close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НОВЫХ СОРТОВ СТЕВИИ Stevia rebaudiana (Bertoni) Hemsley ПРИ ВВЕДЕНИИ В КУЛЬТУРУ В ЦЕНТРАЛЬНОМ ПРЕДКАВКАЗЬЕ

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
КОНОНОВА ЕКАТЕРИНА АЛЕКСАНДРОВНА
ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НОВЫХ СОРТОВ
СТЕВИИ Stevia rebaudiana (Bertoni) Hemsley ПРИ ВВЕДЕНИИ В
КУЛЬТУРУ В ЦЕНТРАЛЬНОМ ПРЕДКАВКАЗЬЕ
Специальность: 06.01.05 – селекция и семеноводство
сельскохозяйственных растений
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Краснодар – 2015
1
Работа выполнена в Федеральном государственном общеобразовательном
учреждении высшего профессионального образования «Ставропольский
государственный аграрный университет» на кафедре селекции, семеноводства и
технологии хранения продукции растениеводства им. профессора Ф.И.
Бобрышева в 2008-2011 гг.
Научный руководитель:
кандидат биологических наук, профессор
Кривенко Алла Александровна
Официальные оппоненты:
Сухорада Татьяна Ивановна, доктор
сельскохозяйственных наук, заведующая
лабораторией селекции и первичного
семеноводства
конопли
ФГБНУ
«Краснодарский научно-исследовательский
институт сельского хозяйства им. П.П.
Лукьяненко»
Щербаков
Николай
Алексеевич,
кандидат
сельскохозяйственных
наук,
заведующий лабораторией изучения и
поддержания
генетической
коллекции
томата ФГБНУ «Всероссийский научноисследовательский институт биологической
защиты растений»
Ведущая организация:
Азово-Черноморский инженерный институт
ФГБОУ ВО «Донской государственный
аграрный университет» в г.Зернограде
Защита диссертации состоится «19» ноября 2015 г. в _11_ч. 00 мин. на
заседании диссертационного совета Д 220.038.03 при ФГБОУ ВПО «Кубанский
государственный аграрный университет» по адресу: 350044, г. Краснодар, ул.
Калинина 13, (главный корпус, 1 этаж, к. 106).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО
«Кубанский государственный аграрный университет», и на сайте
http://www.kubsau.ru, с авторефератом на официальных сайтах: Высшей
аттестационной комиссии - http://vak.ed.gov.ru и ФГБОУ ВПО «Кубанский
государственный аграрный университет» - http://www.kubsau.ru
Автореферат разослан «____» октября 2015 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
доктор биологических наук, профессор
Цаценко Л.В.
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Сладкие гликозиды, содержащиеся в листьях стевии (стевиозид,
рибаудиозид и др.) благотворно влияют на все жизненно важные системы
организма человека, нетоксичны, не имеют мутагенного действия и возрастных
ограничений.
В настоящее время для выращивания в Российской Федерации
рекомендованы сорта стевии (Stevia rebaudiana Bertoni) отечественной
селекции: Рамонская сластена (ВНИИСС, районирован в 1995.), Детскосельская
(ВИР, районирован в 1998 г.), София и Услада (ВНИИСС, внесены в
Государственный реестр в 2007 г.), Ставропольская сластёна (ФГОУ ВПО
Ставропольский ГАУ, зарегистрирован в 2010 г.), Мечта (ВНИИР, районирован
в 2011 г.), Славянка (Т.П. Жужжалова, 2011 г.), Марфа (ФГБОУ ВПО
Ставропольский ГАУ, зарегистрирован в 2011 г.). Стевия введена в культуру в
Воронежской области, Краснодарском крае и республика Крым. Однако, ареал
возделывания этой ценной технической культуры в нашей стране может быть
значительно расширен. Для успешного введения стевии в культуру земледелия
Ставропольского края необходимо создание новых сортов, отвечающих
местным условиям. Успех селекционной работы во многом зависит от перехода
от вегетативного к семенному размножения, так как это позволит значительно
разнообразить генетический материал исходных форм за счет возникновения
ценных рекомбинантов.
Агроклиматические условия Ставропольского края пригодны для
возделывания стевии, но до последнего времени в этом регионе отсутствуют
промышленные посадки этой культуры. В значительной степени это
обусловлено отсутствием сортов стевии приспособленных к условиям региона.
В связи с этим, актуально изучение эколого-биологических особенностей сотов
стевии и методическое обоснование селекционного процесса при работе с
генеративным потомством. Для устойчивого получения в достаточном
количестве семян стевии необходимо изучить антэкологию стевии, а также
разрабатывать методы индукции цветения в более ранние сроки, чем в
естественных условиях.
Степень разработанности темы. Вопросы по селекции стевии и
введения ее в культуру нашли свое отражение в трудах Бодруг М.В.,
Верзилиной Н.Д., Дзюба О.О., Дубянского М.М., Жужжаловой Т.П., Зимина
М.В., Зубенко В.П., Ильина О.В., Кривенко А.А., Ляховкина А.Г., Сикорской
С.Б. и других. В их работах отмечены актуальные теоретические и
методологические аспекты интродукции, селекции стевии, адаптации ее к
местным почвенно-климатическим условиям и влияние фотопериода на
развитие растений стевии. Но следует отметить, что не рассматривались такие
вопросы как: влияние фотопериода в полевых условиях, оценка адаптивных
свойств сортов стевии в условиях Центрального Предкавказья, селекция стевии
с использованием генеративного потомства, которые изучены и раскрыты в
наших исследованиях.
Цели и задачи исследований. Изучить эколого-биологические
особенности и адаптивность новых сортов стевии в условиях Центрального
3
Предкавказья и методическое обоснование селекционного процесса при работе
с генеративным потомством. Разработать метод индукции цветения стевии на
основе регуляции фотопериода в полевых условиях. Получить семенное
потомство и определить его селекционную ценность.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
 провести изучение новых сортов стевии по комплексу хозяйственнобиологических признаков в разных условиях онтогенеза;
 оценить адаптивный потенциал новых сортов стевии и выявить
адаптивно-значимые корреляционные связи между элементами архитектоники
и продуктивностью листостебельной массы растений стевии;
 провести исследования особенностей антэкологии новых сортов
стевии;
 разработать метод индукции цветения, обеспечивающий устойчивое
получение семян;
 методически обосновать схему селекционного процесса при работе с
генеративным потомством, способствующую повышению адаптивного
потенциала стевии в эконише.
Научная новизна работы. Впервые проведена оценка новых сортов
стевии по комплексу хозяйственно-биологических признаков в условиях
Центрального Предкавказья.
Впервые установлены особенности воздействия на растения стевии
укороченной длины дня и его влияние на биоморфологические показатели и
способность к переходу в генеративное состояние новых сортов в полевых
условиях.
Установлены особенности антэкологии сортов стевии в условиях
экониши,
разработан
оригинальный
метод
индукции
цветения,
обеспечивающий устойчивое получение семян.
Проведена оценка адаптивных свойств и характер корреляционных
связей, определяющих продуктивность растений у сортов стевии.
Методически обоснована схема селекционного процесса при работе с
генеративным потомством при введении стевии в культуру.
Практическая значимость работы. Установлен адаптивный потенциал
новых сортов стевии в условиях Центрального Предкавказья. По результатам
государственного сортоиспытания выведен и допущен к использованию в
Российской Федерации высокопродуктивный и адаптированный к условиям
Центрального Предкавказья новый сорт стевии Марфа, соискатель является
соавтором сорта (А.с. 58598 - №8755509; зявл.07.06.2012; опубл. 20.03.2012,
Бюл. №143). Разработан способ индукции цветения на основе регуляции
фотопериода в полевых условиях. Разработан оригинальный Мобильный бокс
для регулирования режима продолжительности светового дня растений (патент
на полезную модель № 87066 от 27.09.2009г.) для применения при регуляции
фотопериода,
соискатель является
соавтором
патента.
Разработан
оригинальный
Способ
получения
семян
стевии
и
мобильный
светоизоляционный бокс для его осуществления (патент на изобретение
4
№2456788 от 27.07.2012), способствующий устойчивому получению семян в
полевых условиях, соискатель является соавтором сорта. Разработана и
апробирована схема селекционного процесса стевии при работе с генеративным
потомством, обеспечивающая повышение адаптивного потенциала культуры
стевия при интродукции.
Методология и методы исследований. При планировании и проведении
исследований
в
виде
источников
информации
использовались
информационные
издания,
научные
статьи,
монографии,
книги
производственной тематики и другие материалы. При проведении
исследований применялся системный подход. Теоретико-методологическую
основу исследований составили методы планирования и проведения опытов,
лабораторные исследования.
Положения диссертационной работы, выносимые на защиту:
- эколого-биологические особенности новых сортов стевии при введении
в культуру в Центральном Предкавказье;
- адаптивные свойства новых сортов стевии;
- адаптивный характер корреляционных связей, определяющих
продуктивность растения стевии;
- особенности антэкологии новых сортов стевии;
- особенности селекционного процесса при введении стевии в культуру.
Степень достоверности и апробация результатов исследований
подтверждается значительным объемом полученных экспериментальных
данных, накопленных в результате четырехлетних полевых опытов,
выполненных с применением современных методик полевого опыта,
стандартных методов математического анализа и положительными
результатами апробации. Основные результаты диссертации докладывались на
ежегодных научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Ставропольский
государственный аграрный университет» (2008-2011 гг.), региональных,
всероссийских и международных конференциях: пос. Персиановка, Дон ГАУ
(2008 г.); г. Ставрополь (2009-2013 гг.);
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 печатных
работ, в том числе 3 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК РФ.
Получены патенты на полезную модель «Мобильный бокс для изоляции
растений при цветении и опылении» (№ 82509 от 10 мая 2009 г.), на полезную
модель «Мобильный бокс для регулирования режима продолжительности
светового дня растений» (№ 87066 от 27.09.2009г.), на изобретение «Способ
получения семян стевии и мобильной светоизоляционной для его
осуществления» (№2456788 от 27.07.2012 г.) и на селекционное достижение
сорт стевии Марфа (№6970 от 20.03.2012 г.). Получено авторское свидетельство
на сорт стевии Марфа (№58598 от 20.03.2012 г.).
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация изложена на
160 страницах текста в компьютерном исполнении. Состоит из введения,
обзора литературы, условий, материла и методики проведения исследований,
экспериментальной части, заключения, рекомендаций для селекционной
практики, списка использованной литературы и приложений. Содержит 14
5
таблиц, 25 рисунков и 20 приложений. Список литературы включает 188
источника, в том числе 35 на иностранных языках.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1. Обзор литературы. В главе рассмотрены основные направления,
проблемы и достижения в интродукции растений, химический состав и
использование стевии при производстве функциональных продуктов, морфобиологические особенности и методы селекции при интродукции стевии Stevia
rebaudiana (Bertoni) Bertoni. Проведен анализ отечественной и зарубежной
литературы.
2. Условия, материал и методика проведения исследований
2.1. Почвенно-климатические условия. В разделе дана подробная
характеристика почвы и климата центральной зоны Ставропольского края, а
также характеристика погодных условий вегетационных сезонов 2008-2011гг.
2.2. Исходный материал и методика проведения опытов. Изучались 5
новых сортов стевии: Рамонская сластена (стандарт), Услада и София
(селекции ВНИИСС им. Л.А. Мазлумова, г. Рамонь) Ставропольская сластена и
Марфа (селекции Ставропольского ГАУ, г. Ставрополь).
Основой данных исследований являются полевые опыты, опыты в
условиях закрытого грунта, лабораторные исследования, учеты и наблюдения.
Полевые опыты проводили в 2008-2011 гг. в условиях учебно-опытного
хозяйства ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный
университет».
Полевой опыт №1 «Конкурсное сортоиспытание новых сортов стевии».
Опыт однофакторный. В опыте изучались новые сорта стевиив сравнении со
стандартом Рамонская сластена. Схема посадки 0,25x0,70 м. Учетная площадь
делянки 10,5 м2. Делянки трехрядковые, длина делянки 15 м. Размещение
делянок систематическое последовательное в один ярус. Повторность опыта
трехкратная.
Полевой опыт №2 «Влияние экспозиции сокращенного фотопериода на
сроки наступления цветения и формирование семенной продуктивности» трехфакторный (2х4х4), в 4-х кратной повторности. Фактор А - уровень
плоидности: 0- диплоидный (2n) 1 – тетраплоидный (4n). Фактор В – генотип
сорта: 0 – Рамонская сластена, (2n=22), 1 - Ставропольская сластена (2n=22), 2 –
Услада(4n=44), 3 - София (4n=44). Фактор С - экспозиция СФ: 3, 5, 7, 10 дней.
Делянки двухрядковые, длина делянки 5 м. Размещение вариантов
рендомизированное внутри повторений. Учеты проводили на 16 растениях
каждого сорта: по 4 растения, взятых в каждой повторности. Отмечали дату
начала цветения, и продолжительность периода от начала СФ до начала
цветения; дату уборки растений на семена. Учитывали количество парциальных
соцветий и развившихся семян на растении. В варианте с пятидневной
продолжительностью СФ у 16 растений каждого сорта определяли
продолжительность цветения парциальных соцветий и 25 цветков, выделенных
на разных соцветиях.
Учеты: наступление сроков фенологических фаз - по В.Ф. Моисейченко
и др., (1996), урожая - методом сплошной уборки растений с учетной площади
6
делянки. У десяти растений с каждой повторности определяли следующие
биометрические характеристики: высота растений, ширина куста, количество и
длина ветвей 1-го порядка, зеленая и сухая вегетативная масса, зеленая и сухая
масса листьев и стеблей. Содержание сухого вещества в листьях стевии
устанавливали по общепринятой методике (Третьяков и др., 1990). Сумму
дитерпеновых гликозидов по методу вводно-спиртовой экстракции,
разработанный во ВНИИСС в соответствии с ГОСТами: ГОСТ 28561, ГОСТ
26952, ГОСТ 26933. Экспериментальные данные обрабатывали методом
дисперсионного и корреляционного анализа (парная линейная корреляция и
ранговая корреляция) на персональном компьютере. Величина коэффициента
парной линейной корреляции определяли в соответствии с общепринятой
методикой (Доспехов Б.А., 2011). Существенность взаимосвязей определяли по
критерию Стьюдента: Р≥0,001(***), 0,01<Р≥0,1 (**),0,1<Р≥0,5 (*).
Статистическая обработка проводили на персональном компьютере, в среде
Windows с использованием пакета прикладных и оригинальных программ.
3 Экспериментальная часть. Эколого-биологические особенности
новых сортов стевии при введении в культуру в Центральном
Предкавказье
3.1 Особенности ритма, роста и развития растений новых сортов
стевии в онтогенезе. Наиболее коротким вегетационным периодом отличается
новый сорт селекции СтГАУ Марфа, как в целом (86 дней), так и до уборочной
спелости (75 дней), что положительн6о характеризует ее адаптивные свойства
(рисунок 1).
Рисунок 1 - Феноспектр сортов стевии в период 2009-2011 гг., Ставрополь,
(дней)
Продолжительность этих периодов у другого сорта ставропольской
селекции Ставропольская сластена больше на 9 и 10 дней, соответственно. Они
опережают стандартный сорт Рамонская сластена на 26 и 17 дней, 22 и 12 дней,
соответственно.Наибольшей длительностью вегетационного периода, как в
целом, так и до уборочной спелости характеризуются тетраплоидные сорта
селекции ВНИИСС Услада (134 и 115 дней, соответственно) и София (115 и 99
дней, соответственно).
3.2 Формирование архитектоники растений новых сортов.
7
Наибольшая высота растений в среднем за годы исследований наблюдалась у
растений тетраплоидного сорта Услада (63,8 см), который превысил по
величине показателя стандарт Рамонская сластена (53,4 см). Сорта Марфа и
София (57,0 см) тоже были более высокорослыми, чем стандарт. Наименьшее
значение показателя было у сорта Ставропольская сластена (52,3 см). Растения
этого диплоидного сорта по высоте уступали тетраплоидным сортам и
стандарту. Засушливые условия онтогенеза лимитировали высоту растения, а
при хорошей влагообеспеченности у сортов стевии формируются более
высокорослые растения.
Ширина куста сложно детерминирована характером ветвления. Она, как и
высота растений определяется генотипом и специфическим генотип×средовым
взаимодействием в разных условиях онтогенеза.
В среднем за годы опытов наибольшей шириной куста отличались
тетраплоидный сорт Услада (24,9 см), стандарт Рамонская сластена (24,4 см) и
новый сорт Марфа (23,1 см). Близким по значению был диплоидный сорт
Ставропольская сластена (22,0 см) и меньшим значением показателя
характеризовался тетраплоидный сорта София (21,4 см).
По способности формировать ветви 1-го порядка в среднем за годы
опытов выделились новые сорта Марфа, Услада и Ставропольская сластена, у
которых насчитывалось 10,3; 8,0 и 8,5 шт. (рисунок 2).
Рисунок 2 - Характер ветвления растений новых сортов стевии, Ставрополь
(2008-2011 гг.)
Близкие значения к стандарту Рамонская сластена (7,0 шт.) отмечались у
8
тетраплоидного сорта София (7,3 шт.). Тетраплоидный сорт Услада (43,8 см)
лидировал по длине ветвей 1-го порядка.
Диплоидные сорта Рамонская сластена (стандарт) и Ставропольская
сластена, а также тетраплоидный сорт София уступили ему на 3,8; 4,7 и 3,4см
соответственно.
3.3 Продуктивность листостебельной массы растений новых сортов.
В среднем за годы исследований наибольшую продуктивность зеленой
вегетативной массы сформировали сорта Марфа (152,8 г), Услада (129,4 г) и
Ставропольская сластена (108,9 г), которые соответственно на 75,2%, 48,4 и
22,0% превысили стандарт Рамонская сластена (87,2 г) (рисунок 3).
Рисунок 3 - Продуктивность зеленой вегетативной массы растений новых
сортов стевии, 2008-2011 гг. (г). НСР05 составила: 7,6 (2008г.), 4,8 (2009 г.), 9,4
(2010 г.), 10,6 г (2011 г.), Ставрополь
В среднем за четыре года, как и во все годы исследований, сорт София
(89,7 г) характеризовался продуктивностью зеленой вегетативной массы на
уровне стандарта. Следовательно, определяющее влияние на продуктивность
зеленой вегетативной массы оказывает генотип сорта, но при этом наибольшей
продуктивностью в разных по влагообеспеченности условиях онтогенеза
выделяется тетраплоидный сорт Услада. Это обеспечивается, как высоким
потенциалом продуктивности, характерным для тетраплоидов, так и
генотипически детерминированной устойчивостью морфогенетических
процессов у сорта Услада к лимитирующим факторам среды. В детерминации
признака продуктивность зеленой листовой массы превалирует влияние
генотип и генотип × средового взаимодействия.
В среднем за годы исследований по продуктивности зеленой листовой
массы, как и по продуктивности зеленой вегетативной массы, лидировали
новый сорт Марфа (66,8 г) и тетраплоидный сорт Услада (58,5 г), диплоидный
сорт Ставропольская сластена уступил им на 16,4 и 8,1 г (или на 32,5% и
13,8%). Но эти сорта значительно превосходили в годы исследований стандарт
Рамонская сластена (36,6 г) и тетраплоидный сорт София (36,6 г), который по
величине признака был равен стандарту.
Тетраплоидные сорта стевии обладают более высоким потенциалом
9
продуктивности, как зеленой вегетативной, так и листовой массы, но у сорта
Услада это сочетается с устойчивостью морфо-фенологических процессов в
разных условиях онтогенеза, а у сорта София он реализуется только в
благоприятных условиях.
В среднем за годы исследований новый сорт Марфа (65,2 г) и
тетраплоидный сорт Услада (51,4 г) отличались наибольшей зеленой стеблевой
массой и значительно превосходили, как диплоидные сорта: стандарт
Рамонская сластена (40,1 г) и Ставропольская сластена (43,6г), так и
тетраплоидный сорт София (42,9 г).
По продуктивности сухой вегетативной массы в среднем за годы
исследований лидировали новый сорт Марфа (49,1 г) и тетраплоидный сорт
Услада (40,2 г). У диплоидных сортов Ставропольская сластена и стандарта
Рамонская сластена были равные значения продуктивности сухой вегетативной
массы (37,8 г). Меньшей продуктивностью сухой вегетативной массы
характеризовался тетраплоидный сорт София (34,3 г). Нивелировка сортовых
различий по признаку продуктивность сухой вегетативной массы у новых
сортов стевии в среднем за годы исследований определялась результатами,
полученными в наиболее благоприятном для формирования вегетативной
массы 2011г.
Различий между сортами по продуктивности сухой листовой массы в
среднем за годы исследований были невелики. При этом большей
продуктивностью сухой листовой массы отличались сорта Марфа (19,4 г),
Услада (17,3 г) и Ставропольская сластена (16,5 г), которые соответственно на
23,7; 16,9 и 11,5% превысили стандарт Рамонская сластена (14,8 г). Сорт стевии
София (14,0 г) уступил стандарту на 5,7%
Наибольшую массу сухих стеблей в среднем за годы исследований
сформировал сорт Марфа (24,5 г) и значительно превосходил, как сорта
стандарт Рамонская сластена (18,4 г) и Ставропольская сластена (17,3 г), так и
сорта Услада (18,0 г) и София (17,0 г).
Новые сорта стевии в условиях Центрального Предкавказья обладают
высоким потенциалом продуктивности листостебельной массы, реализация
которого лимитируется недостаточной влагообеспеченностью растений в
период формирования вегетативных органов на II этапе органогенеза.
Продуктивность зеленой и сухой листостебельной массы детерминируется
генотипом сорта, но при этом реализация этих признаков в разных условиях
онтогенеза зависит от специфического генотип×средового взаимодействия,
которое определяется уровнем плоидности.
3.4 Урожайность зеленой листостебельной массы новых сортов
стевии. В среднем за четыре года исследований высокой урожайностью
зеленой вегетативной массы характеризовались тетраплоидный сорт Услада
(7,44 т/га) и диплоидный сорт Ставропольская сластена (6,24 т/га), которые на
49,4 и 25,3% превысили стандарт Рамонская сластена (4,98 т/га) (таблица 2).
Урожайность зеленой вегетативной массы у тетраплоидного сорта София была
на уровне стандарта (5,10 т/га). Новый сорт Марфа (8,70т/га), который
испытывался три года, из которых только два были неблагоприятными,
10
сформировал наибольшую урожайность зеленой вегетативной массы, превысив
стандарт на 74,7%.
Таблица 2 -Урожайность зеленой вегетативной массы новых сортов стевии,
2008-2011гг. (т/га), Ставрополь
Сорт
2008 г.
2009 г.
г
+/- к
г
+/- к
ст., %
ст., %
Рамонская сластена, 3,48
2,31
стандарт
Ставропольская
4,78 +37,4 2,99 +29,4
сластена
Марфа
2,21 -4,3
Услада
5,05 +45,1 4,02 +74,0
София
3,57 +2,6 2,13 -7,8
НСР05
0,40
0,28
-
2010 г.
2011 г.
Среднее
+/- к
г
+/- к
г
+/- к
ст., %
ст., %
ст., %
3,31
10,80
4,98
г
6,60
+99,4
10,60
-1,9
6,24 +25,3
7,90 +138,7 16,00 +48,2 8,70 +74,7
6,78 +104,8 13,90 +28,7 7,44 +49,4
2,01 -39,3 12,70 +17,6 5,10 +2,4
0,36
0,98
-
При этом следует отметить, что в стрессовых условиях 2009 г. сорт
Марфа, хотя и сформировал низкую урожайность зеленой вегетативной массы,
был на уровне стандарта, он уступил лидирующим сортам Услада и
Ставропольская сластена, а в последующие годы значительно превосходил их.
На урожайность зеленой вегетативной массы сортов стевии оказывают
влияние генотип, в том числе уровень плоидность и специфические
генотип×средовые
взаимодействия.
Неблагоприятные
условия
влагообеспеченности в период активного формирования вегетативных органов
(II этап органогенеза) лимитируют реализацию потенциальных возможностей
сорта. В средних по влагообеспеченности условиях диплоидный сорт
Ставропольская сластена способен формировать урожайность зеленой
вегетативной массы на уровне тетраплоидного сорта Услада, но в засушливых и
благоприятных условиях уступает ему. Высокий потенциал продуктивности
зеленой вегетативной массы позволяет тетраплоидному сорту Услада
сформировать высокую урожайность зеленой вегетативной массы и в условиях
дефицита почвенной влаги в период активного линейного роста и ветвления
растений. Но оба эти сорта устойчиво превосходят стандарт Рамонская
сластена и сорт София, который только в благоприятных условиях вегетации
формирует высокую продуктивность растений и, соответственно, высокую
урожайность зеленой вегетативной массы. Новый сорт Марфа характеризуется
наибольшей устойчивостью на улучшения условий вегетации
Наибольшей урожайностью зеленой листовой массы в среднем за годы
исследований отличались новый сорт Марфа (3,81 т/га) и тетраплоидный сорт
Услада (3,45 т/га), которые соответственно на 45,1 и 39,4% превысили стандарт
Рамонская сластена (2,09 т/га). Диплоидный сорт Ставропольская сластена
(2,87 т/га), превысил стандарт на 27,2%, а тетраплоидный сорт София (2,16 т/га)
сформировал урожайность зеленой листовой массы на уровне стандарта.
В среднем за годы исследований новый сорт Марфа (3,72 т/га) и
тетраплоидный сорт Услада (2,93 т/га) отличались наибольшей урожайностью
зеленой стеблевой массы и значительно превосходили, как диплоидные сорта:
стандарт Рамонская сластена (2,29 т/га) и Ставропольская сластена (2,49 т/га),
11
так и тетраплоидный сорт София (2,45 т/га).
В целом следует отметить общую тенденцию, увеличение урожайности
зеленой вегетативной массы приводит к снижению содержания в ней зеленой
листовой массы. Это положение подтверждается корреляционным анализом
соотношения доли содержания зеленых листьев в общей урожайности зеленой
вегетативной массы и габитусом растения – элементами архитектоники
растений.
3.5 Выход товарной продукции и ее качество новых сортов стевии. В
различных условиях онтогенеза в годы проведения исследований отмечались
специфические генотип × средовое взаимодействие.
В разных экологических условиях возделывания сорта стевии
различаются по характеру накопления суммы сладких гликозидов.
Выращивание в условиях Центрального Предкавказья способствует высокому
накоплению в листьях сортов стевии суммы сладких гликозидов (рисунок 4).
Рисунок 4- Суммарное содержание сладких гликозидов в листья новых сортов
стевии, Ставрополь (2008-2011 гг.), %
По-видимому, это обусловлено значительным различием между дневной
и ночной температурой воздуха, которое отмечается в этом регионе в
раннеосенней период (сентябрь).
При изучении сортов стевии в годы проведения исследований проявились
генотипические особенности по способности накапливания в листьях сладких
гликозидов. В среднем за годы исследований накопление суммы сладких
гликозидов у стандартного сорта Рамонская сластена составило 19,4%.
Наибольшим накоплением суммы сладких гликозидов характеризовался
тетраплоидных сорт София (19,8%). Наименьшая величина показателя была у
тетраплоидного сорта Услада (16,0%). Сорта местной селекции Ставропольская
сластена (18,6%) и Марфа (16,4%) занимали промежуточное положение.
В среднем за годы исследований наибольший выход товарной продукции
сформировали новый сорта Марфа (1,16 т/га), тетраплоидный сорт Услада (1,30
т/га) и диплоидный сорт Ставропольская сластена (1,15т/га), которые
соответственно на 151,0; 27,5 и 12,7 % превысили стандарт диплоидный сорт
Рамонская сластена (1,02 т/га) и на 154,9; 32,6 и 17,3% тетраплоидный сорт
12
София (0,98 т/га) (таблица 3).
Таблица 3. Выход товарной продукции (сбор сухого листа) новых сортов
стевии, Ставрополь (2008-2011 гг.), т/га
Сорт
Среднее
2008 г.
2009 г.
2010 г.
2011 г.
г
+/- к
г
+/- к
г
+/- к
г
+/- к
г
+/- к
ст.,
%
ст., %
ст., %
ст., %
ст., %
1,02
0,61
0,46
0,56
1,81
-
Рамонская
сластена, стандарт
Ставропольская 0,91
сластена
Марфа
-
+49,2
-
Услада
0,82
+50,8
София
0,58
НСР05
0,07
1,15
+12,7
0,72 +56,5 1,77 +216,1 2,14 +18,2 1,54
+151,0
0,60
-30,4
1,13 +101,8 1,63
-9,9
0,70 +52,2 1,13 +101,8 1,85
+2,2
1,30
+27,5
-4,9
0,45
-2,2
0,31
-44,6
1,85
+2,2
0,98
-3,9
-
0,05
-
0,08
-
0,09
-
-
-
На выход товарной продукции стевии в годы проведения исследований
превалирующее влияние оказал генотип сорта. Вместе с тем, следует отметить,
что тетраплоидные сорта Услада и София отличаются высокой отзывчивостью
на улучшение условий вегетации, что определяется их высокой потенциальной
продуктивностью, хотя и сильно различаются по специфическому генотип ×
средовому взаимодействию, обеспечивающему сорту Услада высокую, а сорта
София – низкую экотипическую стабильность.
Сбор сладких гликозидов в среднем за все годы исследований у
стандартного сорта стевии Рамонская сластена составил 0,198 т/га. Наибольшей
существенной прибавкой характеризовались сорта: Марфа, Ставропольская
сластена и Услада (+31,8; +8,1; +5,1% к ст., соответственно). Наименьшей
величиной показателя в среднем за все годы исследований характеризовался
тетраплоидный сорт София (0,198т/га; -2,0% к стандарту).
Наибольшим выходом сухих листьев и сбором сладких гликозидов с 1 га
характеризовались сорта местной селекции Ставропольская сластена (0,214
т/га) и Марфа (0,261 т/га). Сорт Услада в среднем за годы исследований
обеспечил наиболее высокий выход сухого листа с 1 га, но сравнительно более
низкое содержание суммы сладких гликозидов лимитировало сбор сладких
гликозидов с 1 га (0,214 т/га; + 5,1 к ст.)
4 Адаптивные свойства новых сортов стевии. Сорта стевии
неодинаково реагировали на условия влагообеспеченности растений,
складывающиеся в период вегетации растений. Это нашло отражение в
величине урожайности зеленой вегетативной массы сортов стевии, что
позволило оценить их адаптивность в условиях экониши, используя методику,
предложенную Л.А. Животковым, З.А. Морозовой и З.А. Секатуевой. В
условиях Центрального Предкавказья новый сорт стевии Ставропольская
сластена проявил наибольшую адаптивность. В засушливых условиях
выращивания он способен накапливать большую урожайность зеленой
листостебельной массы, чем стандарт Рамонская сластена и тетраплоидный
сорт София и значительно превосходит эти сорта в более благоприятных
13
условиях онтогенеза. Преимущество сорта Услада обеспечивается высоким
потенциалом урожайности. Определяющее влияние на адаптивные свойства
сортов стевии при в условиях Центрального Предкавказья оказал генотип
сорта, тетраплоидный уровень сорта Услада определил высокий потенциал
урожайности и его реализацию в эконише. Диплоидный сорт стевии
Ставропольская сластена и тетраплоидный сорт Услада продемонстрировали
высокую засухоустойчивость, позволяющую возделывать их в богарных
условиях.
Стандартный сорт Рамонская сластена (56,7 – 97,3%) и тетраплоидный
сорт София (79,5 – 99,5%) значительно уступали средней величине в годы
исследований (таблица 4).
Таблица 4 - Урожайность зеленой вегетативной массы новых сортов
стевии и ее доля относительно к среднесортовой урожайности года,
Ставрополь (2008-2011 гг.)
Сорт
Рамонская
сластена, стандарт
Ставропольская
сластена
Услада
София
Марфа
Средняя урож-ть
всех сортов
(среднесортовая )
2008 г.
т/га
%*
3,48 84,6
2009 г.
т/га
%
2,31 84,3
2010 г.
т/га
%
3,31 62,2
2011 г.
В среднем
т/га
%
т/га
%
10,8 84,4 4,98 76,6
4,78
113,3
2,99 109,1 6,60
112,8
10,6
84,8
6,25
96,2
5,05
3,57
4,22
119,7
84,6
100
4,02 146,7 6,78
2,13 77,7 2,01
2,21 80,7 7,90
2,74 100 5,32
127,5
37,8
148,5
100
13,9 108,6
12,7 99,2
16,0 125,0
12,80 100
7,44
5,11
8,71
6,50
114,5
78,6
134,0
100
* Доля урожайности сорта относительно среднесортовой урожайности в год опыта
Стабильно близкой к средней по группе сортов в годы проведения
исследований была относительная урожайность сухого листа у сорта селекции
СтГАУ Ставропольская сластена (87,6 – 124,7%). Тетраплоидный сорт Услада
во все годы иссдедований стабильно превышал по относительной урожайности
среднесортовые значения (112 – 147,8%), исключение составил уровень
показателя в 2011 г. (99,5%). Возможно, это связано с таким показателем как
«влажность листа», у тетраплоидного сорта Услада в условиях этого года
(высокая влагообеспеченность) отмечалась повышенная влажность листа. Сорт
Марфа обладает наиболее высоким потенциалом урожайности сухой листовой
массы, что обеспечивает ему лидирующее положение в 2010г. и 2011г.: 129,2 и
115,1% от среднесортовой соответственно, в а 2009 г. уровень показателя
составил 107,5%. Для раннеспелого сорта Марфа характерно высокое
содержание сухого вещества в листьях к моменту уборки.
Об экотипической стабильности свидетельствует процентное отношение
урожайности в неблагоприятном году к лучшему году. В более благоприятных
условиях 2010 г. наименьшее снижение урожайности относительно лучшего
2011 г. была у сортов селекции СтГАУ Ставропольская сластена (36,%) и
Марфа (29,9%). Наименьшую относительную урожайность сформировали
тетраплоидные сорта Услада (21,7%) и София (16,8%). Величина показателя у
14
стандартного сорта Рамонская сластена составила 22,9%.
При этом следует отметить, что сорт местной селекции Ставропольская
сластена проявил наибольшую устойчивость к засушливым условиям, снизив
урожайность зеленой листостебельной массы всего на 48,4%, что характеризует
его высокую адаптивность к условиям экониши.
В целом у большинства сортов проявился эффект сложного аддитивного
взаимодействия
при
формировании
корреляционных
зависимостей
(несущественные значения отдельных пар связей) между элементами
архитектоники и продуктивностью зеленой вегетативной массы растений
(рисунок 5).
Сорта стевии различались по степени адаптивного значения элементов
архитектоники растений. У сорта Услада, который сформировал наиболее
высокую урожайность зеленой вегетативной массы в условиях этого года четко
проявился положительный адаптивный эффект высоты растений, а у сорта
Ставропольская сластена ширины куста и длины ветвей 1-го порядка. У сорта
София адаптивный характер проявил признак количество ветвей 1-го порядка.
У стандарта Рамонская сластена не один из элементов архитектоники не имел
самостоятельного адаптивного значения.
При уровне урожайности 2,13-4,09 т/га продуктивность зеленой
вегетативной массы определила продуктивность зеленой и сухой листовой
массы у всех сортов отмечалась сильная линейная положительная
корреляционная зависимость (r=0,920…0,982 и r=0,883…0,973, соответственно
при Р=0,001), а также между зеленой листовой массой и сухой листовой массой
(r=0,921…0,993, Р=0,001).
0,402
-0,114
0,592
0,841**
-0,050
Длина ветвей
1-го порядка
0,767**
0,166
0,539
0,332
-0,598
0,382
-0,064
0,904***
-0,202
0,681*
0,942***
0,718*
0,561
0,733*
Ширина
Высота
-0,471
Количество
ветвей 1-го
порядка
Продуктивность зеленой
листовой массы
0,921***
0,973***
0,912***
0,942***
0,883***
0,993***
0,921***
0,967***
0,970***
0,926***
0,920***
0,952***
0,982***
Продуктивность зеленой вегетативной массы
Продуктивность сухой
листовой массы
0,953***
0,984***
Рисунок 5. Генотипические особенности формирование корреляционных
зависимостей между элементами архитектоники растения у новых сортов
стевии в 2009 г.
В благоприятных условиях влагообеспеченности в период вегетации 2011
г. все сорта стевии сформировали наибольший за годы исследований уровень
15
урожайности
зеленой
листостебельной
массы
(10,6-16,0
т/га),
опоследовательно, продуктивность зеленой вегетативной массы определила
продуктивность зеленой листовой массы и продуктивность сухой листовой
массы (рисунок 6).
0,774*
0,952***
0,734**
0,897***
0,958***
Длина ветвей
1-го порядка
0,854**
-0,013
0,510
0,838**
0,385
0,822*
0,009
0,705*
0,827**
0,922***
0,881***
0,945***
0,715*
0,916***
0,950***
Количество
ветвей 1-го
порядка
Ширина
Высота
Продуктивность зеленой
листовой массы
0,800**
0,960**
*
0,961**
*
0,941**
*
особенности
0,956***
0,896***
0,924***
0,804**
0,818**
0,837**
0,983***
0,940***
0,939***
0,957***
0,981***
Продуктивность зеленой вегетативной массы
Продуктивность сухой
листовой массы
Рисунок 6. Генотипические
формирование корреляционных
зависимостей между элементами архитектоники растения у новых сортов
стевии в 2011 г.
У всех сортов отмечалась сильная линейная положительная
корреляционная зависимость (r=0,939…0,983, Р=0,001 и r=0,804…0,956, Р=0,01
и 0,001 соответственно).
Аналогичный характер взаимосвязей установлен между продуктивностью
зеленой листовой массы и продуктивностью сухой листовой массы
(r=0,800…0,961, Р=0,01 и 0,001).
Знание взаимосвязей между элементами архитектоники и элементами
продуктивности у сортов стевии в конкретной эконише имеет важное значение
для разработки селекционных программ и сортовой агротехники.
5 Особенности антэкологии новых сортов стевии. Антэкология (от гречцветок…и экология) - один из разделов биоэкологии, изучающий вопросы
цветения и опыления растений с учетом влияния на эти процессы комплекса
факторов. В филогенезе в приэкваториальной области (Парагвай, Уругвай)
стевия сформировались как короткодневная культура с естественным
фотопериодом около 12-23 часов.
В условиях Центрального Предкавказья отмечается более короткая
продолжительность цветения, как цветка: 3…4,2 дня, так и парциального
соцветия: 5…8 дней (таблица 5), чем в Центрально - Черноземной зоне: 5…10 и
10…12 дней, соответственно.
Для стевии характерен хазмогамный тип цветения. Это подтверждается
антэкологическими и морфо-анатомическими характеристиками, в том числе
16
длительным периодом открытого состояния цветка и протерандрей. При
цветении цветки в пределах соцветия распускаются в определенном порядке: от
края к середине.
В условиях Центрального Предкавказья переход к III этапу органогенеза
в соответствии с сокращением светового дня отмечается в начале августа, а
цветение (IХ этап органогенеза) в конце второй – начале третий декады
сентября. Формирование и созревание семян приходится на конец сентября –
начало октября, когда заморозки вызывают их гибель.
Для индукции цветения растений сортов стевии осуществляли
искусственное сокращение фотопериода (СФ) до 12 часов с применением
мобильного светоизоляционного бокса в соответствии с оригинальной
методикой. К сокращению продолжительности светового дня приступали через
40 дней после высадки рассады в поле, равномерно уменьшая как утренние, так
и вечерние часы естественного освещения.
Искусственное
кратковременное
(3-10
дней)
сокращение
продолжительности светового дня (12 часов: с 7.00 до 19.00) в конце июля при
естественном фотопериоде 15 ч 10 мин-14ч 50мин; когда у растений стевии
завершается II этап органогенеза, индуцировало ускорение перехода к
генеративной фазе (III этапу органогенеза). В дальнейшем процессы
формирования генеративных органов на IV-VIII этапах органогенеза
осуществлялись в более сжатые сроки с высокой синхронностью, что нашло
отражение в формировании архитектоники растения.
В наиболее благоприятных условиях формирования семенной
продуктивности, которые сложились при 5-ти и 7-ми дневной экспозиции СФ,
различия между сортами стевии Рамонская сластена, Ставропольская сластена
и Услада были несущественными, а позднеспелый тетраплоидный сорт София
уступил диплоидным сортам, НСР05 частных различий = 22,2 шт. При 10-ти
дневной экспозиции СФ семенная продуктивность тетраплоидных сортов на
существенную величину была ниже, чем у диплоидного сорта Ставропольская
сластена. Таким образом, тетраплоидные сорта отличаются меньшей
стабильностью репродуктивной системы по сравнению с диплоидным сортом
местной селекции Ставропольская сластена.
Использование метода (патент №87066 «Мобильный бокс для
регулирования режима продолжительности светового дня растений» от
27.09.2009г., патент №2456788 «Способ получения семян стевии и мобильной
светоизоляционной для его осуществления» от 27.07.2012 г.) позволяет
устойчиво получить достаточное количество семян для селекционной работы.
6 Особенности селекционного процесса при введении стевии в
культуру. Для повышения адаптивного потенциала сортов стевии нами
разработана схема селекционного процесса по типу традиционной схемы
селекционного процесса для культур, сочетающих половое и вегетативное
размножение (рисунок 7).
Эта схема предусматривает использование в качестве исходного
материала генеративное потомство, отличающееся высоким генетическим
разнообразием и обеспечивающее ценные адаптивные рекомбинанты.
17
1 год в
поле
1 год в теплице
Семенной
питомник
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Питомник отбора
сеянцев
•
2-й год
Селекционный
питомник клонов
3-й год
Контрольный
питомник
4-й
год
Сортоиспытание
Ускоренное размножение
нового сорта
Рисунок 7 - Схема селекционного процесса стевии
Разработанная нами схема селекционного процесса для стевии
апробирована и в результате был выведен сорт Марфа, допущенный к
использованию в Российской Федерации (авторское свидетельство на сорт
стевии Марфа №58598 от 20.03.2012 г., патент на селекционное достижение сорт
стевии Марфа №6970 от 20.03.2012 г.).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Из результатов исследований следует, что в условиях Центрального
Предкавказья новые сорта стевии проявляют устойчивость по росту и развитию
растений в онтогенезе. Вместе с тем, проявляются генотипические различия
сортов при формировании значимых эколого-биологических свойств и
признаков. Существенную роль в адаптации генотипов в эконише играет
специфическое генотип × средовое взаимодействие. Установлены
закономерности формирования адаптивного потенциала новых сортов стевии и
его реализации в разных условиях онтогенеза.
1. По продолжительности периода до наступления хозяйственной
спелости сорта Марфа (70 дней) и Ставропольская сластена (77 дней)
превосходят стандарт Рамонская сластена (87 дней) и тетраплоидные сорта
Услада (101 день) и София (89 дней). Адаптивным преимуществом сортов
стевии ставропольской селекции Ставропольская сластена и Марфа по
сравнению со стандартом Рамонская сластена и тетраплоидными сортами
Услада и София (селекции ВНИИСС им. А.Л. Мазлумова, г. Рамонь) является
ускоренные темпы роста и развития растений в онтогенезе, что является
предпосылкой устойчивого осуществления продукционных процессов.
2. У сортов стевии значительные генотипические различия проявились по
элементам архитектоники растений. Несмотря на значительную вариабельность
признака высота растений в зависимости от условий онтогенеза снижается в
18
засушливых условиях и увеличивается при улучшении условий
влагообеспеченности в период вегетации. В среднем большей высокорослостью
по сравнению со стандартным сортом Рамонская сластена (53,4 см) и сортом
Ставропольская сластена (52,3 см) отличается сорта Услада (63,8 см), Марфа
(59,0 см) и София (57,0 см). Признак ширина куста у сортов стевии отличается
большей экотипической стабильностью.
3. По высоте растения большую стабильность проявили тетраплоидный
сорт Услада и диплоидный сорт Ставропольская сластена (коэффициент
экотипической вариации составил 29,02% и 26,41% соответственно), а по
ширине куста – стандарт Рамонская сластена и сорт Ставропольская сластена
(коэффициент экотипической вариации составил 28,3% и 28,9%
соответственно). Наибольшим разбросом значений отличается тетраплоидный
сорт София: по высоте растений – 53,2%, по ширине куста – 45,7%. Новый сорт
Марфа отличается интенсивным ветвлением, превосходя стандарт Рамонская
сластена, и другие сорта, как по высоте ветвей 1-го порядка, так и по их длине.
4. Новые сорта стевии в условиях экониши обладают высоким
потенциалом продуктивности листостебельной массы, реализация которого
лимитируется недостаточной влагообеспеченностью растений в период
формирования вегетативных органов на II этапе органогенеза. Продуктивность
зеленой и сухой листостебельной массы детерминируется генотипом сорта, но
при этом реализация этих признаков в разных условиях онтогенеза зависит от
специфического генотип×средового взаимодействия. В засушливом 2009 г.
новый сорт Марфа сформировал продуктивность зеленой вегетативной (39,1 г),
зеленой листовой (23,4 г) и сухой листовой (7,7 г) массы на уровне стандарта
Рамонская сластена (40,9; 27,0 и 13,9 г при НСР05 равной 4,8; 2,9 и 0,9 г
соответственно). В наиболее благоприятных по влагообеспеченности условиях
2011 года сорт Марфа по этим показателям (280,9; 110,1 и 37,5 г,
соответственно) значительно превышал, как стандарт Рамонская сластена
(189,3; 64,8 и 31,8 г при НСР05 равной 10,6; 5,3 и 0,7 г, соответственно), так и
остальные сорта, что обеспечило ему лидирующее положение и в среднем за
годы исследований.
5. Урожайность зеленой вегетативной массы интегрально характеризует
адаптивные свойства сортов стевии в условиях экониши. В среднем
наибольшую урожайность зеленой вегетативной массы сформировали сорта
Марфа (8,70 т/га), Услада (7,44 т/га) и Ставропольская сластена (6,24 т/га). При
этом засухоустойчивый сорт Ставропольская сластена на существенную
величину превосходил стандарт Рамоская сластена в 2008-2011 гг. (+37,7; +29,4
и +99,4 т/га при НСР05 равной 0,4; 0,28 и 0,36 т/га, соответственно), а в
наиболее урожайный 2011 г. сформировал урожайность на уровне стандарта
Рамонская сластена (-1,9 т/га, НСР05=0,98 т/га). Высокий потенциал
продуктивность обеспечил сорту Марфа лидирующее положение в годы с
высокой влагообеспеченностью, как по отношению к стандарту Рамонская
сластена (+138,7 и +48,2 т/га при НСР05 равной 0,36 и 0,98 т/га,
соответственно). Отмеченный рейтинг сортов стевии сохранялся и по
урожайности зеленой листовой массы.
19
6. На выход товарной продукции стевии превалирующее влияние
оказывает генотип сорта. Вместе с тем, следует отметить, что тетраплоидные
сорта Услада и София отличаются высокой отзывчивостью на улучшение
условий вегетации, что определяется их высокой потенциальной
продуктивностью, хотя и сильно различаются по специфическому генотип ×
средовому взаимодействию, обеспечивающему сорту Услада высокую, а сорта
София – низкую экотипическую стабильность.
7. Возделывание новых сортов стевии в условиях Центрального
Предкавказья позволяет получать 0,98-1,30 т/га сухого листа – ценного
биологического продукта. По выходу товарной продукции (сбор сухого листа)
лидирует новый сорт Марфа (1,54 т/га; +50,9% к ст.). Высокие значения
показателя отмечаются у сортов Услада (1,30 т/га; +27,5% к ст.) и
Ставропольская сластена (1,15 т/га; +12,7% к ст.).
8. Накопление сладких гликозидов в листьях стевии генотипически и
экотипически детерминировано. Сорта Ставропольская сластена (18,6%),
Марфа (16,4%) и Услада (16,0%) уступают стандарту. У новых сортов стевии
прослеживается тенденция отрицательной связи между продуктивностью
листостебельной массы и содержанием суммы сладких гликозидов.
Накоплению суммы сладких гликозидов в листьях стевии способствует
контрастность дневных и ночных температур, а повышенная влажность почвы в
период ее вегетации лимитирует этот показатель.
9. Сбор сладких гликозидов адаптивно определяют сбор сухого листа и
содержание суммы сладких гликозидов в листьях. Сорта Марфа (0,261 т/га;
+31,8 % к ст.), Ставропольская сластена (0,214 т/га; +8,1 % к ст.) и Услада
(0,208 т/га; +5,1 % к ст.) отличались наибольшим сбором сладких гликозидов.
10. Новый сорт стевии Ставропольская сластена проявляет
наибольшую адаптивность в условиях экониши. В засушливых условиях
выращивания он способен накапливать большую урожайность зеленой
листостебельной массы, по сравнению со стандартом Рамонская сластена и
сортом София и значительно превосходит эти сорта в более благоприятных
условиях онтогенеза. Определяющее влияние на адаптивные свойства сортов
стевии оказывает генотип сорта, тетраплоидный уровень сорта Услада
определяет высокий потенциал урожайности и его реализацию в эконише.
Сорта стевии Ставропольская сластена и Услада демонстрируют высокую
засухоустойчивость, позволяющую возделывать их в богарных условиях.
Наибольшей отзывчивостью на улучшения условий влагообеспеченности в
период вегетации выделяется новый сорт селекции Ставропольского ГАУ
Марфа, обладающий наиболее высоким потенциалом урожайности зеленой
листостебельной массы.
11. Характер корреляционных связей у сортов стевии между
элементами архитектоники растений и продуктивностью зеленой вегетативной
массы определяется условиями онтогенеза, и имеют адаптивную значимость. В
засушливых условиях при формировании корреляционных связей у
большинства сортов превалируют эффекты сложного аддитивного
взаимодействия элементов архитектоники растений. В благоприятных условиях
20
влагообеспеченности в период вегетации у всех сортов отмечается устойчивая
сильная линейная корреляционная зависимость между продуктивностью
зеленой вегетативной массой и высотой растения (r=0,715*…0,950***),
шириной куста (r=0,685*…0,922***, кроме сорта Услада r=0,009 и 0,035, Р<0,5)
и длиной ветвей 1-го порядка (r=0,731*…0,0958***). В разных условиях
онтогенеза сорта стевии различаются по степени адаптивного значения
отдельных корреляционных связей.
12. У сортов стевии в условиях экониши преобладает хазмогамный тип
цветения. Из цветка в период цветения выступают крупные двухлопастные
рыльца пестика. В среднем через 3-4 дня сначала засыхает рыльце, а затем и
лепестки. Длительное открытое состояние цветка новых сортов стевии
демонстрирует их приспособление к аллогамии. При развитии цветков стевии
проявляется протеандрия, пыльники вскрываются еще на стадии бутона,
пыльцевые зерна имеют толстую шиповатую экзину и в большом количестве
наблюдаются в сладкой жидкости, заполняющей нижнюю полость трубки
венчика. Сладкие выделения, продуцируются многочисленными железистыми
волосками, расположенными на тычиночных нитях и столбике пестика.
Нектарники, отличаемые рядом авторов отсутствуют.
13.
Антэкологические и морфо-анатомические характеристики
позволяют предположить склонность сортов стевии к энтомофильному
опылению, сформировавшуюся в филогенезе этого сорта. При интродукции в
районы с умеренным климатом наступление фазы генеративного развития
задерживается и определяется естественным сокращением продолжительности
светового дня до 15-14 часов. В результате растения стевии переходят к
цветению в конце III декады сентября – I декады октября. Это лимитирует
нормальное осуществление процессов цветения и формирования семян. Из-за
повреждения в условиях экониши цветков и завязавшихся семян заморозками.
Для ускорения перехода растений стевии к генеративной фазе высоко
эффективно даже кратковременное (5-7 дней) и искусственное сокращение
продолжительности фотопериода до 12 часов в конце II (конец линейного
роста) – начале III (начало фазы ветвления) этапов органогенеза.
14. При искусственном сокращении фотопериода обеспечивается
устойчивое получение жизнеспособных семян, что способствует усилению
генотипического разнообразия исходного материала для селекции и повышения
адаптивного потенциала стевии при введении в культуру.
РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ
1. Для повышения адаптивного потенциала стевии при ее введении в
культуру конкретной экониши использовать в качестве исходного материала
генеративное потомство.
2. Селекционную работу следует проводить в соответствии с
разработанной схемой селекционного процесса.
3. Для устойчивого получения семян с целью создания адаптивного
исходного материала в селекции стевии следует проводить индукцию цветения,
используя разработанный нами способ искусственного сокращения
21
фотопериода (Патент №2456788, 2012) при помощи мобильного бокса (Патент
№ 87066, 2009).
4. Осуществлять ускоренное размножение посадочного материала нового
сорта Марфа, обладающего высоким потенциалом продуктивности в условиях
Центрального Предкавказья.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Работы, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:
1. Новый сорт стевии Марфа для адаптивного земледелия Центрального
Предкавказья/ Е.А. Кононова, А.А. Кривенко, А.И. Войсковой, А.В.
Колодкин// Вестник АПК Ставрополья. 2014: - №4(16) - С.195 - 199. – авт.
0,18 п.л.
2. Кононова, Е.А. Индукция увеличения и семенная продуктивность ди- и
тетраплоидных сортов стевии на черноземе выщелоченном Центрального
Предкавказья [Электронный ресурс] / Е.А. Кононова, А.А. Кривенко, Н.С.
Чухлебова // Политематический сетевой электронный научный журнал
Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал
КубГАУ) – Краснодар: КубГАУ, 2012. - №76 (02). С. 501-515
http;//ej.kubagro.ru/2012/02/pdf/42.pdf. – авт. 0,53 п.л.
3. Кононова, Е.А. Особенности накопления сухого вещества
листостебельной массы диплоидными и тетраплоидными сортами стевии на
черноземе выщелоченном Центрального Предкавказья // Вестник МичГАУ,
№2, Ч.1, 2011. С. 119-121. - авт. 0,35 п.л.
Работы, опубликованные в других изданиях:
4. Особенности архитектоники и линейного роста растений у диплоидных и
тетраплоидных сортов стевии /А.А. Кривенко, В.И. Жабина, Е.А. Дмитрова, А.С.
Богданов// Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса
Южного федерального округа: сб.науч.тр. / СтГАУ. – Ставрополь: АГРУС, 2008. –
С.42-44. - авт. 0,06 п.л.
5. Кривенко, А.А. Формирование урожайности листостебельной массы
сортов стевии в условиях выщелоченного чернозема Центрального Предкавказья
/А.А. Кривенко, Е.А. Дмитрова, А.С. Богданов// Наука и молодежь: новые идеи и
решения. Материалы II Международной научно-практической конференции
молодых исследователей, г. Волгоград, 14-16 мая 2008 г. В 2-х частях. Часть 2. –
Волгоград: ИПК ФГОУК ВПО ВГСХА «Нива», 2008. – С. 102-104. - авт. 0,08 п.л.
6. Формирование продуктивности листостебельной массы сортов стевии на
выщелоченном черноземе Центрального Предкавказья /Е.А. Дмитрова,
А.С. Богданов, О.П. Миронова// Современные проблемы устойчивого развития
агропромышленного комплекса России. Материалы пятой Всероссийской
дистанционной научно-практической конференции студентов, аспирантов и
молодых ученых. – пос. Персиановка, Дон ГАУ, 2008. – С. 11-14. - авт. 0,15 п.л.
22
7. Архитектоника растений ди- и тетраплоидных сортов стевии на
выщелоченном черноземе Ставропольского края / А.А. Кривенко, Е.А. Кононова,
И.А. Донец, А.С. Богданов // Состояние и перспективы развития
агропромышленного комплекса Южного Федерального округа: материалы 73-й
научно-практической конференции.–Ставрополь: Издательско-полиграфический
центр «Параграф», 2009. – С.31-33. - авт. 0,07 п.л.
8. Кривенко, А.А.Урожайность зеленой листостебельной массы у ди- и
тетраплоидных сортов стевии на черноземе выщелоченном Ставропольского края
/А.А. Кривенко, Е.А. Кононова, И.А. Донец // Рациональное использование
природных ресурсов и экологическое состояние в современной Европе: сб. науч.
тр. По материалам международной научно-практической конференции. –
Ставрополь: ИП Сыровец В.Л.: Издательско-полиграфический центр «Параграф»,
2009. – С.125-128. - авт. 0,10 п.л.
9. Адаптивность
сортов
стевии
на
черноземе
выщелоченном
Ставропольского края / Е.А. Кононова, А.А. Кривенко, В.И. Жабина,
А.В. Колодкин // Состояние и перспективы развития агропромышленного
комплекса Северо-Кавказского федерального округа: материалы 74-й научнопрактической конференции. – Ставрополь: Ставропольское издательство
«Параграф», 2010. – 20-22 с. - авт. 0,04 п.л.
10. Новый сорт стевии Ставропольская сластена для адаптивного
земледелия Центрального Предкавказья / А.А. Кривенко, Е.А. Кононова, Г.П.
Стародубцева, В.И. Жабина, Н.А. Есаулко, И.А. Донец, А.С. Богданов //
Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса СевероКавказского федерального округа: материалы 74-й научно-практической
конференции. – Ставрополь: Ставропольское издательство «Параграф», 2010. –
24-27 с. - авт. 0,05 п.л.
11. Кононова, Е.А. Архитектоника растений ди- и тетраплоидных сортов
стевии на выщелоченном черноземе Ставропольского края / Е.А. Кононова, А.В.
Колодкин, Е.В. Павлова// Образование. Наука. Производство – 2010: сборник
научных статей по материалам студенческой научно - практической конференции
– Ставрополь: Ставропольское издательство «Параграф», 2010. – 60-61 с. - авт.
0,05 п.л.
12. Кононова, Е.А. Особенности формирования сбора сухой листовой
массы ди- и тетраплоидных сортов стевии на черноземе выщелоченном
Центрального Предкавказья / Е.А. Кононова, А.А. Кривенко, А.В. Колодкин//
Современные ресурсосберегающие инновационные технологии возделывания
сельскохозяйственных культур в Северо-Кавказском федеральном округе:
материалы
75-й
научно-практической
конференции
–
Ставрополь:
Ставропольское издательство «Параграф», 2011. – 37-40 с. - авт. 0,10 п.л.
13. Особенности цветения ди- и тетраплоидных сортов стевии на
черноземе выщелоченном Центрального Предкавказья / А.А. Кривенко,
Е.А. Кононова, Н.С. Чухлебова, А.В. Колодкин // Современные
ресурсосберегающие
инновационные
технологии
возделывания
сельскохозяйственных культур в Северо-Кавказском федеральном округе :
материалы 76-й науч.-практ. конф.(г. Ставрополь, 10-20 апреля 2012 г.) / СтГАУ. 23
Ставрополь, 2012. - С. 24-26. - авт. 0,06 п.л.
14. Адаптивные свойства новых сортов стевии на черноземе
выщелоченном Центрального Предкавказья / А.А. Кривенко, Е.А. Кононова, А.И.
Войсковой, О.А. Авдеева // Научно-обоснованные системы земледелия: теория и
практика: материалы международной научно-практической конференции. г.
Ставрополь, 25-26 сентября 2013 г. – Ставрополь: Ставропольское издательство
«Параграф», 2013. - С. 112-115. - авт. 0,08 п.л.
Авторские свидетельства и патенты
15. Патент 87066 Российская Федерация, МПК А01С 1/00 Мобильный
бокс для регулирования режима продолжительности светового дня растений
/А.А.Кривенко, И.Б.Высоцкая, А.И. Войсковой, Кононова Е.А., М.Ю. Балацкий,
И.А. Донец. - № 2009116884/22; заявл. 04.05.2009, опуб. 27.09.2009, Бюл. №7. –
2с.- 20%
16. Патент 2456788 Российская Федерация, МПК А01С 1/00 Способ
получения семян стевии и мобильной светоизоляционной для его осуществления
/А.А. Кривенко, Е.А. Кононова, И.Б. Высоцкая, Г.П. Стародубцева, И.А. Донец,
А.С. Богданов. - № 2010152073/13; заявл. 20.12.2010, опуб. 27.07.2012, Бюл. №21.
– 16 с. – 20%
17. А.с. 58598 Российская Федерация. Стевия. Марфа/ А.И. Войсковой,
В.И. Жабина В.И., Е.А. Кононова, А.А. Кривенко, Г.П. Стародубцева, В.И.
Трухачев. - №8755509; зявл.07.06.2012; опубл. 20.03.2012, Бюл. №143. – 20%.
24
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа