Канна садовая (Canna x hybrida hort.) – многолетнее травянистое растение (семейство Cannaceae Juss, порядок Zingiberales Nakai) с прямым ложным стеблем высотой 0,5–2,5 м, подземным симподиальным корневищем, очередными крупными широкоовальными листьями (от сизо-зеленых до фиолетово-красных). Канна благодаря крупным малиновым, красным, оранжевым, лососевым, желтым цветкам, собранным в соцветие-завиток часто используется при оформлении парков, садов, скверов. Цветок трехчленный и состоит из пяти мутовок: две первые образуют околоцветник, две следующие принадлежат андроцею, а последняя – гинецею. Внутренний круг андроцея неполный, включает стаминодий, закручивающийся наружу и тычинку-лепесток. Внешний круг андроцея образуют три петалоидные стаминодия. Цветки обоеполые. Канны – самоопыляющиеся растения, но могут опыляться и перекрестно (ветер, насекомые). Плод – округлая или продолговатая трехкамерная колючая коробочка от бледно-зеленой до фиолетово-красной окраски. Зрелые семена овальные, крупные, очень твердые, темно-коричневые или почти черные [1, 4].
Различают 3 основные группы канн.
Виды рода Canna L. происходят из тропических и субтропических районов Америки и юго- восточной Азии. В декоративном садоводстве канны начали использовать во второй половине XIX века, именно тогда она впервые появилась в парках Парижа. В давние времена некоторые ее виды выращивали в качестве источника крахмала (C. gigantea Red., C. flaccida Dill., C. coccinea Rosc., C. edulis Ker.), из которого, кроме всего прочего, получали глюкозу.
Канну съедобную (Canna edulis) по сей день возделывают в Америке, Индии, Индонезии, Корее, Австралии и на Гавайских островах как крахмалоносное растение (корневища содержат 27% крахмала). К. съедобную используют в традиционной азиатской кухне, в кондитерском производстве, а также как кормовую культуру. В народной медицине канну восточную (Сanna orientalis) применяют в качестве потогонного и мочегонного средства, а к. съедобную – как диетический продукт при желудочно-кишечных заболеваниях [5]. Хорошо известно антидепрессивное действие препаратов из корневищ канн, их традиционно использовали в реабилитации наркозависимых людей.
Название канна происходит от греческого слова kanna (тростник) из-за сходства в строении стебля. Латинское kanna переводится как трубка.
Существует легенда, что канна выросла на месте костра, в который один из вождей враждующих индейских племен бросил вампум с условиями мирного договора (wampum – разновидность предметного письма), после чего началась кровавая война. Огненно-красные лепестки канны и сегодня олицетворяют языки пламени.
В 1815 г. первые растения канны были интродуцированы в Никитском ботаническом саду. В настоящее время коллекция канны садовой включает 26 сортов селекции НБС и 23 зарубежных культивара.
Канну размножают семенами и вегетативным способом. Однако семена обладают очень твердой оболочкой, поэтому прорастают долго и неравномерно. Чтобы ускорить появление всходов, нередко проводят предпосевную обработку семян.
В наших опытах использовали следующие виды воздействия на семена сортов ‘Дар Востока’ и ‘Ливадия’ (получены от свободного опыления): погружали в раствор серной кислоты на 60, 120 мин, использовали холодовую обработку (+5°С) в течение суток, затем выдерживали в кипятке в течение 10 сек, надрезали семенную кожуру скальпелем.
В процессе исследований было выявлено, что семена сорта ‘Ливадия’ не прорастали как при применении предпосевной обработки семян, так и без нее. Вместе с тем, у канны ‘Дар Востока’, семена которой предварительно скарифицировали скальпелем, через 28 дней наблюдали самую высокую всхожесть – 46,2%. Стоит отметить, что семена этого сорта после термической обработки не прорастали.
Существующие сорта канн – результат многочисленных межвидовых и межсортовых скрещиваний. В первом поколении их семенное потомство бывает гетерозиготным, а в последующих происходит расщепление признаков. Для закрепления положительных свойств, полученных в результате скрещиваний, канны размножают вегетативным путем [1]. Для этого в конце марта – начале апреля корневища делят на части, каждая из которых должна содержать две хорошо развитые почки возобновления. Первые соцветия появляются через 1,5 месяца, растения обильно цветут до первых заморозков. Коэффициент размножения при использовании традиционных методов составляет 3–8.
Листья и соцветия ценных сортов канны часто поражаются грибными, бактериальными и особенно вирусными болезнями. В последние годы широкое распространение вирусных инфекций у канны садовой отмечено в странах Европы, СНГ, Южной и Северной Америки, что вызывает ухудшение физиологического состояния растений и потерю декоративных качеств. В связи с этим ученые активно разрабатывают современные методы ускоренного размножения, включающие обязательную диагностику вирусных болезней.
Так, в Никитском ботаническом саду научные сотрудники Лаборатории биотехнологии и вирусологии растений на протяжении более 20 лет проводят изучение вирусов садовых культур и разрабатывают методы оздоровления посадочного материала. В условиях in vitro были получены безвирусные растения различных сортов антуриума, бегонии, гиацинта, гиппеаструма, лилии, тюльпана, каладиума, цимбидиума, хризантемы, гвоздики, герберы и др.
Вместе с тем, в 2011 г. д.б.н. О.В. Митрофанова и ее коллеги для выявления фитопатогенов канны, клематиса, розы и оценки их распространения обследовали коллекционные участки Сада. В результате проведенного обследования на растениях канны они отметили целый ряд симптомов вирусной инфекции, таких как желтая и хлоротическая пятнистость, штриховатость, хлороз вдоль жилок и по краю листа, пестролепестность. Причем на некоторых сортах было выявлено одновременно по 3 возбудителя вирусных болезней [2].
При разработке системы оздоровления in vitro и клонального микроразмножения растений применяли комплекс методов, включающий хемотерапию и культуру органов и тканей. Исследования проводили на перспективных сортах канны садовой из коллекции Никитского ботанического сада: 2 сорта селекции НБС (‘Дар Востока’, ‘Ливадия’) и 2 зарубежных культивара (‘Президент’, ‘Суевия’).
Первичные экспланты (вегетативные почки) после поверхностной стерилизации помещали в пробирки со специально подобранными питательными средами, содержащими макро- и микроэлементы, витамины, регуляторы роста, сахарозу и агар-агар. Для проведения хемотерапии в питательные среды добавляли вироциды – вещества, подавляющие развитие вирусной инфекции в растении. Через 30–60 дней культивирования вегетативные почки начинали образовывать адвентивные побеги (органы растений, происходящие не из эмбриональных тканей точки роста, а из более старых частей растения и развивающиеся в необычных местах,например, почки на корнях, листьях, междоузлиях стебля), которые отделяли и пересаживали на свежеприготовленную питательную среду [3]. При длительном культивировании in vitro в основании эксплантов формировалось большое количество меристемоидов. Впоследствии из них развивались микропобеги, которые переносили на среду для ризогенеза и укореняли. Полученные растения регенеранты, имеющие 3–4 листа и 5–6 корней, высаживали для адаптации в стерильный почвенный субстрат.
Появление адвентивных побегов в базальной части микропобегов |
Растение-регенерант сорта ‘Дар Востока’, пригодное для высадки в стерильный почвенный субстрат |
В результате проведенных исследований было выявлено следующее. Канну садовую можно успешно размножать методом культуры органов и тканей in vitro в комплексе с хемотерапией. Это
позволяет оздоровить растения и получить посадочный материал в значительно большем (в 100–1000 раз) количестве и в более сжатые сроки, чем при использовании традиционных методов размножения; помогает сэкономить время и снизить потери на этапе укоренения растений.
Литература.
1. Дашкеев Е.А. Канны в Молдавии. – Кишинев: «Штиинца». – 1975. – 65 с.
2. Митрофанова И.В., Митрофанова О.В., Ежов В.Н., Лесникова-Седошенко Н.П., Корзина Н.В., Иванова И.В. Выявление фитопатогенов в садово-парковых агроценозах и биотехнологические пути оздоровления вегетативно размножаемых декоративных и плодовых культур // Интродукция, сохранение и использование биологического разнообразия мировой флоры: Материалы Международной конференции, посвященной 80-летию Центрального ботанического сада Беларуси. Минск, 19-22 июня 2012. – Минск, 2012. – Ч.2.– С. 423-427.
3. Тевфик А.Ш. Регенерация растений канны садовой (Canna x hybrida hort.) в культуре вегетативных почек in vitro // Труды Никит. ботан. сада. – 2012. – Т.134 – С. 426-435.
4. Феофилова Г.Ф. Каталог цветочных и декоративных растений открытого грунта коллекции Никитского ботанического сада (Канны)// Ялта, 1997. – 34 с.
5. Шолохова Т.О., Биологические особенности и селекция канны садовой: Автореф. дис.
канд. биол. наук: 03.00.05/ Никит. ботан. сад.— Ялта, 2001. — 19 с.
Фото А. Тевфик
Журнал "Цветоводство" № 6 - 2014 г.