Морфологічні особливості монокарпічних пагонів видів роду Miscanthus Anderss. у зв’язку з інтродукцією в Лісостепу та Поліссі України

The peculiarities of the morphological structure of plant shoots of Miscanthus sinensis Anderss. and M. sacchariflorus (Maxim) Benth. due to introduction in Forest-Steppe and Polissya of Ukraine have been found. Peculiarities of formation and tillering of shoots have been defined. Monocarpic shoots of M. sinensis and M. saschariflorus are nonrosetteous short- and longrhizome respectively. Type of forming shoots of both species is extravaginal. Embryonic shoot forming and development of its underground and above-ground parts occur within two years in conditions of Forest-Steppe and Polissya of Ukraine. Plants of M. sinensis and M. saschariflorus form a monocyclic generative and vegetative shoots. Graphs of some morphological parameters of shoot metameres have been constructed. They look like single-humped and tricrotic curves and they are specific for each species.Установлено особливості морфологічної структури монокарпічних пагонів рослин Мiscanthus sinensis Anderss. і M. sacchariflorus (Maxim) Benth. у зв’язку з інтродукцією в Лісостепу та Поліссі України. З’ясовано особливості формування і кущіння пагонів. Монокарпічні пагони М. sinensis та M. saсchariflorus є анізотропними безрозетковими коротко- і довгокореневищними відповідно. Формування пагонів обох видів відбувається екстравагінально. При інтродукції в умовах Лісостепу та Полісся України закладання зачаткового пагона і розвиток його підземної та надземної частини відбуваються протягом двох років. Рослини М. sinensis і M. saсchariflorus утворюють моноциклічні генеративні та подовжені вегетативні пагони. Побудовано графіки змін окремих морфологічних параметрів метамерів пагонів, які мають вигляд одновершинних та трьохвершинних кривих і є видоспецифічними

Розвиток монокарпічного пагона Мiscanthus sinensis Anderss. при інтродукції в Лісостепу та на Поліссі України

The morphogenesis of Miscanthus sinensis Anderss. monocarpic shoot in conditions of the introduction of the Forest- Steppe and Polissya of Ukraine has been described. Five phases of shoots morphogenesis (phase of developing bud (embryonic phase), phase of unfolding of squama and rhizomatous growth, phase of the developing inflorescence and stem, flowering phase and phase of secondary rhizomatous activities) have been identified. Terms of phase duration and morphological characteristics of shoots at every stage of development have been found. It was established that the duration of the phases of developing bud and unfolding of squama and rhizomatous growth is 24 months. The formation of M. sinensis shoot apexes is from the II–III decade of October to the II–III decade of April. Their differentiation is necessary on I–III decade of November (for shoot apex which was formed in October) and I–III decade of May (for shoot apex which was formed in April). The unfolding of the first assimilation leaves and formation of rudimentary inflorescences was observed in II–III decade of October for winter shoots and in II–III decade of April next year for spring shoots. M. sinensis plants have postreproductive tillering.Описано морфогенез монокарпічного пагона Мiscanthus sinensis Anderss. при інтродукції в Лісостепу та на Поліссі України. Виділено п’ять фаз розвитку пагона: фаза формування бруньки (ембріональна фаза), фаза розгортання низових листків та росту кореневища, фаза формування суцвіття і квітконосного стебла, фаза цвітіння пагона та фаза вторинної діяльності кореневища. Встановлено терміни їх проходження і морфологічні особливості пагона на кожному етапі розвитку. Монокарпічний пагін М. sinensis під час інтродукції проходить ембріональну фазу розвитку і фазу розгортання низових листків та росту кореневища протягом 24 міс. Утворення конуса наростання зачаткового пагона М. sinensis відбувається з ІІ–ІІІ декади жовтня до ІІ-ІІІ декади квітня. Його диференціація припадає на І–ІІI декаду листопада (для пагонів, конус наростання яких утворився в жовтні) та І–ІІІ декаду травня (для пагонів, конус наростання яких утворився в квітні). Розгортання перших асиміляційних листків стебла та закладання суцвіття спостерігаються в ІІ–ІІІ декаді жовтня в озимих пагонів і в ІІ–ІІІ декаді квітня наступного року в пагонів весняного відростання. Рослини М. sinensіs характеризуються пізнім (постгенеративним) кущінням пагонів

Перспективні енергетичні рослини роду Miscanthus Anderss., інтродуковані в Національному ботанічному саду ім. М.М. Гришка НАН України

Purpose – to determine the most effective alternative sources of biofuels based on an analysis of introducents of genus Miscanthus Anderss., which are grown in M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine, as well as the introductions potential of plants to create new varieties. Material and methods. Subject of investigation – 20 highyield species and forms of energy plants of Miscanthus genus and adaptive varieties created on their basis. Field experiments were established in accordance with the existing methods. The study of phenological phases was performed by the I.M. Beydeman method. Biometric measurements were made with reference to the H.M. Zaytseva and B.A. Dospyehov’ methods. Results. As a result of many years of introduction and breeding studies in M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine was collected the genepool of valuable Miscanthus species, and created high-yield varieties (cv. Snihopad, cv. Veleten, cv. Huliver). We founded that the growing season of Miscanthus sacchariflorus (Мaxim.) Benth. ends in the flowering–fruiting stage, of M. sinensis Anderss. – in the flowering, and of M. × giganteus J.M. Greef et Deuter ex Hodk et Renvoize – in the phase of panicle detection (usually in the phase of shoot elongation). All plants of Miscanthus species and forms have high growth rates. Among leaf height and length characteristics have dominated plants of M. × giganteus, by stem diameter, number of internodes on the shoot, leaf blade width – samples of M. sinensis. The lowest growth rates were registered for M. sacchariflorus plants. At the end of the growing season compared to the previous period the high growth rates were registered. M. sinensis has the greatest heterogeneity of leaves (size, color, diversity, etc.) depending on the structure features of plants. The main morphological characteristics of panicle (the shape, length, width, number of branches in panicles, their size and shape, etc.) of various species and forms of Miscanthus are outlined. These factors, as important diagnostic features, were used to develop methods of expertise for differentiation, uniformity and stability of Miscanthus varieties. Plants of M. sacchariflorus have rhizomatous type of tillering, M. sinensis – tuft tillering, M. × giganteus – fluff tillering. Conclusion. As a result of many years of research, high introduction potential of Miscanthus species in Ukraine as a new high-yield energy plant is established.Мета роботи – визначити найефективніші альтернативні джерела біопалива на підставі аналізу інтродуцентів роду Miscanthus Anderss., які культивуються в Національному ботанічному саду ім. М.М. Гришка НАН України, а також інтродукційний потенціал рослин для створення нових сортів. Матеріал та методи. Предмет дослідження – 20 високопродуктивних видів та форм енергетичних рослин роду Miscanthus, а також адаптивні сорти, створені на їх основі. Польові досліди закладали за загальноприйнятими методиками. Вивчення фенологічних фаз проводили за методикою І.М. Бейдеман. Біометричні вимірювання здійснювали за методиками Г.М. Зайцева та Б.А. Доспєхова. Результати. У Національному ботанічному саду ім. М.М. Гришка НАН України в результаті багаторічної інтродукційної та селекційної роботи зібрано цінний генофонд Miscanthus, створено високопродуктивні сорти (Снігопад, Велетень, Гулівер). Установлено, що вегетація рослин завершується у M. sacchariflorus (Мaxim.) Benth. у фазі цвітіння–плодоношення, у M. sinensis Anderss. – у фазі цвітіння, а у Miscanthus × giganteus J.M. Greef et Deuter ex Hodk et Renvoize – у фазі появи волоті (найчастіше – у фазі виходу у трубку). Для рослин усіх видів та форм Miscanthus характерні великі ростові показники. За висотою та довжиною листка лідером є рослини Miscanthus × giganteus, за діаметром стебла, кількістю міжвузлів на пагоні, шириною листкової пластинки – зразки M. sinensis. Найменші ростові показники мають рослини M. sacchariflorus. Ростові показники були найбільшими наприкінці вегетації. Найбільше різноманіття листків (за розміром, забарвленням тощо) притаманне формам M. sinensis. Визначено основні морфологічні характеристики волоті (форма, довжина, ширина, кількість гілочок у волоті, їх розмір та форма тощо) різних видів і форм Miscanthus. Ці показники як важливі діагностичні ознаки використано для розробки методик експертизи на відмінність, однорідність та стабільність сортів Miscanthus. Рослини M. sacchariflorus мають кореневищний тип кущення, M. sinensis – щільнокущовий, M. × giganteus – пухкокущовий. Висновок. В результаті багаторічних досліджень доведено перспективність інтродукції представників роду Miscanthus в Україну як нових високопродуктивних енергетичних рослин

The morphogenesis of Miscanthus sinensis Anderss. monocarpic shoot due to introduction in Forest-Steppe and Polissya of Ukraine

The morphogenesis of Miscanthus sinensis Anderss. monocarpic shoot in conditions of the introduction of the Forest- Steppe and Polissya of Ukraine has been described. Five phases of shoots morphogenesis (phase of developing bud (embryonic phase), phase of unfolding of squama and rhizomatous growth, phase of the developing inflorescence and stem, flowering phase and phase of secondary rhizomatous activities) have been identified. Terms of phase duration and morphological characteristics of shoots at every stage of development have been found. It was established that the duration of the phases of developing bud and unfolding of squama and rhizomatous growth is 24 months. The formation of M. sinensis shoot apexes is from the II–III decade of October to the II–III decade of April. Their differentiation is necessary on I–III decade of November (for shoot apex which was formed in October) and I–III decade of May (for shoot apex which was formed in April). The unfolding of the first assimilation leaves and formation of rudimentary inflorescences was observed in II–III decade of October for winter shoots and in II–III decade of April next year for spring shoots. M. sinensis plants have postreproductive tillering