Характеристика систематика и история происхождения семейства Виноградовые

Согласно современной систематике растений виноград принадлежит к сравнительно небольшому семейству Vitaceae Juss. — Виноградовые, объединяющему 14 родов и 968 видов. Семейство Виноградовые относится к типу покрытосеменных растений Magnoliophyta (Angiospermae), классу Двудольные Magnoliatae (Dicotyledones), порядку Rhamnales Lindley. В порядок Rhamnales входят также семейства Rhamnaceae и Leeaceae, с которыми Виноградовые имеют родственные связи.

По предположению ученых палеонтологов, первые представители семейства Vitaceae появились на границе юры и мела, однако наиболее активно формообразовательный процесс проходил в третичном периоде и уже к концу плиоцена и в постплиоцене развилось большое разнообразие форм этого семейства. В своем историческом развитии растения семейства Vitaceae первоначально распространились в тропической и субтропической зонах Африки и Азии, где и в настоящее время сохранилось большое разнообразие видов винограда. Из первичного центра видообразования еще до разделения материков происходила миграция видов в тропические и субтропические зоны Америки, Австралии и Европы.

Ранее в семейство Vitaceae Juss. входило подсемейство Leeoideae Clarke, однако по предложению систематиков это подсемейство было исключено и выделено в самостоятельное семейство — Leeaceae Dumortier.

В настоящее время представители семейства Vitaceae в диком виде произрастают во влажных местах по долинам и склонам гор в районах тропического, субтропического и умеренно теплого климата между 52° с. ш. и 43° ю. ш. Это многолетние с мощным стволом лазящие древесные лианы, реже прямостоячие кустарники и низкие деревья с мясистыми удлиненными мочковатыми, реже утолщенными корнями, с опадающей, как у представителей родов Vitis, Ampelopsis либо Partenocissus, или неопадающей, как у представителей родов Cissus, Tetrastigma и других, листвой. Однолетние побеги с длинными междоузлиями, несколько утолщенными на узлах, на которых в супротивно-чередующемся порядке располагаются листья. Последние большей частью простые, реже сложные, разнообразной формы, цельные, рассеченно-лопастные, пальчато-рассеченные или перистые, с двумя опадающими прилистниками. У некоторых видов явно выражена разнолистность (гетерофилия) на одном растении и побеге. У большинства видов семейства Vitaceae побеги развиваются ежегодно из почек, закладывающихся в пазухах листьев, а у некоторых — из почек подземного утолщенного стебля.

Для представителей семейства Vitaceae характерно 4 типа ветвления побегов, что отражает степень эволюции этого семейства: моноподиальное со спиральным расположением листьев; моноподиальное с очередным двухрядным расположением листьев; симподиальное без усиков с образованием бокового соцветия; симподиальное с усиками.

У видов рода Cissus встречаются все 4 типа ветвления, Атреlopsis, Rhoicissus и Ampelocissus — только третий и четвертый, у остальных родов — только четвертый тип ветвления.

Растения прикрепляются к опоре, обвивая ее, или присасываются к ней с помощью присосков, находящихся у некоторых видов на концах усиков.

Соцветия многоцветковые, имеющие вид ложного зонтика или удлиненной метелки, реже кисти. Цветки мелкие, невзрачные, зеленоватые, обоеполые, мужские, женские, функционально-женские, полигамно однодомные или двудомные, имеют чаще всего пятнили четырехчленное строение.

Чашечка маленькая, по краям ее едва заметны три — четыре или шесть — семь зубчиков. Венчик подпестичный, состоит из четырех — пяти, реже из трех или из шести — семи лепестков. Во время цветения у растений всех родов, кроме Vitis, он раскрывается сверху звездочкой. У видов рода Vitis венчик в период цветения отделяется от чашечки снизу и спадает в виде колпачка.

Тычинки располагаются против лепестков венчика. Их обычно четыре — пять, реже шесть — семь. Пестик образован двумя плодолистиками. Столбик короткий или длинный, нитевидный, рыльце чашевидное или головчатое. Завязь верхняя, двухгнездная, но бывает и трехшестигнездная с двумя, реже с одной анатропной (обратной) семяпочкой в каждом гнезде. Под завязью располагаются сросшиеся или отделенные нектарники.

Плод — мясистая сочная или почти сухая ягода с одним — четырьмя и более семенами. Кожура семени очень твердая, на брюшной стороне семени имеется явно выраженный семяшов и две неглубокие бороздки, на спинной — семяшов заканчивается халазой. В клювике — носике семени — находится зародыш. Внутренняя полость семени заполнена эндоспермом.

Cissus L. (Циссус, рис. 2). Самый древний обширный, но пока еще малоизученный род, объединяющий около 319 видов. Распространен в районах тропического и субтропического климата Азии, Африки, Америки и Австралии. Это лазящие вьющиеся кустарники с усиками, реже прямостоячие без усиков, с толстыми мясистыми клубнеобразными корнями. У растений этого рода сильно выражена разнолистность.

Листья простые, нерассеченные или сильнорассеченные:

• пальчатые;
• перистые;
• двоякоперистые и др.

Соцветия имеют вид зонтика. Цветки во время цветения раскрываются розеткой или спадают в виде колпачка. Ягоды в основном мелкие, как у С. japonica Wild., или крупные, съедобные, как у С. quadrangular is Planch, и С. poissoni Vialla, однако непригодные для переработки на вино. Многие виды этого рода используют в декоративных целях.

Наибольшее значение имеют: С. japonica Wild., распространенный в Японии, Австралии, на острове Ява; С. oligocarpa Lev. et Van. — в США (Флорида, Арканзас, Техас) под названием морской плющ; С. antarctica Venth. (кенгуровый виноград) — в Австралии.

Филлоксероустойчивость диких сородичей и барьеры для селекции

Дикорастущие родственники винограда обладают ценными свойствами, которые могли бы защитить культурные насаждения от опасных патогенов и вредителей. Представители родов Atnpelocissus, Ampelopsis и Partenocissus полностью иммунны к филлоксере, а также устойчивы к грибным заболеваниям. Однако использовать этот генетический потенциал в практическом виноградарстве напрямую невозможно.

Род Ampelopsis Michx. (Ампелопсис) объединяет листопадные лианы или кустарники с длинными тонкими побегами без присосок. У них бевая древесина двухлетних побегов без диафрагмы, а кора не отделяется полосками. Листья варьируют от цельных до сложнопальчатых и перистых. На территории бывшего СССР в диком виде произрастают четыре представителя этого рода: A. aegirophylla Planch. в горных районах Таджикистана (включая Западный Памир), а также A. brevipedunculata Koehne, A. heterophylla Sieb. et Zucc и A. japonica C. K. Schneider в Приморском крае. Они хорошо черенкуются, но из-за мелких несъедобных ягод используются только как декоративные растения.

Род Partenocissus Planch. (Девичий виноград) характеризуется высокой жизнеспособностью. Тонкие ребристые побеги светло-красного или зеленого цвета имеют белую древесину, а их кора не отделяется полосками. Растения прочно крепятся к опорам с помощью ветвистых усиков (от 2 до 12 ответвлений) с присосками. В дикой флоре Приморского края встречаются два вида: P. qunguefotia Planch. и P. tricuspidata Planch., растущие на скалистых морских берегах. Они не поражаются филлоксерой и грибными болезнями, легко размножаются черенками и семенами на любых почвах, кроме сильнокарбонатных.

Агроэкологические характеристики и хозяйственное значение родов

Для практического применения важна не только устойчивость к болезням, но и способность переносить экстремальный климат, а также пищевая ценность плодов. Некоторые виды диких виноградовых способны выдерживать суровые условия и давать качественный урожай. Например, Девичий виноград отлично переносит сильные температурные перепады, а виды рода Atnpelocissus дают ягоды, пригодные для виноделия.

• Устойчивость Partenocissus к морозу — до -30 °C
• Устойчивость Partenocissus к жаре — до 40 °C
• Период вегетации Atnpelocissus — не более 3 месяцев
• Масса гроздей A. Chantinii и A. Martini — 1–2 кг
• Размер ягод A. Chantinii и A. Martini — до 12–13 мм

Род Atnpelocissus Planch. (Ампелоциссус) представлен лазящими или прямостоячими кустарниками, растущими в тропиках Азии, Африки, Америки и Австралии. Они имеют мощный подземный стебель с клубневидными вздутиями, на котором развиваются травянистые побеги с простыми или сложными листьями. Цветки собраны в мутовчатые соцветия и раскрываются звездочкой. По качеству ягод этот род уступает только Vitis: высокосахаристые плоды едят свежими и используют для производства вина. Особо выделяются виды A. Chantinii Planch. и A. Martini Planch., формирующие крупные ягоды и длинные грозди.

Род Tetrastigma Miq. (Тетрастигма) состоит из лазящих лиан жаркого и умеренно теплого климата Азии и Австралии. Растения имеют длинные неразветвленные усики, плоский лентовидный ствол, пальчатые трехлопастные листья и пазушные мутовчатые соцветия. Они двудомные: на одних экземплярах формируются обоеполые цветки, на других — мужские. В культуру введен вид Т. o liviforme Planch. со съедобными ягодами. Прочие роды семейства Vitaceae (кроме Vitis) изучены мало и практического значения не имеют.