CC BY
95
УДК 633.11
МОРФОЛОГИЯ ЗАРОДЫША СЕМЯН ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ И ЕЕ СВЯЗЬ С МАССОЙ И УДЕЛЬНЫМ ВЕСОМ
© В.В. Корякин
Ключевые слова: пшеница; семена; тип зародыша; масса зерновки; удельный вес.
В работе исследованы современные сорта озимой пшеницы, различающиеся по соотношению типов зародыша в семенах. Анализируются связи между типом зерновки, ее массой и удельным весом.
Получение высоких урожаев сельскохозяйственных культур, в т. ч. и пшеницы, зависит от качества семенного материала. Наиболее весомые составляющие качества семян - масса и удельный вес. Еще в конце XIX столетия Вольни [1] доказал в опытах с полевыми культурами их высокую продуктивность при посеве крупными семенами.
П.П. Лукьяненко [2], Н.А. Майсурян [3], В.Н. Ульрих [4] посвятили свои исследования изучению удельного веса семян и взаимосвязи данного признака с урожайностью.
В.В. Корякин [5] подтвердил, что посев крупными и выполненными семенами повышает продуктивность популяции озимой ржи и может использоваться как способ повышения плодовитости в селекции автотет-раплоидов.
Н.А. Майсурян [3, 6-7] связывал удельный вес с физиологической зрелостью и урожайными свойствами семян.
Уже давно установлено, что крупность и удельный вес зерновки изменяются в зависимости от местоположения на колосе. В нормально развитых колосьях самое крупное зерно с наибольшим удельным весом формируется в средней части колоса. Цветки средней части колоса первыми зацветают и естественно получают больше пластических веществ для формирования наиболее полноценных семян.
П.А. Черномаз [8], Н.А. Шиханова, Н.Н. Овчинникова [9] доказали, что главные колосья образуют биологически наиболее полноценные семена.
После обмолота зерновки обезличиваются, вследствие чего уже невозможно определить по внешнему виду место формирования их в колосе, а следовательно, дать заключение об их биологической ценности. В этой связи В.Т. Шевченко [10] считает, что это затруднение можно устранить только при изыскании комплексного признака, который позволил бы наиболее полно характеризовать свойство семян. Он предложил использовать для этой цели морфологию зародыша. Тем более что эмбриогенез протекает в тесной связи с развитием эндосперма. По его мнению, все условия развития отдельно взятой зерновки сказываются как на эндосперме, так и на зародыше, в т. ч. на его морфологии.
Изучая морфологию зародыша мягкой пшеницы, В.Т. Шевченко [11] установил семь типов зародышей, причем седьмой тип встречается довольно редко, и им можно пренебречь. Он считает, что по зародышам можно определить не только свойства семян, но и предвидеть в какой-то степени особенности развивающихся из них растений.
Наши исследования, выполненные в Тамбовском государственном университете имени Г.Р. Державина, подтвердили наличие шести типов зародыша (рис. 1).
В.Т. Шевченко [11] установил, что преобладающими типами зародыша в отдельном сорте могут быть как второй, так и третий. Наши исследования на современных сортах полностью подтверждают существующее положение (табл. 1).
В наших опытах самая высокая масса была у семян со вторым, третьим и пятым типом зародыша 51,1; 48,4 и 51,5 мг соответственно. Самым низким 30,0 мг этот показатель был у шестого типа, а далее в порядке возрастания расположились четвертый 38,1; первый 42,3 типы зародыша.
Наши данные согласуются с Луганскими в том плане, что второй тип зерновки является самым полновесным, а первый, четвертый и шестой типы с высокой достоверностью уступают ему. Вместе с тем В.Т. Шевченко отмечает, что в отдельные годы обнаруживались существенные колебания в проявлении признака крупности семян. Наиболее заметно проявились они у пятого и четвертого типа.
Вес зерновок определяли с помощью торзионных весов. Для этого в выборке 408 семян определяли тип зародыша и взвешивали по одному зерну, а полученные данные статистически обрабатывали (табл. 2).
В.Т. Шевченко [10] высказывает мысль о том, что между крупностью и удельным весом зерна существует определенная зависимость, т. е. более крупные семена, по его мнению, как правило, обладают и большим удельным весом. Эту закономерность он в общем подтвердил в своем опыте, хотя первый тип зародыша по его данным составил исключение и несмотря на большую массу зерновки уступил по плотности и шестому и третьему типу.
Полученные нами результаты также привели к несколько неожиданным результатам. Шестой тип заро-
Рис. 1. Типы зародышей в семенах озимой пшеницы: а) первый тип; б) второй тип; в) третий тип; г) четвертый тип; д) пятый тип; е) шестой тип
Таблица 1
Соотношение семян с различными типами зародыша озимой пшеницы (Урожай коллекционного питомника Тамбовский НИИСХ, 2008 г.)
Сорт Типы зародыша, % Преобладающий тип
1 2 3 4 5 6
Тарасовская 29 2 40 46 8 4 0 3
Базальт 0 64 36 0 0 0 2
Безенчукская 380 2 44 48 0 6 0 3
Белгородская 12 0 84 12 2 2 0 2
Волжская 100 0 30 68 2 0 0 3
Дон 93 2 49 29 9 9 2 2
Дон 85 2 60 26 0 12 0 2
Донская безостая 0 58 38 0 4 0 2
Дриада 4 45 34 13 3 1 2
Круиз 2 56 34 0 4 4 2
Мироновская 808 0 36 56 6 2 0 3
Московская 70 2 42 52 0 4 0 3
Одесская 267 2 42 50 2 4 0 3
Престиж 5 40 45 7 3 0 3
Семянка 0 60 38 0 2 0 2
Смуглянка 0 38 48 10 2 2 3
Мироновская 65 0 16 50 16 12 6 3
Таблица 2
Средняя масса зерновок пшеницы в зависимости от типа зародыша (Урожай производственных посевов СХПК «Волна революции» Рассказовского района, Тамбовской области, 2009 г.)
Тип заро- дыша Масса зерновки, мг М±м Коэффициент вариации Число проанализированных зерен
I 42,3±1,70 3,0 3
II 51,1+0,68 10,6 243
III 48,4±0,93 10,4 127
IV 38,1±2,79 11,8 18
V 51,5±1,75 7,0 16
VI 30,0 1
Таблица 3
Удельный вес зерновок озимой пшеницы в зависимости от типа зародыша (Урожай производственных посевов СХПК «Волна революции» Рассказовского района, Тамбовской области, 2009 г.)
Тип заро- дыша Удельный вес зерновки М±м Коэффициент вариации Число проанализированных зерен
I 1,27±0,024 0,42 3
II 1,33±0,002 0,04 243
III 1,35±0,003 0,03 127
IV 1,34±0,011 0,05 18
V 1,35±0,006 0,02 16
VI 1,37 1
дыша обнаружил самую высокую плотность зерновки несмотря на самый низкий показатель по массе, второй тип уступил по плотности всем другим типам кроме первого.
Удельный вес определяли в растворе азотнокислого натрия. Для этого приготовили шкалу плотности растворов в пределах 1,170-1,370.
При установлении удельного веса зерна мы исходили из того, что он соответствует плотности раствора, в котором оно всплывает.
Техника определения была следующая: 408 зерновок, проанализированных по типу зародыша, поочередно погружали в растворы возрастающей плотности. Всплывающие в том или ином растворе зерна вылавливали и подсчитывали. Затем проводили статистическую обработку.
Приводим результаты определения удельного веса по сорту Галина за 2009 г. (табл. 3).
Приведенные выше данные свидетельствуют о том, что сорта современной селекции сохранили преобладающие типы зародышей и подтверждают вполне определенную связь между типом зародыша и массой зерновки.
ВЫВОДЫ
1. Современные сорта озимой пшеницы обнаруживают второй и третий типы зародыша как преобладающие.
2. Семена со вторым, третьим и пятым типом зародыша обладают самой высокой массой отдельной зерновки. Семена с шестым типом зародыша самые легковесные. Первый и четвертые типы занимают промежуточное положение.
3. Масса зерновки и ее удельный вес выявили обратную корреляционную зависимость с учетом типа зародыша.
ЛИТЕРАТУРА
1. Woilni. prof. Dr. Untersushungen über Wertbestimmung der Samen als Saat und Handelsware // Journal für Landwirtschaft. Gottingen, 1877. H. 1, 2.
2. Лукьяненко П.П. Отбор по удельному весу как метод повышения урожайных семян // Селекция и семеноводство. 1940. № 3.
3. Майсурян Н.А. Удельный вес и величина семян // Труды Всесоюзной академии соц. земледелия. 1947. Т. 2.
4. Ульрих В.Н. Крупность семян и урожай зерновых культур // Селекция и семеноводство. 1968. № 1.
5. Корякин В.В., Тороп А.А. Влияние браковки по выполненности семян на озерненность тетраплоидной ржи // Труды института / НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева. 1985.
6. Майсурян Н.А. Удельный вес - показатель спелости семян // Труды Всесоюзной академии соц. земледелия. 1940. Т. 1.
7. Майсурян Н.А. Биологические основы сортирования семян // Труды ТСХА. 1947. Вып. 37.
8. Черномаз П.А. Влияние сроков образования семян на качество посевного материала // Селекция и семеноводство. 1935. № 5.
9. Шиханова Н.А., Овчинников Н.Н. О размерах семян в колосьях яровой пшеницы // Ученые записки Кишиневского ун-та. 1953. Т. VIII.
10. Шевченко В.Т. Крупность, удельный вес семян и морфология зародышей мягкой пшеницы // Труды Луганского СХИ. 1968. Т. XIV.
11. Шевченко В. Т. Морфологические различия зародышей как показатель разнокачественности зерновок мягкой пшеницы // Сб. научных трудов Луганского СХИ. 1967. Т. X.
Поступила в редакцию 9 апреля 2012 г.
Koryakin V.V. MORPHOLOGY OF EMBRYO OF WINTER WHEAT SEEDS AND ITS RELATIONSHIP WITH MASS AND SPECIFIC GRAVITY
The work studies the modern varieties of winter wheat differing in the ratio of embryo types in seeds. The relationship between the type of grains, its mass and specific gravity are analyzed.
Key words: wheat; seeds; embryo type; weight grains; specific gravity.
