Diagnostic characteristics of representatives of the genus Robinia L. by generative indicators in introduction populations
Authors: Семенютина А.В. , Лазарев С.Е. 
Published: June 2020

Перспективные форм различных видов рода Robinia L., представляющих большой интерес для обогащения генофонда культивируемых древесных растений в засушливых регионах. Генетическое разнообразие является важным условием для обеспечения способности популяций адаптироваться к изменениям окружающей среды. Чем выше генетическая неоднородность, тем выше способность вида к адаптации в изменяющихся условиях среды. Цель исследований – инвентаризация видового и формового разнообразия интродукционных популяций Robinia и разработка их диагностических признаков на основе изучения строения и развития генеративных органов. Объектами исследований являлись интродукционные популяции различных видов и форм рода Robinia: Р. клейкая – R.viscosa Vent.; Р. ново-мексиканская – R. neomexicanaA. Gray; Р. лжеакация – R. pseudoacacia L. произрастающие в кластерных коллекционных участках ФНЦ агроэкологии РАН, кадастр №34:34:000000:122, 34:34:060061:10. Результаты инвентаризации коллекционных фондов позволили установить, что на семенных плантациях ФНЦ агроэкологии РАН встречаются формы Robinia pseudoacacia и Robinia neomexicana, значительно отличающиеся от типичных представителей (Robinia neomexicana: R. neomexicana ф. бледнорозовая, R. neomexicana ф. бледно-фиолетовая; Robinia pseudoacacia - R. pseudoacacia ф. позднецветущая). Они представлены крупными интродукционными популяциями (возраст 15 лет), поддержание численности которых происходит за счет естественных вегетативных и генеративных способов размножения. Анализ ареалов естественного распространения выявил, что самым полиморфным видом считается Робиния новомексиканская (Robinia neomexicana Grey). В России она часто культивируется и описывается под названием Робиния пышная (R. luxurians(Dieck) S.K. Schneid.). Разработаны диагностические признаки, характерные для выделенных форм и типичных представителей различных видов рода робиния. Среди них: цвет венчика и чашечки, строение чашечки, опущение плодов, наличие крыла на плодах, размеры плодов, генеративные оси соцветий, средние размеры соцветий, количество соцветий на побеге, длительность цветения по срокам. Важным диагностическим признаком в идентификации видов рода робиния считается строение чашечки. Измерения показали, что полностью срастаются верхние чашелистики только у Robinia pseudoacacia (адаксиальный синус составляет не более 0,3 – 0,6 мм). Чашечки R. neomexicana, R. viscosa и даже R. pseudoacacia ф. позднецветущая иногда имеют отчетливый адаксиальный синус до 4,5 мм. Размеры цветков и среднее количество цветков в соцветии отличается незначительно. Так, среднее количество цветков варьирует от 20,5 шт. (Robinia neomexicana) до 22,3 (R. neomexicana ф. бледно-фиолетовая). Существенно отличаются размеры соцветий и количество соцветий на побеге (во время весеннего массового цветения). Плоды R. viscosa Vent., R. neomexicana A. Gray (включая формы) имеют боковые швы одинаковой ширины (крыло отсутствует). Кроме этого, плоды R. pseudoacacia и ее позднецветущей формы всегда голые, плоды R. neomexicana A. Gray и ее форм – щетинистые, а плоды R. viscosa Vent. – железисто-щетинистые (липкие в незрелом состоянии). Проанализированы особенности строения и развития генеративных органов, определена семенная продуктивность и плодопродуктивность различных видов и форм рода робиния. Выявлено, что самый высокий генеративный потенциал в засушливом климате имеет R. pseudoacaciaи ее формы, а самый низкий – представители R. viscosa. Высокий процент завязавшихся семян (количество семязачатков/количество завязавшихся семян) наблюдался у R. pseudoacacia и ее позднецветущей формы (более 70%). Низкий процент завязавшихся семян имели представители R. viscosa Vent. и R. neomexicana A. Gray ф. бледно-фиолетовой. Завязываемость семян типичных представителей R. neomexicana A. Gray составляла более 60%. Выявлено, что наиболее обильно- и продолжительно-цветущим видом в засушливых условиях Нижнего Поволжья является R. viscosa Vent. Широкое распространение в культуре получили два вида: R. pseudoacacia L. и R. viscosa Vent. Robinia pseudoacacia, имеющая самый большой ареал естественного распространения, обладает широким спектром адаптационных возможностей и легче приспосабливается к новым условиям существования в процессе интродукции. Данное преимущество, позволило R. pseudoacacia получить самое широкое распространение в культуре не только на территории Северной Америки, но и на территории России. Второй вид – R. viscosa Vent., имеет самый узкий ареал естественного распространения, однако, высокие декоративные свойства и, как следствие, активное использование данного вида в объектах озеленения, позволили значительно расширить ареал его вторичного распространения на территории Северной Америки, Европы и южных регионов России. Кластеризация главных диагностических признаков выявила принадлежность выделенных форм к тому или иному виду, что подтверждается результатами корреляционного анализа.

Promising forms of various species of the genus Robinia L., which are of great interest for enriching the gene pool of cultivated woody plants in arid regions. Genetic diversity is an important condition for the ability of populations to adapt to environmental changes. The higher the genetic heterogeneity, the greater the ability of the species to adapt to changing environmental conditions. The aim of the research is to inventory the species and form diversity of introduced Robinia populations and develop their diagnostic features based on the study of the structure and development of generative organs. The objects of research were introduced populations of different species and forms of the genus Robinia: R. adhesive-R. viscosa Vent.; R. neomexicana – R. neomexicana A. Gray; R. liegacy – R. pseudoacacia L., which grow in a cluster collectible parts FNTS Agroecology Russian Academy of Sciences, cadastre №34:34:000000:122, 34:34:060061:10. The results of the inventory collection funds has allowed to establish that the parental lines FNTS Agroecology wounds there are forms Robinia pseudoacacia and Robinia neomexicana, differing significantly from the typical representatives (Robinia neomexicana: R. neomexicana f. pale pink, R. neomexicana f. pale purple; Robinia pseudoacacia R. pseudoacacia f. postseconda). They are represented by large introduced populations (age 15 years), maintaining the number of which is due to natural vegetative and generative methods of reproduction. Analysis of natural distribution areas revealed that The most polymorphic species is considered to be Robinia neomexicana Grey (Robinia neomexicana Grey). In Russia it is often cultivated and is described, entitled Robinia lush (R. luxurians (Dieck) S. K. Schneid.). Developed diagnostic features characteristic of the selected forms and typical representatives of different species of the genus Robinia. Among them: the color of the Corolla and calyx, calyx structure, pubescence, the presence of a wing on the fruit, fruit size, generative axis of inflorescences, the average size of inflorescences, the number of inflorescences on the shoot, the duration of flowering terms. An important diagnostic feature in the identification of species of the genus Robinia is the structure of the calyx. The measurements showed that only Robinia pseudoacacia has fully fused upper sepals (adaxial sinus is not more than 0.3-0.6 mm). Cups R. neomexicana and R. viscosa and even R. pseudoacacia f. postseconda sometimes have distinct adaxial sinus to 4.5 mm. the Size of the flowers and the average number of flowers per inflorescence differs slightly. So, the average number of flowers varies from 20.5 units (Robinia neomexicana) to 22.3 (R. neomexicana f. pale purple). The sizes of inflorescences and the number of inflorescences on a shoot (during spring mass flowering) significantly differ. Fruits of R. viscosa Vent., R. neomexicana A. Gray (including forms) have side seams of equal width (wing absent). In addition, the fruits of R. pseudoacacia and its late-flowering form are always glabrous, the fruits of R. neomexicana A. Gray and its forms are bristly, and the fruits of R. viscosa Vent. - glandular-bristly (sticky in the immature state). The features of the structure and development of generative organs are analyzed, the seed productivity and fruit productivity of various species and forms of the genus Robinia are determined. It was revealed that the highest generative potential in arid climate has R. pseudoacacia and its forms, and the lowest – representatives of R. viscosa. A high percentage of set seeds (number of ovules/number of set seeds) was observed in R. pseudoacacia and its late-flowering form (more than 70%). Representatives of R. viscosa Vent had a low percentage of set seeds. and R. neomexicana A. Gray f. pale purple. The setability of seeds of typical representatives of R. neomexicana A. Gray was more than 60%. It was revealed that the most abundant and long - flowering species in arid conditions of the Lower Volga region is R. viscosa Vent. Widespread in the culture were two species: R. pseudoacacia L. and R. viscosa Vent. Robinia pseudoacacia, which has the largest range of natural distribution, has a wide range of adaptive capabilities and is easier to adapt to new conditions of existence in the process of introduction. This advantage allowed R. pseudoacacia to receive the widest distribution in culture not only in North America, but also in Russia. The second kind is R. viscosa Vent. it has the narrowest area of natural distribution, however, high decorative properties and, as a consequence, the active use of this species in the objects of gardening, allowed to significantly expand the area of its secondary distribution in North America, Europe and southern regions of Russia. Clustering of the main diagnostic signs revealed the belonging of the selected forms to a particular species, which is confirmed by the results of correlation analysis.