авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
-- [ Страница 1 ] --

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ К.Д. ГЛИНКИ

КАФЕДРА СЕЛЕКЦИИ И СЕМЕНОВОДСТВА

120 лет со дня рождения

гениального ученого России

Николая Ивановича Вавилова

75 лет со дня основания кафедры

селекции и семеноводства ВГАУ

АНАТОМИЯ, МОРФОЛОГИЯ, БИОМЕТРИЯ

ГЕНЕТИКА И ЦИТОГЕНЕТИКА БИОТЕХНОЛОГИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В СЕЛЕКЦИОННЫХ ПРОГРАММАХ СЕМЕНОВОДСТВО Воронеж 2007 Печатается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного аграрного университета имени К.Д. Глинки.

УДК 631.527+631.53.02 Селекция и семеноводство полевых культур: Юбилейный сборник научных трудов – Ч. 2.

– Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2007 г. - 176 с.

Сборник посвящен 120-летию со дня рождения выдающегося ученого, академика, ор ганизатора и первого президента ВАСХНИЛ Н.И. Вавилова, истинного патриота России, до конца преданного идеалом нашего общества, мужественно отстаивавшего прогрессивные идеи науки, которые были для него смыслом жизни. Сборник также приурочен к 120-летнему юбилею первого заведующего кафедрой селекции и семеноводства Воронежского СХИ – ВГАУ, Лауреата Сталинской премии, профессора Н.А. Успенского и 75-летию со дня основа ния кафедры селекции и семеноводства ВГАУ.

Редакционная коллегия:

В.Е. Шевченко, Н.Т. Павлюк, С.В. Гончаров, Т.Г. Ващенко.

Статьи опубликованы в авторской редакции.

Ответственный за выпуск сборника и компьютерная верстка: доцент И.А. Русанов.

Информационная поддержка: www.cropimpru.vsau.ru.

© ФГОУ ВПО "Воронежский государственный аграрный университет имени К.Д. Глинки", 2007.

АНАТОМИЯ, МОРФОЛОГИЯ, БИОМЕТРИЯ УДК 633.11:581. РОЛЬ ЛИСТЬЕВ РАЗНЫХ ЯРУСОВ ПРИ СЕЛЕКЦИИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ Гладких Л.И., Васютин А.А.

Исследование и анализ морфофизиологических показателей растений в посевах слу жат надежным материалом для обоснования теоретически возможной продуктивности расте ния и создания форм с определенными морфофизиологическими показателями, обеспечи вающими повышенную продуктивность.

Современные представления об основных принципах и путях повышения урожайно сти базируются на комплексной теории фотосинтетической продуктивности (А.А. Ничипо рович, 1956, 1972, 1980 и т.д.).

Опубликовано много работ, характеризующих связь отдельных морфологических показа телей с продуктивностью растений. Среди них работы В.А. Кумакова (1977, 1985);

В.С. Шевелу хи (1976);

В.И. Дорохова, И.И. Бараниной (1970);

В.П. Беденко (1980) и других исследователей.

Результаты работы О.Д. Быкова и др. (1980) свидетельствуют, что в процессе эволю ции пшеницы характеристики фотосинтетического аппарата по существу не улучшились. По этому исследования, направленные на поиск растений с развитым и активным фотосинтети ческим аппаратом, и вовлечение их в селекционный процесс являются весьма актуальными.

Многие исследователи особую роль в формировании массы зерна отводят верхним листьям (В.А. Кумаков, 1970;

О.И. Кершанская, 1987 и др.).

В.П. Беденко (1980) предлагает использовать в качестве тестов на высокую продук тивность у пшениц величину ассимиляционной поверхности верхних ярусов, интенсивность фотосинтеза флагового листа.

По И.А. Тарчевскому (1972), почти вся масса транспортных продуктов фотосинтеза колоса попадает в зерновки, в то время как из верхнего листа - лишь 50%, а из второго сверху листа – ме нее 20%.

Существенным показателем физиологической активности листьев является содержа ние в них зеленых пигментов. Отмечено наличие прямой коррелятивной зависимости между урожайностью зерна и содержанием хлорофиллов в листьях во многих работах: К.К. Война ровская и др. (1987);

Н.А. Тарчевский и др. (1980);

Е.Т. Вареница (1984) и т.д. Однако P.R.

Hanson и др. (1985) не наблюдали связи между содержанием хлорофилла и повышением уро жайности. Формирование продуктивности растений протекает в течение длительного време ни и определяется многими признаками и причинами.

Исходным материалом для наших исследований взяты 10 сортов озимой пшеницы, в большинстве своем это сорта местной селекции, созданные в разные годы (от 1948 года до настоящего времени), и три сорта – стандарта.

В результате исследований существенной разницы по числу листьев на растении вы явлено не было.

На ранних этапах развития растений листья всех ярусов принимают активное участие в снабжении продуктами ассимиляции молодых растущих органов.

По мере роста и развития растений проявляется дифференциация ярусов листьев в от ношении снабжения продуктами ассимиляции органов растения. У пшеницы наибольший вклад в ассимиляцию СО2 вносят два верхних листа. Максимальная площадь листьев у расте ний озимой пшеницы формируется в период трубкование – колошение.

В наших исследованиях установлено, что сорт Степная 135 почти всегда уступал по площади листьев с главного стебля позднее созданным сортам (табл.1).

Такая тенденция наблюдалась, за редким исключением, в течение всего периода ис следований. Чаще всего по величине ассимиляционной поверхности листьев главного стебля выделялись сорта Базальт, Круиз, Черноземка 212, Черноземка 88.

Таблица 1 - Площадь листьев с главного стебля у растений озимой пшеницы (2001-2005 гг.) Площадь Отклонение от Отношение к показателям сорта Сорт листьев, см2 среднего, % Степная 135, % Степная 135 70,87 -9,9 Червонная 77,92 -0,9 Мироновская 808 68,79 -12,5 Черноземка 212 92,21 17,3 Базальт 87,67 11,4 Черноземка 88 77,40 -1,2 Круиз 84,40 7,4 Тарасовская 29 72,98 -8,0 Дон 93 80,68 2,6 Крастал 73,65 -6,3 НСР0,05 8,42 10, Наряду с увеличением общей площади листьев с главного стебля в результате селек ции озимой пшеницы шло перераспределение фотосинтетической функции между листьями разных ярусов. Так, если у старых сортов Степная 135 и Червонная площадь флагового листа меньше площади второго сверху листа, то уже у сорта Мироновская 808 флаговый лист по площади равен второму.

Начиная же с создания сорта Тарасовская 29, селекционеры большое внимание уде ляли значительному увеличению площади флагового листа в сравнении с другими листьями.

Самый крупный по площади флаговый лист наблюдался в наших исследованиях у сорта Чер ноземка 88 (табл.2).

Таблица 2 - Площадь зеленых листьев по ярусам у растений озимой пшеницы в фазу колошения, см Площадь листьев Сорт флаг второй лист третий лист четвертый лист Степная 135 34,62 35,80 24,43 6, Червонная 30,91 32,56 26,67 8, Мироновская 808 33,32 33,29 23,91 10, Тарасовская 29 31,88 24,52 18,48 5, Черноземка 212 36,87 25,39 15,32 4, Базальт 36,39 23,11 15,48 6, Черноземка 88 40,16 30,01 17,08 3, Круиз 38,28 28,92 18,41 5, Дон 93 32,64 27,70 13,23 5, Крастал 36,05 32,67 21,28 6, Площадь второго сверху листа у сортов интенсивного типа по сравнению с сортом Степная 135 значительно уменьшилась. То же самое отмечалось и по размерам третьего лис та. Относительно небольшая площадь четвертого листа объясняется частым пожелтением его к фазе колошения.

Изменение площади флагового листа произошло у разных сортов за счет изменения дли ны листа, а также его ширины. У сортов Черноземка 212 и Крастал флаг длиннее, чем у сорта Степная 135, а для сортов Базальт и Круиз характерен более широкий флаговый лист. И только у сорта Черноземка 88 флаговый лист стал и длиннее, и шире, чем у сорта Степная 135 (табл.3).

Уменьшение площади второго листа у позднее созданных сортов, чем Степная 135, произошло за счет уменьшения его длины при неизменных параметрах ширины.

Размер третьего листа в результате селекции значительно уменьшился, хотя у некото рых сортов он остался достаточно большим (Мироновская 808, Крастал).

Однако следует отметить, что увеличение флагового листа у интенсивных сортов поздней селекции в целом практически не изменило площади двух верхних листьев. За годы исследований фотосинтетическая поверхность двух верхних листьев была несколько увели чена только у сортов Мироновская 808 и Крастал (табл.4).

Таблица 3 - Линейные размеры двух верхних листьев растений озимой пшеницы в фазе колошения (2005 г.), см Флаговый лист Второй лист Сорт длина ширина длина ширина Степная 135 27,03 1,57 34,24 1, Червонная 23,87 1,61 30,81 1, Мироновская 808 25,77 1,59 31,03 1, Тарасовская 29 24,77 1,59 25,29 1, Черноземка 212 28,37 1,62 25,65 1, Базальт 25,40 1,78 23,81 1, Черноземка 88 28,32 1,77 28,64 1, Круиз 27,41 1,73 26,40 1, Дон 93 24,73 1,59 26,77 1, Крастал 28,11 1,60 28,51 1, НСР0,05 2,10 0,089 2,23 0, Таблица 4 - Сумма площади двух верхних листьев главного стебля растений озимой пшеницы в фазу колошения (2001-2005 гг.) Сумма площади 2-х Процент к показателям сорта Сорт верхних листьев, см2 Степная Степная 135 55,44 Червонная 55,34 Мироновская 808 61,45 Тарасовская 29 51,12 Черноземка 212 53,57 Базальт 55,28 Черноземка 88 54,79 Круиз 54,35 Дон 93 55,20 Крастал 59,91 Таким образом, можно предположить, что увеличение фотосинтетической поверхно сти сортов поздней селекции, обусловленное главным образом увеличением размеров флаго вого листа, и привело в конечном итоге к повышению продуктивности озимой пшеницы.

Кроме величины фотосинтезирующей поверхности растений, важным условием ее полезной деятельности является повышение интенсивности ее работы. Один из основных признаков активности фотосинтетической поверхности – это повышенное содержание в ли стьях зеленых пигментов.

В таблице 5 представлены данные содержания суммы хлорофиллов в листьях верхне го яруса растений озимой пшеницы за годы исследований в онтогенезе.

Результаты, представленные в табл.5, свидетельствуют, что наибольшая активность ли стьев наблюдается у растений озимой пшеницы в фазу колошения. Это согласуется и с разме ром фотосинтетической поверхности. В данной фазе идет интенсивная работа всего фотосинте тического аппарата для формирования продуктивности растения. Содержание зеленых пигмен тов в этой фазе у старых сортов несколько ниже, чем у новых, более продуктивных сортов. К фазе молочной спелости эта разница уже не наблюдается, а у некоторых продуктивных сортов:

Дон 93, Крастал - содержание суммы хлорофиллов к этой фазе ниже, чем у других, менее про дуктивных сортов. По-видимому, активность фотосинтетического аппарата в этой фазе не явля ется решающим фактором для формирования высокой продуктивности растений.

Таблица 5 - Содержание суммы хлорофиллов в 2-х верхних листьях растений озимой пшеницы по фазам развития Содержание хлорофиллов (А+В), мг/г сухого вещества Сорт трубкование колошение молочная спелость Степная 135 8,04 9,82 5, Червонная 7,47 8,54 5, Мироновская 808 7,17 9,62 5, Черноземка 212 8,59 10,01 5, Базальт 8,37 9,14 5, Черноземка 88 9,49 10,23 5, Круиз 9,22 10,20 5, Тарасовская 29 8,47 10,18 5, Дон 93 8,24 8,26 3, Крастал 6,42 10,59 2, Исходя из вышеизложенного, можно сделать следующие выводы:

1. Для достижения высокой продуктивности растений озимой пшеницы необходимо увеличение площади верхних листьев.

2. Наибольший интерес с точки зрения поиска форм с высокоактивным фотосинтети ческим аппаратом представляют случаи, когда величина верхних листьев коррелирует с вы соким содержанием в них зеленых пигментов.

3. Для увеличения фотосинтетического аппарата растений необходимо усилить вни мание формам, имеющим большой размер не только флагового, но и подфлагового листа.

Литература 1. Беденко В.П., Сидоренко О.И. Фотосинтетическая деятельность высокопродуктив ных форм пшеницы// Доклады АН республики Казахстан. – 1992. - №4. - С. 57-64.

2. Беденко В.П. Фотосинтез и продуктивность пшеницы на юго-востоке Казахстана// Алма-Ата, 1980.

3. Быков О.Д., Кошкин В.А., Прядехина А.К. Газообмен флагового листа и элементы продуктивности видов пшеницы и эгилопса// Труды по прикл. ботан., генет. и селекции, 1980.

- Т. 67. - Вып.2. - С.12-21.

4. Вареница Е.Т. Характеристика сортов озимой пшеницы по фотосинтетическим показате лям флагового листа в связи с продуктивностью колоса// Доклады ВАСХНИЛ.- 1984. - № 10. - 36с.

5. Войнаровская К.К. и др. Хлорофилл фотосинтезирующих органов пшениц в связи с их продуктивностью на юго-востоке Казахстана// Фотосинтез и продуктивность растений. – Калининград, 1987. - С. 72-80.

6. Дорохов В.И., Баранина И.И. Зимний газообмен озимой пшеницы при различном минеральном питании//Фотосинтез и пигменты основных сельскохозяйственных растений Молдавии. - Кишинев, 1970. - С. 3-20.

7. Кершанская О.И. Фотосинтез и продуктивность гетерозисных гибридов пшеницы // Фотосинтез и продуктивность растений. – Калининград, 1987. - С. 80-89.

8. Кумаков В.А. Направления селекционной работы с целью изучения показателей фотосинтетической деятельности растений// Важнейшие проблемы фотосинтеза в растение водстве.- М.: 1970. - С. 206-220.

9. Кумаков В.А. Селекция на повышение фотосинтетической продуктивности расте ний// Физиология растений, - М., 1977. - Т. 3. - С. 108-125.

10. Кумаков В.А. Физиологическое обоснование модели сортов пшеницы. – М.: Ко лос, 1985. - С. 270.

11. Ничипорович А.А. Фотосинтез и теория получения высоких урожаев. - М., Изд-во АН СССР. - 1956.

12. Ничипорович А.А. Фотосинтетическая деятельность растений и пути повышения их про дуктивности // Теоретические основы фотосинтетической продуктивности. – М., 1972. – С. 511-526.

13. Ничипорович А.А. Фотосинтез и рост в эволюции растений и в их продуктивно сти// Физиология растений. – 1980. – 27, № 5 – С. 942-961.

14. Тарчевский И.А. Фотосинтез различных органов пшеницы и отток из них ассимиля тов// Физиолого-биохимические процессы, определяющие величину и качество урожая у пшени цы и других колосовых злаков: Тезисы докладов Всесоюзного семинара. – Казань, 1972. – С. 5-7.

15. Тарчевский И.А., Андрианова Ю.Е. Содержание пигментов как показатель мощно сти развития фотосинтетического аппарата у пшеницы // Физиология растений. – 1980. - Т.

27. - Вып. 2. - С. 341-347.

16. Шевелуха В.С., Андреева Н.М. Ростовые и морфологические показатели продук тивности зерновых культур// Биологические основы селекции растений на продуктивность. – Таллинн, 1981 – С.19-27.

17. Hanson P.R., Riggs T.J., Klose S.J., Austin R.B. High biomass genotypes in spring ba cley // J. Agr.Sci. – 1985. - 105, № 1. - 73-78.

ГНУ НИИСХ ЦЧП им. В.В.Докучаева РАСХН 397463, Воронежская область, Таловский р-н, п/о Институт Докучаева, уч. т.: 8(47352) 4-55-37, e-mail: kstep@klon.vrn.ru УДК 633.11 «324»:581.4:631. ОНТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ АРХИТЕКТОНИКИ ГЛАВНОГО КОЛОСА СОРТОВ ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ СТЕПНОГО ЭКОТИПА НА ВЫЩЕЛОЧЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ Есаулко Н.А., Войсковой А.И., Кривенко А.А.

Архитектоника главного колоса растения сорта озимой мягкой пшеницы интегрально отражает динамику заложения и реализации его зерновой продуктивности в изменяющихся условиях среды в онтогенезе с VI по XII этапы органогенеза. Формирующее влияние на архи тектонику колоса главного побега сортов озимой мягкой пшеницы оказывает синхронность процессов заложения (IV-VI этапы органогенеза), дифференциации (VI-VII этапы органогене за) колосков и цветков и реализации их продуктивности (VIII-ХII этапы органогенеза).

Сорта разного эколого-генетического происхождения отличаются специфическим рит мом развития генеративной сферы, что сказывается в формировании архитектоники колоса глав ного побега пшеничного растения в разных почвенно-климатических условиях. Анализ формиро вания архитектоники главного колоса в период между VI и ХII этапами органогенеза в разных условиях возделывания позволяет опосредовано определить у сортов озимой мягкой пшеницы степного экотипа специфику генотип-средового взаимодействия в процессах заложения и реали зации потенциальной зерновой продуктивности в условиях выщелоченных черноземов Цен трального Предкавказья.

В целом, сорта степного экотипа в условиях выщелоченного чернозема характеризо вались достаточно высокой зерновой продуктивностью главного колоса, но в разные годы, условия которых различались по температурному режиму и влагообеспеченности, преимуще ство имели разные сорта.

Наибольшей стабильностью реализации потенциальной продуктивности главного колоса от личался степной сорт Степная 7 селекции Ставропольского ГАУ (рисунок 1 А). Очевидно, это объясняется его приспособленностью к условиям экониши, где он репродуцируется дли тельное, более 20 лет, время. В типичных для экониши выщелоченного чернозема условиях, сложившихся в 2001 г., в главном колосе у сорта Степная 7 на VI этапе органогенеза зало жился 21,0 колосок. В 2002 г., который характеризовался более ранними сроками возобнов ления весенней вегетации, в колосе главного побега на VI этапе органогенеза заложилось не сколько больше колосков (21,8 шт.). Позднее возобновление весенней вегетации и быстрое нарастание температуры воздуха в 2003 г. обусловило сокращение сроков прохождения III, IV, V этапов органогенеза. Это привело к уменьшению числа заложившихся колосков в коло се главного побега у всех сортов озимой мягкой пшеницы, по сравнению с предыдущими го дами. У сорта Степная 7 в условиях этого года в главном колосе на VI этапе органогенеза на считывалось 18,3 колоска. Редукция колосков у сорта Степная 7 в годы проведения исследо ваний была невелика (1,2…2,3 шт.) и обусловлена, в основном, их «сбросом» в нижней части колоса. Сорт Степная 7 характеризовался многоцветковостью главного колоса как VI, так и на VIII и ХII этапах органогенеза. В типичных для экониши условиях 2001 г. уже на VI этапе органогенеза характер заложения цветков в верхней части колоса определил веретеновид ность в верхней части колоса. Число цветков у отдельных колосьев в колосках этой части ко лоса достигло 7 шт. Длительный период заложения цветков в главном колосе на VI этапе ор ганогенеза в 2001 г. способствовал усилению асинхронности заложения цветков, в результате уровень редукции цветков был наибольшим из трех лет опытов. Четвертые зерна формирова лись в единичных колосках, но практически все колоски средней и нижней части главного колоса содержали по три зерновки. В верхней части колоса в колоске насчитывалось от 1 до 2-х зерен, что определило проявление веретеновидности.

В условиях 2002 г. число цветков в колоске даже в средней и нижней частях колоса на VI этапе органогенеза не превышало 6 шт., но при этом, заложение цветков в колосках по всей длине колоса происходило наиболее выравненно. В результате на VI этапе органогенеза формировался крупный колос цилиндрической формы. Такой же характер заложения цветков в колосках отмечался и в условиях 2003 г. Но в этом году синхронность заложения цветков в колосках по всей длине колоса был обусловлен компактной формой колоса (укороченная длина и небольшое число колосков). В некоторых колосках средней части главного колоса отмечались случаи формирования 7 цветков.

В условиях этого года отмечалась наименьшая редукция цветков, как и колосков, главного колоса. Во все годы основная редукция цветков происходила в период до VIII этапа органогенеза. Уровень редукции цветков в верхней части колоса, за исключением 2003 г., был выше, чем в средней и нижней частях главного колоса. Для сорта Степная 7 характерно фор мирование крупного, многоцветкового, с хорошо озерненной средней и нижней частями, но выраженной веретеновидностью верхней части главного колоса. В условиях повышенного температурного режима и недостаточной влагообеспеченности зерновая продуктивность главного колоса компенсировалась за счет формирования компактного колоса цилиндриче ской формы, в котором осуществлялось синхронное заложение цветков в колосках, обусло вившее высокий уровень реализации потенциальной продуктивности колосков и цветков, а, следовательно, высокую их озерненность.

Архитектоника главного колоса степного сорта Дон 93 в наибольшей степени соответст вовала представлениям о формировании зерновой продуктивности главного колоса у озимой мягкой пшеницы степного экотипа: колос крупный, веретеновидный, с невысокой озерненностью колоска (рисунок 1 Б). Формирование архитектоники главного колоса сорта Дон 93 в наибольшей степени, по сравнению с другими сортами степного экотипа, определялось особенностями ста новления архитектоники растения в целом. В условиях 2001 г., типичных для экониши выщело ченного чернозема, сорт Дон 93 отличался высокой потенциальной продуктивностью и цветков, и колосков конуса нарастания главного побега, на уровне сорта Степная 7.

В результате интенсивной редукции цветков, особенно сильной до VIII этапа, к XII этапу ор ганогенеза, сорт Дон 93 характеризовался крупным веретеновидным колосом.

В условиях раннего возобновления весенней вегетации и хорошей влагообеспеченности в 2002 г. развитие конусов главного и побегов второго порядка протекало синхронно, что обу словило равномерное распределение между ними пластических веществ. В результате отмечал ся наименее продуктивный главный колос. На VI этапе органогенеза 6-е цветки заложились в единичных колосках отдельных колосков. За счет большой редукции колосков и цветков в пе риод между VI и VIII, уже на VIII сформировалась веретеновидная форма главного колоса.

В засушливых условиях 2003 г. в главном колосе сорта Дон 93 число колосков, сформи ровавшихся к VI этапу органогенеза, незначительно уступило значению показателя в предыду щие годы. Число заложенных цветков было промежуточным между 2001 г. и 2002 г. В целом, потенциальная продуктивность главного колоса на VI этапе органогенеза была выше среднего значения в опыте. Но характер архитектоники главного колоса имел значительные отличия по сравнению с предыдущими годами. Заложение колосков и цветков в них осуществлялось более синхронно, что обусловило формирование на VI этапе органогенеза цилиндрической формы А 2001 г. 2002 г. 2003 г.

Б 2001 г. 2002 г. 2003 г.

В 2001 г. 2002 г. 2003 г.

Рисунок 1 – Архитектоника главного колоса: А – сорт Степная 7, Б – сорт Дон 93, В – сорт Дар Зернограда на VI, VIII и XII этапах органогенеза главного колоса, расширенного в нижней части. В средней и нижней частях заложилось до цветков в колоске. Высокий уровень реализации потенциальной продуктивности цветков и ко лосков главного колоса как до, так и после VIII этапа органогенеза способствовал сохранению на XII этапе заложенной формы колоса, развитию наибольшей за годы исследований продук тивности колоса: в нижней и нижней трети средней части главного колоса сформировалось до зерен. И только в верхней части главного колоса на XII этапе органогенеза проявилась слабая веретеновидность. Особенности формирования архитектоники главного колоса сорта Дон 93 в засушливых условиях отражают устойчивость его репродуктивной и генеративной сферы в ус ловиях близких к условиям степной экониши. Лабильность формирования продуктивности главного колоса у сорта Дон 93 в онтогенезе, в зависимости от складывающейся архитектоники растения является, механизмом поддерживающим гомеостаз зерновой продуктивности. Сорт Дон 93, характеризовался наибольшей стабильностью в годы опытов урожайности зерна. С другой стороны, небольшая продуктивность главного колоса лимитировала урожайность зерна этого сорта в благоприятных условиях 2002 г.

Значительное влияние генотип-средовое взаимодействие на формирование архитектони ки главного колоса отмечалось и у других степных сортов. Сорт Дар Зернограда, степного экоти па, в условиях 2001 г. отличался наибольшей потенциальной продуктивностью цветков (рисунок 1 В). На VI этапе органогенеза у сорта Дар Зернограда заложился крупный цилиндрической фор мы колос, с хорошо дифференцированными колосками. В средней части колоса у отдельных ко лосьев в колосках заложилось до 7 цветков. В смежных со средней частью колосках перифериче ских зон колоса насчитывалось до 6 цветков. Редукция цветков в колосках разных вертикальных зон главного колоса в период между VI и VIII этапами органогенеза осуществлялась равномерно по всей длине колоса, что обусловило сохранение цилиндрической формы колоса на VIII этапе органогенеза. В период между VIII и XII этапами органогенеза превалировал «сброс» цветков в колосках верхней и верхней трети средней частях главного колоса. Меньшая редукция цветков отмечалась в этот период в колосках нижней половины средней и нижней частей главного коло са. В результате на XII этапе органогенеза главный колос у сорта Дар Зернограда имел цилиндри ческую форму, но в верхней части проявилась веретеновидность, что лимитировало величину его озерненности в целом. Аналогичные процессы формирования архитектоники главного колоса у сорта Дар Зернограда проявились и в условиях 2002 г. В засушливых условиях 2003 г. отмечалось значительное уменьшение числа колосков в главном колосе на VI этапе органогенеза. Очевидно, это объясняется более медленными темпами заложения колосков в главном колосе этого сорта.

Поэтому в короткие сроки заложения колосков в конусе нарастания главного побега их число было меньше, чем в предыдущие годы. Вместе с тем, заложение цветков в колосках главного ко лоса в этих условиях протекало более синхронно, что обусловило их меньшую редукцию, как до, так и после VIII этапа органогенеза. В итоге зерновая продуктивность главного колоса на XII этапе органогенеза у сорта Дар Зернограда незначительно отличалась от ее величины в предыду щие годы. В целом, для сорта Дар Зернограда была характерна стабильно высокая дифференциа ция цветков колоска: на VI этапе органогенеза в средних колосках регулярно насчитывалось цветков, а на ХII этапе органогенеза 4 зерен.

Характер формирования архитектоники главного колоса у степного сорта Дон 95 в годы проведения исследований был, в основных чертах, сходен с сортом Дар Зернограда (ри сунок 2 А). Но он отличался наибольшей отзывчивостью, среди сортов степного экотипа, на благоприятные условия среды, сложившиеся в условиях 2002 г. В условиях этого года сорт Дон 95 наиболее эффективно использовал ранние сроки возобновления весенней вегетации.

Очевидно, за счет быстрых темпов роста и развития главного побега произошло благоприят ное перераспределение пластических веществ растения в пользу формирования главного ко лоса. На VI этапе органогенеза заложился больший потенциал продуктивности цветков в ко нусе нарастания главного побега по сравнению с другими сортами степного экотипа. Высо кий уровень реализации потенциальной продуктивности колосков и цветков главного колоса как до, так и после VIII этапа органогенеза, позволил сорту Дон 95 сформировать к ХII этапу крупный, хорошо озерненный колос цилиндрической формы, в колосках средней и нижней частей которого насчитывалось 4 зерна, а в нижней половине верхней зоны – 3 зерна.

Сорт степного экотипа Донская юбилейная проявил стабильность формировать высокую потенциальную продуктивность колосков и цветков главного колоса (рисунок 2 Б). Так, в благо приятных условиях 2002 г. на VI этапе органогенеза в конусе нарастания главного побега насчи тывалось 20,2 колоска и 91,3 цветка, что было на уровне сорта Степная 7. В колосках средней и нижних вертикальных зон колоса регулярно заложились 6-е цветки, а в отдельных колосках от мечалось заложение и 7-х цветков колоска. Колос имел явное расширение к основанию и заметно сужался к вершине. Такая форма главного колоса на VI этапе органогенеза проявилась в 2001 г. и, хотя в менее выраженном виде, в 2003 г. Следовательно, для этого сорта характерна высокая син хронность заложения на VI этапе органогенеза цветков в колосках нижней половины главного колоса. Основная редукция колосков и цветков главного колоса завершилась до VIII этапа орга ногенеза. Но, в целом, в условиях 2002 г. реализация потенциальной продуктивности цветков и колосков была высокой, что позволило сформировать озерненность главного колоса (58,9 шт.) на уровне сорта Степная 7. И ее величина была наибольшей за годы проведения исследований. Вме сте с тем, за счет большей интенсивности редукции цветков в нижней половине главного колоса у сорта Донская юбилейная на ХII этапе органогенеза был цилиндрической формы с выраженной веретеновидностью в верхней части. Четвертые зерна, как в 2002 г., так и в другие годы, сформи ровались только в нижней части главного колоса. Снижение потенциальной и реальной продук тивности главного колоса отмечались и в условиях типичного для экониши 2001 г., и в засушли вом 2003 г. Но если в условиях засухи это объяснялось меньшим габитусом главного колоса и растения в целом, то в 2001 г. уменьшение продуктивности главного колоса, начиная с VI этапа органогенеза, определялось неблагоприятным для него перераспределением пластических ве ществ между главным побегом и побегами второго порядка, развитие которых происходило син хронно. В результате у сорта Донская юбилейная отмечался недобор урожайности зерна по срав нению со средним значением в опыте.

2001 г. 2002 г. 2003 г.

2001 г. 2002 г. 2003 г.

Рисунок 2 – Архитектоника главного колоса: А - сорт Дон 95;

Б – сорт Донская юбилейная на VI, VIII и XII этапах органогенеза Таким образом, из анализа формирования архитектоники главного колоса сортами степного экотипа в условиях выщелоченного чернозема Центрального Предкавказья следует:

- сорта степного экотипа, в целом, характеризуются большей устойчивостью развития репродуктивной и генеративной сферы;

- наибольшей стабильностью формирования и реализации потенциальной продуктив ности главного колоса в условиях экониши отмечается степной сорт Степная 7 селекции Ставропольского ГАУ;

- формирование потенциальной и реальной продуктивности главного колоса у сортов степного экотипа в значительной степени определяется генотип-средовым взаимодействием;

- в условиях, складывающихся в годы с ранним возобновлением весенней вегетации, оптимальным температурным режимом и хорошей влагообеспеченностью проявляется пре имущество степных сортов интенсивного типа Дон 95, Донская юбилейная, Степная 7, обла дающих большим потенциалом зерновой продуктивности главного колоса;

- особенности формирования и реализации потенциальной продуктивности главного колоса сортами степного и лесостепного экотипов следует учитывать при микрорайонировании и разра ботке элементов сортовой агротехники, а также при их использовании в селекционных программах.

ФГОУ ВПО Ставропольский государственный аграрный университет УДК 633.112.9:581.44:632. ОСОБЕННОСТИ МОРФОЛОГО-АНАТОМИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ СТЕБЛЯ ТРИТИКАЛЕ В СВЯЗИ С УСТОЙЧИВОСТЬЮ К ПОЛЕГАНИЮ Комарова Е.А., Пыльнев В.В., Рубец В.С.

Проблема устойчивости к полеганию сельскохозяйственных культур, в частности, зерновых культур, всегда актуальна.

Данная работа посвящена изучению параметров морфолого-анатомического строения растения тритикале в связи с устойчивостью к полеганию.

Методика. Для изучения нами были взяты 10 сортов гексаплоидной озимой тритика ле, различающихся по устойчивости к полеганию (Виктор, Никлап, Кентавр, Гармония, АДМ-9, Водолей, Стрельна 11, 21406/96, Талисман, Антей). Эксперимент проводился в 2005 2006 гг. на полях лаборатории селекции и семеноводства полевых культур РГАУ-МСХА им.

К.А.Тимирязева. Повторность опыта трехкратная. Площадь делянки в 2005 году составила 1м, а в 2006 году – 1,5м.

Прямую оценку устойчивости к полеганию проводили в полевых условиях по 5 бальной шкале: 5 – полегания не наблюдается;

4 – полегание в слабой степени;

3 – средняя полегаемость;

2 – полегание сильное, уборка проводится машинами со специальным приспо соблением для уборки полегающих хлебов;

1 - полегание наблюдается задолго до уборки.

Однако не всегда можно оценить устойчивость к полеганию в полевых условиях. Кос венным методом определения устойчиости к полеганию может служить измерение прочности соломины на излом. Этот показатель измеряли с помощью специально сконструированного прибора (Хоссин Дждиед, 2006). В фазу полной спелости у каждого контрольного растения брали отрезок междоузлия длиной 2 см, помещали в специальный держатель и нагружали легкий пластиковый контейнер, подвешенный с помощью крючка к середине междоузлия, до момента излома последнего. Отмечали массу груза, при которой произошел излом Анатомический анализ проводили на препаратах поперечных срезов стебля тритикале из средней части второго снизу междоузлия, так как это междоузлие обычно испытывает наи большую нагрузку при растяжении и сжатии и чаще страдает от изгибов и переломов (Гаврило ва, Мишкина, 1985). В фазу цветения с каждой делянки срезались 10 растений, вторые снизу междоузлия фиксировали в 70% этиловом спирте. Данная фаза наиболее удобна для анатоми ческих исследований и хорошо маркируется фенологически (Лазаревич, 1999). Срезы получали опасной бритвой на ручном микротоме, далее их окрашивали спиртовым раствором родамина и водной голубой, после чего промывали в 96% этиловом спирте, помещали на предметное стек ло в каплю смеси этилового спирта и глицерина 1:1 (Прозина, 1960;

Барыкина и др., 2004).

Препарат окрашен следующим образом: ксилема и склеренхима красного, флоэма голубого цвета. С помощью окуляр-микрометра подсчитывались и измерялись следующие анатомиче ские структуры: (рис. 1): количество, радиальный и тангентальный диаметры проводящих пуч ков паренхимы и проводящих пучков первичной коры, толщина кольца склеренхимы, толщина стенки соломины, диаметр соломины, диаметр медуллярной лакуны. Все остальные данные анатомических показателей структуры растения – расчетные.

Толщина кольца Проводящий пу- склеренхимы чок первичной коры Шкала окуляр микрометра Проводящий пу чок паренхимы Толщина стенки соло мины Рисунок 1. Фрагмент поперечного среза середины второго снизу междоузлия тритикале.

Результаты. В 2005 году из всех изучаемых нами сортов полегание наблюдалось толь ко у сорта Никлап. В 2006 году полегающими также оказались Виктор, Водолей, Талисман и Антей (рис. 2).

а б Рисунок 2. Полегание: а) сорт Никлап, б) сорт Виктор Особое значение при определении устойчивости растений к полеганию придается вы соте растений. Как правило, большей устойчивостью к полеганию отличаются короткосте бельные сорта (, Пыльнев, 1994;

Чупахина, Ктиторова, 1997). Это утверждение подтвержда ется и нашими данными (таблица 1).

Короткостебельные сорта (Кентавр, Гармония, АДМ-9 и 21406/96) являются устойчивы ми к полеганию (5,0 баллов). Высокорослый сорт Никлап оказался сильно полегающим (2,4 бал ла). Сорта со средней длиной соломины полегают в слабой (Виктор, Водолей, Талисман) и сред ней (Антей) степени 4,2;

4,4;

4,0 и 3,4 балла, соответственно). Однако высота растения не всегда сопряжена с устойчивостью к полеганию (Пухальский, 1978). Наши опыты показали, что устой чивый к полеганию сорт Стрельна 11 (5,0 баллов) не является короткостебельным.

Таблица 1 - Морфологические параметры строения соломины тритикале (2005-2006 гг.) Сорт Устойчивость к Длина соломины, см Длина междоузлия, см полеганию, балл 1. Виктор 4,2 108,4 7, 2. Никлап 2,4 127,9 10, 3. Кентавр 5,0 70,8 6, 4. Гармония 5,0 87,8 6, 5. АДМ-9 5,0 90,3 6, 6. Водолей 4,4 108,6 6, 7. Стрельна 11 5,0 112,8 7, 8. 21406/96 5,0 96,2 6, 9. Талисман 4,0 110,8 7, 10. Антей 3,4 109,5 6, НСР05 0,2 8,4 1, Длина второго снизу междоузлия также не всегда определяет устойчивость тритикале к по леганию. Неполегающие и полегающие в средней и слабой степени изучаемые сорта имеют при мерно одинаковую длину данного междоузлия. Исключение составляет неустойчивый к полеганию сорт Никлап, существенно превысивший остальные сорта по длине второго снизу междоузлия.

Среди исследуемых сортов наибольшим сопротивлением излому характеризуются Гармония (3,03 кг) и Стрельна 11 (3,03 кг), что, очевидно, обусловливает их высокую устой чивость к полеганию. Вторые снизу междоузлия устойчивого к полеганию короткостебельно го сорта Кентавр и слабо устойчивого среднестебельного сорта сорта Антей имеют наимень шее сопротивление излому (1,95 кг и 2,05 кг, соответственно). Остальные сорта незначимо отличаются по данному показателю (таблица 2).

Таблица 2 - Показатели устойчивости соломины тритикале на излом Сорт Критическая масса излома второго Индекс прочности Индекс прочности снизу междоузлия, кг междоузлия, кг/см стебля, кг/см 1. Виктор 2,70 0,367 0, 2. Никлап 2,43 0,235 0, 3. Кентавр 1,95 0,326 0, 4. Гармония 3,03 0,490 0, 5. АДМ-9 2,15 0,344 0, 6. Водолей 2,88 0,457 0, 7. Стрельна 11 3,03 0,409 0, 8. 21406/96 2,27 0,348 0, 9. Талисман 2,20 0,315 0, 10. Антей 2,05 0,312 0, НСР05 0,95 0,181 0, Индекс прочности междоузлия представляет собой отношение критической массы из лома второго снизу междоузлия на длину этого междоузлия, а индекс прочности стебля – от ношение критической массы излома второго снизу междоузлия на длину соломины.

Значимо отличные от нуля отрицательные коэффициенты корреляции получены между ус тойчивостью к полеганию и длиной соломины (r=-0,74), длиной второго снизу междоузлия (r=-0,79) и массой стебля (r=-0,78). Связи между устойчивостью к полеганию и критической массой излома второго снизу междоузлия не обнаружено (r=0,19), тогда как тесная связь наблюдается между ус тойчивостью к полеганию и индексами прочности междоузлия (0,65) и стебля (0,69) (таблица 3).

Таблица 3 - Коэффициенты корреляции устойчивости к полеганию с морфологическими параметрами строения соломины тритикале Показатель Коэффициент корреляции Длина соломины -0,74** Длина второго снизу междоузлия -0,79** Критическая масса излома второго снизу междоузлия 0, Индекс прочности междоузлия 0,65* Индекс прочности стебля 0,69* В качестве дополнительного метода оценки устойчивости растения к полеганию мо жет быть использован анализ анатомического строения стебля.

Проведенный нами анализ проводящей системы второго снизу междоузлия показал, что сорта Никлап, Гармония и Виктор лидируют по количеству и общей площади проводя щих пучков паренхимы (таблица 4). Эти же сорта и сорт Водолей характеризуются макси мальными количеством и общей площадью проводящих пучков первичной коры.

Среди изучаемых сортов 21406/96 имеет наименьшие линейные размеры составных частей поперечного среза второго снизу междоузлия (таблица 4). Остальные сорта имели варьирующие по сравнению друг с другом размеры анатомических структур. Например, у сорта Никлап наблюдается широкое кольцо склеренхимы (0,088 мм), а также толстая соломи на (4,2 мм), размер которой обусловлен сочетанием минимальной по сравнению с другими сортами толщиной стенки соломины (0,66 мм) и максимальным диаметром медуллярной ла куны (2,89 мм). Сорт Виктор имеет среднее по размеру кольцо склеренхимы (0,084 мм), мак симальный диаметр соломины (4,43 мм), обусловленный развитием довольно широкой стен ки соломины (0,793 мм) и крупной медуллярной лакуной (2,85 мм). У сорта Гармония хорошо развитыми являются все выше перечисленные структуры. Сорта Кентавр и Водолей сочетают толстую стенку соломины (0,85 мм и 0,818 мм, соответственно) и минимальный диаметр ме дуллярной лакуны (2,07 мм и 2,20 мм), в результате чего диаметр соломины также не велик (3,77 мм и 3,84 мм). У сорта Водолей кольцо склеренхимы самое мощное (0,09 мм). У сорта Стрельна 11 небольшой диаметр второго снизу междоузлия (3,81 мм) обусловлен, в отличие от Кентавра и Водолея, сочетанием тонкой стенки соломины (0,692 мм) со средней величины медуллярной лакуной (2,43 мм). Сорта АДМ-9, Талисман и Антей имеют близкие по значени ям средние размеры описываемых анатомических структур.

Таблица 4 - Некоторые параметры анатомической структуры второго снизу междоузлия тритикале Проводящие пучки Проводящие пучки Толщина Толщина Диа- Диаметр паренхимы первичной коры склерен- стенки метр соломины, коэф- химного соломи- медул- мм коэф общая Сорт фи- кольца, ны, мм лярной общая фи коли- коли- пло мм лаку площадь, циент циент чество чество щадь, ны, мм мм удли- удли мм нения нения 1 34,8 0,598 1,16 23,1 0,069 0,75 0,084 0,793 2,85 4, 2 39,8 0,598 1,27 22,1 0,068 0,73 0,088 0,656 2,89 4, 3 29,8 0,505 1,27 17,8 0,057 0,76 0,074 0,850 2,07 3, 4 37,3 0,553 1,32 27,1 0,075 0,81 0,086 0,848 2,45 4, 5 29,7 0,511 1,34 17,4 0,053 0,78 0,073 0,747 2,40 3, 6 31,2 0,490 1,22 22,4 0,062 0,78 0,090 0,818 2,20 3, 7 33,2 0,510 1,31 18,5 0,060 0,78 0,084 0,692 2,43 3, 8 28,8 0,449 1,30 19,2 0,057 0,76 0,069 0,744 1,84 3, 9 30,6 0,551 1,27 16,0 0,054 0,78 0,076 0,772 2,41 3, 10 32,0 0,500 1,26 18,7 0,063 0,73 0,088 0,795 2,34 3, НСР05 2,9 0,069 0,07 2,98 0,008 0,06 0,011 0,114 0,39 0, Нас интересуют показатели, тесно связанные с устойчивостью к полеганию. Таким показа телем является коэффициент удлинения проводящих пучков первичной коры (отношение радиаль ного диаметра проводящего пучка к тангентальному), тесно связанный с устойчивостью к полега нию (r=0,69), а также с индексами прочности междоузлия (r=0,82) и стебля (r=0,82) (таблица 5).

Таблица 5 - Коэффициенты корреляции параметров анатомического строения второго снизу междоузлия и показателей, характеризующих устойчивость к полеганию Устойчи- Критическая масса Индекс Индекс Показатели вость к по- излома второго прочности прочности леганию снизу междоузлия междоузлия стебля Пучки количество -0,56 0,50 -0,03 0, паренхимы общая площадь -0,54 0,22 -0,23 -0, коэффициент 0,35 -0,09 0,05 0, удлинения Пучки количество -0,06 0,69* 0,53 0, первичной общая площадь -0,28 0,61 0,34 0, коры коэффициент 0,69* 0,55 0,82** 0,82** удлинения Толщина склеренхимного кольца -0,53 0,56 0,23 0, Толщина стенки соломины 0,43 -0,04 0,52 0, Диаметр медуллярной лакуны -0,59 0,30 -0,23 -0, Диаметр соломины -0,45 0,31 -0,02 0, Это значит что более устойчивыми к полеганию и с большим сопротивлением второго снизу междоузлия излому будут являтся сорта с более удлиненными проводящими пучками первичной коры. Не обнаружено связи между показателями, характеризующими устойчи вость к полеганию и коэффициентом удлинения проводящих пучков паренхимы.

Отрицательные коэфффиценты корреляции средней силы наблюдаются между устой чивостью к полеганию и количеством и общей площадью проводящих пучков паренхимы, толщиной склеренхимного кольца, диаметром медуллярной лакуны и диаметром соломины.

Положительная связь средней силы отмечена между устойчивостью к полеганию и толщиной стенки соломины;

между критической массой излома второго снизу междоузлия и количест вом проводящих пучков паренхимы, общей площадью и коэффициентом удлинения прово дящих пучков первичной коры, толщиной склеренхимного кольца;

между индексом прочно сти междоузлия и количеством проводящих пучков первичной коры, толщиной стенки соло мины;

между индексом прочности стебля и количеством и общей площадью проводящих пучков первичной коры, толщиной стенки соломины.

Таким образом, при оценке исходного материала на устойчивость к полеганию, поми мо оценки в полевых условиях, следует в комплексе рассматривать параметры морфолого анатомического строения соломины. Предпочтение следует отдавать низкорослым образцам с высокими индексами прочности междоузлия и стебля, с короткими нижними междоузлиями, с большим количеством проводящих пучков первичной коры и высоким их коэффициентом удлинения, а также с толстой стенкой соломины. Среди изучаемых сортов наилучшим соче танием перечисленных признаков обладает устойчивый к полеганию сорт Гармония.

Литература 1. Гаврилова О.М., Мишкина В.А. Анатомические особенности строения стебля и ли ний тритикале в связи с устойчивостью к полеганию // Сельскохозяйственная биология. 1985. - Т. 4. - С. 59-61.

2. Дорохов Б.А., Астахова Е.Н., Васильева Н.М., Мазалева Л.Г. Стебель озимой пше ницы и устойчивость к полеганию // Селекция и семеноводство. – 2001. - № 3. – С. 7-9.

3. Дждиед Х. Особенности анатомического строения стебля сортов яровой мягкой пшеницы разных лет селекции в Центральном регионе Нечерноземной зоны: Автореф. дис.… канд. с.-х. наук: 06.01.05. - М., 2006. - 20 с.

4. Лазаревич С.В. Эволюция анатомического строения стебля пшеницы. – Мн.: «Ха та», 1999. – 296 с.

5. Латыпов А.З., Алексеева А.И. Особенности анатомического строения стебля трити кале // Селекционно-генетические исследования интенсивных сортов зерновых и бобовых культур: Сб. науч. тр. - Белорус. с.-х. акад. - Горки, 1990. - С. 61-71.

6. Орехова С.А. Анатомическая структура стебля некоторых образцов гексаплоидных тритикале с разной устойчивостью к полеганию // Приемы интенсификации производства зерна и кормов в условиях Калининградской области. – М., 1981 (1982). – С. 83-86.

7. Пыльнев В.В., Батоев Б.Б. Изменение анатомического строения растений озимой пшеницы в результате селекции // Известия ТСХА. - 1993. - Вып. 1. - С. 31-32.

8. Пыльнев В.В. Особенности селекционного процесса озимой мягкой пшеницы на при мере сортосмены юга Украины и ЦРНЗ // Селекция и семеноводство. – 1995. - № 2. – С. 8-14.

9. Суязова Т.М. Особенности анатомического строения соломины тритикале в связи с устойчивостью к полеганию // Эффективные методы селекции и семеноводства зерновых культур. – Л., 1982. – С. 80-84.

10. Тетерятченко К.Г. Анатомический метод оценки исходного материала мягкой озимой пшеницы на продуктивность, морозостойкость и устойчивость к полеганию // Науч. техн. бюлл. ВИР им. Вавилова. - 1984. - Вып. 146. - С. 28-32.

11. Чупахина К.Г., Терехин М.В., Ктиторова С.А. Подбор пар для скрещиваний по мор фолого-анатомическому строению стебля яровой пшеницы // Пути воспроизводства продородия почв и повышения урожайности с.-х. культур в Приамурье. – 1997. – Вып. 2. – С. 54-57.

12. Юсов В.С., Евдокимов М.Г. Анатомо-морфологическое строение стебля сортов яровой твердой пшеницы // Вклад молодых ученых в научное обеспечение АПК Сибири. – Омск, 1999. – С. 35-36.

РГАУ-МСХА им. К.А.Тимирязева 141830 Московская область, Дмитровский район, пос.Ново-Синьково, д.48, кв. т.: 8 (495) 976-12-72, ф.: 8 (945) 976-09-05, e-mail eakom@bk.ru УДК 633.11:631.52:581.149:581.144.4:581. ЗАВИСИМОСТЬ ПРОДУКТИВНОСТИ КОЛОСА ОТ РАЗМЕРОВ ЛИСТОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ 2-Х ВЕРХНИХ ЛИСТЬЕВ, ИХ ПЛОЩАДИ И НАКОПЛЕНИЯ СУХОГО ВЕЩЕСТВА В ОНТОГЕНЕЗЕ МЯГКОЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ Малокостова Е.И., Петриев В.Ф., Рыльков А.И., Хорин А.Н., Хабеева Л.И.

Характер зависимости величины продуктивности колоса от размеров и площади двух верхних листьев, а также от накопления сухого вещества в различных климатических услови ях поля изу-чен еще недостаточно. Хотя известно, что чем продуктивнее ра-ботает листовая поверхность, чем интенсивнее идет рост вегета-тивных органов и чем выше биологический урожай, тем выше урожай зерна (8). Площадь листовой поверхности и динамика накопления биомассы зависит от условий года (4, 5, 6, 7).

Нами проведены исследования по накоплению сухой биомасссы растений по фазам раз вития и площади 2-х верхних листьев у районированных и перспективных сортов и линий яровой мягкой пшеницы, созданных в ГНУ НИИСХ ЦЧП им. В.В.Докучаева (кроме сорта Прохоровка).

Cухую биомассу растений определяли по методике ВИР, 1981 г. Отбиралось по растений с двух несмежных повторностей конкурсного сортоиспытания (всего изучалось растений по каждому сорту). Длину и ширину листьев флагового и предфлагового измеряли перед колошением, когда последний лист заканчивал свой рост и был отогнут от листового влагалища. Измеряли листья только главного побега у 50 растений каждого сорта (по 25 в 2-х повторностях). Затем с помощью коэффициента 0,67 вычисляли площадь каждого листа. Ла бораторно-сноповой анализ проводили по методике Государственного сортоиспытания. Ко эффициенты корреляции вычисляли по методике Доспехова Б.А., 1977 г.

Общеизвестно, что накопление сухого вещества растением – это интегральная функ ция не только фотосинтеза, но и дыхания, баланса углеводно-белкового обмена и других про цессов метаболизма.

Динамика накопления сухой биомассы органов растений у районированных и пер спективных сортов, линий представлена на рис. 1. Наглядно видно, что по накоплению сухого вещества изучаемые сорта различаются между собой.

Сорт Воронежская 10 в опыте имел самую высокую урожай-ность зерна. У этого сор та и накопление сухого вещества, начиная с фазы колошения было наилучшим.

Сорта Воронежская 6 и Черноземноуральская занимали по урожайности второе место и пик накопления сухого вещества у этих сортов пришелся на фазу полная спелость. Про хладный и влажный 2005 год способствовал во время формирования и нали-ва зерна накоп лению у этих сортов сухой биомассы колоса (рис. 1).

Сорт Воронежская 12 относится к группе среднеранних, поэтому динамика накопле ния биомассы растениями с момента колошения уменьшается до полного созревания. Этот сорт уступает в данный год по урожайности всем вышеназванным сортам.

Сорта Прохоровка, Крестьянка и Воронежская 16 по урожайности находятся в одной группе, хотя по накоплению сухого вещества сорт Прохоровка имеет преимущество перед Крестьянкой и Воронежской 16.

Линия 1416 - более позднеспелый сорт, пик накопления сухого вещества у этого об разца приходится на молочную спелость. Затем в восковую спелость идет спад, а в полную спелость наблюдается увеличение сухой биомассы за счет более интенсивного и продолжи тельного налива зерна. По урожайности этот сорт занимает третье место.

Курская 2038 всем проигрывает в накоплении сухого вещества в фазу колошения, но в фазу молочной спелости этот сорт идет на уровне Линии 1416 и сорта Прохоровка. Затем по степенно накопление сухого вещества падает, и, конечно, этот сорт по урожайности зерна уступает и Прохоровке и Линии 1416, так как конечная его сухая биомасса меньше, чем у этих сортов (42,5 г против 48,5 и 55,9 г).

Таким образом, накопление сухого вещества зависит от генетических особенностей создаваемых сортов и от погодных условий во время вегетации растений.

В таблице 1 представлена взаимосвязь продуктивности колоса, его длины с накопле нием сухого вещества по фазам развития растений и с площадью листовой поверхности 2-х верхних листьев.

Ученые из НИИСХ Центральных районов Нечерноземной полосы (1) установили по ложительные корреляции между площадью флагового листа и массой зерна с главного коло са, величиной фотохимической активности, скороспелостью, интенсивностью фотосинтеза и удельной поверхностью плотности листа. В наших исследованиях более высокой площадью 2-х верхних листьев обладали наиболее урожайные сорта: Воронежская 6 (27,6 см2), Линия 1416 (29,4 см2), Черноземноуральская и Воронежская 10 (21,6 и 21,3 см2).

Наиболее тесная корреляция между продуктивностью колоса и накоплением сухого вещества растениями яровой пшеницы отмечена в фазы трубкования, колошения, молочной и полной спелости. Проявляется тенденция к прямой связи величины продуктивности колоса с содержанием сухого вещества в растениях пшеницы в период кущения и восковой спелости (r = 0,36).


Вычисление степени зависимости между размерами площади 2-х верхних листьев и содержанием сухого вещества по фазам показало, что накопление сухого вещества находится в наиболее тесной прямой зависимости от площади 2-х верхних листьев в фазу кущения (r = 0,72), в фазу выхода в трубку (r = 0,78) и в фазу полной спелости (r = 0,74). Корреляция меж ду накоплением сухого вещества в фазы колошения и восковой спелости не доказана. Также обнаружена средняя прямая положительная зависимость между накоплением сухого вещест ва в фазу молочной спелости и суммарной площадью 2-х верхних листьев (r = 0,41). Между размерами длины колоса и накоплением сухого вещества проявляется положительная корре ляция по всем фазам развития растений (табл. 1), наиболее тесная связь (r = 0,41;

r = 0,51;

r = 0,55) - в фазу кущения, молочной и полной спелости.

Кущение Кущение 1, Кущение Кущение 1, 1, 1, Кущение 1, Вывход в Вывход в Вывход в Вывход в Вывход в 9, 9, 7, 6, 7, трубку трубку трубку трубку трубку Колошени Колошени Колошени Колошени Колошени 34, 37, 39, 34, 31, е е е е е Молочная Молочная Молочная Молочная Молочная 54, 58, 41, 43, спелость спелость спелость спелость спелость Л Восковая Восковая Восковая Восковая Восковая Крестьянка Прохоровка 48, спелость 41, 45, 47, 44, спелость спелость спелость Воронежская спелость Воронежская Полная Полная Полная Полная Полная 48, спелость 55, спелость спелость 35, спелость спелость Кущение Кущение Кущение Кущение 1, 1, 1, 1, Вывход в Вывход в Вывход в Вывход в 7, 8, трубку трубку трубку трубку Колошени Колошени Колошени Колошени сортов, линий мягкой яровой пшеницы, 2005г.

33, 35, 54, е е е е Молочная Молочная Молочная Молочная 45, 41, 60, 56, спелость спелость спелость спелость Восковая Восковая Восковая Восковая Курская 41, 34, 61, 43, спелость спелость спелость спелость Воронежская Воронежская Полная Полная Полная Полная Черноземноуральская 48, 50, 42, спелость спелость спелость спелость Рис.1. Накопление сухого вещества по фазам развития у районированных и перспективных Таблица 1 – Коэффициенты корреляции между продуктивностью колоса, накоплением сухого вещества, площадью и линейными размерами 2-х верхних листьев яровой мягкой пшеницы, 2005 г.

Номер Признак Номер признака признака 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 Продуктивность - 0,36 0,41 0,43 0,49 0,36 0,54 0,36 0,75 0,44 0, колоса 2 Накопление сухого - - 0,60 -0,19 0,48 -0,35 0,43 0,72 0,41 0,41 0, вещества (НСВ) в фазу кущения 3 НСВ в фазу выхода - - - 0,31 0,29 0,14 0,45 0,78 0,16 0,34 0, в трубку 4 НСВ в фазу - - - - 0,40 0,74 0,21 -0,10 0,25 -0,40 -0, колошения 5 НСВ в фазу - - - - - 0,53 0,70 0,41 0,51 0,10 0, молочной спелости 6 НСВ в фазу - - - - - - 0,50 0,04 0,26 -0,11 -0, восковой спелости 7 НСВ в фазу полной - - - - - - - 0,74 0,55 0,50 0, спелости 8 Площадь 2-х - - - - - - - - 0,23 0,73 0, верхних листьев 9 Длина колоса - - - - - - - - - 0,20 0, 10 Длина флагового - - - - - - - - - - 0, листа 11 Длина предфлагово- - - - - - - - - - - го листа Лучшее развитие верхних листьев у высокопродуктивных сортов и связь между раз мерами листьев с продуктивностью колоса отмечают многие авторы (2, 3, 7). Однако ожидать во всех случаях прямой пропорциональной зависимости между развитием флаговой и пред флаговой листовой поверхности и его зерновой продуктивностью нельзя.

На характер связи между этими признаками большое влияние оказывает противоречие между фотосинтезом и транспирацией, возникающей при недостатке влаги во время форми рования и налива зерна. Увеличение суммарной транспирации при большой площади флаго вого и предфлагового листа в сухие годы может оказаться решающим отрицательным факто ром.

Особенно опасно чрезмерное развитие листовой поверхности в начале вегетации в со четании с последующей засухой (4).

Многочисленные опыты с различными сортами пшеницы приводят к выводу, что лю бое неблагоприятное сочетание факторов среды обитания сказывается с большей или мень шей отчетливостью на задержке роста или очередного листа или последующих 2-3 листьев, тем самым нарушая нормальную линию непрерывного нарастания крупности листьев.

В условиях 2005 года, когда влаги было достаточно, зависимость продуктивности ко лоса от линейных размеров двух верхних листьев и суммарной их площадью была положи тельной (r = 0,36-0,58) и в большей степени зависела от длины предфлагового листа.

Отбор по колосу в настоящее время считается основным методом в селекции яровой пшеницы. По результатам проведенных исследований мы предлагаем использовать коэффи циенты корреляции между селектируемым и результирующим признакам, так как познание связей между признаками селектируемого растения представляет большую ценность. Уста новление связи упрощает отбор, создает базу для прогноза и ускоряет селекционный процесс.

Литература 1. Вареница Е.Т., Гинс В.К., Рыбакова Н.И., Чапля С.А. Характеристика сортов ози мой пшеницы по фотосинтетическим показателям флагового листа в связи с продуктивно стью колоса //Доклады ВАСХНИЛ. – 1984. - № 10. - С. 3-5.

2. Володарский Н.И., Циунович О.Д. Морфологические особенности растений пшени цы в связи с разработкой моделей высокопродуктивного сорта //Сельскохозяйственная био логия. – М.: Колос, 1978. – Т. 13, № 3. – С. 323-332.

3. Голик В.С. Селекция Triticum durum Desf. Харьков, 1996. - С. 162.

4. Кумаков В.А. Листовой аппарат как объект для оценки зерновых культур при се лекции в условиях недостаточного увлажнения //Физиология растений в помощь селекции. М.: Наука, 1974. - С. 215.

5. Лощинина А.М. Наследование ассимиляционной поверхности сортов яровой мяг кой пшеницы и связь ее с продуктивностью в условиях Южной лесостепи Западной Сибири //Автореферат дисс. … канд. с.-н. - Тюмень, 2005. - 18 с.

6. Ляпшина З.Ф. Зависимость величины урожая зерна от размеров листовой поверхно сти и накопления сухого вещества в онтогенезе мягкой яровой пшеницы //Физиология расте ний. – М.: Наука, 1967. – Вып. 1. - С. 70-74.

7. Ляпшина З.Ф. Зависимость продуктивности различных органов мягкой и твердой пшеницы от размеров листовой поверхности и накоплением сухого вещества в онтогенезе //Сб. н.тр. ВНИИЗХ. - Алма-Ата: Изд-во Кайнар, 1969. - Т. 3. - С. 107-111.

8. Ничипорович А.А., Строганова Л.Е., Чмора С.Н., Власова М.П. Фотосинтетическая деятельность растений в посевах. – М.: Изд-во АН СССР, 1961.

ГНУ НИИСХ ЦЧП им. В.В.Докучаева РАСХН 397463, Воронежская область, Таловский р-н, п/о Институт Докучаева, уч. т.: 8(47352) 4-55-37, e-mail: kstep@klon.vrn.ru УДК 633.367.2:581. ФОРМИРОВАНИЕ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОГО АППАРАТА РАСТЕНИЙ УЗКОЛИСТНОГО ЛЮПИНА В ЦЕНОЗАХ РАЗНОЙ ПЛОТНОСТИ Пимохова Л.И., Яговенко Т.В, Зайцева Н.М.

Классическими исследованиями А.А.Ничипоровича (1) установлено, что продуктив ность растений тесно связана с ростом и фотосинтезом – двумя основными физиологически ми процессами, находящимися под генетическим контролем на протяжении онтогенеза. Эф фективность фотосинтеза в значительной степени зависит от интенсивности поглощения па дающей на растения энергии солнечной радиации. Для этого посевы должны иметь опти мальную структуру, обеспечивающую максимальный газообмен, возможность хорошо по глощать солнечную энергию и использовать её на фотосинтез с наиболее высоким коэффици ентом полезного действия (2, 3, 4, 5, 6).

Целью исследований являлось изучение формирования оптимального фотосинтетиче ского аппарата ценозов 3-х морфотипов узколистного люпина – колосовидного, щитковидно го, квазидикого. Плотности ценозов – 1,2;

1,6;

2,0 млн.раст./га.

В ходе исследований было подтверждено, что у растений узколистного люпина пло щадь листьев является очень изменчивым признаком, величина которого в значительной сте пени зависит от факторов среды произрастания и лимитируется ресурсами тепла и влаги.

Наибольшая площадь листьев у сорта Снежеть (квазидикий морфотип) была в ценозе 2,0 млн.раст./га в 2003 году и составила 36,3 тыс.м2/га, а в 2002 году – всего лишь 15, тыс.м2/га, т.е. в 2,4 раза меньше (табл.1). Та же тенденция наблюдалась у щитковидного и ко лосовидного морфотипов. Следует отметить, что у колосовидного морфотипа в засушливом году площадь листьев не отличалась от площади листьев ветвящихся форм, особенно в цено зах с повышенной плотностью (1,6-2,0 млн.раст./га).

Таблица 1 - Площадь листьев, облиственность растений узколистного люпина в ценозах разной плотности, 2002-2004 гг.

Максимальная площадь Плотность ценоза, Облиственность растения, Листообеспеченность на листьев в ценозе, см2/раст. 1 семя, см тыс.м /га млн.раст./га, вариант среднее среднее среднее 2002 г.

2003 г.

2004 г.

2002 г.

2003 г.

2004 г.

2002 г.

2003 г.

2004 г.

Колосовидный морфотип, сорт Надежда 1,2 11,5 20,5 15,2 15,7 104,5 170,8 128,8 134,7 6,2 5,7 6,6 6, 1,6 16,4 26,5 17,3 20,1 102,5 167,7 122,5 130,9 6,3 6,4 6,7 6, 2,0 16,9 28,4 23,2 22,8 98,0 144,9 116,0 119,6 6,9 6,4 7,2 6, НСР05 1,5 1,4 1,4 - 2,5 2,1 2,6 - 0,3 0,5 0,5 Щитковидный морфотип, сортообразец Щ- 1,2 14,3 33,3 33,5 27,0 124,3 277,5 279,2 227,0 4,7 5,2 7,7 5, 1,6 16,4 42,5 36,5 31,8 117,2 265,6 249,4 210,7 5,1 5,5 8,0 6, 2,0 16,9 50,3 39,2 35,5 100,2 251,5 210,2 187,3 5,4 7,4 9,1 7, НСР05 1,38 1,41 1,55 - 2,12 2,75 2,77 - 0,35 0,46 0,49 Квазидикий морфотип, сорт Снежеть 1,2 12,3 30,6 25,8 22,9 104,0 246,4 189,3 180,0 3,0 6,4 5,8 5, 1,6 14,1 34,3 30,0 26,1 93,4 236,5 180,2 170,0 3,4 7,7 8,3 6, 2,0 15,4 36,3 31,6 37,7 80,2 206,7 164,6 150,5 3,9 11,6 8,7 8, НСР05 1,48 1,42 1,53 - 2,04 2,47 8,32 - 0,39 1,13 0,64 Ценозы щитковидного морфотипа (сортообразец Щ-331) отличались наибольшими значениями ассимиляционной поверхности. При загущении посева до 2,0 млн.раст./га у рас тений данного типа листовая поверхность быстро достигала максимально возможных в этих условиях величин, но чрезмерное ее увеличение приводило к сильному взаимному затенению растений, что снижало эффективность фотосинтеза.


Для колосовидного морфотипа ценоз с плотностью 2,0 млн.раст./га имел большие значения площади листьев и наиболее оптимальный ход ее формирования, чем менее плот ные ценозы (1,2 и 1,6 млн.раст./га).

Темпы нарастания ассимиляционной поверхности узколистного люпина в значитель ной мере определялись плотностью ценоза. Чем больше она была, тем быстрее увеличивалась площадь листьев ценоза и тем большей максимальной величины достигала.

Больший прирост листьев у всех изучаемых морфотипов отмечался при плотности ценоза 2,0 млн.раст./га в межфазный период «бутонизация – цветение». Рост листьев растений ветвя щихся морфотипов замедлялся в межфазный период «цветение – блестящий боб» в ценозах 1,6 и 2,0 млн.раст./га. У растений колосовидного типа – в ценозах с плотностью 2,0 млн.раст./га.

Облиственность изучаемых растений узколистного люпина определялась генотипом, морфологическими особенностями и условиями произрастания. Наибольшими значениями этого показателя, в среднем за три года, отличались растения щитковидного типа – 227,0 см (сортообразец Щ-331), наименьшими – колосовидного – 134,7 см2 (сорт Надежда). Квазиди кий морфотип (сорт Снежеть) по величине облиственности растений (180,0 см2) занимал промежуточное положение (табл.1).

В условиях загущения доминирующим фактором конкуренции является свет. Непо средственно конкуренция происходит не между растениями, а между листьями. Одним из по казателей реакции листьев на увеличение плотности ценоза служит изменение их площади.

Анализ листовой системы растений изучаемых морфотипов показал, что с увеличением плот ности ценоза до 2,0 млн.раст./га облиственность растений снижалась и в большей степени у щитковидного и квазидикого типов. Наибольшие значения этого показателя были в менее плотном ценозе (1,2 млн.раст./га). При повышении плотности ценоза до 2,0 млн.раст./га обли ственность растений щитковидного типа уменьшилась на 17,5%, квазидикого – на 16,4%.

Одной из важнейших физиологических характеристик сорта (морфотипа) является со отношение в развитии ассимилирующих и потребляющих систем, т.е. листообеспеченность генеративных органов. В наших исследованиях, по средним данным за три года, в менее плотном посеве - 1,2 млн.раст./га листообеспеченность одного семени у растений колосовид ного типа была выше (6,1 см2), чем у щитковидного (5,8 см2) и квазидикого (5,4 см2). Это сви детельствует о большей адаптивной способности колосовидного морфотипа к загущению и метеорологическим условиям вегетационного периода.

С величиной площади листьев и продолжительностью их работы тесно связан фото синтетический потенциал (ФП).

Изменение величины фотосинтетического потенциала в течение всего вегетационного периода и по его межфазным периодам в процессе онтогенеза непосредственно связано с морфо биологическими особенностями растений и условиями вегетации. В годы исследований ФП был наиболее высоким у ветвящихся морфотипов (щитковидный, квазидикий). У данных типов рас тений величина ФП была в 1,5-1,8 раза выше, чем у колосовидного типа, что свидетельствует об их высокой потенциальной возможности формировать урожай зеленой массы и семян.

В среднем за три года исследований высокие значения ФП отмечались в межфазные периоды «всходы – бутонизация» и «цветение – блестящий боб». Так, в зависимости от сред них максимальных значений за вегетацию его величина для растений колосовидного типа составила соответственно 48,7 и 39,0%, для щитковидного – 42,1 и 43,6%, для квазидикого – 42,8 и 41,9%. Межфазный период «бутонизация – цветение» характеризовался наименьшими значениями ФП и его величина для колосовидного морфотипа составила 12,3%, щитковидно го – 14,3%, квазидикого – 15,3% от средних максимальных значений за вегетацию. Изменение фотосинтетического потенциала в динамике растений различных типов узколистного люпина в ценозе 1,2 млн.раст./га иллюстрирует рисунок 1.

1, Колосовидный морфотип Щитковидный морфотип 1, Квазидикий морфотип 1, ФП, млн.кв.м.*дни/га 0, 0, 0, 0, в сходы-бутонизация бутонизация-цв етение цветение-блестящий боб Межфазные периоды Рисунок 1. Динамика формирования фотосинтетического потенциала (млн.м2дни/га) в процессе онтогенеза растениями узколистного люпина разных морфотипов при плотности ценоза 1,2 млн.раст./га, 2002-2004 гг.

Увеличение плотности ценоза с 1,2 до 2,0 млн. растений /га способствовало повыше нию уровня ФП у всех изучаемых типов растений. При этом более низким его уровнем харак теризовались растения колосовидного типа – сорт Надежда.

Величина чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) как одного растения, так и цено за в целом зависела не только от морфологических особенностей генотипа, но и от условий вегета ционного периода. Наиболее высокие величины ЧПФ отмечались в засушливом 2002 году и в цено зах они составили 12,1-14,2 г/м2 в сутки, а в расчете на одно растение – 60,5-118,3 мг в сутки. В бла гоприятные годы (2003, 2004гг.) ее значения были значительно ниже. У растений колосовидного и щитковидного типов ЧПФ резко возрастала в межфазный период «бутонизация – цветение», что объясняется возрастанием потребности в ассимилятах для формирования генеративных органов. В данный межфазный период у растений квазидикого типа она оставалась практически на прежнем уровне, но значительно увеличивалась в межфазный период «цветение – блестящий боб». Растения колосовидного и щитковидного типа в этот межфазный период также увеличивали величину ЧПФ.

С увеличением плотности ценоза от 1,2 до 2,0 млн.раст./га ЧПФ снижалась у всех изучаемых мор фотипов узколистного люпина во все выше отмеченные межфазные периоды.

При этом степень и скорость снижения ЧПФ у разных по архитектонике растений уз колистного люпина различна. Так, в среднем за три года у растений колосовидного типа она уменьшилась в 1,6 раза, щитковидного – в 1,7 раза, квазидикого – в 1,8 раза.

Соответственно посевы разных по морфотипу растений узколистного люпина обеспе чивали различные суточные приросты сухой биомассы как в расчете на одно растение, так и с одного квадратного метра.

Показатели фотосинтеза оптимальных по структуре посевов и размеры их максималь ных суточных приростов для разных морфотипов узколистного люпина различны. Так, для растений колосовидного типа оптимальным был ценоз с плотностью 2,0 млн.раст./га, суточ ный прирост сухой биомассы которого составил 10,5 г/м2, для растений щитковидного типа оптимальным был ценоз с плотностью 1,6 млн.раст./га с суточным приростом сухой биомас сы 8,4 г/м2, для растений квазидикого типа оптимальным был ценоз с плотностью 1, млн.раст./га с суточным приростом сухой биомассы 8,2 г/м2 (рис.2).

Суточные приросты ЧПФ, г/раст 1,2 1,6 Плотность ценоза, млн. раст./га колосовидный тип, сорт Надежда щитковидный тип, сортообразец Щ - квазидикий тип, сорт Снежеть Рисунок 2. Зависимость суточных приростов (ЧПФ) биомассы ценоза (вверху) и одного рас тения (внизу) от плотности ценоза разных морфотипов узколистного люпина.

Это может быть обусловлено разной структурой посевов как оптической системы, разным пространственным расположением листьев в посевах и разной степенью взаимного их затенения.

Таким образом, анализ фотосинтетической деятельности ценозов показал, что, изме няя густоту ценоза, можно менять ход и направленность ростовых процессов в нем.

Для колосовидного морфотипа оптимальным был ход фотосинтетической деятельности при плотности ценоза 2,0 млн.раст./га, для щитковидного – 1,6, для квазидикого – 1,2 млн.раст./га. От меченные плотности ценозов обеспечивали наиболее оптимальные показатели фотосинтеза, про дукты которого в большей степени использовались на рост растений и формирование семян.

Литература 1. Ничипорович, А.А. Физиология фотосинтеза / А.А Ничипорович. - М., 1982. – 278с.

2. Ничипорович, А.А Фотосинтетическая деятельность растений в посевах / А.А Ничипо рович, Л.Е. Строгонова, С.Н. Чмора, М.П. Власова. – М.: Издательство АНСССР, 1961. – 133с.

3. Saeki, T. Internationalship between leaf amount, light distribution and total photosynthe sis in a plant community /Saeki T.// Bot. Mag./ - Tokyo, 1960/ - 73 – 860. – p. 55- 4. Takeola, T. Studies on the photosynthesis and production of dry matter in the community of rise plants / Takeola T. //Jap. J. Bot. – 1961. – 17. -№3. – P 403-437.

5. Устенко, Г.П. Фотосинтетическая деятельность растений в посевах как основа фор мирования высоких урожаев / Устенко Г.П.// Фотосинтез и вопросы продуктивности расте ний. – М., Изд-во АНСССР. – 1963. – С. 37-70.

6. Зиганмин, О.А. О графике формирования листовой поверхности в условиях Тата рии / Зиганмин, О.А.: Материалы науч.-методич. совещания. – Орел, 1971. –С. 61-67.

7. Гатаулина, Г.Г. Особенности формирования урожая у скороспелого сорта белого люпина в за висимости от способа посева и норм высева / Гатаулина Г.Г. // Известия ТСХА. – 1997 - № 4. – С. 51-64.

8. Фесенко, М.А. Особенности реакции модельных сортов гречихи на загущение / Фе сенко М.А.// Научные основы создания моделей агроэкотипов сортов и зональных техноло гий возделывания зернобобовых и крупяных культур для различных регионов России: Мате риалы науч.-методич. cовещания. – Орелиздат., 1997. – С. 156-159.

9. Гатаулина, Г.Г. Особенности роста и развития детерминантного сорта люпина узко листного Ладный при разной густоте стояния растений / Гатаулина, Г.Г., Беляев Е.В. // Со стояние и перспективы люпиносеяния в ХХI веке: Тезисы докл. Междунар. науч.-практ.

конф. – Брянск, 2001. – С. 100-103.

УДК 635.656:631. ПЕРСПЕКТИВЫ УЛУЧШЕНИЯ РАССЕЧЕННОЛИСТОЧКОВОГО МОРФОТИПА ГОРОХА Щетинин В. Ю.

В настоящее время у гороха широко возделываются сорта листочкового и усатого морфотипа. Однако в последние годы возрос интерес к селекции гороха нетрадиционных морфотипов – многократно непарноперистый хамелеон и рассеченнолисточковый.

В 2002 году во ВНИИЗБК на участке размножения сорта гороха Батрак впервые обна ружена новая форма – спонтанный мутант с необычными для Pisum sativum L. глубокорассе ченными в верхней части листочками и простыми неветвящимися усиками, отходящими от черешочка у основания листочка (Зеленов А. Н., Неметова Ю. С., 2005). Новая форма сокра щенно обозначена нами «Рас-тип».

Рас-тип представляет интерес для использования в селекционной работе благодаря высокой семенной продуктивности и продуктивности биомассы и в значительной степени благодаря полной пенетрантности признака детерминантного роста стебля. Рассеченноли сточковый морфотип имеет и ряд недостатков, которые необходимо устранить в процессе селекции. Прежде всего – низкая устойчивость к полеганию, которое происходит после цве тения в период плодообразования (Зеленов А. Н., Щетинин В. Ю., 2006). С этой целью прове дена гибридизация с источниками и донорами хозяйственно-ценных признаков.

Методика Скрещивания проводились в фитотронно-тепличном комплексе ВНИИЗБК. Родительские растения выращивались согласно «Методических рекомендаций по выращиванию, оценке и отбору селекционного материала в сооружениях искусственного климата» (Кондыков и др., 1993).

Гибридные популяции и родительские формы (Рас-тип, Батрак, Опорный 1, Орел, Визир) высевали в поле на двустрочных делянках (20+70 см) делянках площадью 10,5 м2.

Посев проводили сеялкой СКС 6-10. Норма высева 50 всхожих семян на м2.

Батрак и Опорный 1 – усатые, детерминантные (самарская модель) сорта;

Батрак – ко роткостебельный. Опорный 1 – среднестебельный. Орел – короткостебельный, детерминант ный (самарская модель) сорт морфотипа хамелеон. Визир – короткостебельный индетерми нантный, листочковый сорт.

Анализ гибридной популяции Рас-типОпорный 1 проводился в F2, в комбинациях Рас типБатрак, Рас-типОрел, Рас-типВизир в F3. В фазу полной спелости проводился отбор сно пового материала для структурного анализа (растения из гибридных популяций были проанали зированы все без исключения и по 50 случайно отобранных растений родительских форм).

Распределение частот различных по показателям структурного анализа растений в рас щепляющихся гибридных популяциях учитывали методом классовых вариант (Иогансен, 1993).

Результаты и обсуждение Анализ полученных данных позволил выявить перспективность рассеченнолисточко вого морфотипа. В результате скрещиваний получены растения рассеченнолисточкового морфотипа, которые и по средней семенной продуктивности, и по средней продуктивности биомассы превосходят родительскую форму Рас-тип (табл. 1).

Таблица 1 – Продуктивность гибридных популяций Масса семян с растения Продуктивность биомассы Гибридные популяции грамм ± к фор- грамм/растение ± к фор ме, г ме, г Рас-тип 6,2 – 13,8 – F3 Рас-типБатрак 10,7 4,3 20,5 6, в т. ч. рассеченнолисточковые генотипы 11,0 4,6 21,0 7, F2 Рас-типОпорный 1 6,7 0,5 14,2 0, в т. ч. рассеченнолисточковые генотипы 8,5 2,3 17,4 3, F3 Рас-типОрел 7,5 1,3 15,8 в т. ч. рассеченнолисточковые генотипы 6,9 0,7 14,7 0, F3 Рас-типВизир 7,4 1,2 15,8 в т. ч. рассеченнолисточковые генотипы 6,4 0,2 13,0 -0, В комбинации Рас-типБатрак средняя семенная продуктивность у гибридов F3 Рас типБатрак выше на 4,3 г по сравнению с линией Рас-тип, а выделенные формы рассеченноли сточкового морфотипа из этой гибридной популяции на 4,6 г. По продуктивности биомассы так же наблюдается повышение продуктивности у гибридов 6,7 г и на 7,2 г, соответственно.

Аналогичный, но менее эффективный результат отмечен и при скрещивании рассеченно листочкового мутанта с сортом Опорный1. В двух других комбинациях средняя продуктивность рассеченнолисточковых растений была ниже таковой у популяций в целом. Одна из причин мо жет быть связана с низкой комбинационной способностью отцовских сортов. Вторая, по видимому, связана с сильной конкуренцией более облиственных и высокорослых морфотипов.

В комбинации Рас-типВизир во втором поколении наблюдается дигибридное расщепле ние – 9 листочковых : 3 усиковых акаций : 3 усатых : 1 рассеченнолисточковых особей. Листочко вые растения и усиковые акации, обладая более развитой листовой поверхностью, угнетают менее облиственные рассеченнолисточковые и тем более усатые растения. В третьем поколении, в кото ром проводился биометрический анализ, соотношение морфотипов принципиально не изменилось.

Подобные конкурентные взаимоотношения имеют место и в комбинации Рас-типОрел, хотя расщепление из-за генетических особенностей морфотипа хамелеон (Зеленов А. Н., 1998) не сколько отличается от дигибридного. Преобладают усатые формы, значительно меньше рассечен нолисточковых, хамелеонов и усиковых акаций. Отмечены новообразования: малолисточковые акации и форма «баттерфляй». Растения морфотипа хамелеон сами обладают высоким биологиче ским потенциалом и, следовательно, повышают показатели продуктивности популяции в целом.

Для выявления подлинной продуктивности рассеченнолисточковых растений, выделенных из гибридных популяций Рас-типВизир и Рас-типОрел, их следует впоследствии высеять в чис том виде, как это рекомендовано для селекции усатых сортов в «Методических рекомендациях по отбору усатых генотипов гороха из гибридных популяций» (Титенок Т. С., Зеленов А. Н., 2000).

Рассеннолисточковые растения в F2 – F3 Рас-типБатрак и Рас-типОпорный 1, где преобладают усатые формы, чувствуют себя комфортно.

Распределение растений в гибридных популяциях с различной семенной продуктив ностью и продуктивностью биомассы в популяции представлено на рисунках (рис.1,2).

Частота растений в популяции, %.

0 5 10 15 20 25 41 42 15 Рас-тип 14 35 42 6 6 гибриды Рас-тип, РасхБатрак 22 34 39 гибриды Рас-тип, РасхОпорный 36 46 18 гибриды Рас-тип, РасхОрел 39 43 гибриды Рас-тип, РасхВизир Масса семян с растения, г.

Рисунок 1. Распределение частот различных по массе семян рассеченнолисточковых растений гороха, выделенных из гибридных популяций У растений рассеченнолисточкового морфотипа, выделенных из гибридных популя ций F2 Рас-типОпорный 1 и F3 Рас-типОрел распределение частот семенной продуктивно сти лежит в области от 0 до 20 г, а из гибридной популяции F3 Рас-типВизир от 0 до 15 г.

Наибольшее количество плюс-вариантов (8%) выделено в комбинации Рас-типБатрак, где отмечена максимальная продуктивность одного растения – 26,3 г.

По продуктивности биомассы плюс-вариантов выделено больше рассеченнолисточко вых растений. Если у исходного расссеченнолисточкового мутанта (рас-тип) в интервале 35 45 г. имеется 2 % растений, то в F3 Рас-типОрел – 5, F2 Рас-типОпорный 1 – 6, а в F3 Рас типБатрак – 17 % высокопродуктивных по биомассе растений (рис. 2).

Частота растений в популяции, %.

5 10 15 20 25 30 35 40 4 33 29 20 8 4 Рас-тип 1 7 16 19 28 11 11 3 гибриды Рас-тип, РасхБатрак 6 14 17 19 30 8 гибриды Рас-тип, РасхОпорный 3 34 20 25 7 6 3 1 гибриды Рас-тип, РасхОрел 5 39 14 28 9 гибриды Рас-тип, РасхВизир Продуктивность биомассы, г.

Рисунок 2. Распределение частот различных по продуктивности биомассы рассеченнолисточ ковых растений гороха, выделенных из гибридных популяций Таким образом, в результате проведенных исследований установлена возможность повышения селекционными методами продуктивности рассеченнолисточковой формы гороха при соответствующем подборе источников и доноров хозяйственно-ценных признаков.

Литература 1. Зеленов А.Н. Создание и генетический анализ нетрадиционной формы гороха хаме леон// Материалы 7-й международной научно-практической конференции « Нетрадиционное растениеводство, экология и здоровье». – Симферополь, 1998. – С. 355-356.

2. Зеленов А. Н., Неметова Ю. С. Рассеченнолисточковый мутант гороха// Новые и не традиционные растения и перспективы их использования. Мат. симпозиума. – т. 2. – 2005.

3. Зеленов А. Н. Щетинин В. Ю. Биологические особенности рассеченнолисточковой формы гороха в связи с её использованием в селекции// Актуальные проблемы развития со временного сельскохозяйственного производства. Издательство Орел ГАУ, 2006.

4. Иогансен В. Элементы точного учения об изменчивости и наследственности (с ос новами биологической вариационной статистики). – М.-Л.: Сельхозгиз, 1933. – 407 с.

5. Кондыков И.В., Гаврикова А.А., Зеленов А.Н. Выращивание, оценка и отбор селек ционного материала гороха в сооружениях искусственного климата. – Методические реко мендации. – М., 1993. – 22 с.

6. Титенок Т. С., Зеленов А. Н. Методические рекомендации по отбору усатых гено типов гороха из гибридных популяций. – Орел. – 2000.

ГНУ ВНИИ зернобобовых и крупяных культур. 302502, г. Орел, п/о Стрелецкое.

т.: [4862] 40-37-75, e-mail: Schetinin-V@mail.ru ГЕНЕТИКА И ЦИТОГЕНЕТИКА УДК 631.52:575. БЕЛКОВЫЕ ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ В ИССЛЕДОВАНИИ МИКРОЭВОЛЮЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ, СОПРОВОЖДАЮЩИХ СЕЛЕКЦИЮ Агафонов Н.С., Велибеков М.Д., Пшеничная И.А., Тороп Е.А.

По определению Н.И.Вавилова, селекция – это эволюция, управляемая волей человека.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.