close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

442

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
А-ЗИ96О
На правах рукописи
•4,
БАЛКАРОВА Ирина Амбабиевна
МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ
ОСОБЕННОСТИ
СОРТОВ ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ
РАЗНЫХ ЛЕТ СЕЛЕКЦИИ
В ЦЕНТРАЛЬНОМ РАЙОНЕ
I
НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ
06.01.05 — Селекция и семеноводство
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
МОСКВА 1998
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
/ (
Работа выполнена в Московской сельскохозяйстве тон
академии им К А Тимирязева
Научные руководители — кандидат сельскохо >яйствег"ых
наук, доцент В. В. Пыльнев н кандидат технических i»av\
Э. Н. Аканов.
Официальные оппоненты
доктор 6va югичееких на\к,
профессор А. К. Федоров (Российский университет дружГлг
пародов), кандидат биологических наук А. В. Малиновский
(старший научный сотрудник ПФР РАН)
Вед\щее учреждение — Московское отделение Веере с
сийского института
растениеводства им Н И Вавнл>ва
(директор—доктор сельскохозяйственных наук Л W Эзрохин)
Зашита диссертации состоится
/ /
АМуЦЬс-*?
1у
у8
г
в
IV
часов на заседании диссертационного совета
Д 120 35 04 в Московской сельскохозяйственной академич
нм К А Тимирязева
Адрес 1275">0, г Чосква, у л Тимирязевская, 4') Ученый
совет ТСХА
С дг^ертацней можно ознакомиться в ЦНБ ТС\ \
Автореферат разослан
с№.
<№&1#Лр
Ученый секретарь
диссертационного совета —
кандидат сельскохозяйственных _ / ' ~_
наук
,
1Ч98
г
,
уУсманов Р. Р.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
•>:'• •
ОБЩАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА
РАБОТЫ. '.,
-
•
' Актуальность темы.: Для сельскохозяйственного производства
требуются сорта и гибриды, максимально приспособленные к конкретным природно-климатическим условиям региона, дающие оптимальную и
стабильную по годам-урожайность,' В связи с этим необходим анализ
свойств и признаков сортов пшеницы различных лет селекции, позволяющий не ' только оценить проведенную селекционную работу, но и
наметить дальнейшие ее пути.
"
.
:
' Для создания сортов с широкими.. адаптивными свойствами используются "физиологические признаки культуры, разрабатываются методы их оценки. Результаты физиологических исследований дают возможность искать- новые резервы повышения продуктивности растений и
их устойчивости к неблагоприятным факторам среды. . •
• Цель и задачи исследований, Целью данной работы явилось:
- изучение особенностей изменения урожайности, составляющих
ее компонентов и других признаков и свойств,растений озимой мяг. кой пшеницы в ходе сортосмены в Центральном районе Нечерноземной
зоны России; .
'•
:
,'
' ; •'•
•"
.
. • - экспериментальная проверка - гипотезы о, наличии сортовой
специфичности в характере протекания Фотосинтетической реакции
растений озимой мягкой пшеницы после стрессового воздействия:
- использование характера фотосинтетической реакции растений
в качестве показателя сорта, характеризующего его адаптивный потенциал. ,
.'•.•,"''•
; -.• ' • • ' • ••' "; • •" с:ч.
Исходя из целей необходимо было решить следующие задачи:
' * ' - определить особенности роста урожайности озимой мягкой
пшеницы в результате селекции: . ' '-• - ••'"•
. ' . \
' - разработать методику, позволяющую изучить показатели фото- •.
синтетической деятельности растений озимой мягкой пшеницы; *
- проанализировать показатели фотосинтетической деятельности
с точки зрения оценки адаптивного потенциала"сортов озимой мягкой
;
пшеницы; .
'
"
• Научная новизна полученных результатов.' В работе дана характеристика морфофизиологических свойств сортов озимой мягкой
пшеницы разных лет селекции в Центральном районе Нечерноземной
зоны." Проведена комплексная оценка сортов по их продуктивности и .адаптивному потенциалу с помощью.традиционных и новых показателей.
ЦЕНТРАЛЬНАЯ .,
НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА
Моск. •,••.•.:.^:>J d-.идемии
-. им
Инв.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
разработана методика и подобрана аппаратура для
i ц^нки чдзптивного потенциала различных сортов озимой мягкой пшеницы к действию низких температур и дефициту почвенной влаги на
(tн< еании данных о характере протекания фотосинтетического процр<-~
^ в переходных режимах после стрессового воздействия на ранmi v ->тгпзх органогенеза Экспериментальная проверка методики и
-штрл^гы позволила выявить сортовую специфику фотосинтетической
режции Сделана попытка связать особенности фотосинтетической
р^дкшш ( адаптивным потенциалом сортов
Грч»тическая значимость работы. Полученные в процессе исследований результаты могут быть использованы при создании новых
( ртов озимой мягкой пшеницы с высоким адаптивным потенциалом
Представпенные графически данные о характере протекания фотосинт е з позволяют подойти к расчету количественной оценки при опредрлении *• чаптивного потенциала Квалифицированно подобранное аппратурное обеспечение позволяет использовать разработанную методику в любых лабораториях и селекцечтрах
дпр^паиия работы Материалы диссертации апробированы на за< pflan»wv кафедры селекции и семеноводства полевых культур ТСХА и
территории селекции и семеноводства полевых культур, на конференции преподавателей и специалистов ТСХА ( декабрь 1996 г ). на
конференции молодых ученых и специалистов ТСХА ( июнь 1997 г ).
н 1 мрчшунаредной конференции по анатомии и морфологии растений
( Санкт Петербург, июнь 1997 г ). на Международней Научной конференции ( Тбилиси, июль 1997 г )
Публикации. По материалам исследований три работы опубликорчны одна работа находится в ПРЧТГИ.
структура и объем диссертации. Длисертация изложена на
i тряницах машинописного текста и включает введение, обзор литературы м^т-риал и мртодику исследований, две главы экспериментальной ыс?л. выводы и предложения, приложения Работа содержит 42
т i'TiUU, б рисунков Список ттррат/ры включает в^уСсюточника. из
'/нестройном я^ьк^
МАТЕРИАЛ А "ЕТОЫКА ИССЛЕДОВАНИЙ
•'с ЛРДОВС1НИЯ превелллл на кафедре селекц.щ и семеноводства
,г »ЧА hy.-ьтур МосковскоЛ сельскохозяйственной академии им
h Тимирязева и в лаоор^орги потенииапьней продуктивности пше-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ницы Всероссийского института удобрений и агропочвоведения в
1993-1996 гг."Опытные посевы размещали на полях селекционного севооборота лаборатории селекции и семеноводства полевых культур.
• Материалом для исследования были выбраны 22 сорта .озимой
мягкой пшеницы, районированные в разное время в ЦРНЗ. . .,
• По времени районирования все изучаемые сорта были объединены
в четыре периода сортосмены (Пыльнев В.В..1995):
•
I. Эритроспермум 917. Дюрабль, Московская 2453 (районированы в 1929 году). Ферругинеум 1239 (1933).. Сандомирки местные
(1934). Вязниковская местная (1938). Мильтурум перерод (1939).
Глебовская местная (1940). Ульяновка (1942);
П . Лютесценс 116 (1944). ППГ 599 (1948). Лютесценс 266
(1950), ППГ 186 (1953). Мильтурум 513 (1955). Кунцевская 45
(I960);
'
III. Мироновская 808 (1963),' Ахтырчанка (1978), Заря
(1978). Нива (1981);
-- •""
IV. Московская низкостебельная (1990). Инна (1991). Звез:
да (1992).
. •.•'••<
- • • • • ' '-.
Все сорта выращивали на делянках 5 м 2 в четырехкратной повторности. Способ размещения вариантов - рендомизированныи. Норма
высева 5.5 млн. всхожих семян на гектар.
Измерения интенсивности фотосинтеза проводили в герметичной
климатической камере объемом 6 литров по методу проточной системы
(Вознесенский. Заленский. Семихатова, 1965^ Аканов Э.Н.. 1989) с
помощью ИК - газоанализатора ГИП - 10 со шкалой 0 - 5 0 ррт СО2.'
Низкотемпературное воздействие : на корневую систему растений
осуществляли быстрым изменением•температуры проточной воды, омывающей боковые стенки и дно посадочных гнезд. При этом; как показали измерения, температура корневой системы за 10 - 15 минут понижается от исходного уровня + 18°С до +3 - +4°С. Дефицит почвенной влаги имитировали прямым воздействием на корневую систему
раствором сахарозы различной концентрации. Измерения проводили
в двухкратной повторное™.7 Одновременно непрерывно в течение 1.5
-* 2 часов регистрировали ход переходного процесса видимого фотосинтеза.
,
.
. .
• _ '. •
'
/ ИЗМЕНЕНИЕ УРОЖАЙНОСТИ И ЭЛЕМЕНТОВ СТРУКТУРЫ УРОЖАЯ ОЗИМОЙ
МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ ПОД ВЛИЯНИЕМ СЕЛЕКЦИОННОЙ РАБОТЫ В ЦРКЗ
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Б Ц>- нтрлльном районе Нечерноземной зоны за Бремя научной сеозимой мягкой пшеницы с 1929 по 1^97 годы прошло четыре
эпга ш^риола) ссрт"(мрны (Пыльнев В В . 1995) Основной целью
(^лекции озимой мягкой пиеницы в3 данной зоне в течение шести де(ятигеткй являлось создание Соле* продуктивных сортов Естественно. что в процессе селекционной работы происходили изменения арv.iTPKT"HiiKri растения, различных элементов структуры урожая, друr.ix признаков и свойств рагтенлй
?. четыре периода сортосмены высота растений озимой мягкой
пшеницы снизилась гр]'мерно на 27* (таЗ" I)
Таблица 1
''лементы структуры урожая сортов озимой мягкой
пшеницы разных периодов сортосмены. 1994-1996
Элемент
•
Период сортосмены
II
Выг та f чтений см
ч и т проективных
с ТСОЛРЙ на
1 мг.
ил1
«III
• НСР 05
*
IV «
1С9 1
103 8
90 0
79 8
23 95
351 7
311 1
4 0
31 4
Ь7 7
99 1
1 3
2 8
4 1
46 1
2Э8 7
4 1
29 5
69 6
99 3
1 4
3 0
4 4
42 8
313 8
4 1
33 5
76 5
ПО 0
1 4
2 8
4 2
40 9
72 0
0 4
4 6
'15.7
20 4
0 2
0 4
0 7
4 9
Прод Ki ^тистость. шт
4 2
29 5
К ВО ЗРр^Н ГЛ К . 1ST
Ь8 0
К-во зер>-н бок к . шт
97 5
К-во •'ppiH растения, шт
Часса зерна гл к . г
1 2
Магса з^р^н бок к . г
2 7
Масса а°рен растения, г 3 9
Масса ю : ) зерен, г
38 7
Пр )Веденный нам i ^нал^з почаза^. что у сортов второго.
.,-rt^ro и ч-^гвертсго периодов ссртссм^ны числе продуктивных
a CJ1^^ на рдичи!," пг^^дди (м^/ и грод>-(.тивчая К / Г Т У С Т О С Т Ь несн > ько (низилиьь па сравнению с сертами первого периода сертосчеt-ы (тчГг 1)
Лшчые. п°г>че«ье за т ри гэла эксперимента
указывают, что
ь ( jjvibrare ^асоты срл^-км1он<-рпв. грги» шло >ве.пичение
-Ч-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ва зерен растения на USE. или примерно на 13 штук. В ходе селекции, за "четыре периода сортсомены увеличилось количество зерен
главного колоса примерно на 1235. а количество зерен бокових колосьев увеличилось на li%j что в численном выражении составляет
примерно 9 штук. Интересно отметить, что доля главного колоса в
числе зерен растения с первого по четвертый период увеличилась с
2 9 % д о 32% ( т а б л . 1 ) .
' :
•
•
> */•
...
Данные трех лет свидетельствуют о том,- что в ходе селекции
произошло увеличение массы зерен главного колоса на 7.2%, увеличение массы зерен боковых колосьев на 10* и увеличение,масси зерен растения на 11% лишь за три периода сортосмены (с первого по'
третий). У сортов четвертого периода сортосмены величина данного
признака несколько уменьшилась по сравнению с сортами третьего
периода, примерно на 5% (табл.1).
-"
v
Масса 1000 зерен в среднем за три'года проведения эксперимента существенно увеличилась у сортов четвертого периода, по
сравнению с сортами первого периода, примерно на 2 г. хотя сорта
.четвертого периода несущественно уступают по этому признаку соритам .третьего периода сортосмены. Последнее объясняется мелкозерностью сорта Звезда. Особенно заметно снижение массы 1000 зерен у
сортов четвертого периода в 1995 году. • Этого следовало ожидать в
условиях засухи. У колоса низкостебельных сортов.высокий потенциал, но его реализация полностью зависит от условий, складывающихся в период формирования и налива зерна/ У сортов интенсивного
типа в засушливые годы происходит огромный "сброс" элементов продуктивности, из-за чего они выравниваются по общей озернонностн
колоса с высокорослыми сортами, у но при этом еще уступают им в
массе 1000, зерен. Данная особенность характерна для сортов как
озимой, так и яровой пшеницы. (Кумаков.1985). •
" "
.•
Годы проведения эксперимента существенно;различались по метеорологическим условиям. Отсюда и высокая (выше средней) вариабельность урожайности по годам проведения эксперимента (табл.2).
Нами отмечено незначительное увеличение урожайности озимой мягкой
пшеницы в результате селекции в ЦРНЗ. На наш взгляд последнее
объясняется как складывавшимися погодно - климатическими условиями лет проведения эксперимента, так•и особенностями проведения
полевых.опытов на полях ТСХА. Следует отметить. • что данные Госкомстата России свидетельствуют о том. -что*в ЦРНЗ вновь отмечает'-'
:
/
-
s
-
•
•
v
•."
••
;
•
•
.
'
?
-
•
•
•
'
-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ся тенденция к увеличению посевных площадей под яровой пшеницей,
что. вероятно, вызвано весьма заметным снижением урожайности озимой пшеницы
Если в 1991 году урожайность озимой пшеницы в среднем по ЦРНЗ составляла 22 1 ц/га, то в 1994 году она составила
17.7 ц/га
С Ц Р Л Ы О выявления связи урожайности с различными элементами
структуры урожая у озимой мягкой пшеницы нами, как и рядом исследователя (АОакуменко. 1979. Федоров. 1982. Шеврлуха. 1989 и др )
был nptведен расчет коэффициентов корреляции за все годы проведения эксперимента
Таблица 2
Урожайность растений озимой мягкой пшеницы,
относящихся к разным периодам сортосмены, ц/га
*
Год * •"
*
Период сортосмены
*
I
1991
г
199b
37 4
21 0
30 1
Среднее
1994-199b 28 5
III
II
2b
33
23
21
4
3
5
0
26
32
23
19
27 7
5
9
4
8
27 6
IV
27
37
24
26
3
0
1
« HCP 05
3 8
7 3
3 2
0
29 5
2 6
Анализ данных показывает, что урожайность коррелирует с продуктивной кустистостью растений, числом и массой зерен с колосьев
как плавных, так и боковых побегов растения Продуктивная кустистость коррелирует с числом и массой зерен с растения Как отмечалось выше, селекция на повышение зерновой продуктивности повлекла
•м сб->й увеличрние массы 1000 зерен, однако, корреляционный ана.глз не показал существенной зависимости между этим показателем
^структуры урожая и урожайностью
HCVEHEHHE ХОЛОДОСТОЙКОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ К ДЕФИЦИТУ ПОЧВЕННСЙ ВЛАГИ У СОРТОВ ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ В РЕЗУЛЬТАТЕ СЕЛЕКЦИИ
В ЦРНЗ
:.и»к логическая с^чо^ть устойчивости растений к абиотичес-
- 6-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ким факторам среды еще недостаточно выяснена, однако ряд сторон
этого явления благодаря развитию физиологических исследований в
настоящее время уже раскрыт.- • "
• •
.,,:
Физиологические механизмы повреждения растений стресс - Фак7
торами обычно связаны с нарушением метаболических процессов. Нарушение метаболических процессов влияет' на фотосинтетическую
.функции: растений. 'Фотосинтез.представляющий-собой не,только основной процесс жизнедеятельности растений, но и наиболее отзывчивую на внешние воздействия функцию растительного организма, часто
используется в качестве чувствительного показателя. • при помощи
которого/ обнаруживается реакция растительного организма на различные' изменения условий.- По характеру.этой реакции производится
сравнительная оценка отношения разных растений к факторам внешней
с
р
е
д
ы
.
'
;
-
'
' ';'
: :
•'"••
"
•
'
;
"
'
"
•
. • ' ' • ' • '
•-••-
•
•..
'•
Нами была разработана методика, позволяющая наглядно проследить реакцию растений сельскохозяйственных культур на воздействие
низких положительных температур и воздействие имитирующее дефицит
почвенной влаги различной степени. '• г- .! : •• . .. - ~
.Предлагаемая методика' заключается в измерении интенсивности
фотосинтеза в переходных режимах после концентрированного воз,действия стресс - фактора на корневую систему и предполагает выявление у растений способности к саморегуляции. В природных условиях нельзя зафиксировать переходные режимы, так как воздействие
стресс - фактора растянуто во времени и поэтому имеет слабую интенсивность. ' В разработанной нами методике воздействие одномоментное и происходит в течение короткого промежутка времени, что
позволяет зафиксировать реакцию растений на воздействие стресс фактора более точно, чем в природных условиях.
Испытывали растения озимой мягкой пшеницы различных.сортов
ювенильного периода, в возрасте 10-12 дней в фазе начала формирования второго листа. Ряд исследователей отмечает, что наиболее
чувствительны к воздействию стрессора растения в молодом возрасте, т. к. в этот период жизнедеятельности растений повреждаются те
звенья метаболизма,- которые связаны с активным ростом (Туманов.
1940; Полевой. 1989).'
• '
'
. • До момента .испытания растения подращивали на дистиллированг
ной воде при освещении 120 втФАР/м . фотопериоде 16 часов и температуре +18°С в чашках Петри по 15-20 штук в каждой. Для измере'
•
'
.
•
•
-
?
-
•
•
'
•
"
•
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
m m pи г^ния tn чашек Петри переносили в камеру в четыре специт~ншх П'1С1дочных гнезда, имеющих диаметр, одинаковый с диаметром
•nupH Цргри (рис 1) В результате измеряли видимый фотосинтез одН(рпдноп популяции из 60-80 штук растений
Низкотемпературное
в > >д"й' гвие на корневую систему растений осуществляли быстрым изМРН* ш'< м температуры проточной воды
омывающей Соковые стенки и
дно пен точных гнезд Посадочные гнезда, герметично закрепленные
в н.шн' и части камеры и несколько углубленные в нее, имели тонкие
стачки и дно из материала толщиной 1 мм, обладающего хорошей тепле пр водностью, вследствие чего трмпература корневой системы растений очень быстро уравнивалась с трмпературой воды, непрерывно
протекавшей через нижнюю часть камеры и омывающей дно и боковые
СТРНКИ посчдочных гне^д
Небольшая величина внутреннего объема
нижней чагти камеры и достаточно интенсивный проток воды через
н<^> по -во ля ли. меняя температуру проточной воды, в течение нескольких минут изменять температуру внутреннего объема посадочных
гнезд, а. следовательно, и температуру корневой системы растений
В ре у.гътатр достигался эффект быстрого одномоментного темпераTypHiro воздействия на корневую систему растений, близкого по
Ф 'рме к ступенчатому воздействию При этом, как показали измерения, температура корневой системы за 10-15 минут понижается от
иг-чедного уровня *18°С до +з-+4°с Одновременно, непрерывно, в
течение l 5-2 часов, регистрировали ход переходного процесса видимого Фотосинтеза
1'е>1писимо от температуры в нижней части камеры, температуру
и е« верхней части все время поддерживали на постоянном уровне
М6°С. для чего непрерывно регулировали температуру вентилирующего вочдуха Для контроля температуры воздуха и корней использовали полупроводниковые мнкротермометры. один из которых вводили неn~i pfяственно в корневую зону Растения в камере освещали лам-2
пей типа ЛРИ-2С00-ь. которая создавала ссвещенность 120 втФАР/м
Б ц<="Лсм. все ссновные параметры среды в камере (интенсивность обл>чения, температура воздуха) в точности соотвествевали условиям,
в юторых растрния находились в период подращивания В результате
цдаптивная рракция растений вызывалась действием только одного
i-р ,v t-KT^pa nomnKfcFitfcM температуры в корневой зоне, следоваTt t4( u^* т д л о с ь одно .и ^LH рны/ условий вегетационного опыта
iie Межд/ Е 1рИ
-&-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
)
^осмценжя
нагреватель увлажнитель
* а атмосферы
/
т
вираваивапцая
емкость
Haco
f
осушитель
осушитель
моностат для
-4г выравнивания
давления
1
£
г
рота«втря
на вхвде
газоанализатор
Рис. I Газометрическая систем для измерения интенсивности фотосинтеза в переходных режимах
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Верхняя часть камеры объемом 6.6 дм 3 имела прямоугольную
форму 210 х 21 х 150 мм и соединялась с нижней частью посредством,
герметичного уплотнения. Обе,части камеры легко разъединяли при
каждой очередной замене прошедших испытание растений на новые/
Перед каждой заменой испытанных образцов на -новые, выдерживали;
временной интервал, для того чтобы все параметры системы успели
прийти в исходное стабильной состояние." " .'.
Фотосинтетическую реакцию :растений контролировали по методу
проточной системы с помощью инфракрасного газоанализатора марки
ГИП-10. Параметры вентилирующего воздуха (расход и концентрация
углекислого газа на входе) в-течение всего эксперимента поддерживали постоянными и равными соответственно 200 дм?/час и 320 ррт.1'
С учетом постоянства: этих параметров шкала газоанализатора была
проградуирована непосредственно в единицах интенсивности валового
газообмена.
'•
- .
'• .
• ; • - ' " ' • ;
.
•.•••
:
,._•
,
*-
^Для диагностирования устойчивости .растений к дефициту почвенной влаги осуществляли прямое воздействие на корневую систему
раствором сахарозы (раствор сахарозы подавали непосредственно в '
посадочные гнезда камеры ). Дефицит . почвенной влаги различной
степени моделировали изменением концентрации раствора сахарозы.
В остальном ход измерений не отличался от описанного выше, с той
разницей, что в роли стресс-фактора выступал раствор плазмолитика
(сахарозы), а температура корневой,зоны не понижалась. .
Измерения проводили в двухкратной повторности.
"
• Из 22 сортов озимой мягкой пшеницы, испытывавшихся в полевых
условиях, для вегетационного опыта были выбраны 6 сортов, относящихся к разным периодам сортосмены (I период - Московская 2453:
II период -.Лютесценс 116. ППГ 599: III период - Мироновская 808.
Нива:, IV период - Московская низкостебельная).
Этот вегетационный опыт явился продолжением полевых исследований и представлял для нас огромный интерес.поскольку никаких
данных, свидетельствующих о сколько-нибудь четких тенденциях изменений физиологических признаков при переходе от стародавних
сортов озимой мягкой пшеницы народной селекции к первым селекционным сортам и от последних - к сортам интенсивного типа, в литературе мы не встретили.
- ..
•
Результаты эксперимента представлены графически. На рис. 2
изображены кривые переходного процесса.". соотвествующие изменению
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
видимого фотосинтеза при низкотемпературном воздействии на корневую систему
Изменение Фотосинтеза в переходном режиме во всех испытанных
вариантах в общих чертах протекало по одной схеме Реакция растений включала в себя резкое повышение интенсивности фотосинтеза с
последующим постепенным (в течение 1 5-2 час ов) снижением ее до
нового, более низкого по сравнению с исходным, уровня Это явление в литературе получило название ' активация Фотосинтеза" (Беликов. iMoTopHHa. Невская. 1964) Здесь можно проследить две Фазы
первичную реакцию, которая выражается в активации фотосинтеза, и
фазу адаптации - падение активации до исходного уровня и ниже
Как видно из построенных кривых (рис 2). реакция растений на понижение температуры в общих чертах для всех испытанных сортов
одинакова
Наши исследования показали, что явлению "активация фотосинтеза" присуща сортовая специфика
Все исследованные сорта по характеру переходного процесса
можно разделить на три группы (рис 3) У сортов Московская низкостебельная. ППГ 599. Нива, Мироновская 808 активация протекает
более плавно и длится дольше по сравнению с сортом Московская
2453. для которого характерен быстрый всплеск и резкое падение
активации до исходного уровня и ниже Промежуточное положение занимает сорт Лютесценс 116
С учетом вышеизложенного можно сделать вывод о том, что разработанная методика позволяет разделить сорта озимой мягкой пшеницы по холодостойкости Данные многолетних наблюдений в полевых
условиях указывают на то, что сорта Московская 2454 и Лютесценс
116 относятся к числу наиболее холодоустойчивых сортов В то же
время в лабораторном опыте выявлена особенность фотосинтетической
реакции этих сортов, которая выражается в очень быстрой реакции
на снижение температуры корневой зоны, а затем сорта быстро пытаются адаптироваться к новым условиям среды По нашему мнению, такая реакция этих сортов указывает на их большую пластичность к
воздействию низких температур
Анализ данных, полученных в ходе вегетационного опыта, в сопоставлении о данными полевого опыта ( на пробных площадках нами
учитывался процент перезимовавших растений) позволяют нам сделать
вывод о том что в процессе селекции на зерновую продуктивность
-JJ-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
мг СОо/ч
'
0.5
.
•
•
•
•
•
•
-
I
-
-
,
'
-
•
:
'
\
К
0.4
а
°С г-20
> &
0,3
'•'
•
•
'
*
•
_
'
•'•-.
\ ^
0,2
, .
: .
••• . • • . _
> • ; .
•'
•
-15
Московская 2453 ,
-10
температура корнай
0 00.6- '
\
мг СОо/ч
'
" •
•
-
•
•
•
_
•
.
"
"
.
30
60
мин
°С
90 . 1 2 0
•20
•15
0,4\
• • • •
^
0,3"
б
•
.
•
Лптеоцено 116
0.2-
-10
0,1-
температура корней
о.о
с
30
iS
мг C0 2 /4^ "
0.5Q.4в
60
90
120
20
мня
°с
V-:.:
мироновская 808
15
0.У
-—.__
0.2. —.
о.о
^^^v^-iL. Московская
—»<_"•• ннаквотебельаая
"*~~—-Нива
10
5
мин .
60
90
120
Рмо,а Иамвввяие интенсивности фотосинтеяа сортов пшэнжцн ш ш
низкотемпературном ввядейотвии на корневую систему
'.
.•'•
30
•
"
•
. ' / • • • • • -
/
2
-
'
;
•
.
"
-
• _ • •
-.
•..
'
: . : / :
- . -
•
.
•••'•
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
холодостойкость сортов озимой мягкой гл^ницы снизилась
Ряд авторов разделяет растения по отношению к засухе на
группы активные и пассивные и различает пассивную и чк
адаптации (Северцов. 1939. Fisner. Turner. 1979) Снижение интенсивности фотосинтеза у злаковых растений, по ННРНИЮ некоторых
исследователей (Turner. 1976. Lu Cong - ning e a .1994). обусловлено умрньшением устьичной проводимости, а затем закрытирм устьиц По мнению исследователей активная адаптация имеет целый рад
преимуществ, поскольку при этом поддерживаемся тургор м^ток.
устьица остаются открытыми и тем самым обеспечиваются условия для
фотосинтеза и других процессов обмена
При дефиците почвеннол влаги такке наблодается сортовая сгецифика. которая проявляется в тем. что интенсивность фотосинтеза
изменяется у разных сортов по-разному в зависимости от степени
увлажнения почвы Если при воздействии НИЗ«МУ температур вс*> сорта в общих чертах реагировали одинаково, то в даннсм cry w e У
группы сортов вообще не наблюдается активации Фотосинтеза
На рис 3 изображены кривые, соответствующее изменений интенсивности фотосинтеза при воздействии, имитирующем дефицит гочвеннол влаги Изменение фотосинтеза в переходном режиме во всех испытанных вариантах протекало по-разному
Сорт Мироновская 808 при незначительном др&шите гочвенноя
влаги характеризуется резкой активацией фотосинтеза к Сыстрьм ее
снижением Затем интенсивность фотосинтеза про повышении осмотического давления сильно падает до уровня, значительно ниже исходного
У сорта Лютесцес 116 лидь при увеличении дефицита почвенней
влаги до уровня среднедоступной возникает заметная активация фотосинтеза При дальнейшем увеличении дефицита почвенной влаги
интенсивность фотосинтеза растений данного сорта снижается
У сорта Московская 2453 при незначительном дефиците почвенной влаги наблюдается очень слабая активация фотосинтеза При
увеличении дефицита почвенной влаги до уровня средчедоступной интенсивность Фотосинтеза снижается
> сортов Московская нлзкостебельная. ППГ 59Э. Нива при незначительном дрфлците почвенней влаги не наблюдается активации фотосинтеза интенсивность Фотосинтеза сохраняет ьеи-ме-нныл уровень Три 1гЕсличеч1М дефицита гочььнно? в "а: и до ур-жчя среди*
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
«
мг С02/ч
^**\^
Дютесцено 116
мироновская 808
ж
*0
• ППГ - 599
:
..
Вяьа
." '•
>
'• '"
\
•
100
•'
120
160
0,8
• "
•
200
i
240
1.6
легкодоступная
влага
среднедоступная влага
_i
\
''•-''
280 300
Московская ниэкостебельная
Московская 2453
'• ' '
340
концентрация
сахарозы, г/л
МПа
2,8
труднодоступная
_ L _ !
влага
Рио.З < Изменение фотосинтеза при воздействии, имитируицеи дефицит
влаги различной отепени, на корневую оистему
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
доступной, интенсивность Фотосинтеза начинает речко падать
Учитывая вышеизложенное можно сделать вывод о том.у что гор
тов Мироновская 808, Лютесценс 116 и в меньшей степени у ссрта
Московская 2453 в адаптации к ухудшению влагооо>спеченности преобладает активная схема У сортов Московская низко!.тебельная. Нива. ППГ 599 происходит так называемая пассивная адаптация к водному стрессу
По нашему мнению наиболее устойчивым к почвенной заоух? являются сорта Мироновская 808 и Лютесценс 116. которые при воздействии стресс - фактора быстро реагируют и пытаются адаптироваться к действию засухи Сорта, у которых наблюдается снижение
интенсивности фотосинтеза, предположительно пытаются преодолеть
воздействие стрессора уменьшением устьичной проводимости
Проведенный эксперимент позволяет нам сделать заключение о
том. что в процессе селекции на повышение зерновой продуктивности
устойчивость сортов последних лет селекции к дефициту почвьнной
влаги снизиласьРезультаты эксперимента дают основание считать разработанную
методику пригодной для диагностирования сортов более или менее
устойчивых к дефициту почвенной влаги различной степени Считывая, что данный эксперимент проводился по новой методике, мы решили испытать изученные нами сорта по общепринятой методике определения засухоустойчивости растений проращиванием семян на растворах сахарозы (Практикум по физиологии растений. 19Э0). Данные,
полученные нами в процессе измерения интенсивности Фотосинтеза
практически совпадают с данными, полученными проращивчниеч семян
на растворах сахарозы, что подтверждает работоспособность предлагаемой нами методики
ВЫВОДЫ
I
1 Повышение продуктивности сортов пшеницы в ЦРНЗ обеспечивалось за счет увеличения количества зерен с растения и массы
1000 зерен
2 Адаптивность новых сортов уступает адаптивности старых, в
связи с чем в отдельные годы исследований урожайность последних
превышала вровень урожайности новых сортов озимо? мягкой плениаы
-Л*"-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3.' Разработанная методика и соответствующее экспериментальное оборудование для измерения интенсивности фотосинтеза в - переходных режимах позволяет•проводить испытания растений различных
сортов озимей мягкой пшеницы с целью выявления их устойчивости • к
таким абиотическим стрессам; как понижение температуры корневой
зоны и дефицит почвенной влаги.' '"• ;
•• •'
'•- г" " Л
4.. У сортов .озимой мягкой пшеницы обнаружена сортовая специфика фотосинтетической реакции растений при низкотемпературном
воздействии на корневую систему и воздействии,'•-. имитирующем дефицит ' почвенной влаги. • "• "•."'.' '' ."-•••• '• •'• •
" •: •• • . -.:
•• 5. Отмечена общая особенность для сортов озимой мягкой пшеницы на воздействие низкой положительной температуры:- резкое увеличение интенсивности фотосинтеза после воздействия низкой "• положительной'температуры с последующей его стабилизацией.
6. По реакции на воздействие, имитирующее дефицит почвенной
влаги сорта озимой мягкой пшеницы можно разделить на две группы:
увеличивающие' и снижающие интенсивность фотосинтеза после воздействия, имитирующего дефицит почвенной влаги различной;степени.'
'•""
"
;
П Р Е Д Л О Ж Е Н И Я
'
•..:•'.•
.
1." Для оценки селекционного материала по устойчивости к дефициту почвенной влаги в почве и холодостойкости использовать газометрическую камеру для измерения интенсивности фотосинтеза в
переходных режимах, сконструированную Э.Н. Акановым
• '.'.'.'''
2. При оценке селекционного материала на устойчивость к дефициту влаги в почве и холодостойкость пользоваться разработанной
нами методикой.
..
.
'•
'. , "•'"•. •.'-.•.' список опубликованных работ
,,
1. Пыльнев В.В.,Балкарова И.А. Изменение урожайности и элементов структуры урожая озимой мягкой пшеницы в процессе селекции
// Известия ТСХА.-1997,-Вып. 1.-С. 56-62. .' .
,2. Пыльнев-В. В.'.Балкарова И. А." Микроэволюция озимой пшеницы
:
как результат.селекции // Труды международной конференции по анатомии и морфологии растений.С.-Петербург.- 1997. - С. 109-110.:
3.. Аканов Э.Н..Балкарова И.А. Способ оценки холодостойкости
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
сортов озимой мягкой пшеницы в фазе проростков // Сборник
докладов Международной научной конференции, поев 110-летшо со дня рождения проф Л Л Декаприлевича Тбилиси —
1УЧ7 — с 41—44
Обт ем 1 п 1
Закат 103
Тн юг^афи 1 Изите-ьстви НСХ \
12755 1 \\ochBd Titvt фжевск^я \т 14
Тираж 100
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
4
Размер файла
841 Кб
Теги
442
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа