Как размножить гортензию черенками – пошаговая инструкция для новичков

Черенкование – самый простой способ размножения гортензии любого вида. Одревесневшие черенки укореняются плохо, поэтому лучше использовать однолетние зеленые побеги. В статье мы подробно расскажем, как вырастить эффектную гортензию из черенка.

Размножать гортензию черенками можно и весной, и летом. Но наиболее подходящее время для этого дела – середина лета (незадолго до начала цветения). Поэтому рекомендуется срезать с куста черенки в тот момент, когда на растении только начали завязываться бутоны. Но при этом важно не дотянуть до одревеснения побегов, иначе черенки укоренятся с трудом.

Побеги лучше всего срезать ранним утром. Чтобы они не завяли, до момента черенкования держите черенки гортензии в воде.

Какими должны быть черенки гортензии?

Для черенкования гортензии весной и летом необходимо срезать верхушку молодого бокового побега с 2-3 парами листьев. При этом два нижних листа следует удалить и сделать косой срез (под углом 45 градусов) на черенке чуть ниже узла.

Верхний же срез делают прямым и наполовину укорачивают все оставшиеся листья.

Если на побегах гортензии уже образовались бутоны, то верхушку с соцветием нужно обрезать.

Чтобы укоренение прошло успешно, черенки рекомендуется замочить в растворе стимулятора роста (Эпина Экстра или НВ101) – по инструкции.

После чего опудрить нижний срез стимулятором корнеобразования в виде порошка или гранул (например, Корневином).

Как укоренить черенки гортензии?

Помимо самих черенков заранее подготовьте контейнер, субстрат и воду (в лейке и пульверизаторе).

Для укоренения гортензии подойдет смесь крупнозернистого песка и торфа в пропорции 1:2.

Почвосмесь увлажняют и разравнивают.

Затем поверхность грунта присыпают влажным песком (слоем 2 см).

Черенки гортензии сажают на глубину 2-3 см.

Расстояние между ними должно быть таким, чтобы листья черенков не касались друг друга. Обычно это не менее 5 см.

Черенки опрыскивают чистой водой при помощи пульверизатора.

Затем накрывают полиэтиленовым пакетом либо стеклянным или пластиковым колпаком (можно использовать обрезанную бутылку).

Контейнер ставят в теплое и притененное место. Черенки регулярно поливают: не реже одного раза в неделю, а в жару – каждый день. Оптимальная температура воздуха – 18-25°С. В таких условиях черенки гортензии укореняются спустя 3-4 недели. Сигналом этому станет появление на них новых листочков.

Уход за черенками после укоренения

После появления корней укрывной материал снимают, сажают черенки в отдельные горшочки, наполненные смесью садовой земли, торфа и песка (в соотношении (2:2:1) и продолжают доращивать в тенистом месте. При этом не забывают регулярно поливать.

На постоянное место гортензию, выращенную из черенка, сажают только следующей весной, причем предварительно закаливают на балконе. Кроме того, если растение хилое, лучше сначала поселить его в грядку-школку, пока не окрепнет.

Древовидную и крупнолистную гортензии также можно размножать полуодревесневшими и одревесневшими побегами (весной и осенью). А для черенкования метельчатой гортензии подходят только зеленые черенки, которые нарезают летом. Поторопитесь, пока растение не расцвело!

Способы размножения гортензии: черенками, отводками, делением

Величественные, роскошные гортензии восхищают своей красотой. Пышные кустарники с огромными цветущими шапками выглядят просто изумительно, но иногда композиция задумывается так, что требуется много растений, поэтому вопрос о размножении сорта может стоять достаточно остро. В этой статье расскажем о том, как размножить гортензии, чтобы цветущей роскоши в вашем саду было больше.

Размножение гортензии семенами

Гортензию, как и любое другое растение, можно размножить семенами, но процесс этот трудоемкий и долгий. Любители, обладающие достаточным терпением, могут вырастить из семян удивительные по красоте растения, которые наряду с высокой декоративностью, будут обладать повышенной устойчивостью к определенным условиям выращивания.

Перед посевом семена гортензии стоит обеззаразить в розовом растворе марганцовки. Вторая операция по подготовке семян – замачивание в воде или растворе биопрепаратов, повышающих всхожесть.

Посев семян проводят двумя способами:

1. Безрассадный – посев проводят непосредственно в открытый грунт, обычно эту операцию принято назначать на май. Для посадки выбирают участок с плодородной легкой почвой на основе торфа. Грядки не должны находиться на открытом солнце. Подготовленные семена высевают в неглубокие борозды, хорошо поливают. Своевременный полив – главный залог успеха выращивания рассады гортензии из семян в открытом грунте.
2. Рассадный – этот способ требует терпения и наличия свободных площадей, по мере роста рассады, проводят ее пикировку до 5 раз. Процесс выращивания рассады растягивается до 2 лет. В открытый грунт растения высаживают весной третьего года, высота рассады приближается к 30 см.

Гортензия: размножение делением куста

Метод размножения гортензии делением кустаможно применять весной и осенью, но лучшие результаты удается получить при выполнении операции ранней весной. Очень важно приступить к делению растений до набухания почек и начала интенсивного сокодвижения.

Делением куста можно размножать гортензии всех видов, используя общий алгоритм работы:

1. Обильно полить растения.
2. Осторожно выкопать куст из земли.
3. Отряхнуть землю с корней, при необходимости промыть корневую систему.
4. Острым ножом разрезать куст на несколько частей, каждая из которых должна иметь мочку корней и наземные побеги.
5. Место среза обработать древесным углем или зеленкой.
6. Посадить делёнки на новое место, провести первый полив после посадки.

За весенне-летний период растения прекрасно адаптируются, приживутся на новом месте и дадут новые приросты. Прижившиеся кусты прекрасно перезимуют.

Черенкование гортензий

Размножение гортензии черенками лучше всего приурочить к середине июля, именно в это время исходный материал набирает необходимую жизненную силу, что позволит обойтись без потерь при выполнении черенкования.

Важно! Для черенкования не подходят одревесневшие черенки.

Выбирают крепкие черенки с зеленым стеблем, который еще не покрыт корой. Нарезают верхушки побегов острым ножом с боковых ветвей.

Каждый черенок должен иметь 2-3 пары листьев, нижние – удаляют, остальные укорачивают на ½. Нижний срез черенка выполняют под междоузлием со скосом в 45 градусов. Верхний срез – прямой.

Важно! Не оставляйте на черенках завязавшиеся бутоны. В таком случае, растение все силы будет направлять на цветение, а не на образование крепких корней.

Для лучшего корнеобразования очень важно предварительно опудрить нижние концы черенков Корневином или замочить их в Эпине.

Посадку подготовленных черенков проводят в питательный субстрат с легкой структурой, идеально подходит смесь торфа и крупнозернистого песка, смешанных в пропорции 2:1. Можно добавить в субстрат мелконарезанный сфагнум.

Грунт поливают, высаживают черенки гортензии и поливают.

Проращивание проводится в тени, можно поместить емкость с черенками в тепличку.

Размножение гортензии отводками

Каждый вид гортензии можно размножать отводками и отпрысками. Получение отводков не составляет труда, операцию проводят осенью. Рядом с кустом, имеющим низкорастущие побеги, выкапывают неглубокую канавку. Побег укладывают горизонтально в канавку, прикрепляя к грунту специальными шпильками, после чего засыпают землей и поливают. После зимовки побеги, образовавшие корни, отделяют и пересаживают на постоянное место.

Поросль можно отделять весной и осенью, аккуратно отрезая отпрыски с корнями от материнского растения. Около года молодые растения доращивают в общей грядке, после чего проводят посадку сформировавшихся растений на постоянное место в саду.

Немного сноровки и умение выполнять простейшие работы по делению кустовых растений, гарантирует успешное получение молодых кустов гортензий для оформления садовых композиций. Самостоятельное размножение удивительных декоративных растений имеет важное преимущество – гортензии лучше адаптируются в окружающей среде, остаются в привычных климатических условиях, меньше болеют и скорее зацветают.

Опубликовано: 13 авг 2020

Просмотров: 3403

(Голосов: 1501, Рейтинг: 4.7)

5 способов размножение гортензии: осенью и весной

Среди цветущих кустарников, гортензия пользуется огромной популярностью и спросом, многие садоводы любители мечтают развести и посадить его в своем саду. Они занимаются выращиванием и размножением кустарника самостоятельно, не прибегая к покупке готового саженца.

Способы размножения метельчатой и других видов гортензии в домашних условиях

Гортензию можно размножить в домашних условиях и вырастить несколькими способами:

1. Зелеными черенками.
2. Отводками.
3. Отпрысками.
4. Пересаживанием или делением материнского куста.
5. Семенами.

Как размножить семенами

Оптимальным способом является размножение семенами. Для этого семена сеют в подготовленные ящики с влажной почвой. Углублять их не стоит. Разложить на поверхности и накрыть стеклом или пленкой.

Первые всходы появляются уже через месяц. Сеянцы необходимо пересадить в отдельные горшки и выращивать в них на протяжении 2 лет.

Высаживать в открытый грунт на постоянное место рекомендуют с 3 летнего возраста, ростки должны достичь 40-50 см в высоту.

Данный способ может подойти для выращивания простой садовой гортензии. Для выведенных сортов этот способ не подойдет, они теряют свои декоративные качества.

Размножение семенами хорошо подходит для простой садовой гортензии

Зелеными черенками (черенкованием в воде)

Самым распространенным способом является размножение при помощи зеленых черенков – черенкование. Заготавливать черенки начинают в июле, когда на кусте появляются бутоны.

Черенки лучше нарезать с молодых боковых побегов, длиной примерно 15 см. Срезанные побеги нужно сразу поместить в воду в темное место. С них заготавливаем черенки.

Для этого отрезается верхушка с бутоном. Сам побег делим на несколько частей, чтобы на каждом оставалось по 3- 4 пары листочков. Нижние листья нужно удалить, а оставшиеся обрезать наполовину.

Далее готовые черенки следует поставить на 3 часа в специальный раствор корневин. Сажают черенки в подготовленную почвенную смесь из торфа и песка, слегка увлажненную. Для быстрого укоренения, их можно накрыть пакетами или банками.

Поливают 2-3 раза в неделю. В течение месяца на них должны появиться новые листочки. Банки и пакеты необходимо снять с черенков. Но рекомендуют укрывать материалом при наступлении заморозков.

На зиму укорененные черенки укрываются сухими листьями, травой, а затем укрывным материалом.

Как размножать гортензию черенками:

Отводками

Размножение гортензии отводками стоит начинать с начала весны, пока не распустились почки. Вокруг главного куста нужно взрыхлить землю. Далее сделать небольшие углубления, примерно по 2 см.

В них уложить нижние боковые побеги и присыпать землей, чтобы макушка побега торчала. Можно закрепить побеги с помощью проволоки. Ее следует обвить вокруг побега и завести в землю.

Поливать следует ежедневно, чтобы земля постоянно была влажная. К концу лета на отводках образовываются молодые побеги. Когда отводки достигнут высоты 20-25 см, их следует окучивать.

В октябре, когда саженцы достигнут полуметра, их следует откопать и отделить побеги друг от друга. Далее саженцы прикапываются, весной садятся на грядку.

А на постоянное место их рекомендуют высаживать по достижении годовалого возраста.

Размножение гортензии отводками стоит начинать с начала весны, пока не распустились почки

Отпрысками

Гортензия также отлично размножается отпрысками, но для этого следует уделить больше внимания.

Осенью, вокруг главного куста нужно раздвинуть землю, осторожно, чтобы не повредить корневища маточного куста и отделить поросли. Далее их следует высадить на грядку, чтобы они доросли.

Уже через год высаживают на постоянное основное место.

Вырастить делением куста

Деление куста лучше всего начинать весной, до набухания почек. Этот способ подойдет для всех видов гортензии.

Для этого необходимо обильно полить куст водой, вытащить его из земли и промыть корни. Далее куст делится на несколько частей, чтобы не повредить корневую систему, и каждая высаживается на свое место.

Деление куста лучше всего начинать весной, до набухания почек. Этот способ подойдет для всех видов гортензии

Когда лучше размножать: осенью или весной?

Как и для многих растений, для гортензии имеется оптимальное и лучшее время для размножения. Для каждого метода подойдет свой период.

1. Весной лучше всего размножать гортензию делением куста.
2. Размножение черенками лучше производить летом в середине июля.
3. Оптимальным временем для посадки семенами является весенний период, март месяц.
4. Размножение отводками можно производить как весной, так и осенью.
5. Оптимальным временем для деления гортензии отпрысками является осень.

Размножение метельчатой гортензии лучше всего производить во второй половине лета, так как после зимнего периода большая часть черенков погибает. Весной и осенью не рекомендуют ее размножать.

Необходимо чтобы вокруг куста постоянно стояла вода.

Деление куста или пересаживание начинают ранней весной. Кусты к зимнему периоду хорошо принимаются и разрастаются.

Если осенью пересадить гортензию, она не успеет окрепнуть и может погибнуть зимой в сильные морозы.

Деление куста или пересаживание начинают ранней весной

Размножение гортензии является делом хлопотным, требующим большого внимания. Но взамен своих трудов, она украсит сад своей красотой и благоуханием.

Даже новичкам будет интересно попробовать размножить цветущий кустарник самостоятельно.

Как размножить гортензию? 28 фото Способы размножения в домашних условиях. Как развести отводками и правильно укоренить?

Купить куст гортензии в горшке – это просто, не нужно думать, как размножить уже имеющееся растение. Но только размножая то, что уже растет на вашем участке, вы не тратите лишних денег, контролируете весь процесс, и наконец, подходите к решению проблемы творчески. Тем более что ничего архисложного в размножении гортензии нет.

Сроки

Почему еще порой никак не избежать самостоятельного размножения куста – если с вами делятся черенками шикарной, цветущей всем на зависть гортензии, отказываться от такого великолепного «генетического материала» просто глупо. Наконец, даже если вы купите растение, обязательно его черенкуйте. Гортензия в саду должна вырасти из маленького черенка, тогда она с большей вероятностью «пропишется» на вашем участке.

Весной

Весна – хорошее время для размножения. В это время можно «препарировать» крупнолистную, древовидную и метельчатую гортензию. И делать это оптимально делением куста. Отделенные части до осени отлично успевают прорасти на новом месте, что обеспечивает им спокойную зимовку. Если соберетесь размножать растение семенами, то делать это нужно в марте. Если отделением отпрысков – теплой весной (только древовидную и крупнолистную).

Летом

Середина лета многими специалистами считается оптимальным временем размножения кустарника. В июле все виды гортензии можно размножать черенкованием – высока вероятность эффективности операции именно в этом месяца. Тот период, когда растение набивает бутоны, наиболее благоприятен для нарезки черенков.

В июле у гортензии еще есть почки, да и побеги не успели загрубеть. Со старых же кустов побеги уже не нарезают, их омолаживают и ждут появления молодой поросли.

Укоренение черенков обычно приходится на разгар августа, в это время их рекомендуется пересадить на постоянное место.

Осенью

Иногда делением куста занимаются осенью, этот выбор может быть удачным, но шансов на успешную операцию меньше, нежели то же проделывать весной. Зато осенью можно благополучно заниматься отделением отпрысков всех сортов гортензии.

Способы

Древовидная, метельчатая, крупнолистная – все эти виды можно размножать самостоятельно. И способ, выбранный как основа размножения, не один: семенами, отпрысками, черенками, а также отводками и делением куста можно удачно размножить гортензию. Какой из способов быстрее и легче, нельзя сказать точно. Наиболее популярно черенкование, но недостатками и преимуществами обладает каждый способ.

Семенами

Семена гортензии представляют собой маленькие темно-коричневые продолговатые зернышки. Вид их довольно скромный, совсем не ожидаешь, что из неприметных семян вырастут пышные гортензии.

Как понять, что семена качественные:

• на них нет пятен и следов плесени;
• не должны быть семена подмерзшими, сырыми, вялыми;
• внешне они должны соответствовать сортовым характеристикам.

Сбор семян вы можете провести сами в конце сезона, хранить его нужно при комнатной температуре в сухом месте. Семенным способом наиболее успешно размножается садовая гортензия.

Главной целью семенного размножения является селекция, но если черенков нет, то посев семенами тоже может быть результативным мероприятием.

Процесс посева семян.

• В ящик с проделанными дренажными дырочками и высотой 20 см насыпают грунт, до края оставляя 3 см.
• По поверхности грунта раскладывают качественные сухие семена. Заглублять их нет смысла. Сверху присыпьте их песком, а потом просто умеренно полейте субстрат.
• Далее нужно сделать парник – накройте ящик прозрачной пленкой или стеклом.
• Если семена высаживали в цветочные горшки, то с ними поступить можно еще проще – накрыть обычной стеклянной банкой.
• Периодически убирайте укрытие для полива и проветривания.
• Как только всходы появятся, парник нужно убрать. Прорастание обычно занимает 2 недели.

Выдерживайте почву в горшках умеренно увлажненной. Поливать почву нужно мягкой отстоянной водой. Не забывайте периодически рыхлить грунт. Свет для прорастающих семян нужен яркий, но рассеянный. Когда появятся первые 2-3 листочка, рассаду нужно проредить, пикировать по отдельным горшочкам. Повторно пикировать следует в мае, когда ростки достигнут 8 см. В домашних условиях гортензии держат 2 года, и когда те дорастают до 35 см, их можно пересаживать в открытую почву.

В теплую погоду горшки с молодыми кустарниками часто выносят на улицу, чтобы те закаливались (но не на ночь). Бутоны у рассады обрезайте сразу же – иначе растение будет тратить силы на цветение, а его задача – образовать крепкое корневище.

Черенками

Можно считать этот способ самым простым, но скорее, он наиболее востребованный и отрегулированный. Для черенкования не берут черенки с одревесневшим стеблем, а вот зеленые побеги – то, что нужно.

Черенкованием гортензии принято заниматься в разгаре лета. Но не исключен и вариант черенкования в теплые дни весны, когда на кустиках формируются молодые побеги.

Особенности черенкования.

• Выберете мощный боковой побег, который имеет 2 или 3 пары листочков. Нижние листочки следует удалить.
• Черенок в нижней части срежьте ножом под углом в 45 градусов. Срез нужно сделать ниже узла на полсантиметра.
• Все прочие листочки наполовину нужно укоротить. Верхняя часть черенка срезается под 90 градусов.
• Для укоренения возьмите пластиковые емкости с дырочками, емкости наполняют составом из песка и торфяного грунта 1 к 2.
• Почву поливают, черенки опудривают «Корневином» или можно замочить срезы в «Эпине».
• Черенки высаживают в землю на 3 см вглубь, интервал между посадками – 5 см.

Обрызгайте высаженные черенки водой из распылителя, накройте их чем-то прозрачным колпакообразным. Убирайте образовавшийся конденсат салфетками. Поливайте черенки хотя бы раз в неделю, емкость с ними поместите на тенистой территории. Ориентировочно через месяц появятся корешки, начнут развиваться листья.

Укоренятся черенки к середине августа, после чего их пересаживают на новое место. Не забудьте укрыть на зимнее время кустарник, чтобы морозы не угрожали молоденьким корням.

Делением куста

Чтобы рассадить растение, нужно в первую очередь подобрать хорошее место. Правильный участок – это зона, где утром и вечером растение будет «наслаждаться» солнышком, а в обед сможет спрятаться в полутени. Если планируется сделать цветущий бордюр, нужно отступить от дорожек, чтобы куст развивался.

Этапы процесса.

• Выкопайте в выбранном месте яму. Ее размер будет зависеть от корневой системы деленки (идеальный размер – 50/50/50).
• Приготовьте грунт – содержание pH в нем должно быть равно 5. Оптимален для грунта бурый торф. Специалисты могут посоветовать такой проверенный рецепт почвы: 2 доли садового грунта, 2 доли перегноя, 1 доля речного песка, 1 доля торфа. Наполните яму питательным составом.
• Деленку нужно установить так, чтобы ее корневая шейка пребывала над землей. Засыпьте свободные места грунтом и утрамбуйте.
• Обильно полейте растение водой. Досыпьте землю, если грунт после полива просел.
• Замульчируйте грунтовую поверхность торфом и еловыми опилками. Обрежьте побеги, оставив по паре почек на каждом.

И непосредственно о том, как правильно разделить сам куст: выкопайте его и очистите от земли. Омойте корневую систему в марганцевом растворе. Делится куст на деленки с полноценной корневой системой и 3-5 точками роста. Корешки до высадки следует подрезать. Места срезов в целях дезинфекции присыпьте активированным углем.

Отводками

Отводками гортензию принято размножать ранней весной, еще до образования почек. Сначала имеет смысл перекопать землю вокруг куста, потом ее следует разровнять. Далее садовод делает радиальные бороздки в 2 см глубиной. Чтобы не распрямились ветки, нужно будет пришпилить их самодельными рогатинками, а затем чуть присыпать землей.

Чтобы корешки образовались побыстрее, на отводках перед первой снизу развитой почкой делается перетяжка в пару оборотов из тонкой негрубой проволоки. К концу августа на каждом из отводков должно вырасти несколько молодых побегов. Как только они дорастут до 20 см, их необходимо окучить. Повторно окучивать следует еще через неделю. И так нужно делать до той поры, пока холмик не достигнет 25 см.

В октябре отводки нужно откопать, а далее отделить сформировавшиеся побеги друг от друга. Высота их уже дойдет до полуметра. Саженцы следует прикопать, а весной их можно высадить на грядку. Только через год их рекомендовано высаживать на свое место.

Отпрысками

Данный способ помогает развести широколистную и иные виды гортензии молодой порослью. Сам по себе способ неплох, но требует максимальной концентрации и осторожности.

Алгоритм размножения.

• Рядом с кустом гортензии нужно снять верхний слой почвы так, чтобы на этом участке оголились корни. Делайте это аккуратно, чтобы не повредить корневую систему.
• Порослевый побег следует отделить вместе с корневой частью. Если определите несколько таких побегов, подстрахуете операцию размножения.
• Побеги сразу высаживаются на улице, на грядке, ведь к уличной среде они уже адаптированы.
• Так побеги дорастают на грядке год или два, и потом они уже определяются на постоянные места.

Подготовка для высадки в грунт

Подготовка – серьезный и многокомпонентный процесс. Конечно, крайне важно, насколько правильно выбрано постоянное место для куста. Требования к выбору места для высадки в грунт заключаются в следующем.

• Гортензия является влаголюбивым растением, но застоя влаги она тем не менее не приемлет. Потому для высадки не подойдут болотистые места, низины, а также места, где грунтовые воды залегают высоко.
• Растение требует солнечного света, но мягкого и дозированного. Более солнечные места гортензии нужны только на Урале, в Сибири, в Ленинградской области.
• От холодных и сильных ветров участок, где растут гортензии, также должен быть укрыт. Но и нормальная циркуляция воздуха остается важным требованием к выбору места для гортензии.
• Нужен гортензии питательный, рыхлый и достаточно влагоемкий грунт со слабокислой реакцией. Глинистые грунты и почва со щелочной реакцией не подойдут.
• Безусловно, учитывайте и «соседей». Отлично смотрится гортензия, соседствующая с астильбой, самшитом, хостой. Эти три сочетания уже стали классикой ландшафтного дизайна. Но сажать гортензию по соседству с другими деревьями и кустарниками, имеющими поверхностную корневую систему, не следует. Растения будут угнетать друг друга.

Место и посадочную яму всегда подготавливайте заранее. Это можно сделать заранее осенью или за месяц до высадки. Корневая система гортензии такова, что нужна тщательная подготовка места и вширь, и вглубь. Если вы решили высадить сразу несколько саженцев кустарника, то выдерживайте между кустами расстояние в 1 м, а лучше – в 1,5 м. Если высаживаете кустарник для формирования живой изгороди, выдерживайте промежуток в 70 см.

Само место высадки очистите от мусора, кореньев, сорных растений и камней. Идеально, если вы перекопаете грунт вместе с верховым торфом, а затем разрыхлите его граблями.

Имеет смысл удобрить яму органикой и минсоставами. Заправка для ямы может быть следующей:

• верховой торф (кислый) – 1 доля;
• компост – 1 доля;
• мочевина – 15 г;
• суперфосфат – 60 г;
• сернокислый калий – 25 г.

Все это нужно тщательно перемешать.

Если выбирать почву не приходится, и вы вынуждены высадить гортензию в тяжелую, глинистую, практически неплодородную почву, яму придется готовить с особой ответственностью. Дно ямы следует выложить хвойным опадом или же перепревшей хвоей в виде опилок. Далее на 2/3 яма заполняется таким составом:

• 2 доли листовой земли;
• 2 доли перегноя;
• 1 доля речного песка;
• 1 доля кислого верхового торфа.

Когда яма готова, ее нужно хорошо пролить, дабы грунт осел.

Подготовить нужно и сами саженцы, но с этим проще: готовят только материал, имеющий открытую корневую систему. Корни саженца до посадки замочите в растворе любого качественного стимулятора корнеобразования (тем же «Корневином» или аналогами).

А далее начинается процесс ухода за растением. К слову, в Японии гортензию именуют «тоскующей по воде», следовательно, цветок откликается на полив. Раз в неделю или чуть реже выливайте прямо под корень кустарника несколько ведер воды, так вы сможете контролировать требуемую увлажненность грунта.

Если после удачного размножения (любым из перечисленных способов) и удачной высадки в почву, вы так и не дождались цветения гортензии, значит, были допущены ошибки. Цветения может не происходить из-за недостатка азота в земле, из-за неправильной обрезки или подготовки к зимовке, наконец, из-за слишком яркого освещения.

Выращивание гортензии – не самый простой, но приятный и многоэтапный процесс. Не стоит отказываться от выращивания этого красивейшего кустарника, даже если участком и домом на нем вы пока не обзавелись. Попробуйте вырастить гортензию на балконе, и тогда к моменту высадки растения в грунт, к процессу самостоятельно размножения вы будете готовы не только морально, но и информационно.

3 легких способа размножить гортензию в видео ниже.

Размножение гортензии черенками: простой 100% способ

Размножьте красивые гортензии бесплатно за пару недель в 2 простых шага! Начните укоренять растения с секретом безотказного размножения!

Простой способ приумножить любимые сорта гортензии: размножить растение черенками! Как и многим любителям-садоводам, всегда будет мало гортензий, ведь они бывают различных форм и оттенков!

Гортензии – вечный фаворит в английских садах и фермерских угодьях! Гортензии станут отличным подарком друзьям, которые любят выращивать цветы!

Каждый из нас может приобрести по 50 сортов гортензии или обмениваться с друзьями-садоводами и размножать гортензии черенками в домашних условиях!

Все виды гортензии, от эффектной Гортензии крупнолистной (Hydrangea macrophylla) до восхитительной древовидной (Hydrangea arborescens) легко размножаются. Черенки, размноженные прошлым летом, начинают цвести в следующем году!

Когда лучше заготавливать черенки?

Лучшее время года для черенкования гортензии – с весны, когда растение распускается, до конца лета, когда листья пышные и зеленые.

Гортензии – листопадные растения, лучше размножить, предоставив время для развития корней перед переходом в зимний период покоя.

Выбор черенков

Чтобы дать черенкам гортензии больше шансов укорениться, выбирают здоровые растения, свободные от вредителей (тля) или болезней. Можно размножать цветущие и нецветущие стебли, лучше выбрать стебли без цветочных бутонов.

Полезный совет: не позволяйте черенкам высыхать в течение процесса. Работайте быстро в затененном месте.

Выбирайте нежные зеленые стебли длиной от 7 до 12 сантиметров, которые укореняются быстрее и легче, чем одревесневшие стебли. Срез производят ниже листового узла. У черенков гортензии должно быть не менее 3 набора узловых листьев — см. фото выше.

Обрезают все, кроме двух верхних листьев (или четырех листьев, если верхние два листа меньше среднего) со стебля с помощью чистого острого секатора. Работают осторожно, чтобы не поцарапать и не повредить главный стебель.

При размножении сортов гортензии с крупными листьями от 7 см в поперечнике или больше, оставшиеся два больших листа укорачивают вдвое – снизит нагрузку на черенки для впитывания воды. Для гортензии с небольшими листьями можно оставить целые листья.

Как укоренить черенки гортензии

Для быстрого укоренения черенков применяют стимуляторы корнеобразования.

Можно не применять стимуляторы, тогда укоренение займет больше времени. Гортензию легко укоренить, если использовать теплицу описанную ниже.

Положите немного порошка для укоренения в сухой пакет с застежкой-молнией, окуните черенки в воду, стряхните лишнюю воду и положите стебли внутрь пакетов. Встряхните пакет, пока стебли не покроются порошком.

Пакет оставляют открытым в течение нескольких часов, чтобы влага испарилась, и закрывают пакет с оставшимся порошком гормона укоренения для повторного использования в следующий раз.

С помощью палки или карандаша проделывают отверстие во влажной почвенной смеси и вставляют каждый черенок в отверстие. Аккуратно утрамбовывают почву, чтобы закрепить каждый саженец. Размещают саженцы на расстоянии минимум 3-5 см друг от друга.

Нужно закопать в почву 1, предпочтительно 2 набора узлов. Из узлов будут расти новые корни!

Есть несколько хороших вариантов субстрата для укоренения черенков. Подойдет и смесь для посева семян, и хороший цветочный грунт.

Не используйте садовую землю или почвенную смесь с большим количеством навоза или удобрений, слишком много питательных веществ вызывает гниение черенков. Смесь без почвы из 50% торфяного мха (замочить в воде на 30 минут перед использованием) и 50% перлита — является отличной смесью для размножения.

Самый простой и лучший способ размножения с помощью теплицы!

Большой 45-сантиметровый прозрачный пластиковый контейнер с крышкой используют как мини-теплицу. После посадки во влажную смесь, черенки помещают внутрь контейнера, слегка опрыскивают и закрывают крышкой.

Черенки проверяют раз в неделю. Возможно, придется время от времени опрыскивать субстрат. Требуется  часто поливать и держать саженцы гортензии влажными все время, не мокрыми. Храните контейнер с  черенками в ярком теплом месте, вдали от прямых солнечных лучей.

Примерно через десять дней черенки гортензии начнут образовывать новые корни. За 4-6 недель сформируется здоровая корневая система, черенки можно посадить в саду или в большем контейнере.

Первые 2 недели хорошо поливают посаженные черенки. Как только они станут более устойчивыми, потребуется меньше ухода. Гортензии любят пеструю тень и влажную почву.

Помимо черенкования, существует еще 4 способа размножения гортензии весной и осенью

Размножение семенами

Семена высеивают в ящики без углубления в грунт, лишь слегка присыпав смесью, опрыскивают и накрывают ящик пакетом или стеклом. Почву поддерживают постоянно влажной. Всходы появляются через 3-4 недели, сеянцы доращивают пару лет и на 3 год высаживают на постоянное место.

Минусы: при посеве семенами только природные виды сохраняют декоративные особенности, сорта являются гибридами и утрачивают свои характерные признаки при семенном размножении.

Размножение отводками

Процедуру производят ранней весной до распускания почек.

Почву вокруг куста перекапывают, разравнивают и делают радиальные бороздки, укладывая в них по побегу из нижней части куста и присыпают землей. На отводках перед первой развитой почкой делают перетяжку из нескольких витков мягкой проволоки.

К концу лета – началу осени на отводках образуются молодые побеги, когда достигнут 20 см в высоту их необходимо окучивать раз в неделю, пока холмик не увеличится до 30 см.

Откапывают и разделяют отводки, когда молодые экземпляры достигнут 50 см. Саженцы пересаживают на постоянное место через год.

Делением куста

Перед процедурой (ранней весной) куст обильно поливают, откапывают и отмывают корни от почвы. Разделяют куст острым секатором на несколько частей, подрезая концы побегов и корней, и высаживают на постоянное место.

Размножение отпрысками

Осенью снимают верхний слой почвы и отделяют поросли от материнского растения. Высаживают на грядку на 1-2 года перед посадкой на постоянное место.

Видео

все способы! + ФОТО и ВИДЕО!

Рассматриваем способы размножения садовой гортензии и выбираем оптимальный вариант. Детально описываем деление куста, отводки и черенкование весной, летом и зимой. Рекомендации представлены опытными цветоводами и профессионалами в области выращивания гортензий.

Содержание статьи:

Деление куста

Размножение гортензии делением проводят весной или осенью. Ее выкапывают и разделяют на деленки с 2-3-мя почками возобновления на каждой и высаживают в подготовленную посадочную яму.

Помимо стандартного деления корневой системы при пересадке гортензии можно размножить большой куст без выкапывания. Для этого делают подкоп вилами в 14-16 см от ветвей, наклоняют цветок и отрезают несколько частей корня.

Размножение гортензии делением куста отличный способ омоложения цветка.

Отводки

В апреле – мае прошлогодний побег надрежьте, обработайте стимулятором роста и прижмите к земле в небольшой ямке, а сверху присыпьте 8-12 см слоем земли так, чтобы почки были в земле, и снаружи осталась 18-22 см верхушка. Следующей весной или осенью обрежьте отводку от материнского растения и пересадите на постоянное место.

Размножение гортензии отводками – удобный и простой способ.

Принцип размножения отводками

Размножение садовой гортензии черенками: весна – лето

Размножение гортензии черенками осуществляют после весенней обрезки, как только набухли почки и с 10-го июня до 15-го июля, или до момента одревеснения побегов.

Некоторые специалисты считают оптимальным периодом – время цветения (середина июля). Цветоводы считают, что лучше нарезать прикорневые черенки и в мае – июне, но в этом случае обязательно «с пяткой», чтобы в основании была часть прошлогоднего побега.

1. Нарежьте черенки с 2-3-мя листовыми узлами (11-13 см). На 2-3 см под нижним узлом делают диагональный срез, а выше на 2-3 см верхнего узла – прямой. Обрежьте у черенка нижнюю пару листьев, а верхние на 2/3 их размера.
2. Обработайте срез стимулятором роста и без промедлений посадите во влажную почвенную смесь (песок и торф (земля) 1:1) под углом на глубине около 2-3-х см и интервал – 4-5 см в ящик или коробку на полке/стеллаже. Немного опрыскайте субстрат, и защитите саженцы от прямых солнечных лучей. Ежедневно опрыскивайте немного грунт, чтобы он был постоянно слегка влажным. Поддерживайте 14-17 °С тепла.
3. После укоренения (15-25 дней) черенки рассадите в новые ящики или на стеллажи, но на расстоянии 7-8 см или в отдельные небольшие контейнеры (7-9 см). При этом выращивать гортензию в горшках более трудоемко, и лучше небольшое количество цветков.
4. Еженедельно подкармливайте саженцы комплексным минеральным удобрением и дополнительно азотом (аммиачная селитра). Чтобы увеличить кислотность, особенно, если начали желтеть листья, или для профилактики поливайте каждые 2-3 недели уксусной кислотой – 2 мл/200 мл воды.
5. Весной, после наступления стабильного тепла (май), ящики выносят в парники в сад. За 2 недели до или после обрезки саженцы пересаживают в горшки (в них они зацветут) – 10-13 см в диаметре, но оставляют в парнике с затенением от прямого солнечного света.
6. Сорта, у которых цветочные почки образуются раньше, обрезают в начале июня, а поздние – середина мая. Удаляют верхушку побега сверху двух пар с нормально развитыми листьями, у них будет – 3-4 побега.
7. Следующей весной посадите саженцы гортензии в открытый грунт, а осенью укройте на зиму 10-15 см слоем торфа или опилок.

Стандартный черенок гортензии с обрезанной нижней парой листьев

Советы

• Рекомендуем в первую очередь брать прикорневые черенки, поскольку экземпляры из черенков, взятых с боковых побегов, вырастают менее сильными.
• Толстые и крепкие побеги (твердая древесина) срезанные с хорошо освещенной стороны – укореняются хуже. Поэтому, берите прикорневые черенки с «пяткой» или, в крайнем случае, однолетние боковые побеги.
• Экземпляры с мелкими листьями лучше укореняются.
• Накрывать пленкой или стеклом нет особой необходимости, поскольку нередко способствует развитию гнилей.
• Почвенную смесь для укоренения черенков лучше приготовить за 3-4 месяца до высадки, чтобы удобрения лучше растворились. Состав: костная мука – 2 кг и сернокислый калий – 0,75 кг на 1 м3 почвенной смеси.

Черенкование в домашних условиях зимой

Размножать зимой черенками можно лишь крупнолистную гортензию. В октябре выкопайте цветок, посадите в горшок и перенесите его в холодное помещение – 0-2 °C тепла (погреб, подвал). В январе температуру нужно повысить до +8-10 °C, а в феврале с вызревших прошлогодних побегов нарежьте черенки с двумя междоузлиями.

Гортензию крупнолистную, зимующую в доме можно размножать с начала февраля до начала апреля. Черенки, укорененные в феврале – марте разрешается растить с 4-5-ю стеблями, а укорененные в апреле экземпляры лучше выращивать в одну ветвь. Далее по инструкции.

Прививка и семена

Размножать прививкой менее удобно и нет особого смысла, а выращивать из семян долго, тяжело и бессмысленно для сортовых растений, поскольку не все характеристики передаются. Размножать семенами имеет смысл для селекционной работы.

ДОПОЛНЕНИЯ К СТАТЬЕ:

1. ПРАВИЛЬНАЯ ПОСАДКА И УХОД ЗА ГОРТЕНЗИЕЙ В САДУ – ОБЗОР!

2. ВИДЫ И ПОПУЛЯРНЫЕ СОРТА ГОРТЕНЗИЙ – ФОТО И НАЗВАНИЯ!

Желаем удачного размножения гортензии и отличного настроения круглый год!

Опубликовано: 2017-01-08 Обновлено: 2017-01-08 Команда «Праздник цветов»

Размножение гортензии черенками и отводками

Гортензия — красивый декоративный кустарник, часто встречающийся на дачных участках. В этой статье будет рассказано о двух эффективных способах размножения гортензии: размножение гортензии черенками и отводками.

Способ размножения гортензии и других кустарников отводками я часто практикую у себя в саду.

Эти два способа практикую не только для размножения гортензии, но и многих других декоративных кустарников. Например, айва, рододендрон, сирень, форзиция, жасмин, декоративный клен, барбарис, роза и др.

Помните, что первый способ – черенкование – подразумевает использование чистого и острого режущего инструмента: ножа или секатора. Проводя обрезку загрязненным и тупым ножом, вы рискуете погубить весь кустарник.

Размножение гортензии черенками

В первой половине лета нарежьте с гортензии зеленых черенков. Нарезайте черенки, растущие на одеревеневших стеблях куста.

Длина черенка может быть 12 — 15 см. Нижние его листья удалите.

Оставшиеся пару листочков порежьте пополам, чтобы сократить площадь испарения.

Нижнюю часть черенка обмакните в «Цирконом» или любой другой усилитель роста.

Воткните черенки в землю: используйте специальную землю для гортензии или смесь торфа, земли и песка.

Наденьте на емкость с черенком полиэтиленовый пакет: чтобы растение было всегда увлажнено и поставьте подальше от прямых солнечных лучей.

Укоренение гортензии будет проходить, примерно месяц при температуре +20º.

Проверить, укоренились ли черенки можно, потянув аккуратно за ствол: если растение плотно сидит в земле, значит гортензия прижилась.

Можете высадить ее в сад, но молодые растения надо тщательно укрывать на зиму.

Можете дорастить черенок гортензии в домашних условиях и высадить кустик уже следующей весной, но не забудьте ему сделать закаливание.

Размножение гортензии отводками

Выберите на кусте побег, который ниже всего растет. И около него выройте канавку в направлении от куста, глубиной не более 10 см.

Затем уложите, пригните в нее побег и пришпильте проволокой. Чтобы побег быстрее дал собственные корешки, в месте соприкосновения побега с землей сделайте надрез.

Засыпьте землей, оставив на поверхности верхнюю часть побега. Верхушку можно зафиксировать с помощью колышка.

Теперь полейте. Следите, чтобы это место прирастания было всегда во влажном состоянии.

Если вы хотите пересаживать укоренившийся таким образом отводок, то лучше это делать на следующий год.

Общегеномные исследования ассоциаций типа соцветий и ремонтантности у Hydrangea macrophylla

1.

Дирр, М., Дирр, Б. Л. (ред.) Гортензии для американских садов (Timber Press, Portland, 2004).

Google Scholar

2.

Макклинток Э. Монография по роду Hydrangea. Proc Calif. Acad. Sci. 29 , 147–256 (1957).

3.

Ван Гельдерен, К. Дж. И Ван Гелдерен, Д.M. (eds) Энциклопедия гортензий (Timber Press, 2004).

4.

Ороско-Обандо, В., Хирш, Г. Н. и Ветцштейн, Х. Ю. Генотипические вариации индукции и развития цветков у Hydrangea macrophylla . Hortic. Sci. 40 , 1695–1698 (2005).

Google Scholar

5.

Ма, Дж. Ф., Хирадате, С., Номото, К., Ивашита, Т. и Мацумото, Х. Механизм внутренней детоксикации Al в гортензии (идентификация формы Al в листьях). Plant Phys. 113 , 1033–1039 (1997).

CAS Статья Google Scholar

6.

Адкинс, Дж. А. и Дирр, М. А. Потенциал ремонтного цветения десяти Hydrangea macrophylla (Thunb.) Ser. сорта. Hortic. Sci. 38 , 1337–1340 (2003).

Google Scholar

7.

Линдстрем, Дж. Т., Пелто, М. К.& Дирр, М.А. Молекулярная оценка ремонтантных (перецветущих) сортов Hydrangea macrophylla . J. Environ. Hortic. 21 , 57–60 (2003).

Google Scholar

8.

Уэмати Т. и Окумура А. Наследование типов соцветий у Hydrangea macrophylla . J. Jpn. Soc. Hortic. Sci. 81 , 263–268 (2012).

Артикул Google Scholar

9.

Рид, С. М. и Райнхарт, Т. А. Анализ простых маркеров повторения последовательности генетических взаимоотношений в пределах Hydrangea macrophylla . J. Am. Soc. Hortic. Sci. 132 , 341–351 (2007).

Артикул Google Scholar

10.

Блэк, В.Г. Растение гортензии под названием «Бейлмер». Патент США PP15, 298 (2004).

11.

Chen, Y., Jiang, P., Thammannagowda, S., Liang, H. & Wilde, H.D. Характеристика TFL1 персика и сравнение с FT / TFL1 семейств генов Rosaceae. J. Am. Soc. Hortic. Sci. 138 , 12–17 (2013).

CAS Статья Google Scholar

12.

Mccouch, S. R. et al. Разработка полногеномных анализов SNP для риса. Порода. Sci. 60 , 524–535 (2010).

Артикул Google Scholar

13.

Wu, X. & Blair, M. W. Разнообразие зерновых амарантов и их родственников, выявленных путем генотипирования путем секвенирования (GBS). Фронт. Plant Sci. 8 , 1960 (2017).

PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

14.

Яги М. Последние достижения в области геномного анализа декоративных растений с акцентом на гвоздику. Hortic. J. 84 , 3–13 (2015).

CAS Статья Google Scholar

15.

Su, J. et al. Полногеномное ассоциативное исследование выявляет благоприятные аллели SNP и гены-кандидаты для устойчивости к переувлажнению хризантем. Hortic. Res. 6 , 21 (2019).

PubMed PubMed Central Статья CAS Google Scholar

16.

Raymond, O. et al. Геном Rosa позволяет по-новому взглянуть на одомашнивание современных роз. Nat. Genet. 50 , 772–777 (2018).

CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

17.

Судзуки К., Тасаки К. и Ямагиши М. Две отдельные спонтанные мутации, участвующие в развитии белого цветка у Lilium speciosum . Мол. Порода. 35 , 193 (2015).

Артикул CAS Google Scholar

18.

Tang, N. et al. Генетическое разнообразие и структура коллекции сортов тюльпанов, оцененные по SNP-маркерам. Sci. Hort. 161 , 286–292 (2013).

CAS Статья Google Scholar

19.

Myles, S. et al. Картирование ассоциаций: критический переход от генотипирования к экспериментальному дизайну. Растительная клетка 21 , 2194–2202 (2009).

CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

20.

Рафальски, Дж.A. Ассоциативная генетика в улучшении сельскохозяйственных культур. Curr. Opin. Plant Biol. 13 , 174–180 (2010).

CAS PubMed Статья Google Scholar

21.

Saint-Oyant, L.H. et al. Высококачественная последовательность генома Rosa chinensis для выявления декоративных признаков. Nat. Растения 4 , 473 (2018).

Артикул CAS Google Scholar

22.

Cao, K. et al. Полногеномное ассоциативное исследование 12 агрономических признаков персика. Nat. Commun. 7 , 13246 (2016).

CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

23.

Бертин И., Чжу Дж. И Гейл М. SSCP-SNP жемчужного проса — новая система маркеров для сравнительной генетики. Теор. Прил. Genet. 110 , 1467–1472 (2005).

CAS PubMed Статья Google Scholar

24.

Lehmensiek, A., Sutherland, M. W. & Mcnamara, R. B. Использование плавления с высоким разрешением (HRM) для картирования маркеров однонуклеотидного полиморфизма, связанных с покрытым геном устойчивости к головне у ячменя. Теор. Прил. Genet. 117 , 721–728 (2008).

CAS PubMed Статья Google Scholar

25.

Семагн, К., Бабу, Р., Хирн, С. и Олсен, М. Генотипирование с однонуклеотидным полиморфизмом с использованием конкурентной аллель-специфической ПЦР (KASP): обзор технологии и ее применения в улучшении сельскохозяйственных культур. Мол. Порода. 33 , 1–14 (2014).

CAS Статья Google Scholar

26.

Lei, T. et al. Разработка CAPS-маркеров и аллель-специфичных праймеров для ПЦР в цитрусовых. Acta Hortic. Грех. 6 , 1027–1034 (2012).

27.

Лестари П. и Кох Х. Дж. Разработка новых маркеров CAPS / dCAPS и SNAP для оценки качества риса в пищу. Хаяти Дж. Биоски. 20 , 15–23 (2013).

Артикул Google Scholar

28.

Elshire, R.J. et al. Надежный и простой подход к генотипированию путем секвенирования (GBS) для видов с большим разнообразием. PLoS ONE 6 , e19379 (2011).

CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

29.

Wu, X. & Alexander, L. W. Анализ генетического разнообразия и структуры популяции крупнолистной гортензии с использованием генотипирования путем секвенирования. J. Am. Soc. Hortic. Sci. 144 , 257–263 (2019).

Артикул Google Scholar

30.

Притчард, Дж. К., Стивенс, М. и Доннелли, П. Вывод структуры популяции с использованием данных мультилокусного генотипа. Генетика 155 , 945–959 (2000).

CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

31.

Эрл Д.A. Structure Harvester: веб-сайт и программа для визуализации выходных данных структуры и реализации метода Эванно. Консерв. Genet. Ресурс. 4 , 359–361 (2012).

Артикул Google Scholar

32.

Эванно, Г., Регнаут, С. & Годе, Дж. Определение количества групп людей с помощью структуры программного обеспечения: исследование моделирования. Мол. Ecol. 14 , 2611–2620 (2005).

CAS Статья Google Scholar

33.

Кумар С., Стечер Г. и Тамура К. MEGA7: анализ молекулярной эволюционной генетики версии 7.0 для больших наборов данных. Мол. Биол. Evol. 33 , 1870–1874 (2016).

CAS PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

34.

Нефф М. М., Тюрк Э. и Калишман М. Дизайн веб-праймеров для анализа однонуклеотидного полиморфизма. Trends Genet. 18 , 613–615 (2002).

CAS PubMed Статья Google Scholar

35.

Burland, T. G. DNASTAR, программное обеспечение для анализа последовательностей Lasergene. в Методы и протоколы биоинформатики (ред. Мизенер, С. и Кравец, С. А.) 71–91. (Humana Press, Тотова, Нью-Джерси, 1999).

36.

He, C., Holme, J. & Anthony, J. SNP-генотипирование: анализ KASP. in Crop Breeding (ред. Флери, Д. и Уитфорд, Р.) 75–86 (Humana Press, New York, NY, 2014).

37.

Genomics, L.G.C. KlusterCaller Software (LGC Genomics, Herts, UK, 2017).

38.

Джонс, К. Д., Рид, С. М. и Райнхарт, Т. А. Анализ уровня плоидности и ее влияния на длину замыкающих клеток, диаметр пыльцы и плодовитость у Hydrangea macrophylla . Hortic. Sci. 42 , 483–488 (2007).

Google Scholar

39.

Cerbah, M. et al.Изменчивость размеров генома и видовые отношения в роде Hydrangea. Теор. Прил. Genet. 103 , 45–51 (2001).

CAS Статья Google Scholar

40.

Rinehart, T. A., Wadl, P. A. и Staton, M. E. Обновленная информация о селекционных целях и геномике Hydrangea macrophylla . Acta Hortic. 1191 , 217–224 (2018).

Артикул Google Scholar

41.

Zhang, J. et al. Идентификация предполагаемых генов-кандидатов устойчивости к водному стрессу у канолы ( Brassica napus ). Фронт. Plant Sci. 6 , 1058 (2015).

PubMed PubMed Central Google Scholar

42.

Schulz, D. F. et al. Полногеномный ассоциативный анализ содержания антоцианов и каротиноидов в лепестках роз. Фронт. Plant Sci. 7 , 1798 (2016).

PubMed PubMed Central Статья Google Scholar

43.

Yu, J. et al. Единый метод смешанной модели для сопоставления ассоциаций, учитывающий несколько уровней взаимосвязи. Nat. Genet. 38 , 203–208 (2006).

CAS PubMed Статья Google Scholar

44.

Lin, M. et al. Генотипирование путем секвенирования (GBS) позволило идентифицировать SNP, тесно связанный с QTL, для устойчивости к прорастанию перед сбором урожая. Теор. Прил. Genet. 128 , 1385–1395 (2015).

CAS PubMed Статья Google Scholar

45.

Александр Л. Получение триплоида Hydrangea macrophylla путем селекции нередуцированных гамет. Hortic. Sci. 52 , 221–224 (2017).

CAS Google Scholar

46.

Tränkner, C. et al. Быстрая идентификация маркеров типа соцветия путем секвенирования генотипирования диплоидных и триплоидных растений F1 Hydrangea macrophylla . BMC Genet. 20 , 60 (2019).

PubMed PubMed Central Статья CAS Google Scholar

47.

Cai, C., Cheng, FY, Wu, J., Zhong, Y. & Liu, G. Первое построение высокоплотной генетической карты древовидного пиона ( Paeonia Sect. Moutan ) с использованием генотипирования путем секвенирования амплифицированных фрагментов по конкретному локусу. PloS ONE 10 , e0128584 (2015).

PubMed PubMed Central Статья CAS Google Scholar

48.

Lashermes, P. et al. Карта генетического сцепления Coffea canephora : эффект искажения сегрегации и анализ скорости рекомбинации в мейозах самцов и самок. Геном 44 , 589–595 (2001).

CAS PubMed Статья Google Scholar

49.

Li, C., Bai, G., Chao, S. & Wang, Z. Консенсусная карта SNP и SSR с высокой плотностью выявляет области искажения сегрегации в пшенице. Биомед.Res. 2015 , 830618 (2015).

Google Scholar

50.

Waki, T. et al. Развитие ДНК-маркеров, связанных с признаками махровости и гортензии у Hydrangea macrophylla (Thunb.) Ser. Hortic. J. 87 , 264–273 (2018).

CAS Статья Google Scholar

51.

Huang, X. et al. Полногеномные ассоциативные исследования 14 агрономических признаков у староместных сортов риса. Nat. Genet. 42 , 961 (2010).

CAS PubMed Статья Google Scholar

52.

Адкинс, Дж. А. и Дирр, М. А. Оценка сортов Hydrangea macrophylla на предмет продолжительного цветения и морозостойкости . (Центр прикладных исследований питомниководства Университета Джорджии, 2000 г.).

53.

Бир, Р. Э. и Коннер, Дж. Л. Ремонтантные гортензии? Proc. Int. Растение-размножитель Soc. 52 , 524–526 (2002).

54.

Reed, S. M. Показатели цветения 21 сорта Hydrangea macrophylla . J. Environ. Hortic. 20 , 155–60 (2002).

Google Scholar

55.

Contreras, R., Chen, H., Lattier, J. & Vining, K. Два snp, идентифицированные с помощью GBS, связаны с повторным цветением у карликовой сирени. Proc. Юг. Nurs. Доц. Res. Конф. 63 , 7–10 (2019).

Селекция растений в домашних условиях | Томпсон и Морган

Это так просто с нашим пошаговым руководством.

У вас в саду растет цветок или овощ:

• — Оттенок, отличный от ожидаемого?
• — Цветы крупнее, махровые, имеют уникальную форму или узор?
• — Растение выше, короче, чем обычно, или особенно компактно?
• — Это больше обычного лазания или трейлинга?
• — Есть ли неожиданный аромат?
• — Цветет вне сезона или дольше обычного?

ДА — возможно, у вас есть что-то особенное, переходите прямо к ШАГУ C.

NO — перейдите к ШАГАМ A и B и попробуйте свои силы в селекции растений, чтобы создать свое собственное новое растение.

Вы тоже можете это сделать!

Селекция растений предназначена не только для работы в стерильных лабораториях или на сложных станциях по выращиванию растений в теплице. Селекция может быть интересной и очень полезной, и каждое растение, которое вы выращиваете, может быть уникальным. Основные навыки селекции растений — терпение и наблюдательность. Вам не нужно много места или места. Некоторые садоводы соперничали друг с другом, чтобы вырастить идеальное новое растение только в крошечных задних садах.Такие растения, как герань, диантус, настурция, фуксия, петуния и многие другие, можно выращивать в горшках, и они займут мало места.

Перейти к этапу A — метод «отбора»

Перейти к этапу B — метод «перекрестного опыления»

Перейти к этапу C — метод «вегетативный»

Руководство по искусству опыления

Когда это делать:

Середина утра — обычно хорошее время для опыления цветов. На них нет росы, а температура достаточна для эффективной работы пыльцы.Избегайте опыления в сырой день, так как вода на пыльце убьет пыльцу.

Как это сделать:

1. Вырастите грядку из двух скрещиваемых типов растений. На растении, которое вы собираетесь опылять, используйте любые бутоны или цветы, которые имеют цвет, но еще не раскрылись.

2. Раскройте бутоны и удалите пыльники, содержащие пыльцу (рис. 1 и 2). Нанесите пыльцу с растения, которое будет использоваться в качестве опылителя (рис. 3), на рыльце того растения, которое будет опыляться (рис. 4). Члены семейства сложноцветных (ромашковых), e.грамм. Цветки рудбекии, хризантемы, бархатцев и георгина состоят из множества крошечных соцветий, которые раскрываются от внешнего края к центру. Эти маленькие соцветия следует опылять несколько дней подряд по мере их раскрытия внутрь.

3. Растения можно опылять кистью или, в некоторых случаях, растиранием двух цветов друг о друга. Иногда вы можете определить, когда клеймо наиболее восприимчиво, по липкому или блестящему раствору на кончике. У некоторых видов растений рыльце также может набухать или менять форму при восприятии.

4. При опылении каждого цветка накройте его пакетом или поместите клетку, защищающую от насекомых, на все растение (см. «Изоляция растения» в разделе «Метод выбора»).

5. После успешного оплодотворения у растений появляются различные пусковые механизмы, указывающие на успех. У одних будут выпадать лепестки, у других клеймо почернеет и сморщится. Через некоторое время семяпочка, в которой формируются семена, начнет набухать и созревать. Продолжайте опылять другие цветы по мере их раскрытия и пометьте каждый крест легкой этикеткой, помеченной карандашом.

F1 Гибриды
При перекрестном опылении избегайте использования гибридных сортов F1, поскольку они часто имеют очень сложное отцовство, что может замедлить размножение на ранних стадиях. Однако гибриды F1 могут быть хорошим источником вариаций при использовании селекции для поиска нового материала.

Пояснения к терминам

крест-накрест

Если у вас есть проблемы с «исправлением» определенного признака в растении, вы можете скрестить его с исходным родительским растением, которое имело желаемый признак.

Перекрестное опыление

Просто процесс переноса пыльцы с одного растения на другое с целью создания гибрида. Поколение F1 Результат первого перекрестного опыления между двумя растениями.

F2 Поколение

Результат сохранения семян от первого скрещивания.

Roguing

Это процесс удаления любых нежелательных растений, которые не обладают теми характеристиками, которые вы ищете в своей селекционной работе.

Выбор

Метод селекции, основанный на внимательном наблюдении, вы просто собираете семена необычных или разных растений, которые растут в саду.Затем вы выбираете лучшие растения из собранных семян и так далее.

Самонесовместимость

Когда растение не может дать семена после самоопыления.

Самоопыление

Чтобы «исправить» определенные черты растения, вы можете опылить его самим собой. Самоопыление — это перенос пыльцы с цветка на рыльце цветка того же растения.

Как мы выплачиваем вознаграждение

После процесса испытаний с Thompson & Morgan (который может занять от 6 месяцев до 6 лет) мы свяжемся с вами, чтобы обсудить ваш завод.В настоящее время мы платим 500 фунтов стерлингов за каждого успешного участника, которые получают единовременное вознаграждение при поступлении продукта в продажу. По усмотрению Thompson & Morgan выдающиеся или редкие новые продукты могут получить больше.
Мы просим автора дать согласие на участие в любой последующей рекламе нового завода.

Отправка на ваш новый завод

1. Как только вы будете довольны тем, что ваше растение существенно отличается от других имеющихся или что большой процент семян соответствует действительности, вы готовы отправить образец.

2. Если вы хотите отправить черенки (если вы выбрали вегетативный маршрут), отправьте их в пластиковом пакете на молнии с отверстиями в верхней части для движения воздуха. Участок вокруг корней также следует обернуть влажной тканью, чтобы растения не засыхали.

3. Затем просто пометьте свои семена / растения и упакуйте их в небольшую коробку или конверт и отправьте почтой первого класса.

4. Всегда держите при себе семена или растения на случай, если что-нибудь потеряно при транспортировке.

5. Ваше заявление должно быть отправлено с формой заявки ниже. Пожалуйста, постарайтесь разместить запись в начале недели, чтобы избежать задержек с отправкой по выходным.

Щелкните здесь, чтобы загрузить и распечатать форму заявки.

Применяются правила и условия. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, нажмите здесь.

Вдохновляйтесь этими растениями, выращенными клиентами

Петуния ‘Fireworks’

A T&M; Заказчик прислал нам первую петунию в форме звезды, петунию с белыми цветками, которая сильно отличалась от обычных петуний с округлыми цветками.Новая форма цветка теперь доступна во множестве цветов, но все началось с открытия одного растения!

Настурция ‘Огнемет’

Другой покупатель заметил настурцию, отличную от любой другой, и T&M; ввел эту новую форму цветка в другие настурции, используя метод перекрестного опыления. Чтобы ускорить выпуск этой новой настурции на рынок, мы использовали вегетативную селекцию и взяли черенки с самых лучших растений.

Бархатцы ‘Mr. Majestic ’

Один из наших клиентов из Шотландии прислал семена высоких бархатцев с необычными полосатыми цветами, которые они обнаружили в своем саду. Затем мы скрестили растение с современным карликовым сортом, чтобы уменьшить высоту и добиться более компактного габитуса.

Помидор Сунгелла

Заинтересованный покупатель попробовал свои силы в селекции овощей, когда скрестил мелкоплодный, очень сладкий сорт томатов Sungold с более крупным сортом.В результате получаются прекрасные крупноплодные плоды без горького привкуса некоторых помидоров.

Foxglove ‘Primrose Carousel’

Покупатель из Саффолка заметил необычно короткую и компактную наперстянку с желтыми цветками примулы, появившимися в мутовках по всему стеблю. Подумав, что это было очень необычно для наперстянки, заказчик отправил нам семена, и наши селекционеры дополнительно выбрали исходное растение в течение 2-3 лет, чтобы стабилизировать его габитус, форму и цвет

Душистый горошек ‘Ballerina Blue’

Заводчик-любитель вырастил этот божественный синий душистый горошек и участвовал в испытаниях этого сорта RHS в 2002 и 2003 годах, каждый раз получая награды.Они обратились в Thompson & Morgan за помощью в запуске этого сорта. От горстки семян до внедрения крупного каталога потребовалось 7 лет. Теперь это цветок года Томпсона и Моргана в ассортименте нашего семенного каталога.

границ | Молекулярная реконструкция древней родословной диплоидных и триплоидных генотипов Hydrangea macrophylla

Введение

Hydrangea macrophylla ( THUNB .) SER . является экономически важной культурой элитного сегмента декоративных растений. Сорта H. macrophylla известны своей богатой листвой и впечатляюще крупными красочными соцветиями. По положению и количеству декоративных цветков в соцветии соцветия можно разделить на кружевные (дикие) и шишковидные (гортензии). В соцветии кружевной чашечки развиваются преимущественно недекоративные цветки, а по краю соцветия присутствует несколько декоративных цветков. Напротив, соцветие швабры развивает более декоративные цветки, которые распределяются по всему соцветию (Uemachi, Okumura, 2012). H. macrophylla происходит из Японии и был выведен для создания привлекательных декоративных горшечных растений и для ландшафтного дизайна в регионах с умеренным климатом по всему миру. Что касается многих декоративных культур, растений Hydrangea коммерчески размножаются клонами через черенки. В основном применяется метод селекции клонов, при котором отбираются новые сорта в поколении F ₁ с последующим вегетативным размножением. Таким образом, большинство сортов обладают отличительным, преимущественно гетерозиготным генотипом.Кроме того, некоторые сорта были получены путем мутантной селекции (Guérin, 2002). Колебание установленных сортов Hydrangea происходит медленно. Например, такие сорта, как «Mariesii» (1879), «Madame Emile Mouillère» (1909), «Libelle» (1964) или «Blaumeise» (1979), все еще находятся на рынке.

Несколько известных сортов плетенки, такие как «Libelle» и «Blaumeise», были получены в результате систематической селекционной программы, проводимой на Экспериментальной станции по производству фруктов, виноградарству и садоводству в Веденсвиле, Швейцария (ныне Agroscope Changins-Wädenswil Research Station, ACW).Эта программа началась в 1952 году со скрещивания сорта тёди «тёди» с кружевной чешуей дикого типа. Он закончился в 1987 году после выпуска 26 сортов плетенки. В 1990 г. была опубликована полная родословная этих сортов плетенки (Meier, 1990). Эта родословная, впоследствии названная «Wädenswil», представляет собой уникальное свидетельство 36-летнего систематического разведения Hydrangea . Примечательно, что все сорта плетенки Wädenswil основаны на одном предке. Тип соцветия — моногенный доминантно-рецессивный признак (Uemachi, Okumura, 2012).Таким образом, мы предполагаем, что все сорта шнурка Wädenswil несут по крайней мере один аллель шнурка от предка дикого типа.

Родословная «Wädenswil» включает диплоидные и триплоидные сорта (Zonneveld, 2004; Jones et al., 2007). Диплоидные разновидности H. macrophylla содержат 2n = 2x = 36 хромосом, а триплоидные разновидности имеют 2n = 3x = 54 хромосомы. Таким образом, содержание ДНК 2C в H. macrophylla колеблется от 3.От 85 до 4,97 пг для диплоидных разновидностей и от 6,48 до 7,27 пг для триплоидных разновидностей (Cerbah et al., 2001; Zonneveld, 2004; Jones et al., 2007; Gürtler et al., 2013; Alexander, 2017). У триплоидных гортензий органы и цветочные структуры больше, чем у диплоидов (Alexander, 2017). Кроме того, они считаются более устойчивыми к биотическим и абиотическим стрессам и желательны при селекции для селекции сортов. Однако о разведении триплоидных гортензий известно немного. Как наблюдается у других видов, триплоиды могут образовываться посредством соматического слияния, половой гибридизации между редуцированными и нередуцированными гаметами диплоидных родителей или половой гибридизации между диплоидом и тетраплоидным родителем (Wang et al., 2016). Насколько нам известно, природные тетраплоиды H. macrophylla до сих пор не идентифицированы, хотя тетраплоидные растения H. macrophylla могут быть получены путем искусственно индуцированной автоплоидизации, как показано для диплоидных сортов ‘Adria’ и ‘Libelle’ (Gürtler et al. др., 2013). Недавно было описано образование триплоидных гортензий с помощью нередуцированных мужских гамет (Александр, 2017). В результате скрещивания диплоидных сортов «Princess Juliana» и «Trophee», а также «Zaunkönig» и «Princess Juliana» были получены триплоидные и диплоидные растения F ₁ , в то время как реципрокное скрещивание и скрещивание с «Zaunkönig» в качестве родителя-самца дали только у диплоидного потомства.Александр (2017) предположил, что триплоиды возникли в результате половой автополиплоидии, которая, скорее всего, была вызвана генотип-специфическим производством нередуцированных мужских гамет.

Неизвестно, можно ли использовать интерплоидные скрещивания диплоидных и триплоидных гортензий для создания триплоидных сортов. Как наблюдается у других видов, триплоиды, как правило, бесплодны и бессемянны из-за мейотических ошибок (Sattler et al., 2016; Wang et al., 2016). Из-за этого триплоиды обычно исключаются из систематических программ разведения.Однако данные о содержании ДНК сортов Wädenswil (Zonneveld, 2004; Jones et al., 2007) показали, что триплоидные гортензии получили значительное развитие в селекции. Судя по всему, интерплоидные скрещивания диплоидных и триплоидных генотипов были успешно выполнены, хотя, вероятно, неумышленно. Для подтверждения этого предположения мы собрали 1–6 растений 43 сортов H. macrophylla из разных источников. Мы определили их содержание ДНК и тип соцветия, чтобы охарактеризовать эту коллекцию зародышевой плазмы.Мы нашли несколько сортов, которые включали диплоидные и триплоидные растения или растения, которые демонстрировали тип соцветия плетенки или швабры. Чтобы прояснить эти смеси, мы провели анализ маркеров SSR. В рамках этого исследования мы представляем (i) систематический скрининг содержания ДНК 120 растений, которые представляют в общей сложности 43 сорта, включая почти все сорта Wädenswil, (ii) идентификацию генотипа на основе отпечатков маркеров SSR и (iii) культурный сорт. -специфическая идентификация генотипа на основе молекулярной реконструкции родословной «Wädenswil».

Материалы и методы

Растительный материал

Были изучены 1–6 растений 43 сортов, в результате получено 120 растений (табл. 1). В эту коллекцию вошли 1–5 растений 26 сортов кружевной чешуи «Wädenswil» и 1–6 растений «Tödi», «Bodensee», «Enziandom», «Glärnisch» и «Hörnli», которые использовались в качестве партнеров по скрещиванию для развития « Wädenswil »(Meier, 1990). Не обнаружено растений для партнеров по скрещиванию «Speer», Nr. 1703, № 1192 и № 254. Кроме того, мы включили 11 сортов с 1-6 растениями, которые уже были доступны в Европе до начала селекционной программы «Wädenswil» (Möhring et al., 1956). Наконец, мы включили Bela, который, как предполагалось, был спонтанным, соматическим мутантом швабры сорта Wädenswil, сорта Blaumeise (Guérin, 2002). Сорок семь растений были предоставлены Ботаническим садом Пирна-Цушендорф Дрезденского технологического университета, членом Немецкого банка генов декоративных растений. Семьдесят три растения были предоставлены Kötterheinrich-Hortensienkulturen.

Таблица 1 . Содержание ДНК, тип соцветия и отпечаток маркера SSR 120 H.macrophylla растений.

Растения выращивали в горшках диаметром 17 см, заполненных Einheitserde ^® CL Hortensien blau, на столах в незамерзающей теплице Института овощных и декоративных культур им. Лейбница в Эрфурте, Германия, без дополнительного освещения. Растения удобряли 0,1% Universol ^® blue (Everris International BV) и при необходимости орошали. В начале июля все растения были обрезаны.

Фенотипирование

Тип соцветия отмечен в 2016 и 2017 годах, когда растения были в полном цветении. Гортензия растения демонстрируют отчетливый тип соцветий: если декоративные цветы присутствуют только на периферии соцветий, тогда растение регистрируется как кружевная шляпка. Если все недекоративные цветы покрыты декоративными цветами, то растение записывается как швабра.

Проточная цитометрия

Содержание ДНК

2C определяли методом проточной цитометрии согласно Dolezel et al. (2007) с небольшими изменениями. Мы использовали Pisum sativum L. ‘Ctirad’ с содержанием ДНК 2C, равным 9.09 стр. В качестве внутреннего стандарта. Примерно 0,3 и 0,9 см. ² молодых листьев образца и стандарта измельчали ​​лезвием бритвы в течение 30–60 с в пластиковой чашке Петри, содержащей 1 мл буфера Гэлбрейта (45 мМ MgCl ₂ , 20 мМ MOPS, 30 мМ цитрат натрия, 0,1% (об. / об.) Triton X-100, pH 7) со свежими добавками 50 мкг / мл йодида пропидия, 50 мкг / мл РНКазы A и 1% (мас. / об.) PVP 25. Гомогенат смешивали пипетирование, пропускали через фильтр CellTrics 30 мкм (Partec) и анализировали с помощью анализатора Partec CyFlow Space с синим твердотельным лазером 488 нм при скорости потока 0.1 мкл / с. Анализ данных выполняли с использованием программного обеспечения FloMax версии 2.70 (Quantum Analysis GmbH). Для каждой смеси образец-стандарт было проанализировано около 10 000 ядер, что дало около 5 000 ядер на образец. Пики высокого качества были определены при CV <4%. Содержание ДНК 2С в каждом образце вычисляли по отношению к содержанию ДНК 2С в стандарте следующим образом: образец содержания ДНК 2С = среднее значение флуоресценции образца * 9,09 пг / среднее значение флуоресценции P. sativum .

Подсчет хромосом

На основании данных проточной цитометрии для подсчета хромосом были отобраны 3 диплоидных и 2 триплоидных растения.Кончики корней инкубировали в 2 мМ 8-гидроксихинолине в течение 3 часов при комнатной температуре и фиксировали в смеси этанол: уксусная кислота 3: 1 в течение не менее 24 часов. Затем кончики корней промывали 10 мин в водной среде. и мацерировали в течение 40 минут при 37 ° C в ферментном растворе, содержащем 4% целлюлозы R10 (Duchefa), 1% пектолиазы Y-23 (Duchefa), 75 мМ KCl и 7,5 мМ Na ₂ EDTA при pH 4. После этого Кончики корней промывали в водной среде, переносили на предметное стекло, покрывали 6 мкл 45% уксусной кислоты и осторожно отжимали под покровным стеклом.Затем покровное стекло было удалено путем замораживания предметного стекла в жидком азоте. После сушки слайдов хромосомы окрашивали DAPI, используя VECTASHIELD ^® HardSet ™ Antifade Mounting Medium с DAPI (VECTOR Laboratories, Inc.) в соответствии с протоколом производителя. Хромосомы визуализировали с использованием флуоресцентного микроскопа с возбуждением 360 нм и эмиссионным фильтром 460 нм. Подсчет хромосом производился по 5 метафазным клеткам на исследуемый сорт.

Выделение ДНК и анализ маркеров

Геномная ДНК была выделена из молодых листьев.Примерно 100 мг замороженных образцов листьев гомогенизировали с использованием Precellys ^® 24 с охлаждающим модулем Cryolys ^® (Bertin Technologies S.A.S.). ДНК выделяли с помощью набора DNeasy ^® Plant Mini (QIAGEN) в соответствии с протоколом производителя. ДНК элюировали аква дест. Концентрацию ДНК измеряли с помощью NanoDrop 2000c (Thermo Scientific).

Мы использовали 11 маркеров простых последовательностей (SSR), которые уже использовались для оценки генетического разнообразия для рода Hydrangea (Rinehart et al., 2006; Рид и Райнхарт, 2007). Характеристика этих SSR-локусов на основе 114 таксонов H. macrophylla была опубликована Ридом и Райнхартом (2007). Кроме того, мы разработали один маркер SSR на основе последовательности контигов RNAseq, опубликованной Chen et al. (2015). Эти SSR-маркеры обнаруживают от 2 до 7 аллелей на локус в нашей коллекции зародышевой плазмы, в среднем 4,25 аллеля на локус. Информация о маркере и соответствующие последовательности праймеров приведены в таблице 2. Все праймеры были получены от Metabion International AG.Анализы полимеразной цепной реакции (ПЦР) проводили в общем объеме 12,5 мкл, содержащем 5 нг ДНК, 1х буфер для ПЦР, включая MgCl ₂ (Metabion International AG), 0,2 мМ dNTP (Metabion International AG), 0,2 мкМ немеченый прямой и обратный праймеры, дополнительно 0,004 мкМ праймер, меченный IRD700, или 0,006 мкМ праймер, меченный IRD800 (Metabion International AG), и 0,02 ед. ДНК-полимеразы mi-Taq (Metabion International AG). Условия ПЦР составляли 3 минуты при 94 ° C, 35 циклов по 30 секунд при 94 ° C, 30 секунд при 60 ° C и 30 секунд при 72 ° C и, наконец, 5 минут при 72 ° C.Длину фрагментов ПЦР определяли электрофорезом в полиакриламидном геле согласно Borchert и Gawenda (2010). Для этого мы смешали 5 мкл продукта ПЦР IRD 700, 5 мкл продукта ПЦР IRD 800 и 90 мкл загрузочного красителя парарозанилина и разделили фрагменты ПЦР вместе с калибровочным стандартом 50–700 п.н. (LI-COR Biosciences) на 6.5% KB ^{Plus. Гель-матрица} (LI-COR Biosciences) с использованием анализатора ДНК LI-COR 4300 (LI-COR Biosciences). Анализ данных проводился с помощью программы SAGA 3.3 (LI-COR Biosciences).Длину ПЦР-фрагментов определяли по отношению к стандарту размера 50–700 п.н. (LI-COR Biosciences). Для каждого генотипа аллели маркеров SSR были записаны в двоичном коде как 1 (присутствует) и 0 (отсутствует).

Таблица 2 . Маркеры SSR, использованные в этом исследовании.

Результаты

Уровень изменчивости фенотипа и плоидности

Нами исследовано 120 растений, относящихся к 43 сортам согласно их этикеткам (табл. 1). Эти сорта включали все 26 сортов кружевной шляпки «Wädenswil», а также «Tödi», «Bodensee», «Enziandom», «Glärnisch» и «Hörnli», которые использовались в качестве партнеров по скрещиванию для создания сортов кружевной чешуи «Wädenswil» (Meier, 1990).Кроме того, эта коллекция включала 11 сортов, доступных до селекционной программы «Wädenswil», а также «Bela», предполагаемый спонтанный мутант швабры «Blaumeise» (Guérin, 2002). Все сорта представлены 1–6 растениями из разных источников.

Сначала мы зафиксировали тип соцветия. Всего у 69 растений появились соцветия плетенки, а у 29 растений — соцветия швабры (табл. 1). Тип соцветия остальных 22 растений не был определен, потому что эти растения не зацвели.Интересно, что 5 сортов (а именно «Fasan», «Mücke», «Pfau», «Flamingo», «Nikko Blue») содержали растения, которые давали соцветия плетенки или швабры (рис. 1). Эти различные типы соцветий могут быть результатом смешанных растений или спонтанных мутаций в локусе соцветия.

Рисунок 1 . Примеры растений, которые различались по типу соцветия, содержанию ДНК 2C или отпечатку маркера SSR.

Во-вторых, мы определили содержание ДНК 2C во всех растениях с помощью проточной цитометрии, чтобы идентифицировать диплоидные и триплоидные растения.Всего было обнаружено 78 растений, в которых содержание 2С ДНК варьировало от 3,95 до 4,61 пг при среднем значении 4,42 ± 0,10 пг. Для 39 растений мы измерили содержание 2С ДНК от 6,47 до 6,81 пг, в среднем 6,61 ± 0,09 пг (таблица 1). Мы насчитали 36 хромосом для «Bläuling», «Bodensee» и «Libelle», у которых содержание ДНК 2C варьировалось от 4,40 до 4,45 пг. Напротив, 54 хромосомы были подсчитаны для «Blaumeise» и «Bela» с содержанием ДНК 2C 6,50 и 6,59 пг соответственно. Кроме того, Jones et al. (2007) сообщили о 36 хромосомах для «Veitchii» и 54 хромосомах для «Nachtigall» и «Taube», содержание ДНК 2C которых было определено с помощью 4.22, 6,51 и 6,57 пг соответственно. Таким образом, наша коллекция Hydrangea включала 78 предположительно диплоидных и 39 предположительно триплоидных растений. Однако нельзя исключать анеуплоиды, потому что проточная цитометрия позволяет лишь приблизительно определить количество хромосом. Удивительно, но 12 из 43 сортов включали как диплоидные, так и триплоидные растения.

По отпечаткам пальцев SSR идентифицировано до четырех различных генотипов в пределах одного сорта

Сорта H. macrophylla размножаются вегетативно.Следовательно, все клоны сорта имеют один и тот же генотип и должны иметь одинаковое количество хромосом и тип соцветия. Чтобы проверить, имеют ли эти различные растения идентичные генотипы, мы выполнили анализ маркеров SSR с использованием 12 полиморфных маркеров SSR. Эти маркеры выявили 2–7 различных аллелей на каждый маркер и дали в общей сложности 51 различный аллель в пределах 120 растений (таблица 1). Используя эти 12 маркеров SSR, мы идентифицировали 18 сортов, растения которых показали уникальный, специфичный для сорта отпечаток маркера SSR.Однако 25 из 43 сортов содержали 2–4 различных генотипа на основе отпечатков маркеров SSR. Всего мы обнаружили 62 различных генотипа (таблица 1), хотя ожидалось только 43 генотипа (один генотип на сорт).

Наши 12 маркеров SSR не смогли различить «Blaumeise» и «Bela», а также «Kardinal» и «Rotdrossel». Этот результат ожидался для «Blaumeise» и «Bela», потому что «Bela» является мутантом «Blaumeise», что мы подтвердили на молекулярном уровне.Маловероятно, что какой-либо из используемых нами маркеров SSR сможет обнаружить эту конкретную мутацию. Таким образом, «Blaumeise» и «Bela» имеют идентичный отпечаток маркера SSR, но «Blaumeise» развивает соцветия шнурка, а «Bela» дает соцветия швабры. Напротив, «Кардинал» и «Ротдроссель» должны отображать разные генотипы, поскольку они произошли от разных скрещиваний. Отобранные растения «Кардинал» и «Ротдроссель» могут принадлежать к одному и тому же генотипу, а другой сорт отсутствует в нашей коллекции.В качестве альтернативы, количество маркеров может быть слишком низким для выявления генотип-специфичных полиморфизмов. Вероятность того, что «Кардинал» и «Ротдроссель» покажут идентичный отпечаток пальца, составляет P = 2,291E-06 на основе частоты 12 различных отпечатков маркера SSR в пуле триплоидных генотипов, проанализированном в этом исследовании. Кроме того, все растения «Кардинал» и «Ротдроссель» имеют очень похожий фенотип растений. Чтобы подтвердить гипотезу о том, что все растения «Кардинал» и «Ротдроссель» принадлежат к одному и тому же генотипу, необходимо проанализировать больше растений и маркеров.

Для 13 генотипов мы обнаружили до 3 аллелей в различных маркерных локусах. Три аллеля в одном локусе указывают на триплоидность, которую мы подтвердили для 11 из 13 генотипов с помощью проточной цитометрии. Однако генотипы G25 и G45 показали 3 аллеля в маркерных локусах 7 и 5 соответственно, но содержание ДНК 2C составляло 4,41 и 4,45 пг, что свидетельствует о диплоидии. Поскольку мы также независимо обнаружили эти аллели у других растений, они не были отвергнуты как неспецифические фрагменты ПЦР, но могли указывать на дублированные хромосомные области.

Реконструкция родословной «Wädenswil» на молекулярном уровне

Все растения сорта, различающиеся по типу соцветий или содержанию ДНК, имели разные генотипы. Более того, разные генотипы также были обнаружены между растениями, показывающими один и тот же тип соцветия и уровень плоидности, например, «Bergfink» или «Eisvogel» (таблица 1), поэтому несколько растений должны быть помечены неправильно. Чтобы определить правильное растение сорта, мы реконструировали родословную «Wädenswil» на молекулярном уровне.Основываясь на опубликованной родословной «Wädenswil» (Meier, 1990), которая показана с небольшими изменениями на Рисунке 2, мы начали молекулярную реконструкцию с исходного скрещивания W31. Мы проследили наследование маркерных аллелей от известных родительских генотипов потомкам или путем прогнозирования предполагаемых родительских генотипов от известных потомков генотипов на основе двух критериев: если маркерный локус потомка гетерозиготен, оба родителя (диплоидный или триплоидный) должны содержать по крайней мере один этих аллелей.Если маркерный локус потомка гомозиготен, оба родителя должны содержать хотя бы этот определенный аллель. Например, «Libelle» произошел от скрещивания W31 и является родительским для скрещивания W45 и W74. Мы обнаружили два генотипа «Libelle», показывающие отпечатки маркеров SSR G01 и G33 соответственно. Только конфигурация аллеля G33 соответствовала скрещиванию W31 с аллелями, полученными от «Tödi» (отпечаток пальца G57), скрещиванию W45 как родительскому элементу «Bläuling» (отпечаток пальца G07) и скрещиванию W74 как обратному перекрестному родительскому элементу «Elster» и «. Bachstelze ‘, а несколько маркерных аллелей G01 потерпели неудачу.G01 также был обнаружен как отпечаток маркера SSR «Bachstelze». Таким образом, мы предполагаем, что «Libelle» с отпечатком пальца G01 был неправильно назван и на самом деле является «Bachstelze». В скрещивании W45 ни один из четырех разных генотипов «Enziandom» не участвовал в аллелях «Bläuling». Мы предполагаем, что либо правильный «Enziandom» отсутствует в нашей коллекции, либо «Enziandom» не был родительским элементом скрещивания в W45. Кроме того, мы смогли предсказать некоторые конфигурации аллелей родительского генотипа на основе наших критериев.Этот предсказанный генотип можно использовать для идентификации правильного партнера по скрещиванию в W45. С помощью этого метода были проанализированы все перекрестные комбинации. Полная молекулярная реконструкция родословной «Wädenswil» показана на рисунке 2. Нам удалось определить генотипы 18 из 26 сортов «Wädenswil». Для «Fasan», «Rotschwanz», «Flamingo» и «Mücke» мы могли сократить количество генотипов до двух возможных кандидатов, которые оба соответствовали родословной. Отпечатки маркеров SSR «Кардинал» и «Ротдроссель» подходят для обеих родословных.Здесь необходимо проанализировать больше растений и маркеров, чтобы идентифицировать генотип, специфичный для сорта, и отпечаток пальца. Напротив, ни один из отпечатков маркеров SSR, которые были обнаружены для различных растений «Enziandom», «Papagei» и «Taube», не соответствовал соответствующей прогнозируемой конфигурации аллеля в родословной «Wädenswil». Таким образом, в нашей коллекции отсутствуют нужные генотипы этих трех сортов.

Рисунок 2 . Реконструкция родословной «Wädenswil» сортов шнурков H.macrophylla по Мейеру (1990) на основе 12 маркеров SSR. Таблицы штрих-кодов схематически показывают отпечатки маркеров SSR 1–12, представленные в матрице бинарных индексов в таблице 1. Обнаруженный 51 аллель маркера SSR представлены в виде небольших столбцов в виде аллелей • присутствующих, ◦ отсутствующих или • конфигурации аллелей неизвестной эта позиция. Wxx / x, номер креста Wädenswil / номер завода; Gxx_M / L / U_x.x, отпечаток SSR _ тип соцветия _ 2С содержание ДНК в пг; М, насадка для швабры; L, шнурок; U — соцветие неизвестного типа; r, красный / розовый; б, синий; ш, цвет белый.

Разные уровни плоидности внутри сорта связаны с перепутыванием

Мы выявили 12 из 43 сортов, которые включали диплоидные и триплоидные растения. Чтобы доказать, произошли ли эти диплоиды от триплоидных предшественников, мы сравнили аллельные конфигурации триплоидных и диплоидных растений с одним и тем же названием сорта. Если бы произошла хромосомная реорганизация, все аллели диплоидных растений присутствовали бы в соответствующем триплоидном предшественнике. Однако ни один из 12 сортов, включающих диплоидные и триплоидные растения, не соответствовал этому условию.Вместо этого мы смогли отнести несколько из этих растений к другим сортам на основе их отпечатков маркеров SSR, которые затем идеально совпали с соответствующим уровнем плоидности (таблица 1). Таким образом, все разные растения были промаркированы неправильно.

Интерплоидные скрещивания в родословной «Веденсвиль»

Всего на основании анализа маркеров мы обнаружили не менее 45 диплоидных и 15 триплоидных генотипов. 25 диплоидных и 7 триплоидных генотипов были присоединены к родословной «Wädenswil» (рис. 2).Наш анализ идентифицировал кросс W51 как интерплоидное помесь триплоида «Möwe» и диплоида «Glärnisch». Кроме того, предсказанные генотипы W44 / 4 и W55 / 29 содержали до 3 аллелей в различных маркерных локусах, что свидетельствует о полиплоидии. W44 / 4 и W55 / 29 использовались в качестве партнеров по скрещиванию при скрещивании W55, W71 и W79, что позволяет выявить еще 3 интерплоидных скрещивания в родословной «Wädenswil». Эти скрещивания дали диплоидное и / или триплоидное потомство. Основываясь на этих выводах, мы предполагаем, что интерплоидные скрещивания с триплоидами были успешно применены в селекции Hydrangea , что дало диплоидное и триплоидное потомство.

Кроме того, скрещивания W38, W44 и W81 также дали триплоидное потомство. Механизм, который вызвал триплоидию, остается неясным, потому что большинство партнеров по скрещиванию и их содержание ДНК неизвестны.

Обсуждение

Путем генотипирования набора из 120 растений H. macrophylla с 12 маркерами SSR мы идентифицировали 25 из 43 сортов, которые включали 2–4 растения с разными отпечатками маркеров SSR, которые также различались по содержанию ДНК и типу соцветий.В общей сложности мы обнаружили не менее 62 различных генотипов вместо 43 ожидаемых. Примерно 36% этих растений имели неправильное название сорта. Основываясь на опубликованной родословной гортензий кружевной гортензии «Wädenswil», мы смогли предсказать отпечатки маркеров SSR для конкретных сортов и извлекать 18 из 26 сортов «Wädenswil». Таким образом, генотипирование позволило сократить общее количество растений почти на 52%, а в нашей коллекции зародышевой плазмы было выявлено 19 дополнительных генотипов.

Наше исследование подтвердило, что генотипирование с помощью маркеров SSR является мощным инструментом для идентификации и дифференциации генотипов, специфичных для сорта, у клонально размножаемых видов растений.Растения с одинаковым генотипом можно уменьшить, чтобы уменьшить количество растений в коллекциях зародышевой плазмы. Напротив, растения с разными генотипами могут быть разделены в случае смешения и могут быть отнесены к правильному сорту. Это было бы полезно особенно для генных банков. Банки генов сохраняют и документируют генетические ресурсы и предоставляют материалы и данные для поддержания генетического и биоразнообразия (www.croptrust.org). Возможность сортировать и корректировать запасы с помощью маркеров SRR была бы невероятно полезной для генных банков.Во всем мире около 1750 генных банков содержат более 7,4 миллиона семян или тканей растений тысяч видов сельскохозяйственных культур (Gruber, 2017). В октябре 2016 г. коллекций гортензии вошли в состав национального генного банка декоративных растений Германии (Spellerberg, 2017). Однако консервация растений обходится дорого, а возможности хранения ограничены. Для эффективной организации генных банков необходимо избегать дублирования коллекций растений и неправильных названий растений.

Гортензия — это вегетативно размножаемая культура, и каждый сорт обладает определенным генотипом, который может быть представлен только одним растением.Однако в нашей коллекции растений было обнаружено сильное смешение растений, которое частично представляет собой две независимые коллекции Hydrangea . Некоторые смешения были четко обнаружены по фенотипу, например, разные типы соцветий, но большинство из них не было очевидным из-за фенотипического сходства, возникающего в результате близкого родства некоторых сортов Hydrangea . Например, братья и сестры Blaumeise, Eisvogel и Nachtigall являются сводными братьями и сестрами Rotkehlchen, а Elster и Bachstelze являются потомками Libelle (Meier, 1990).Если различия между сортами слишком малы и выдающиеся характеристики отсутствуют, идентификация сорта только по фенотипу имеет решающее значение, и могут возникнуть путаницы, особенно для старых сортов, не производимых в коммерческих целях. Избыточность и смешение наблюдались также в коллекциях гермоплазмы других видов (Hokanson et al., 1998; Lund et al., 2003). Таким образом, мы настоятельно рекомендуем документировать растения не только по фенотипу, но и по генотипу, чтобы идентифицировать смешанные, исключить неправильные и уменьшить количество повторяющихся растений.Кроме того, мы предлагаем делать описания растений только после идентификации генотипа и добавлять эти фенотипические и генотипические данные в общедоступную базу данных.

Для генотипирования система маркеров и количество маркеров должны быть выбраны индивидуально для каждого вида в соответствии с генетическим разнообразием в коллекции зародышевой плазмы. В нашей коллекции растений 12 маркеров SSR, которые выявили в общей сложности 51 аллель, позволили выделить 62 из предполагаемых 64 генотипов. Маркеры SSR очень подходят для обнаружения дубликатов или неправильных названий растений (Hokanson et al., 1998; Lund et al., 2003). Они удобны для генотипирования коллекций зародышевой плазмы благодаря их локус-специфическому, ко-доминантному наследованию, высокой воспроизводимости и высокопроизводительному использованию. Кроме того, они относительно дешевы, а обработка данных проста. Однако учитывается лишь небольшое количество локусов, и информация о генетическом разнообразии остается низкой. Во времена секвенирования следующего поколения ресеквенирование полных геномов и генотипирование путем секвенирования становятся все более распространенными и доступными (Lin et al., 2014; Cheng et al., 2016; Варшней и др., 2017). Хотя это очень интересно с точки зрения анализа ассоциаций в масштабе всего генома и исследований перед селекцией, генотипирование путем секвенирования может быть слишком большим для простой идентификации генотипа. Количество маркеров, используемых в этом исследовании, относительно невелико. Однако дифференциация генотипов зависит не только от количества маркеров, но также от количества обнаруженных аллелей и частот аллелей в коллекции зародышевой плазмы. Для систематического генотипирования коллекций генного банка Hydrangea необходимо установить номер маркера, который зависит от генетического разнообразия коллекции растений.Это исследование обеспечивает основу для будущего анализа генотипа Hydrangea с использованием маркеров SSR. Хотя маркеры SSR кажутся устаревшими во времена секвенирования следующего поколения , они прекрасно удовлетворяют требованиям простой и надежной идентификации генотипа.

На основе реконструкции родословной «Wädenswil» мы идентифицировали четыре предполагаемых интерплоидных скрещивания, которые дали диплоидные и / или триплоидные потомства даже самого высокого качества. Таким образом, триплоиды были использованы в качестве родителей семян и пыльцы.Скрещивания с триплоидами считаются сложными из-за мейотических ошибок. Триплоиды часто стерильны, как это наблюдается у цитрусовых, бананов и арбузов (Wang et al., 2016), или они продуцируют анеуплоидные гаметы, как это наблюдается у кукурузы. Скрещивание триплоидных и диплоидных растений кукурузы привело к получению анеуплоидного потомства с различным числом хромосом и недостаточным фенотипом по сравнению с диплоидными и триплоидными родительскими растениями (McClintock, 1929). В отличие от кукурузы, перекрестные эксперименты с триплоидными и тетраплоидными растениями роз показали, что триплоидные розы способны продуцировать гаплоидные и диплоидные мужские и женские гаметы (Van Huylenbroeck et al., 2005). Содержание ДНК 2C в проверенных сортах Wädenswil не показало значимых признаков анеуплоидии, хотя у нас есть вариации содержания ДНК в измерениях проточной цитометрии в диапазоне ± 1 хромосомы. Однако это изменение может быть вызвано естественными вариациями в содержании ДНК (Cerbah et al., 2001) или технической ошибкой измерений проточной цитометрии. Кроме того, все изученные гортензии показали нормальный, очень привлекательный фенотип, что может быть маловероятным для анеуплоидных растений. Растения с маркером SSR G25 и G45 показали 3 аллеля с использованием маркеров 7 и 5, соответственно, хотя соответствующие растения предполагались диплоидными на основании соответствующего содержания ДНК 2C.Все аллели были независимо обнаружены также у других растений и поэтому не могут быть исключены как неспецифические фрагменты ПЦР. Три аллеля на почти диплоидном фоне могут указывать на анеуплоидию в отношении отдельных хромосом. Но прежде чем размышлять о поколении анеуплоидных гортензий, необходимо определить соответствующие числа хромосом этих растений, а идентичность трех предполагаемых аллелей должна быть проверена в последующих исследованиях.

Родословная «Веденсвиль» ясно указывает на то, что триплоидные гортензии можно использовать для систематического разведения.Тем не менее, создание триплоидных, анеуплоидных и, возможно, тетраплоидных гортензий и их пригодность в программах разведения требует дальнейшего анализа, включая систематические перекрестные эксперименты с различными диплоидными и триплоидными разновидностями, а также цитогенетический анализ мейоза.

Авторские взносы

PH разработал и провел эксперименты и проанализировал данные, AH задумал исследование и увеличил финансирование, CT контролировал исследование и написал рукопись. Все авторы отредактировали данные, прочитали и одобрили окончательную рукопись.

Финансирование

Исследование выполнено при финансовой поддержке гранта Landwirtschaftliche Rentenbank No. 28RF40011, Министерства защиты потребителей, продовольствия и сельского хозяйства Федеративной Республики Германии, Министерства науки, исследований и культуры земли Бранденбург и Министерства инфраструктуры и сельского хозяйства Тюрингии.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы благодарим Катю Крюгер, Джанетт Гриммер и Йорга Крюгера за техническую помощь. Мы благодарны Йоргу Фуксу за первоначальную установку проточной цитометрии. Мы благодарим фрауке Энгель, Матиаса Риделя, Кристину Вернер и Анн Беренд за полезные обсуждения и Хелен Брэбэм за вычитку рукописи. Мы благодарны Kötterheinrich-Hortensienkulturen и Ботаническому саду Pirna-Zuschendorf за предоставленный растительный материал.

Список литературы

Александр, Л.(2017). Получение триплоида Hydrangea macrophylla путем размножения нередуцированных гамет. HortScience 52, 221–224. DOI: 10.21273 / HORTSCI11358-16

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Borchert, T., и Gawenda, I. (2010). Разработка и применение высокопроизводительного метода полиморфизма длин амплифицированных фрагментов в Calluna vulgaris ( Ericaceae ). Электр. J. Biotech. 13, 7–8. DOI: 10.2225 / vol13-issue2-fulltext-3

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Cerbah, M., Мортро, Э., Браун, С., Сильяк-Яковлев, С., Бертран, Х., и Ламберт, К. (2001). Изменчивость размеров генома и видовые отношения в роде Hydrangea . Теор. Прил. Genet. 103, 45–51. DOI: 10.1007 / s001220000529

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен, Х., Лу, К., Цзян, Х. и Пэн, Дж. (2015). Глобальный анализ транскриптома выявляет различные пути устойчивости к алюминию у Al-аккумулирующих видов Hydrangea macrophylla и идентификацию маркеров. PLoS ONE 10: e0144927. DOI: 10.1371 / journal.pone.0144927

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Cheng, F., Wu, J., Cai, C., Fu, L., Liang, J., Borm, T., et al. (2016). Пересеквенирование генома и сравнительный анализ вариомов в коллекции Brassica rapa и Brassica oleracea . Sci. Данные 3: 160119. DOI: 10.1038 / sdata.2016.119

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Герен, В.(2002). Гортензия: новые приобретения и приложения . Париж: INRA-quae.

Google Scholar

Gürtler, S., Klocke, E., and Schrader, O. (2013). Mutagenese und Polyploidisierung zur Schaffung neuer genetischer Variabilität bei der Hortensie ( Hydrangea macrophylla ). J. Cultiv. Растения 65, 273–284. DOI: 10.5073 / JfK.2013.07.03

CrossRef Полный текст

Hokanson, S., Szewc-McFadden, A., Lamboy, W., and McFerson, J.(1998). Микросателлитные (SSR) маркеры выявляют генетическую идентичность, генетическое разнообразие и родственные связи у Malus × domestica Borkh. Коллекция основных подмножеств. Теор. Прил. Genet. 97, 671–683. DOI: 10.1007 / s001220050943

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джонс, К. Д., Рид, С. М., и Райнхарт, Т. А. (2007). Анализ уровня плоидности и ее влияния на длину замыкающих клеток, диаметр пыльцы и плодовитость у Hydrangea macrophylla . Hortscience 42, 483–488. Доступно в Интернете по адресу: http://handle.nal.usda.gov/10113/17762

Google Scholar

Lin, T., Zhu, G., Zhang, J., Xu, X., Yu, Q., Zheng, Z., et al. (2014). Геномный анализ дает представление об истории селекции томатов. Nat. Genet. 46, 1220–1226. DOI: 10,1038 / нг.3117

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лунд, Б., Ортис, Р., Сковгаард, И., Во, Р., и Андерсен, С. (2003).Анализ потенциальных дубликатов в коллекциях генного банка ячменя с использованием повторной выборки микросателлитных данных. Теор. Прил. Genet. 106, 1129–1138. DOI: 10.1007 / s00122-002-1130-y

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мейер, Ф. (1990). Tellerhortensien-Züchtungen . Wädenswil: Eidgenössische Forschungsanstalt für Obst-, Wein- und Gartenbau.

Меринг, Х. К., Кюлен, Х., и Боссе, Г. (1956). Die Hortensien: ihre Geschichtliche Entwicklung, Systematik, Anatomie und Morphologie, Züchterische Bearbeitung, Sortenentwicklung und Kultur im Erwerbsgartenbau .Аахен: Verlag Deutsche Gärtnerbörse.

Райнхарт Т. А., Шеффлер Б. Э. и Рид С. М. (2006). Оценка генетического разнообразия для рода Hydrangea и разработка молекулярного ключа на основе SSR. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 131, 787–797. Доступно в Интернете по адресу: http://handle.nal.usda.gov/10113/21586

Google Scholar

Спеллерберг, Б. (2017). Aktuelle Entwicklungen bei der Deutschen Genbank Zierpflanzen. Юлиус-Кюн-Архив 457, 15–17.DOI: 10.5073 / jka.2017.457.001

CrossRef Полный текст

Уэмати, Т., и Окумура, А. (2012). Наследование типов соцветий Hydrangea macrophylla . J. Яп. Soc. Hort. Sci. 81, 263–268. DOI: 10.2503 / jjshs1.81.263

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван Хейленброк, Дж., Леус, Л., и ван Бокстаэле, Э. (2005). Интерплоидные кресты в розах: использование триплоидов. Acta Hort. 690, 109–112. DOI: 10,17660 / ActaHortic.2005.690.15

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Varshney, R.K., Saxena, R.K., Upadhyaya, H.D., Khan, A.W., Yu, Y., Kim, C., et al. (2017). Пересеквенирование всего генома 292 образцов голубиного гороха позволяет идентифицировать области генома, связанные с одомашниванием и агрономическими признаками. Nat. Genet. 49, 1082–1088. DOI: 10,1038 / нг.3872

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван Х., Ченг З.-М., Чжи С. и Сюй Ф. (2016).Селекция триплоидных растений: обзор. Чех, J. Genet. Порода растений. 52, 41–54. DOI: 10.17221 / 151/2015-CJGPB

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Зонневельд Б. (2004). «Размер генома в Hydrangea », в Encyclopedia of Hydrangeas , ред. J. van Gelderen и D. M. van Gelderen (Portland, OR: Timber Press), 245–251.

Google Scholar

Генетическая модификация декоративных кустарников

Фраза генетически модифицированная стала означать, что ДНК растения или животного была модифицирована с использованием технологии рекомбинантной ДНК; сплайсинг генов с помощью генной пушки и вируса, переносящего ген.Для многих пугающая перспектива, что человек должен играть в Бога, но люди генетически модифицируют растения и животных с самого начала земледелия, если не раньше. Простой сбор семян для повторной посадки дал нам новые и улучшенные сорта более тяжелых плодоносящих растений. В течение многих лет мы отбирали, убирали, изолировали и переносили пыльцу, и все это изменило мир способами, о которых мы редко задумываемся.

Селекция растений с использованием традиционных методов и принципы, впервые разработанные Грегором Иоганном Менделем, хорошо послужили человечеству.Наши желудки полны, а наши сады более красочны, потому что у человека генетически модифицированных тысяч организмов. Особенно это актуально в мире декоративных садовых растений.

Есть оранжевая форзиция, но я создал ее с помощью Photoshop

Конечно, было несколько набегов на трансгенные декоративные растения. Однажды я видел во Франции форзицию с оранжевыми цветками. Гены свеклы были встроены в ее ДНК, но не беспокойтесь, растение находится под замком и никогда не будет выпущено.Японцы использовали перенос генов, чтобы создать голубую розу, но она продается только как срезанный цветок, а не как садовое растение. Это редкие образцы трансгенных декоративных растений. По правде говоря, традиционное разведение проще и эффективнее. Мы только что увидели верхушку айсберга, когда речь идет о потенциале традиционного селекции растений.

Взгляните на картинку ниже. Хотя большинство людей не признают, что это гортензия, это либо местная форма Hydrangea arborescens , либо гладкая гортензия.Это растение я увидел во время похода в Смоки-Маунтинс в Теннесси. Не слишком впечатляюще, правда?




Это скромное растение является отправной точкой для многих популярных садовых гортензий, которые вы знаете и любите. Благодаря традиционной селекции он превратился в множество красивых садовых растений. Вы только посмотрите, что было сделано с этим кустом.

Гортензия Incrediball — это улучшенная разновидность ‘Annabelle’ с более крупными цветками и более сильными стеблями

Время от времени природа помогает в процессе размножения.Аннабель была обнаружена в дикой природе как естественная мутация. Есть три варианта Hydrangea arborescens с розовыми цветками, и я считаю, что все они были обнаружены в природе. «Pink Pincushion», «Eco Pink Puff» и «Wesser Falls» напоминают дикий тип, который я показал вам на первой картинке, за исключением того, что у каждого из них есть немного розовой окраски в их цветках. Хотя ни один из этих вариантов не является настолько привлекательным, они были именно тем, что нужно селекционерам, чтобы сделать следующий большой шаг.

Вот кресты, которые привели к созданию Invincibelle Spirit Hydrangea

Два из этих розовых вариантов вместе с «Аннабель» были использованы для создания растения, обозначенного здесь как F1B. Затем заводчик скрестил братьев и сестер в этом поколении, чтобы создать первую в истории розовую гортензию Annabelle под названием Invincibelle ‘Spirit’.

Invincibelle ‘Spirit’

Все эти генетические модификации возникли в результате отбора, отбраковки, выделения и традиционных методов селекции растений.Добавьте немного естественных мутаций, и непритязательный куст изменится так, как мы вряд ли можем себе представить. И самое замечательное в этом то, что мы только начали осознавать силу традиционного селекции растений.

Curious Chemistry Guides Цвета гортензии

Эта статья из выпуска

ноябрь-декабрь 2014 г.

Том 102, номер 6

стр. 444

DOI: 10.1511 / 2014.111.444

Один из самых популярных в мире декоративных цветов таит в себе букет биологических и биохимических сюрпризов. Знаменитые цветы Hydrangea macrophylla (гортензия с большими листьями) в форме «снежного кома» являются обычным продуктом садоводства на заднем дворе.

Многие другие близкородственные виды гортензий также известны своим обильным, эффектным и продолжительным цветением, что делает их популярными как для ландшафтного дизайна, так и для рынка срезанных цветов.И их популярность продолжает расти: каждый год в садовые каталоги добавляются новые сорта этих привлекательных растений. Гортензии распространены повсеместно, но они не такие, какими кажутся.

Во-первых, цветение гортензии — это не настоящий цветок, а соцветие : Чашелистики , или модифицированные листья составляют большую часть цветка и затмевают маленькие, почти незаметные плодородные цветочные части в центре.

Цвета цветков — вот что действительно выделяет гортензию: они варьируются от розового до синего, включая все оттенки лаванды, от фиолетового до пурпурного, а также от зеленого и белого.Интенсивность цвета варьируется от яркого до пастельного. В калейдоскопе возможных цветов гортензии заметно отсутствуют желтые и оранжевые цвета.

Цвета гортензии тоже не такие, какими кажутся; они не являются результатом использования различных пигментов, как в случае с цветами, такими как розы или тюльпаны. Они больше похожи на цвета лакмусовой бумаги, химически обработанных полосок, которые обычно используются для определения кислотности или щелочности растворов. На молекулярном уровне кислоты являются донаторами протонов (или ионов водорода), а основания — акцепторами протонов в химических реакциях.Когда окунают синюю лакмусовую бумагу в кислый раствор (pH <7, где pH - это мера концентрации ионов водорода), бумага становится красной, тогда как красная лакмусовая бумага становится синей в присутствии основного раствора (pH> 7).

Подобным образом цвет многих цветков гортензии действует как естественный индикатор pH почвы, в которой растет растение. Такие цветы имеют голубые чашелистики, когда куст растет в кислой почве, но развиваются красные или розовые чашелистики при выращивании на нейтральных или основных почвах.Цвет цветков гортензии показывает pH почвы, но его отличительные цвета противоположны цветам лакмусовой бумаги. Гортензия уникальна среди растений своей способностью указывать на кислотность почвы.

Благодаря этой особенности садоводы могут химически изменять цвет цветков гортензии с помощью почвенных добавок. На самом деле, цветение гортензии на одном кусте может быть разным, если корни растения пробуют почвы с разным pH. Существует множество домотканых рецептов для изменения розовых соцветий гортензии на голубые: поливание почвы уксусом или лимонным соком; мульчирование растения кофейной гущей, кожурой цитрусовых или хвоей; или закапывать ржавые гвозди, старые жестяные банки или медные монеты рядом с кустом.Все эти стратегии, как правило, делают почву более кислой и, в конечном итоге, превращают цвет цветка в синий.

Цвета гортензии, однако, оказываются еще более сложными. Кислотность почвы на самом деле не является основным химическим механизмом изменения цвета. Ответ еще глубже заключается в связи между составом почвы и цветом чашелистиков — связью, которая вдохновила наши постоянные исследования биохимии этих цветковых растений.

Цвет гортензии в конечном итоге зависит от наличия ионов алюминия (Al ³⁺ ) в почве.Роль алюминия была известна с 1940-х годов, но она не попала в основную садоводческую литературу примерно в последние два десятилетия, а точный механизм был определен только недавно. Ионы алюминия подвижны в кислой почве из-за доступности других ионов, с которыми они могут реагировать, которые могут попадать в гортензию к цветку, где они взаимодействуют с обычно красным пигментом. Но в нейтральной к основной почве ионы объединяются с ионами гидроксида (OH ^— ) с образованием неподвижного гидроксида алюминия Al (OH) ₃ .Следовательно, для воронения цветков гортензии нужны и ионы алюминия, и кислая почва. Лучшая почвенная добавка для воронения — та, которая вносит оба свойства, например коммерчески доступный сульфат алюминия, Al ₂ (SO ₄ ) ₃ . И наоборот, если кто-то желает изменить цветение гортензии с синего цвета на цветущее красным, добавление извести (гидроксид кальция, Ca (OH) ₂ ) приведет к основной почве и желаемому переходу цвета.

Однако такие навязанные изменения цвета с красного на синий или с синего на красный не происходят мгновенно; Часто требуется один или два вегетационных сезона, чтобы придать желаемый цвет кустарникам в своих цветниках.Производители гортензий с синими цветками должны регулярно поливать горшечную среду сульфатом алюминия, чтобы поддерживать необходимый уровень для достижения желаемой синей окраски (но они не могут поливать слишком часто, иначе избыток Al ³⁺ убьет растение).

Химический состав алюминия в почве определяет его различные свойства в кислых и основных условиях. В кислых почвах алюминий находится в так называемых координационных комплексах , с ионами Al ³⁺ в центре, окруженными связанными цепочками других молекул.Эти ионы алюминия могут перемещаться из почвы в растения. Но при pH от нейтрального до основного, алюминий осаждается в виде гидроксида алюминия, что делает его недоступным для включения в кустарник. Лаванда, пурпурный, фиалка и пурпурный цвет проявляются в переходных значениях pH почвы, при этом ионы алюминия лишь частично доступны для корней гортензии.

При чрезвычайно высоких значениях pH или очень основных условиях, например, в гидропонных системах, где растения выращивают в питательной воде без почвы, ионы алюминия, такие как Al (OH) ₄ ^—, называемые ионами тетрагидроксиалюмината, становятся стабильными, поэтому они больше не осаждаются и снова доступны гортензии в виде ионов алюминия.Действительно, при таких чрезвычайно высоких значениях pH цветение гортензии становится синим незадолго до того, как растение умирает от чрезмерной основности, что вызывает повреждение клеток. С другой стороны, поскольку фосфат алюминия имеет ограниченную растворимость, также можно заблокировать доступность ионов алюминия даже в кислых почвах за счет использования удобрений с высоким содержанием фосфата.

Данные о содержании алюминия в чашелистике ( см. Рисунок выше ) показывают, что красные чашелистики практически не содержат алюминия. Но немного алюминия имеет большое значение для посинения налетов.При пороговом значении всего около 40 микрограммов алюминия на грамм свежего чашелистика гортензии чашелистики становятся синими, но они не становятся голубее с еще большим количеством алюминия. Промежуточные цвета чашелистиков от лавандового до пурпурного имеют содержание алюминия ниже этого порогового значения.

Таким образом, все дело в наличии ионов алюминия в почве для образования синей окраски чашелистиков при цветении гортензии, а pH почвы является необходимым фактором подвижности и доступности алюминия.

В других случаях, когда у растения есть цветок, который может быть разного цвета, обычно это происходит потому, что лежащие в основе пигменты также отличаются или изменяется пропорция его пигментов. Тем не менее, гортензия уникальна еще и тем, что цвет создается только одним пигментом, дельфинидин-3-глюкозидом (который относится к семейству антоцианов, той же группе, которая окрашивает листья в красный цвет осенью и придает цвет ягодам). Таким образом, лежащая в основе химическая система в некотором смысле относительно проста.

Цвет дельфинидин-3-глюкозида, как и других антоцианов, является функцией его молекулярной структуры, которая определяет, какие длины волн света он поглощает. Эти молекулы состоят из центральной трехкольцевой углеродной цепи с одним кислородным замещением, называемого катионом флавилия при низком pH, с которым связаны различные сахара. Антоцианин теряет один или несколько ионов водорода при изменении pH среды, что изменяет его спектры поглощения.

То, что происходит на уровне пигмента внутри клетки, на самом деле является еще одним доказательством того, что pH почвы не напрямую отвечает за изменение цвета, а скорее является индикатором наличия ионов алюминия.Внутренний pH клетки остается постоянным как для красных, так и для синих чашелистиков. Катион флавилия имеет красный цвет и стабилен при низком pH, что противоположно общему цвету цветения в кислых условиях. Но в нейтральных условиях он превращается в пурпурную форму того, что называется хиноидным основанием , означает, что молекула потеряла ион водорода и перестроила свои двойные связи. При основных значениях pH образуется хиноидный основной анион с синей структурой при потере другого иона водорода и дальнейшей перегруппировке двойных связей в центральном дельфинидиновом компоненте пигмента.

С другой стороны, исследования показали, что есть способ стабилизировать этот синий хиноидный основной анион в кислой клеточной среде. Ионы алюминия образуют комплекс с обычно красным пигментом, как также показано на рисунке выше, для дельфиндин-3-глюкозида, что приводит к дополнительному посинению. И снова присутствие Al ³⁺ становится ключом к посинению чашелистиков гортензии — как на молекулярном уровне, так и в полевых условиях. Его присутствие устраняет необходимость в высоком уровне pH внутри клеток для создания синей структуры.

Чтобы установить точную природу комплекса Al ³⁺ -антоцианин, моя исследовательская группа провела исследования химического моделирования с использованием кислотного этанола в качестве растворителя. (Антоцианы реагируют с водой с образованием желтоватых или бесцветных структур, называемых халконами , , которые химически не ведут себя так же, как пигменты, поэтому воду нельзя легко использовать в качестве растворителя.) Мы добавили хлорид алюминия, который разрушается. в кислых условиях на ионы алюминия до постоянной концентрации дельфинидина или дельфинидин-3-глюкозида.(Заместитель сахара в ядре дельфинидина не оказал заметного влияния на цвет. Мы также повторили этот эксперимент с прямым экстрактом гортензии с аналогичными результатами.)

На приведенном выше рисунке показана серия образцов, в которых постоянно увеличивались количества Al ^{. 3+} добавляют к дельфинидину в растворителе. Цвет систематически меняется от красного к синему через различные оттенки пурпурного с увеличением Al ³⁺ . Когда-то синий цвет, интенсивность синих плато очень похожа на естественную систему; даже больше Al ³⁺ цвет не становится голубее.Мы использовали тип спектроскопии , , который в этом случае возбуждает молекулы видимым светом высокой энергии, поэтому они поглощают длину волны, характерную для их структуры. Эти данные позволяют определить механизм образования комплекса Al ³⁺ с дельфинидином. Пик на длине волны около 620 нанометров характерен для синего хиноидного основного аниона, структуры, образующей комплекс с алюминием. По мере увеличения количества Al ³⁺ интенсивность этого пика (или количество комплекса) увеличивается, но, в конце концов, выходит на плато.

Второй найденный нами пик на более низкой длине волны характерен для катиона флавилия. По мере увеличения количества Al ³⁺ его интенсивность имеет тенденцию к снижению, но положение пика постоянно смещается в сторону более высоких длин волн, пока он тоже не достигнет постоянного значения, то есть исходный красный цвет катиона флавилия переходит в Синий цвет. Таким образом, мы обнаружили два вклада в посинение раствора: ранее признанное образование синего хиноидного основного аниона в комплексе с Al ³⁺ и устойчивый переход красного катиона флавилия в синий.

Чтобы получить полную картину комплекса Al ³⁺ -дельфинидин, мы задумались, почему катион флавилия также претерпел изменение цвета. Мы собрали другие соответствующие доказательства, показывающие, что только около половины доступных молекул дельфинидина будет образовывать комплексы (и создавать структуры синего хиноидного основного аниона) с Al ³⁺ , независимо от того, сколько последнего было добавлено. Очевидно, каждый механизм производит половину конечного синего продукта. Такое поведение часто характерно для штабелирования , , когда две молекулы располагаются одна на другой, как два ломтика хлеба, но оказывается, что происходит сложнее, чем простая стопка.

Хиноидный основной анион Al ³⁺ -дельфинидина составляет первичный синий комплекс. Вторая часть комплекса, приводящая к усиленному посинению, представляет собой укладку катиона флавилия на этот первичный комплекс. Катион флавилия и хиноидный основной анион удерживаются вместе не только за счет электростатического притяжения, возникающего из-за их противоположных зарядов, но также, поскольку их циклические структуры схожи, электронные орбитали молекул могут выстраиваться для дальнейшей стабилизации.Таким образом, мы создали как химический механизм, так и модель посинения.

Обратите внимание, что Al ³⁺ служит якорем для этого комплекса, вероятно, прикрепленным к фосфатной сети внутри клеток чашелистиков, а не как центральный ион для комплекса. Действительно, мы обнаружили, что ион алюминия не является материалом для формирования цвета, только для его стабилизации, так что замена этого металла другими металлическими комплексообразующими агентами не должна изменять цвет. Наши тесты показали, что скандий (Sc ³⁺ , обычный заменитель Al ³⁺ ), галлий (Ga ³⁺ , в том же периодическом семействе, что и Al ³⁺ ), олово, молибден, уран , и ионы других металлов ведут себя аналогично дельфинидину и образуют синие комплексы, хотя и не так эффективно, как Al ³⁺ .То есть химический механизм посинения был таким же, но эффективность конкретных ионов металла в создании полученного сложенного комплекса не была.

Другие исследователи дополнительно охарактеризовали комплекс Al ³⁺ -дельфинидин и показали, что уложенный в стопку катион флавилия наклонен под углом по отношению к лежащему под ним хиноидному основному аниону. Естественно формирующийся комплекс внутри клеточной среды чашелистиков гортензии дополнительно укладывается и стабилизируется с другими сопигментами в системе.Такие сопигменты, вероятно, уникальная смесь, которая существует в каждом сорте, немного неверно названы, потому что они служат только для стабилизации синего комплекса и не влияют на цвет. Но в результате получается комплекс, скорее всего, в форме винтовой спирали, а не простой стопки.

Ключевым этапом воронения чашелистиков гортензии является введение Al ³⁺ в растение и транспортировка его к чашелистикам, но, как кажется, это тема гортензий, оказывается, что есть еще один шаг в процессе алюминиевый транспорт.Al ³⁺ подвижен в кислых почвенных условиях, и в ответ на его раздражение корни гортензии выделяют лимонную кислоту (C ₆ H ₈ O ₇ ). Следовательно, раствор цитрат-ионов (C ₆ H ₅ O ₇ ^3- ) ^{и лимонной кислоты образуется вокруг корней в относительных концентрациях, которые зависят от pH почвы. Затем Al 3+ образует стабильный комплекс с ионами цитрата, который абсорбируется корнями гортензии.Растение транспортирует Al 3+ в виде этого цитратного комплекса. Другие устойчивые к Al 3+ растения, такие как гречка и рожь, также выделяют простые органические кислоты для детоксикации алюминия. Фактически, такие стратегии становятся весьма важными при выращивании сельскохозяйственных культур, которые одновременно разводятся и генетически модифицированы для выживания в кислых почвах, богатых Al 3+ .}

Этот цитратный комплекс имеет решающее значение не только для включения Al ³⁺ в корни, но и для постоянной циркуляции Al ³⁺ по всему растению, как показано на рисунке справа.Чашелистики гортензии на самом деле не содержат Al ³⁺ , так как все листья гортензии имеют примерно такую ​​же концентрацию Al ³⁺ , что и чашелистики (но только чашелистики имеют правильные пигменты для взаимодействия с ионами). Такого поведения можно ожидать, поскольку чашелистики — это просто видоизмененные листья.

Фактически, можно изменить цвет гортензии, вообще не влияя на химический состав почвы. Нам удалось обойти необходимость ассимиляции Al ³⁺ через корни и последующего переноса в чашелистики, разработав спрей, который вводит Al ³⁺ непосредственно в чашелистики.Растворяя соответствующие количества Al ³⁺ в забуференном растворе цитрата и лимонной кислоты, мы изменили красные чашелистики на синие в течение нескольких дней, как показано на рисунке справа вверху. Этот результат является дополнительным доказательством того, что посинение зависит от присутствия Al ³⁺ в чашелистниках. Обратный спрей для замены синих чашелистиков обратно на красные оказался более сложной химической проблемой. Таким образом, однажды образованный комплекс Al ³⁺ -дельфинидин трудно разрушить внутри растения.

Процесс окраски
Новое исследование позволило разработать комплексную модель химического включения ионов алюминия (Al ³⁺ ) в гортензию, что приводит к посинению чашелистиков. Во-первых, растение требует кислой почвы, чтобы Al ³⁺ был как доступным, так и мобильным. В ответ на присутствие Al ³⁺ корни источают лимонную кислоту, что приводит к равновесию между лимонной кислотой и цитратом в почве ( a ). Последующее образование комплекса Al ³⁺ -цитрат позволяет включать детоксифицированный Al ³⁺ в корни и переносить его по всему кусту, включая чашелистики ( b ).При этом комплекс Al ³⁺ –цитрат перемещается в вакуоли клеток, где находится пигмент дельфинидин-3-глюкозид. Окраска происходит около верхней поверхности чашелистиков. В некотором смысле красный цвет является окраской пигмента по умолчанию из-за катиона флавилия дельфинидин-3-глюкозида. В клеточной среде чашелистика Al ³⁺ не только обменивает цитрат-ион на дельфинидин-3-глюкозид в своем комплексе, но также катализирует образование синего хиноидного основного аниона дельфинидин-3-глюкозида ( c ).Катион флавилия другого дельфинидин-3-глюкозида укладывается поверх этого комплекса и усиливает синюю окраску, тогда как Al ³⁺ закрепляет этот синий комплекс на фосфатных группах внутри вакуолей. Оттенки лавандового, пурпурного и пурпурного на чашелистиках имеют разные пропорции этих двух конечных элементов — красного и синего.

Иллюстрация Тома Данна.

На иллюстрации выше представлена ​​комплексная модель химического включения ионов алюминия в гортензию, что приводит к посинению чашелистиков.Легкость посинения чашелистиков гортензии зависит от относительных концентраций дельфинидин-3-глюкозида и Al ³⁺ , поскольку количество молекул Al ³⁺ должно быть в 3-10 раз больше, чем количество молекул. молекулы пигмента. Таким образом, чем менее интенсивно окрашивание, тем меньше концентрация пигмента и тем меньше требуется Al ³⁺ для достижения молекулярного избытка. Кроме того, не все гортензии одинаковы по способности выделять лимонную кислоту и включать в растения Al ³⁺ .

Посмотрите на химию цветов гортензии в действии:

Биохимия гортензий открывает возможность разработки новых цветов, которые являются одновременно интересными научными экспериментами и потенциально красивым дополнением к саду. Генетика конкретного сорта гортензии контролирует количество дельфинидин-3-глюкозида в чашелистниках. Это содержание варьируется от нуля для белых сортов до более 700 мкг дельфинидин-3-глюкозида на грамм свежего чашелистика у наиболее ярко окрашенных пород, как показано на рисунке ниже.Концентрация пигмента указывает на интенсивность окраски, от пастельной до яркой, а не на красный или синий цвет.

Сорта гортензии, которые цветут на старой древесине или на ростках предыдущего года, подвержены утрате цветения в течение всего вегетационного периода из-за холодной зимы или поздних заморозков, так как почки с прошлого года замерзают. Несколько новых сортов, в первую очередь популярные сорта Endless Summer, зацветают на новой древесине, росте текущего года, и будут цвести каждый год, независимо от погоды зимой или весной.Однако эти сорта обычно имеют более приглушенную окраску, чем другие сорта гортензии, по пока неясным причинам. Одним из направлений селекции и генной инженерии было создание похожих сортов с более яркой или более интенсивной окраской.

Добавление новых натуральных пигментов может дать цветение гортензии, которое также флуоресцирует ночью.

В качестве альтернативы мы попробовали химический подход для увеличения яркости цвета путем введения в растение ионов магния (Mg ²⁺ ), поскольку другие исследователи показали, что такой подход делает цвет винограда ярче, а также другие цветочные антоцианы — на основе цветения, хотя механизм остается неизвестным.Удивительно, но вместо усиления окраски чашелистиков гортензии мы смогли получить чашелистики красного, белого и синего цветов одновременно ( см. Рисунок ниже ) на некоторых сортах. Вопрос о том, почему и как это происходит, все еще остается открытым.

Но эти результаты вдохновили нас на вопрос, можно ли изменить химию гортензии для получения совершенно новых цветов. Гортензии не хватает пигмента, необходимого для образования желтых или оранжевых чашелистиков. Наша первоначальная стратегия производства этих цветов заключалась в замене Al ³⁺ каким-либо другим металлом, сначала с использованием растворов в лаборатории.Однако химический механизм, который мы обнаружили для посинения, показал, что такой подход может не работать, потому что алюминий на самом деле не влияет на синий цвет, а только действует как якорь для синей формы ядра дельфинидина. Поэтому мы не были удивлены, когда наши эксперименты с другими металлами, которые образовывали комплекс с дельфинидином, вызвали лишь незначительные различия в оттенках синего.

Но в другом случае случайности, во время попыток создать немного другой оттенок синего с помощью вливания иона молибдата (МоО ₄ ^2-) через срезанные стебли красных цветов чашелистики не стали синими. вроде как растворы, но пожелтели.Пожелтение происходило по другому механизму, чем посинение, наблюдаемое не на верхней поверхности, а на более светлой нижней поверхности чашелистиков. Соответственно, мы изменили стратегию и начали с белого цветка гортензии, чтобы добиться желтого цвета. Мы предполагаем, что обычно бесцветный MoO ₄ ^2- связывается с теми же фосфатными группами, которые обычно связывают Al ³⁺ , создавая желтое фосфомолибдатное соединение, которое застревает на нижней поверхности чашелистиков по причинам, которые мы все еще пытаемся определить.

Подобно тому, как некоторые сорта гортензии лучше «голубее», чем другие, похоже, что способность чашелистиков к пожелтению также является функцией сорта. Такое пожелтение, как показано на рисунке выше, до сих пор было успешным только при вливании и опрыскивании срезанных стеблей. Введение иона молибдата в куст гортензии через почву оказалось токсичным для растения, но продолжаются долгосрочные эксперименты, в ходе которых гортензии подвергаются воздействию очень низких концентраций MoO ₄ ^2- в почве для создания жизнеспособного растения. с красивыми, сильно желтыми чашелистиками.

Еще одним результатом наших исследований является получение уникальных красно-синих рисунков на чашелистиках гортензии путем контролируемой диффузии алюминия через срезанные стебли и путем прямого распыления на цветы. В то время как введение Al ³⁺ через корни всегда приводило к относительно однородному распределению синего цвета в чашелистниках, быстрое проникновение алюминия в первоначально красные чашелистики быстро генерировало необычные и новые образцы красного и синего цветов.

Еще многое предстоит узнать о естественных изменениях цвета цветков гортензии.Ближе к концу вегетационного периода чашелистики некоторых растений переворачиваются и меняют цвет с синего на красный, хотя в них сохраняется то же содержание алюминия. Причина такой трансформации пока неизвестна. Возможное объяснение состоит в том, что действующий антоциан изменяет свой состав, возможно, с дельфинидин-3-глюкозида на цианидин-3-глюкозид, что требует гораздо большего избытка алюминия для стабилизации синего комплекса.

Последний пример нашего текущего исследования окраски гортензии касается цветков и листьев гортензии с дубовыми листьями, H.Кверкифолия . Зеленые листья этой гортензии осенью становятся красными, так же как и цветение, от белого к красному, с возрастающей интенсивностью со временем. Такие соцветия и листья не становятся синими в присутствии Al ³⁺ , как для чашелистиков H. macrophylla , вероятно, опять же из-за различий в типах и уровнях антоцианов. Но мы надеемся, что благодаря дополнительным исследованиям мы сможем получить ярко-синие листья гортензии с дубовыми листьями цвета «смурф» в осенние месяцы. Мы представляем себе клумбы гортензий с синими листьями, чтобы дополнить осенний спектр красных и золотых цветов других кустарников и деревьев.

В будущем мы планируем изучить возможность введения совершенно новых природных пигментов, а не только других металлов, от различных цветов до чашелистиков гортензии. Возможно, мы сможем достичь этого результата с помощью спрея, чтобы локализовать желаемые изменения — такие, чтобы изменения были постоянными для выборочного цветения, не затрагивая соседние растения и цветы. Мы представляем не только изменение цвета, но и управление другими свойствами, такими как флуоресценция, чтобы можно было добиться цветения гортензии, которое светится и ночью.Например, мы изучаем перенос флуоресцентного пигмента бетаксантина с желтых цветов ночных цветков четырехчасового ( Mirabilis jalapa ) и портулака на цветы гортензии. Добавление определенных ионов металлов, таких как ионы редкоземельных элементов, к пигменту бетаксантина, кажется, позволяет точно настроить желаемый флуоресцентный оттенок.

Кажется, что когда дело доходит до цветов гортензии, всегда есть еще больше химических загадок, ожидающих решения. А изучение окраски цветков гортензии показывает, что ионы металлов, а также pH играют ключевую роль в создании дизайнерских цветов для цветов.Хотя такая химическая обработка этих цветов использовалась недостаточно в прошлом, этот метод может представлять собой плодотворный подход для создания новых цветочных цветов в будущем.

• Дирр, Майкл А. 2004. Гортензия для американских садов. Портленд, Орегон: Timber Press.
• Шрайбер, Х. Д., К. М. Ларивьер и Р. П. Ходжес. 2012. Выращивание гортензии с желтыми цветками с помощью химических манипуляций. The Cut Flower Quarterly 24 (4): 18–20.
• Шрайбер, Х.Д., А. Х. Джонс, К. М. Ларивьер, К. М. Мэйхью и Дж. Б. Каин. 2011. Роль алюминия в изменении цвета с красного на синий у Hydrangea macrophylla sepals. BioMetals 24: 1005–1015.
• • Шрайбер, Х. Д., А. М. Свинк и Т. Д. Годси. 2010. Химический механизм комплексообразования Al ³⁺ с дельфинидином: модель воронения чашелистиков гортензии. Журнал неорганической биохимии 104: 732–739.
  • Шрайбер, Х.Д., С. Э. Уэйд, К. М. Мэйхью и Дж. А. Кобб. 2011. Характеристика сортов Hydrangea macrophylla по содержанию антоцианов в их чашелистиках. Журнал экологического садоводства 29: 131–136.

Как ГМ петуния попала в регулярные программы разведения?

ГМ-петунии в настоящее время широко обсуждаются в Европе и США. Теперь, когда разновидности сняты с продажи, а селекционеры оранжевых петуний получили приказ от Нидерландской инспекции по окружающей среде и транспорту (ILT) показать историю их скрещивания, все, похоже, указывает на «непреднамеренный ГМО».По крайней мере, об этом заявляет Plantum, голландская ассоциация производителей материалов для репродукции растений, основываясь на интересном предположении. Тиджс Саймонс, политический директор ассоциации, поясняет.

«В 1987 году петуния была генетически модифицирована», — говорит Саймонс. «Участвовало несколько разных племенных компаний. В то время они были очень взволнованы. Однако 1987 год — это не 2017 год. Сейчас никто не хочет связываться с этим методом, или, по крайней мере, они довольно сдержанны. По этой причине эти компании и учреждения уничтожили все материалы.«

Или они? Вот в чем дело». Оранжевые петунии поступили в продажу, поэтому нельзя исключать, что использованный материал произошел из материала 1987 года. Возможно, что кто-то — где бы то ни было в мире — кто не был осведомлен о программе ГМО, был очень взволнован оранжевой петунией и начал разведение, используя этот ГМ-материал, предполагая, что он не был уничтожен ». Раймунд Шнекинг из немецкой селекционной и племенной компании Volmary придерживается аналогичной теории.«Некоторые селекционеры здесь, в Германии, считают, что нелегальный ГМ-сорт возник в результате испытаний, проведенных в 1990 году Институтом Макса Планка в Кельне», — говорит Шнекинг. «В этом институте, вероятно, сделали какие-то преобразования с генами растений, которые были разрешены при условии, что они будут впоследствии уничтожены. Возможно, это было сделано неправильно, что делает это секретным вопросом. Однако мы увидим … расследования все еще продолжаются «.

Неестественный цвет
Если трансгенный растительный материал был коммерциализирован незаконно, и никто об этом не знает, как заводчики могут предположить, что этот материал нельзя использовать? Они могут использовать материал друг друга для создания новых разновидностей.Однако возникает вопрос: а как насчет утверждения, что оранжевый цвет не является естественным цветом петуний (как ранее было заявлено исследователем Evira)?

В связи с этим утверждением интересно отметить, что всего несколько оранжевых петуний, протестированных голландским институтом RIKILT, были генетически модифицированы. Вдобавок ко всему, «рынок полон разных« неестественных »цветов», — говорит Ричард Петри из Selecta One. Эта компания является одним из селекционеров, в ассортименте которых был один из ГМ-сортов, перечисленных Evira.«Работа селекционеров заключается в создании новых окрасов внутри одной и той же группы видов. Посмотрите на Calibrachoa, Pelargonium… Эти окрасы и узоры не встречаются в природе. Тем не менее, они были получены в результате традиционных методов разведения, путем скрещивания и отбора».

Другие разновидности
Возможно ли, что на рынке появятся другие ГМ-растения или ГМ-цветы? «Понятия не имею», — говорит Ричард. «Мы протестировали наш ассортимент петуний в сторонних сертифицированных лабораториях, и пораженная зародышевая плазма была извлечена и уничтожена.Наш ассортимент петуний теперь на 100% свободен от ГМО ».

Ричард также подчеркивает, что нужно понимать, что трансгенетические методы не очень широко применяются в науке на декоративных культурах, поскольку их практическое применение не так просто». «Легкая» культура для генетической модификации, другие культуры — нет. Кроме того, нет необходимости генетически модифицировать урожай для создания новых цветов или форм. Наш Night Sky, например, имеет новый цветовой узор и был выведен традиционными методами разведения.

Саймонс добавляет, что тот факт, что этот материал присутствует на рынке в течение нескольких лет (и, если его подозрения верны, несколько десятилетий), может быть связан с самой отраслью декоративных украшений. «Эта отрасль более фрагментирована, чем отрасль овощей. , позволяя неправильно полученному материалу обрести собственную жизнь, а источник труднее отследить ».

Программа селекции декоративных растений | Колледж сельскохозяйственных наук

Выпуски культур

2014

• Ribes sanguineum «Орегонская снежинка» PPAF

Рецензируемые статьи журнала

2015

2014

• Ротлейтнер, Дж.J., R.N. Контрерас , В.О. Стоквелл, Дж. Оуэн-младший, 2014 г. Проверка Кизильник на устойчивость к бактериальному ожогу путем искусственной инокуляции. HortScience 49 (12): 1480-1485.
• Контрерас, Р. , Дж. М. Рутер и Д. А. Knauft. 2014. Цвет, плоды и цвет черешка американской красавицы ( Callicarpa americana L.) контролируются одним геном с тремя аллелями. HortScience 49 (4): 422-424. (Обложка HortScience)

2013

• Шварц, Б.М., р. Контрерас , К. Харрис-Шульц, Д. Хекарт, Дж.Б. Пик и П.Л. Раймер. 2013. Открытие и характеристика триплоидного морского паспала торфяного типа. HortScience 48 (12): 1424-1427.
• Контрерас, Р. , J.M. Ruter, J.S. Оуэн-младший, А. Хеог. 2013. Хлорофилл, каротиноид и оценка визуальной окраски японского кедра, выращенного на юго-востоке США. HortScience 48 (12): 1452-1456.
• Шварц, Б.М., К.Р. Харрис-Шульц, Р.Н. Контрерас , К.С. Ханс, W.W. Ханна и С. Милла-Льюис. 2013. Создание искусственных триплоидных и тетраплоидных сороконожек с использованием колхицина и селекции. Intl. Turfgrass Soc. Res. J. 12: 327-334.
• Контрерас, Р. , J.S. Оуэн, W.W. Ханна и Б. Шварц. 2013. Оценка семи комплексных Pennisetum spp. гибриды для контейнерных и ландшафтных характеристик на Тихоокеанском Северо-Западе. HortTechnology 23 (4): 525-528.
• Ландгрен, К., Дж. Оуэн и Р. Контрерас . 2013. Оценка удобрения почвы и листьев Abies nordmanniana при выращивании в контейнерах и на полях. Скандинавский J. For. Res. http://dx.doi.org/10.1080/02827581.2012.762939
• Контрерас, Р. , R. Golembiewski, J. Velez. 2013. Связаны ли стили обучения, учебные привычки и успеваемость у учащихся, занимающихся идентификацией древесных растений? HortTechnology 23 (1): 130-133.
• Шварц, Б.М., К. Харрис-Шульц, К.С. Ханс, R.N. Contreras и S.A. Jackson. 2013. Создание гексаплоидных и октаплоидных зойсиграсс с колхицином и разведение. Crop Science 53: 2218-2224.

2012

• Vining, K.J., R.N. Контрерас , М. Раник и С.Х. Штраус. 2012. Генетические методы снижения инвазивности древесных декоративных растений: потребности и возможности исследований. HortScience 47 (9): 1210-1216.
• Контрерас, Р. 2012. Простая техника удвоения хромосом эффективна для трех видов Cupressaceae. HortScience 47 (6): 712-714.
• Контрерас, Р. , Дж. М. Рутер, Дж. Коннер, Ю. Зенг и П. Озиас-Акинс. 2012. Подтверждение гибридности с помощью GISH и определение числа копий 18S рДНК с помощью FISH у межвидовых гибридов F1 Tecoma (Bignoniaceae). Геном 55 (6): 437-445. (DOI: 10.1139 / g2012-030)

2011

2010

2009

2008

• Контрерас, Р.N. и T.G. Ранни. 2008. Новые возможности по разведению ароматных рододендронов. J. Amer. Rhododendron Soc. 62 (4): 201-202.

2007

Материалы конференции

Латтье, J.D. и R.N. Контрерас. 2014. Исследования гибридизации сирени ( Syringa L.). Proc. 59-я Энн. SNA Res. Конф. 59: 229-234.

Контрерас, Р. 2014.Селекция декоративных растений в Университете штата Орегон. Объединенные материалы Международного общества пропагандистов растений 63.

Контрерас, Р. , Дж. Ротлейтнер и В. Стоквелл. 2014. Селекция на устойчивость к бактериальному ожогу и стерильность в кизильнике . Материалы 13-го ^{-го международного семинара} по ожогам. Acta Hort. 1056: 221-223.

Контрерас, Р.N., М. Фриддл и Дж. Д. Латтье. 2013. Относительные уровни плодородия и плоидности отобранных сортов роз шарон. Proc. 58-я Ann. SNA Res. Конф. 58: 232-236.

Rothleutner, J.J., R.N. Контрерас и В. Стоквелл. 2012. Оценка устойчивости к бактериальному ожогу 31 вида Кизильник . Proc. 57 ^th Ann. SNA Res. Конф. 57: 276-278.

Контрерас, Р. и Дж. М. Рутер. 2010. Индуцированная полиплоидия японского кедра.Proc. 55-я Ann. SNA Res. Конф. 55: 25-29.

Контрерас, Р. и Дж. М. Рутер. 2008. Предварительные попытки вызвать полиплоидию у Cryptomeria japonica . Proc. 53 ^rd Ann. SNA Res. Конф. 53: 159-161.

Контрерас, Р. и Дж. М. Рутер. 2007 г. Новый вид Callicarpa с потенциалом к ​​размножению. Proc. 52 ^nd Ann. SNA Res. Конф. 52: 327-329.

Контрерас, Р. , Т.Дж. Ранни, С.П. Таллури, С.Р. Милла. 2005. Использование молекулярных маркеров для исследования происхождения гибридов азалеодендронов. 2005. Proc. 50 ^th Ann. SNA Res. Конф. 50: 632-635.

Контрерас, Р. и Т. Ранни. 2004. Новые возможности селекции аллополиплоидных азалеодендронов. Proc. 49 ^th Ann. SNA Res. Конф. 49: 552-554.

Аннотации и плакаты

Латтье, J.D. и R.N.Контрерас . 2014. Колориметрическое фенотипирование тетраплоидного потомства с неполным преобладанием окраски цветков. Конференция независимых селекционеров. Гранд-Рапид, Мичиган

Ширер-Латтье, К. и Р.Н. Контрерас . 2014. Ненаправленный мутагенез Galtonia candicans путем воздействия на семена EMS. Конференция независимых селекционеров. Гранд-Рапид, Мичиган, 30 октября — 2 ноября 2014 г.

Контрерас, Р. и Л.Meneghelli. 2013. Удвоение хромосом in vitro Prunus laurocerasus ‘Otto Luyken’. Proc. 109 ^th Ann. Амер. Soc. Hort. Sci. Res. Конф. HortScience (Принято) (Abstr.)

Schwartz, B.M., R.N. Contreras, W.W. Ханна и С.А.Джексон. 2013. Управление хромосомным числом Zoysiagrass. ASA-CSSA-SSSA Abstracts 2013. (Abstr.)

Schwartz, B.M., R.N. Контрерас , К. Харрис-Шульц, Дж.Б. Пик и П.Л. Раймер.2012. Идентификация или создание предполагаемого триплоидного морского побережья Paspalum. ASA-CSSA-SSSA Abstracts 2012. (Abstr.)

Ротлейтнер, Дж. Дж. и R.N. Контрерас . 2012. Различная устойчивость к бактериальному ожогу среди 31 вида кизильника . Proc. 109 ^th Ann. Амер. Soc. Hort. Sci. Res. Конф. HortScience 47 (9): S366 (Abstr.)

Эйнхорн, Т., Жибо, Д., Контрерас, Р. и Уайтинг М. 2012. Полиплоидия клеток плодов черешни.Proc. 109 ^th Ann. Амер. Soc. Hort. Sci. Res. Конф. HortScience 47 (9): S387 (Abstr.)

Гибо Д., Р. Контрерас , Т. Эйнхорн и М. Уайтинг. 2011. Урожайность влияет на размер, но не на количество или полиплоидность клеток в плоде черешни. Садоводческая ассоциация штата Вашингтон 107 ^{-е ежегодное собрание} , Уэнатчи, Вашингтон, 5-7 декабря 2011 г.

Контрерас, Р. , Дж. М. Рутер, Дж. Коннер, Ю. Зенг и П. Озиас-Акинс.2011. Межвидовая гибридизация в Tecoma Juss. (Bignoniaceae): Подтверждение гибридности с использованием GISH и морфологии. HortScience 46 (9): S320. (Тезисы)

Ротлейтнер, Дж. Дж. и R.N. Контрерас . 2011. Оценка размера генома Cotoneaster spp. HortScience 46 (9): S386 (Abstr.)

Шварц, Б., К. Харрис, R.N. Contreras, и W. Hanna. 2010. Колхицин-индуцированная тетраплоидия сороконожки. ASA-CSSA-SSSA Abstracts 2010 (в печати).(Тезисы)

Контрерас, Р. 2010. Селекционные методы снижения инвазивного потенциала саженцев. HortScience 45 (8): S29 (Abstr.)

Контрерас, Р. и Джон М. Рутер. 2010. Цвет плода американской красавицы контролируется одним геном. HortScience 45 (8): S280 (Абстракция)

Контрерас, Р. и Джон М. Рутер. 2009. Полиплоидия, индуцированная оризалином, у гибрида Hibiscus acetosella x H.radiatus (Malvaceae) демонстрирует пониженную плодовитость и измененную морфологию. Proc. 106 ^th Ann. Амер. Soc. Hort. Sci. Res. Конф. HortScience 44 (4): 1177.

Контрерас, Р. и Джон М. Рутер. 2008. Оценка Callicarpa spp. для декоративного потенциала. Proc. 105 ^th Ann. Амер. Soc. Hort. Sci. Res. Конф. HortScience 43 (4): 1266.

Контрерас, Р. и Томас Г. Ранни. 2006. Репродуктивное поведение диплоидных и аллотетраплоидных азалеодендронов.Proc. 66 ^th Ann. SR-ASHS Res. Конф. HortScience 40 (3): 497-498.

Торговые публикации

Ширер Латтье, К. и Р.Н. Контрерас . 2015. Разведение пенстемонов в долине Уилламетт: урок гибкости. Бюллетень Американского общества пестемонов (принято).

Контрерас, Р. и J.D. Lattier. 2014. Улучшение садовой классики. Digger, август: 47-50.

Контрерас, Р.Н. и М. Хорн. 2014. Селекция для улучшения продуктивности сада Penstemon в долине Уилламетт: ранние стадии. Бюллетень Американского общества пестемонов 73: 68-72.

Контрерас, Р. и Г. МакАнинч. 2013. Отказ от запрета: новые сорта Buddleja получают исключение в соответствии с поправкой ODA. Digger, октябрь: 33-36.

Контрерас, Р. и Т. Райнхарт. 2012. Экспресс-путь к совершенству. Digger, август: 47-50.

Ротлейтнер, Дж. Дж. и R.N. Контрерас . 2012. Празднование кизильника. Digger, январь: 33-36.

Контрерас, Р. и Дж. Оуэн. 2011. Экономика воды. Digger, август: 139–144.

Contreras, R.N. 2011. Воспитан для успеха. Digger March: 41-45.

Contreras, R.N. 2010. Преодоление разрыва: новое партнерство между Университетом штата Орегон и LPDC, направленное на дальнейшее развитие сорта.Новости ландшафтных растений

Контрерас, Р.