27 марта 2016г.
Семена сельскохозяйственных культур обладают разнокачественностью по многим признакам, в том числе и по морфологии зародышевой части семени. Шевченко [4] выявил семь морфотипов зародыша (МТЗ) семени, присвоил им номера вместо названий, оценил по данному признаку сорта озимой мягкой пшеницы украинской селекции и выявил их различия по содержанию различных МТЗ. Семена озимой мягкой пшеницы различного происхождения с разным типом зародыша разнятся также по посевным и урожайным свойствам [1].
Исследуя МТЗ озимой твѐрдой пшеницы, Казакова и Лысогоренко [2] показали, что можно идентифицировать восемьморфотипов. Они назвали дополнительно выявленный ими морфотип МТЗ 1-а (так как он близок по морфологии к МТЗ 1), чтобы не вносить разночтений в принятую в научной литературе нумерацию морфотипов. Авторы показали, что число семян во фракциях различных МТЗ может изменяться у разных сортов, и эти семена также отличаются по массе и всхожести. Больше всего семян формируется с морфотипами №№ 5, 2 и 4, а меньше всего - с морфотипами №1 и №7. В условиях оптимального весенне-летнего периода вегетации у всех изученных сортов установлено близкое соотношение фракций семян с различными морфотипами, а в условиях засухи проявляется реакция сортов, которая заключается в увеличении различий по соотношению семян с различными МТЗ [3]. Однако соотношение семян с разными МТЗ не было изучено у сортов озимой мягкой пшеницы местной селекции. В связи с этим целью данной работы явилось изучение содержания семян, различающихся по МТЗ, в семенном ворохе у нескольких сортов озимой мягкой пшеницы за разные годы их репродукции.
Объектом исследования служили семена трех сортов озимой мягкой пшеницы, занесѐнные в Госреестр селекционных достижений: Ростовчанка 5 (стандартный сорт), Кипчак, Бонус, полученные в 2012-2014 годах (далее просто семена-2012, семена-2013 и семена-2014). Из каждой партии семян отбирали среднюю выборку, из которой затем отбирали по 500 штук в 3-х кратной повторности и подсчитывали содержание семян, отличающихся по морфологии зародыша. Для этого каждое семя рассматривали под бинокулярной лупой МБС- 10 и относили его к одному из восьми МТЗ согласно описания [2].
В результате проведѐнных исследований было установлено, что содержание семян с разными МТЗ у изученных сортов имеет как общие закономерности, так и количественные различия между сортами и семенами разных лет репродукции (Рисунок 1). Семена изученных сортов разнятся по наличию отдельных фракций. В семенном ворохе сорта Ростовчанка 5 за три изученных года присутствуют все восемь МТЗ, а у двух других сортов в отдельные годы некоторые МТЗ отсутствуют. В семенах-2012 сорта Бонус отсутствуют семена с МТЗ 6; у сорта Кипчак в семенах-2012 отсутствуют семена с МТЗ 6 и 7, в семенах-2013 – с МТЗ 1-а, 6 и 7, а в семенах- 2014 – с МТЗ 7.
Общей закономерностью семян трѐх сортов за все годы их репродукции является присутствие в них в большом количестве семян с МТЗ 2, 5 и 3, которые мы предлагаем называть основными морфотипами; семена с МТЗ 1-а, 1, 4, 6 и 7 содержатся в минимальных количествах, поэтому их мы относим к минорным морфотипам. Однако по процентному содержанию семян отдельных фракций сорта разнятся. У сорта Ростовчанка 5 семена- 2013 и семена-2014 содержат семян с МТЗ 2 более чем в два раза больше, чем семян
с МТЗ 5, а в семенах-2012 их соотношение становится
почти равным. У сортов Бонус и Кипчак в семенах содержится близкое
количество семян с основными МТЗ 2 и МТЗ 5. Наиболее стабильное соотношение семян с МТЗ 2 и МТЗ 5 по годам отмечено у сорта Бонус, что свидетельствует о высокой экологической пластичности данного сорта. В 2012 г. изученные
сорта проявили различную
реакцию на условия среды:
у сортов Ростовчанка 5 и Бонус содержание семян с МТЗ 2 уменьшилось, а с МТЗ 1 - увеличилось, а у сорта Кипчак, наоборот, содержание семян
с МТЗ 2 возросло в 1,3 раза и сократилось в два раза содержание семян с МТЗ 5.
На
Рисунке 2А представлены усреднѐнные по трѐм сортам данные за каждый год репродукции семян. Содержание семян разных фракций
у изученных сортов на графике
и по форме кривых, и по их процентному соотношению
имеют близкие значения.
У изученных сортов в среднем
за три года основным по количеству является МТЗ 2, затем следуют
семена с МТЗ 5 и семена
с МТЗ 3.
Общая
характеристика озимой
мягкой пшеницы по содержанию семян с различными МТЗ (среднее по трѐм сортам за три года)
представлена на Рисунке 2Б. Семена основных морфотипов составляют 90,8% в семенном ворохе.
Так как наше исследование было проведено
на современных сортах, а сорт Ростовчанка 5 является
стандартом в сортоиспытании, можно утверждать, что данная
диаграмма отражает реализацию генотипа озимой мягкой
пшеницы по содержанию фракций
семян с различными МТЗ. Поскольку семена
этих фракций разнятся также по массе тысячи семян, по всхожести,
устойчивости к стрессам
(неопубликованные данные), то на основании полученных
данных можно проводить
дальнейшее изучение
биологии растений озимой мягкой пшеницы и разрабатывать или совершенствовать такие элементы технологии
еѐ возделвания, которые приведукт к увеличению доли семян с наоболее
ценными основными МТЗ.
Таким
образом, семена основных
сортов озимой мягкой пшеницы, созданные
на Юге России, характеризуются стабильным соотношением фракций
семян с различными МТЗ независимо от года их репродукции. Больше всего формируется
семян с МТЗ 2, 5 и 3, а меньше всего -
с МТЗ 1-а, 1, 4, 6 и 7. Очевидно, что качество
партий семян и продовольственного зерна
определяется зерновками с основными МТЗ 2, 5 и 3.
Список литературы
1.
Иващенко В.В. Селекционно-генетическая оценка количественных признаков
сортов озимой мягкой пшеницы по адаптивности в связи с селекцией на гомеостатичность. Автореф. дисс. канд.
биол. наук. Краснодар. 2002.
2.
Казакова А.С., Лысогоренко М.А.Морфотипы зародыша
семян различных сортов
озимой твѐрдой пшеницы
// Живые и биокосные системы.
2014. Вып. 6. http://jbks.ru/archive/issue-6.
3.
Казакова А.С., Боричевский Р.В. Лысогоренко М.А. Влияние гидротермических условий весенне-летнего периода года репродукции озимой твердой пшеницы на соотношение семян, отличающихся по морфотипу зародыша // Достижения
и проблемы Современной науки. Сборник статей Международной научно- практической конференции 28 июля 2015 г. Часть 2. Уфа. РИО МЦИИ «ОМЕГА САЙНС».
2015. С.19-21.
4.
Шевченко В. Т. Морфолого-биологические исследования зародышей мягкой пшеницы
в свете учения о разнокачественности семян // Биология
и технология семян. Харьков. 1974.
с. 209.
