Центри походження плодових культур

 

Центри походження культурних рослин – це вогнища їх формотворення і розселення. Значна частина культурних плодових рослин тісно пов’язана з передгірними і гірськими районами Передньої та Середньої Азії, Індостаном, Східною та Південно-Східною Азією та Середземномор’ям. Частина культурних форм походить з Північної та Південної Америки. Для того щоб грамотно підібрати вихідні форми для селекційної роботи необхідно знати видове розмаїття і знати походження цих форм. Використання дикорослих видів дозволяє створювати сорти з особливими ознаками, високою стійкістю до патогенів, високо адаптивні форми за посухостійкістю, морозо- та зимостійкістю, високою якістю плодів, лежкістю, врожайністю. Вчення про центри походження культурних рослин розробив російський вчений М.І. Вавилов. За ним існує 7 основних центрів походження:

1. Південноазіатський тропічний (сюди входить тропічна Індія, Індокитай, південний тропічний Китай, південна частина Тайваню, південні Японські та інші острови Південно-Східної Азії, південь півострова Корея).

2. Східно-Азіатський (помірна та субтропічна зона Китаю, північна частина Тайваню, більша частина Кореї та Японії).

3. Південно-Західно-Азіатський центр ділять на вогнища: а) Кавказький; б) Передньо-Азіатський: Мала Азія, Іран, Афганістан, Середня Азія; в) Північно-Західно-Індійський (крім Пенджабу і прилягаючих до нього провінцій Північної Індії).

4. Середземноморський.

5. Абіссинський.

6. Центральноамериканський з вогнищами: а) Гірський південно-мексиканський; б) Центральноамериканський; в) Вест-Індійський острівний.

7. Андійський. Сюди входять вогнища: а) власне Андійський в гірських районах Перу, Болівії і Еквадору; б) Чилоанський (Чилі та острів Чилое); в) Баготанський (Східна Колумбія).

 

 

Рис. 1. Центри походження культурних рослин:

1 – Центральноамериканський; 2 – Південноамериканський; 3 – Середземноморський; 4 – Передньоазіатський; 5 – Аббісинський; 6 – Середньоазіатський; 7 – Індостанський; 8 – Східноазіатський

(за П.М. Жуковським, Є.М. Синською та А.І. Купцовим).

 

Вчення М.І. Вавиловапродовжив і розвинув П.М. Жуковський. Він вніс зміни в назви і межі та встановив нові вогнища походження та формотворення культурних плодових рослин і вже з а П. М. Жуковським їхіснує дванадцять:

1. Китайсько-Японський. Звідси походять культурні види груші, сливи, абрикоса, персика, вишні, актинідії, деякі горіхоплідні. Цей генетичний центр є первинним в походженні всіх найважливіших видів плодових і ягідних культур і вирізняється найбільшим видовим розмаїттям, оскільки Китай – найдавніший центр виникнення сортів плодових культур. Завдяки інтродукції в інші регіони китайські сорти вплинули на формування місцевих сортиментів багатьох культур, зокрема, в країнах Центральної і Передньої Азії, Закавказзі, а пізніше Європи і Північної Америки.

Східна Азія багата дикорослими видами плодових і ягідних рослин, які тільки почали вводити в культуру і використовувати в селекції. З плодових рослин це горобина, черемха, глід, з ягідних – сибірські види смородини, жимолость, види роду Vaccinium L. лохина (голубіка), чорниця, костяниця (краснюка), та інші. Перспективними для селекції стали види роду Actinidia та Schizandra. Так селекційна робота з актинідією китайською (Actinidia chinensis Plank) в Новій Зеландії, дала відмінні великоплідні сорти нової культури, названої ківі, з масою плоду до 80-100 грамів. Зараз ківі розповсюджене в країнах з помірним субтропічним кліматом Європи, Азії та Америки. Залучені в селекцію й інші види актинидії – A. arguta Mig., A.purpurea Rehd. і A. colomicta Maxim., створені на їх основі сорти зимостійкіші від вихідних видів.

2. Індонезійсько-Індокитайський – генетичний центр багатьох субтропічних і тропічних культур, зокрема таких, як літчі, рамбутан, дуріан, чай, мускатний горіх.

3. Австралійський дав людствумакадамію – яку вважають видом, що має найсмачніші горіхи, та інші.

4. Індостанський став центром формотворенняманго, банана, чаю, лимона, апельсина та окремих видів мандарина.

5. Середньоазіатський. Тут проходили формотворення яблуня, груша, абрикос, слива, персик, вишня, мигдаль, горіхоплідні, виноград та інші.

В цьому регіоні виділяють власне середньоазіатський та південно-західно-азіатський, що різняться кліматичними умовами. Перший виділяється сухим і жарким кліматом, який вимагає пристосування видів плодових і ягідних рослин на межі можливого. Звідси походять теплолюбні, жаростійкі та посухостійкі види. Зокрема, види мигдалю: бухарський (Amygdalus bucharica Korsh.), волотистий (A. scoparia Spach.), колючий (A. spinosissima Bge.).

Крім цього, там сформувалися види волоського горіха, та фісташка. У створенні місцевого сортименту яблуні брали участь середньоазіатські види: Сіверса (Mаlus sieversii (Ledeb.) Roem.) і туркменська (М. turkmenorum Juz.). Такі високо-адаптивні види як алича, волоський горіх, ожина, антипка охоплюють і частину Передньої Азії. Особливу цінність мають ксеромезофітні середньоазіатські види груші: (Регеля (Pyrus regelii Rehd.), бухарська (P. bucharica Litv.), туркменська (P. turcomanica Maleev) та мікровишні (простягнута – Microcerasus prostrata (Labill.) Roem., дрібноплідна – M. microcarpa (C.A. Mey) Erem et Juschev, Бліновського – M. incana var. blinovskii (Totsh.) Erem. et Juschev.

Для селекції в північніших регіонах представляють інтерес зимостійкі форми з гірських районів Середньої Азії і стійкі види: луізеанія в’язолиста (Louseania ulmifolia (Franch.) Roem.) і черешкова (L. pedunculata (Pall.) Erem. et Juschev), мигдаль Петунникова (A.petunnicovii Letv.), а також тянь-шанський дикорослий абрикос (Armeniaca vulgaris Lam.).

У Середній Азії склався вторинний генетичний центр для деяких видів, зокрема, за участю місцевих дикорослих форм та видів абрикоса і персика, які заселилися зі Східної Азії, сформувалися унікальні сортименти. Тут виникли кращі сорти абрикоса для виготовлення сухофруктів, сформувався підвид персика – дзвіночково-квітковий (Persica vulgaris subsp. companuliflorae Kiab.). Сорти персиків іранського походження широко використовують в селекції сучасних сортів цієї культури.

Дикоросла флора Середньої Азії багата перспективними для введення в культуру дикорослими видами плодових і ягідних культур, зокрема видами глоду (особливий інтерес представляє понтійський – Grataegus pontica С. Koch), барбарису, ірги, горобини, шипшини, обліпихи, смородини.

6. Передньоазіатський. Тут проходили формотворення яблуня, груша, айва, слива, абрикос, мигдаль інжир, алича, гранат, волоський горіх, каштан, а також малина та ожина. Багато цінних, навіть унікальних ознак дикорослих видів цього регіону успадкували місцеві сорти. Тут перспективним є пошук вихідного матеріалу для селекції на імунітет, адаптивність, на високий вміст біоактивних речовин. Великі перспективи мають місцеві форми для селекції зимостійких та карликових підщеп.

7. Середземноморський – вторинний центр формотворення винограду, черешні, інжиру.

8. Африканський (включає в свої межі абіссинський центр за М.І. Вавиловим) Звідси поширилися кава, фінікова пальма, абіссинський банан.

9. Європейсько-Сибірський. Вторинний центр формотворення яблуні, груші, черешні, винограду, та первинний вишні, малини, смородини). В цьому генетичному центрі широко поширені дикорослі види плодових рослин, пов’язані з Кавказьким походженням. У різних регіонах європейсько-сибірського генетичного центру за участю місцевих дикорослих видів склалися оригінальні сортименти плодових і ягідних рослин. Із зимостійких видів найцінніші для селекції яблуня сибірська ягідна, або сибірка (Malus baccata (L.) Borkh.), груша усурійська (Pyrus ussuriensis Maxim.), слива усурійська (Prunus salicina subsp. mandschurica (Skvortz.) Erem.), абрикос сибірський (Armeniaca sibirica Pers.), абрикос маньчжурський (A. mandschurica (Maxim.) Skvorz.), персик Давида (Persica davidiana Сап.), види мікровишень: повстяна (Сerasus tomentosa (Thunb.) Erem. et Juschev) і залозиста (С. glandulosa (Thunb.) Roem.); види вишні: Маака (Cerasus maackii (Rupr.) Erem. et Simag.), сахалінська (С. sachalinensis (Fr. Schmidt) Komar. et Klob.-AHs), курильська (С. kurilensis (Miyabe) Kaban. et Vorobyev); види смородини: малоквіткова (Ribes panciflorum Turcz.), ключова (R.fontaneum Boczkar.), жимолость камчатська (Lanicera kamtschatica (Sevast.) Pojark.), актинидія коломікта (Actinidia colomicta Maxim.) і аргута (A. arguta Mig.), лимонник китайський (Schizandra chinensis (Turoz.) Bail.) і ін.

10. Середньо-Американський (Мексика, Гватемала, Коста-Ріка, Гондурас, Панама). Звідси походять папайя, авокадо, саподилла, какао, ваніль, анакардіум та ін.

11. Південно-Американський: а) Андійський (формо-творення суниці, пахучого перецю) та б)Бразилійсько-Парагвайський (каучукове дерево, какао, ананас, фейхоа та ін.).

12. Північно-Американський. Тут формувалися виноград, слива, вишня, смородина, аґрус, суниця, деякі горіхоплідні. Оскільки на більшій частині території зони помірного клімату Північної Америки ніколи не існували стародавні землеробські цивілізації, то формотворення культурних видів під впливом людини практично не відбувалося. Винятками є види – черемха Капулі (Padus capuli Cav.) та культурна форма черемхи (P. serotina Agardh).

У процесі заселення Північної Америки вихідцями з Європи створювався місцевий сортимент, причому двома шляхами: акліматизацією сортів традиційних плодових і ягідних рослин Старого Світу і введенням в культуру місцевих дикорослих видів. Обидва шляхи виявилися плідними і дозволили створити оригінальний і багатий сортимент.

Джерелом вихідних форм для селекції стали дикорослі види горіха пекана (Carya olivaeformis Wut.), чорної малини (Rubus occidentalis L.), лохини високої (Vaccinium carymbosum L.), журавлини великоплідної (Oxycoccus macrocarpus Ait.), мікровишні низької (Бессейї) (Сerasus pumila (L.) Erem et Juschev), черемхи вірджинської (Padus virginiana (L.) Mill.), аронії чорноплідної (Aronia melanocarpa Ell.), бузини канадської чорної (Sambucus canadensis L.), ірги канадської (Amelanchier canadensis Med.).

Цікавими для селекції стають північноамериканські види: яблуня айовська (Malus joensis (Wood.) Britt.), яблуня вузьколиста (М. angustifolia (Ait.) Michx.), яблуня вінцева (М. coronaria (L.) Mill.), сливи: американська (Prunus americana Marsh.), Мансона (Р. munsoniana Wigh. er Hedr.), морська (P. maritima Marsh.); паделлус пенсільванський (Padellus pensilvanica (L.) Erem. et Juschev), суниця вірджинська (Fragaria virginiana Duch.), види аґрусу: Дугласа (Grossularia divaricata (Dougl.) Cev. er Britt.), слабошипуватий (G. hirtella (Mich.) Spach); смородини: американська (Ribes americanum Mill), золота (R. aureum Turcz.), запашна (R. odoratum Wendl.); горіх чорний (Juglans nigra L.).

Для багатьох американських видів характерними є висока адаптивність та зимостійкість, тривалий період зимового спокою та пізнє цвітіння, слаборослість. Але у дикорослій флорі Північної Америки відсутні види таких важливих плодових рослин, як груша, персик, абрикос та вишня.

М.І. Вавилов, а за ним П.М. Жуковський підкреслювали існування та велике значення для селекції плодових ендемічних мікроцентрів дикорослих видів, які генетично близькі культурним видам. Такі мікроцентри є на всіх островах і континентах.

Вторинні генетичні центри. У формуванні розмаїття форм плодових та ягідних рослин величезну роль грають вторинні центри походження. Види, що потрапляли в процесі розселення в невластиві для їхньої батьківщини умови, далеко не завжди сприятливі, активізували процес формоутворення за рахунок потенціалу мінливості, у тому числі й позитивних трансгресій.

У процесі розселення видів в нові умови йде активне формотворення й пристосування нових форм до відповідних геобіоценозів. Під впливом добору, що ведеться часто в нетрадиційних напрямах, розкривається генетичний потенціал інтродуцентів. Прискоренню та посиленню формоутворення сприяє гібридизація з місцевими спорідненими формами. Потрапляючи в регіони із сприятливішими ґрунтово-кліматичними умовами та високим рівнем культури землеробства, за рахунок поліпшення умов зростання форми з інших регіонів швидше удосконалюються. Створюється вторинний генетичний центр походження форм і сортів.

Так, інтродукований з Китаю персик в умови Ірану та Середньої Азії дав нові форми (сортотипи: інжирні персики та нектарини). Відбір на тлі особливостей клімату та культивування, а також міжвидова гібридизація з мигдалем, аличею, абрикосом, китайською сливою також відіграли свою роль. Велику розмаїтість форм персика в першу чергу спричинила інтрогресивна гібридизації з цими видами, в результаті виникли оригінальні форми з жовтим і червоним м'якушем плодів, з солодким ядром насіння, дзвіночко-подібною квіткою.

А переселення абрикоса до Європи привело до формування екологічно особливого сортотипу європейського абрикоса, який відрізняється від інших сортотипів само-плідністю, високою ароматичністю плодів, велико-плідністю, стійкістю до хвороб. В Європі з’явився самостійний вторинний генетичний центр самоплідних сортів вишні, сливи, зокрема, ендемічний вид сливи – слива альпійська (Prunus brigantiaca Vill.) – мірабелі. Це природний гібрид аличі (P. cerasifera Ehrh.), яка походить з Південної Європи, і сливи західної (P. subcordata Benth.) – північноамериканського виду. Прикладом продуктивного відбору в європейському вторинному центрі походження стали створені тут сорти яблуні та груші. За якістю плодів кращі сорти цих культур досягли в Європі досконалості, а перенесення їх до Північної Америки і відбору в тутешніх умовах привели до виникнення нових видатних сортів.

У вторинних генетичних центрах деякі плодові рослини можуть не зберегтися через низьку адаптивність, але, в результаті інтенсивної гібридизації з місцевими видами, можуть дати початок новим цінним плодовим рослинам. Так, китайська слива, перенесена разом з персиком і абрикосом з Китаю до Ірану та Закавказзя, не стала тут самостійною плодовою культурою, але взяла участь у формотворенні аличі, як плодової культури, відігравши важливу роль у формуванні нового виду селекційним шляхом.

У нових умовах види різного походження можуть схрещуватися і давати початок новим видам. Так, у Європі в результаті схрещування північноамериканського виду суниці вірджинської (F. virginiana Duch.) і південноамериканського виду суниці чилійської (F. chiloensis Duch.) виникла суниця ананасна (Fragaria ananassa Duch.).

Перенесення плодових рослин в нові регіони до тепер проходить активно і сприяє виникненню нових вторинних генетичних центрів, де вірогідність виникнення оригінальних форм більша, ніж в традиційних місцях зростання окремих плодових і ягідних культур. Прикладом можуть служить американські сорти китайських слив, нові сорти яблуні, виведені в Японії, Новій Зеландії, Австралії, культура актинідії китайської (ківі) в Новій Зеландії.

Контрольні питання

1. Що таке центри походження культурних рослин?

2. Назвіть основні – первинні центри походження культурних рослин.

3. Назвіть вченого, який розробив вчення про центри походження культурних рослин.

4. Назвіть вченого, який продовжив розвивати вчення про центри походження культурних рослин?

5. Що таке вторинні генетичні центри походження культурних рослин?