СОЗДАНИЕ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА СЕРПУХИ ВЕНЦЕНОСНОЙ (SERRATULACORONATAL)

Одним из ценных видов семейства астровых (Asteraceaе), в частности рода серпухи, является серпуха венценосная (SerratulacoronatаL.) – многолетнее травянистое растение, зимостойкое, высокопродуктивное, устойчивое к биотическим стрессам в природных условиях [6].

Растения рода серпухи являются перспективными для использования в медицине в связи с содержанием в них биологически активных веществ – фитоэкдистероидов и в кормопроизводстве, в качестве сырья для заготовки высококачественных кормов. Они успешно используются и в животноводстве при откорме молодняка и как средства, стимулирующие воспроизводительные функции животных [2]. В настоящее время показано применение этих веществ в составе лекарственных препаратов адаптогенного, кардиотропного, противоязвенного, ранозаживляющего действия [1].

В природной  флоре Республики Коми  виды серпухи отсутствуют. Еѐ дикорастущие популяции встречаются на Северном Кавказе, Сибири, на Дальнем Востоке, Средней Азии, Монголии и Японии. Интродукция дикорастущих форм этой ценной культуры было организовано в ботаническом саду Томского университета Т.Г. Хариной [7]. В Республике Коми научная работа по интродукции серпухи венценосной проводится в институте Биологии КНЦ [2]. По данным В.В. Володина в наземных и подземных органах серпухи содержание 20-гидроксиэкдизона [20-Е] на порядок выше по сравнению с рапонтиком сафлоровидным. В связи с этим селекционная работа с использованием дикорастущих, географически отдаленных форм серпухи венценосной актуальна.

В процессе селекционной работы, в коллекционном питомнике, нами выделены перспективные популяции из Томской, Московской областей и Пятигорска.

Цель исследований – выделить по ценным селекционным признакам исходный материал серпухи венценосной для создания сорта лекарственного и кормового назначения.

Методика и условия проведения исследований. Селекционная работа проведена методом массового отбора селекционных линий из перспективных популяций при их свободном переопылении, в соответствии с методикой исследований по интродукции лекарственных растений [4], методическим указаниям по селекции многолетних трав ВНИИ кормов [5].

Площадь делянки в питомнике 5 м2, в двухкратной повторности. Питомник заложен рассадным методом, при индивидуальном размещении растений по схеме 70х50 см. Агрофон опытного участка: механический состав – средний суглинок, РНсол – 6,0, содержание подвижных форм калия и фосфора высокое, гумуса 4,0%.Наблюдения и учеты проводили по методике селекции злаковых трав. Определение питательной ценности кормовой массы – в аналитической лаборатории ФГБНУ НИИСХ Республики Коми по общепринятым методикам и ГОСТам. Содержание экдистероидов (в фазу бутонизации в стеблевых листьях) определяли в лаборатории биотехнологии института Биологии КНЦ на ВЭЖХ «Varianи Pposta»США.

Метеоусловия в годы изучения различались. Анализ метеоусловий за вегетационные периоды 2005-2014 гг. показывает, что 2007, 2008, 2009 и 2012 годы были дождливыми, гидротермический коэффициент по Селянинову составил 1,8-2,07. Вегетационные периоды 2010 и 2013 гг. характеризовались достаточно высоким температурным режимом и недостаточным количеством осадков, особенно в 2013 г. (ГТК 1,0-0,79), что оказало благоприятное влияние на формирование продуктивности серпухи венценосной.

Обсуждение результатов. Селекционный питомник заложен семенами, полученными с отобранных биотипов при свободном переопылении популяций из Томской области (ПГС-143), Московской (ПГС-123)и из Пятигорска (ПГС-122). В качестве контроля использовали интродуцированную популяцию из Томска.

Начало вегетации отмечено во второй декаде мая (позднее чем традиционные многолетние травы). Бутонизация во второй декаде июля (через 47-55 дней), цветение – на 62-70 день от начала отрастания, созревание в середине или в конце августа. Вегетационный период составляет 91-96 дней. По прохождению фаз развития ПГС-122 (Пятигорская популяция) отставала от других 3-5 дней.

Данные наблюдений за ростом и развитием растений селекционных линий по годам жизни свидетельствуют о том, что в первые два года жизни они растут и развиваются медленно. В последующие годы исследований рост, развитие и продуктивность в основном зависели от погодных условий и биологических особенностей, которые заключаются в том, что развитие растений серпухи нарастает ежегодно, т. е. зависит от возраста (года жизни). С возрастом у серпухи венценосной урожайность повышается за счет формирования большего числа стеблей на растение и увеличение высоты побегов. В наших исследованиях наибольшее число стеблей на растение имели на четвертый – пятый год жизни ПГС-123 (40-47 шт.) и ПГС-143 (31-32 шт.). Причем репродуктивные стебли с возрастом становятся мощными, ветвистыми, высотой до 195-205 см, у стандарта 185 см.

По описанию форма куста у всех селекционных линий прямостоячая. Стебли зеленые, антоциановая окраска проявляется в верхней части у гибридов Московской и Томской популяций, особенно в фазу созревания семян. Стеблевые листья зеленого цвета, удлиненные, непарноперисторассеченные, без опушения. Число корзинок на один стебель колебалось по годам от 8 до 30 штук. Селекционные линии ПГС-123 и ПГС-143 по всем признакам практически превосходили стандартную популяцию. Урожайность зеленой массы растений серпухи также повышалась из года в год (Табл.1).

Структура урожая селекционных линий серпухи венценосной в среднем за три года.

Таблица 1

Следует отметить, что селекционные линии ПГС-123 и ПГС-143 дали зеленую массу в среднем за три года 71,3-65,1 т/га, что на 20,2-9,9% больше стандарта. Содержание протеина в надземной массе в начале цветения составило 11,0%.

В структуре урожая важным признаком является и облиственность, т.к. наибольшее содержание 20Е в фазу бутонизации в листьях. В среднем за три года облиственность у ПГС-123 и ПГС-143 была на 7,1-5,5% меньше стандарта, что связано с развитием более мощных побегов у этих селекционных линий, которые содержат больше сухого вещества, с увеличением которого снижается облиственность.

Для определения семенной продуктивности анализировали структуру соцветий (корзинок) с основных стеблей и боковых ветвей. Наибольшее число выполненных семян в корзине сформировалось в 2010 г. от 91 до 113 штук в среднем, стандарт – 84. Во все годы исследований по числу выполненных семян селекционные линии превосходили стандартную популяцию. Крупность семян и их полновесность зависели от погодных условий. Более выполненные семена весом 1000 семян 5,6-6,0 г, на стандарте 4,1 г, сформировались в 2010 и 2012гг. По урожаю семян на единицу площади в среднем за два года ПГС-123 и ПГС-143 превышали стандарт на 47,5-52,3% (Табл.2).

Семенная продуктивность селекционных линий серпухи венценосной.

НСР 0,05                                9,8

Таблица 2

Примечание: в числителе -2012г./ в знаменателе-2013г.

Таким образом, по семенной продуктивности выделены селекционные линии ПГС-123 и ПГС-143. Отмечена зависимость содержания 20Е от погодных условий, что подтверждается данными В.П.

Мишурова, В.Г. Зайнуллина и др. [2]. В наших исследованиях это показатель также колебался по годам (Табл.3).

 Содержание 20Е селекционных линий серпухи венценосной, %.

Таблица 3

Заключение. Таким образом, по комплексу хозяйственно-ценных признаков выделены селекционные линии ПГС-123 и ПГС-143 с урожайностью зеленой массы, в среднем за четыре года, 71,3-65,1 т/га, содержанием 20Е 0,70-0,72%, которые можно рекомендовать в качестве исходного материала для создания нового сорта.

Список литературы

1.      Володин В.В., Володина С.О. и др. Экдистероидсодержащие растения// Ресурсы и биотехнологическое использование.    Екатеринбург.2007.с.123.

2.      Мишуров В.П., Зайнуллин В.Г. и др. Интродукция SerratulacoronataL. на Европейском Северо-Востоке. Сыктывкар.2008.с.192.

3.      Мишуров В.П., и др. Материалы IV Международной научно-производственной конференции «Селекция, экология, технология возделывания и переработки нетрадиционных растений». Симферополь. 1996.

4.      Методика исследований при интродукции лекарственных растений. Сер. «Лекарственное растениеводство» М. 1984.с.192.

5.      Методические указания по селекции многолетних трав ВНИИ кормов. М. 1985. С. 184.

6.      Флора Красноярского Края. Asteraceae. Томск. 1980.с.91.

7.      Харина Т.Г. Эколого-биологические особенности серпухи венценосной в связи с интродукцией в Западной Сибири. Автореферат дис. к.б.н. Новосибирск, 1990.