНИЙBREEDING, SEED PRODUCTION AND PLANT BIOTECHNOLOGYБиоразнообразие межвидовых гибридов рода Allium L.Biodiversity of interspecific hybrids of the genus Allium L.https://orcid.org/0000-0002-3287-1914РомановВ. С.RomanovV. S.

Валерий Станиславович Романов – кандидат с.-х. наук, с.н.с.

143072, Московская область, Одинцовский район, п. ВНИИССОК, ул. Селекционная, д.14

Valeriy S. Romanov – Cand. Sci. (Agriculture), Senior Researcher 

14, Selectsionnaya str., VNIISSOK, Odintsovo district, Moscow region, 143072

romanov_valera@mail.ruФедеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр овощеводства" (ФГБНУ ФНЦО)РоссияFederal State Budgetary Scientific Institution Federal Scientific Vegetable Center (FSBSI FSVC)Russian Federation202226092022054349Copyright © Романов В.С., 20222022Романов В.С.Romanov V.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vegetables.su/jour/article/view/2031

Актуальность. Межвидовая гибридизация в роде Allium L. – лучший способ увеличения биоразнообразия за счет интрогрессии желаемых признаков внутри рода. Это ценно для таких признаков, как устойчивость к болезням и вредителям, накопление важных метаболитов, получения новых источников цитоплазматической мужской стерильности. Создание на основе межвидовой гибридизации принципиально новых форм растений с уникальным генетическим материалом позволяет расширить отбор ценных в практическом отношении генотипов.Материал и методы. Для характеристики селекционного материала проводилась оценка растений межвидовых гибридов лука методами морфологического и фитопатологического анализов. Проводили анализ растений межвидовых гибридов рода Allium L. из различных инбредных потомств от ВС1-2 комбинаций скрещивания видов A. cepa × A. vavilovii и A. cepa × A. fistulosum по селекционным признакам. Изучали растения по массе, окраске, форме луковицы, числу, высоте стрелок, семенной продуктивности и устойчивости к пероноспорозу. Выявляли биоразнообразие растений: по массе, форме, окраске луковицы; по устойчивости к пероноспорозу растений первого года вегетации и семенных растений; по числу, высоте стрелки; по семенной продуктивности.Результаты. Растения межвидовых гибридов лука сформировали луковицы массой до 120 г, белой, жёлтой, коричневой и красной окраски, эллиптической, широкоэллиптической, круглой и поперечно-эллиптической формой луковицы. Фитопатологическая оценка растений лука первого года вегетации и семенных растений выявила разнообразие в инбредных потомствах по с устойчивости к пероноспорозу. В комбинации скрещивания A. cepa × A. vavilovii у растений первого года вегетации наблюдалось наибольшее число устойчивых растений к пероноспорозу (до 66,7%). По семенной продуктивности растений в зависимости от комбинации скрещивания, поколения инбридинга и беккросса выделены высоко фертильные растения с повышенной завязываемостью семян (до 2,0 г/растение). Проведенные исследования продемонстрировали увеличение биоразнообразия растений лука, полученных на основе межвидовой гибридизации, насыщающих скрещиваний и инбридинга.

Relevance. Interspecific hybridization in the genus Allium L. is the best way to increase biodiversity by introgression of desired traits within the genus. This is valuable for signs such as resistance to diseases and pests, accumulation of important metabolites, obtaining new sources of cytoplasmic male sterility. The creation based on interspecific hybridization of fundamentally new plant forms with unique genetic material makes it possible to expand the selection of genotypes that are valuable in practical terms.Methods. To characterize the breeding material, the plants of interspecific allium hybrids were evaluated using morphological and phytopathological analyses. The analysis of plants of interspecific hybrids of the genus Allium L. from various inbred offspring from BC1-2 combinations of crossing species A. cepa × A. vavilovii and A. cepa × A. fistulosum by breeding characteristics was carried out. Plants were studied by weight, color, bulb shape, number, height of seed stalks, seed productivity and resistance to downy mildew.Results. The biodiversity of plants was revealed: by weight, shape, color of the bulb; by resistance to downy mildew of plants of the first year of vegetation and seed plants; by the number, height of seed stalk; by seed productivity. Plants of interspecific allium hybrids formed bulbs weighing up to 120 g, white, yellow, brown and red, elliptical, broadly elliptical, round and transversely elliptical bulb shape. Phytopathological assessment of allium plants of the first year of vegetation and seed plants revealed diversity in inbred offspring with resistance to peronosporosis. In the combination of crossing species A. cepa × A. vavilovii plants of the first year of vegetation had the largest number of resistant plants to downy mildew (up to 66.7%). According to the seed productivity of plants, depending on the combination of crossing, inbreeding generation and backcross, highly fertile plants with increased seed setability (up to 2.0 g /plant) were identified. The conducted studies have demonstrated an increase in the biodiversity of allium plants obtained based on interspecific hybridization, backcrosses and inbreeding.

межвидовая гибридизациябиоразнообразиеAllium cepa L.Allium fistulosum L.Allium vavilovii M.Pop et Vved.селекционный признакinterspecific hybridizationbiodiversityAllium cepa L.Allium fistulosum L.Allium vavilovii M.Pop et Vved.breeding traitReferencesGovaerts R, Kington S, Friesen N, Fritsch R, Snijman DA, Marcucci R, Silverstone-Sopkin PA, Brullo S (2005–2019) World checklist of Amaryllidaceae Available from: https://apps.kew.org/wcsp/ accessed on 25th April 2019.Govaerts R, Kington S, Friesen N, Fritsch R, Snijman DA, Marcucci R, Silverstone-Sopkin PA, Brullo S (2005–2019) World checklist of Amaryllidaceae Available from: https://apps.kew.org/wcsp/ accessed on 25th April 2019.Романов В.С. Селекционно-генетические особенности форм межвидовых гибридов лука (создание и оценка). М., 2008. 166 с.Romanov V.S. Breeding and genetic features of forms of interspecific allium hybrids (creation and evaluation). M., 2008. 166 p. (In Russ.)Khrustaleva L.I., Kik C. Introgression of Allium fistulosum into A. cepa mediated by A. roylei. Theor. Appl. Genet. 2000;(100):17-26.Khrustaleva L.I., Kik C. Introgression of Allium fistulosum into A. cepa mediated by A. roylei. Theor. Appl. Genet. 2000;(100):17-26.Umehara M., Sueyoshi T., Shimomura K., Iwai M., Shigyo M., Hirashima K., Nakahara T. Interspecific hybrids between Allium fistulosum L. and Allium schoenoprasum L. reveal carotene-rich phenotype. Euphytica. 2006;(148):295-301.Umehara M., Sueyoshi T., Shimomura K., Iwai M., Shigyo M., Hirashima K., Nakahara T. Interspecific hybrids between Allium fistulosum L. and Allium schoenoprasum L. reveal carotene-rich phenotype. Euphytica. 2006;(148):295- 301.Scholten O.E., Van Heusden A.W., Khrustaleva L.I., Burgermeijer K., Mank R.A., Antonise R.G.C., Harrewijn J.L., Van Haecke W., Oost E.H., Peters R.J., Kik C. The long and winding road leading to the successful introgression of downy mildew resistance into onion. Euphytica. 2007;(156):345-353.Scholten O.E., Van Heusden A.W., Khrustaleva L.I., Burgermeijer K., Mank R.A., Antonise R.G.C., Harrewijn J.L., Van Haecke W., Oost E.H., Peters R.J., Kik C. The long and winding road leading to the successful introgression of downy mildew resistance into onion. Euphytica. 2007;(156):345-353.Chuda A., Adamus A. Hybridization and molecular characterization of F1 (Allium cepa L. х Allium roylei Stearn) plants. Acta. Biol. Cracov. Ser. Bot. 2012;54(2):25-31.Chuda A., Adamus A. Hybridization and molecular characterization of F1 (Allium cepa L. х Allium roylei Stearn) plants. Acta. Biol. Cracov. Ser. Bot. 2012;54(2):25- 31.Chuda A., Grzebelus E., Adamus A. Experiments of backcrossing of interspecific F1 (Allium cepa L. х Allium roylei Stearn) hybrids with Allium cepa L. Acta. Hort. 2012;(969):113-116.Chuda A., Grzebelus E., Adamus A. Experiments of backcrossing of interspecific F1 (Allium cepa L. х Allium roylei Stearn) hybrids with Allium cepa L. Acta. Hort. 2012;(969):113-116.Chuda A., Grzebelus E., Adamus A. Morphological cytological and embryological characterization of F1 (A. cepa L. х Allium roylei Stearn) hybrids. Acta. Biol. Cracov. Ser. Bot. 2015;54(2):25-31.Chuda A., Grzebelus E., Adamus A. Morphological cytological and embryological characterization of F1 (A. cepa L. х Allium roylei Stearn) hybrids. Acta. Biol. Cracov. Ser. Bot. 2015;54(2):25-31.Kik C. Exploitation of wild relatives for the breeding of cultivated Allium species. In: Rabinowitch H.D., Currah L. (eds) Allium crop science: recent advances. CABI Publishing, UK, 2002. pp 81-100.Kik C. Exploitation of wild relatives for the breeding of cultivated Allium species. In: Rabinowitch H.D., Currah L. (eds) Allium crop science: recent advances. CABI Publishing, UK, 2002. pp 81-100.Титова И.В., Тимин Н.И., Юрьева Н.А. Межвидовая гибридизация луков с целью получения форм, устойчивых к ложной мучнистой росе. Докл. ВАСХНИЛ. 1983;(8):190.Titova I.V., Timin N.I., Yuryeva N.A. Interspecific hybridization of alliums in order to obtain forms resistant to downy mildew. Dokl. VASHNIL. 1983;(8):190. (In Russ.)Титова И.В., Тимин Н.И., Юрьева Н.А. Межвидовая гибридизация лука: Науч. тр. По селекции и семеноводству. М., 1995. С. 91-101.Titova I.V., Timin N.I., Yuryeva N.A. Interspecific hybridization of alliums: Nauch. tr. On selection and seed-growing. M., 1995. P.91-101. (In Russ.)Методика проведения испытаний на отличимость, однородность и стабильность лук репчатый (Allium cepa L.) и лук шалот (Allium ascalonicum L.). RTG/46/2, UPOV, 2000. С.528-547.Methods of testing for distinctness, uniformity and stability of onions (Allium cepa L.) and shallots (Allium ascalonicum L.). RTG/46/2, UPOV, 2000. pp. 528- 547. (In Russ.)Пивоваров В.Ф., Ершов И.И., Агафонов А.Ф. Луковые культуры. М. ВНИИССОК. 2001. 500 с.Pivovarov V.F., Ershov I.I., Agafonov A.F. Onion crops. M. VNIISSOK. 2001. 500 p. (In Russ.)Методические указания по селекции луковых культур. М., ВНИИССОК, 1997. 125 с.Methodological guidelines for the selection of onion crops. M., VNIISSOK, 1997. 125 p. (In Russ.)Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.Dospehov B.A. Methodology of field experience. M.: Agropromizdat, 1985. 351 p. (In Russ.)

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