CC BY
38
155М 0202-5493. МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научноисследовательского института масличных культур. Вып. 1 (146-147), 2011
РЕАЛИЗАЦИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ СЕМЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ ЗАВЯЗИ ГОРЧИЦЫ САРЕПТСКОЙ (BRASSICA JUNCEA L.) ПРИ СВОБОДНОМ ЦВЕТЕНИИ И САМООПЫЛЕНИИ
С.Л. Горлов,
кандидат сельскохозяйственных наук
В.С. Трубина
научный сотрудник
ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии Россия, 350038, г. Краснодар, ул. Филатова, д.17 тел. (861) 275-79-10, e-mail: [email protected]
Ключевые слова: горчица сарептская, завязь, завязываемость семян, автофертильность
УДК 633.853.483:631.52
Введение. Биологические особенности опыления у амфидиплоидных видов Brassica позволяют использовать самоопыление растений в селекционной практике в качестве способа генетической дифференциации исходных популяций и метода создания ценного по комплексу хозяйственно полезных признаков селекционного материала [1; 2].
Горчица сарептская является факультативно самоопыляющимся растением, образующим в среднем 70-90 % семян от самоопыления цветков и 10-30 % от перекрестного опыления насекомыми и ветром [3; 4; 5].
Целью настоящих исследований было изучение потенциальной продуктивности завязи горчицы сарептской и ее фактической реализации при свободном цветении и самоопылении растений в различных погодных условиях.
Материал и методы. Подсчет количества семязачатков в завязи горчицы сарептской был выполнен по методике Т.С. Федоренко [6]. Фактическая завязываемость определялась подсчетом количества семян в стручках на этих же растениях при свободном цветении и самоопылении. Процент завязываемости (Х,%) определяли по формуле:
количество семян в стручке X 100
х=
количество семязачатков в завязи
Для определения влияния самоопыления на завязываемость семян изолировали ветвь первого порядка с 5-ю нераскрывшимися бутонами, другая ветвь этого же растения горчицы с 5-ю бутонами не изолировалась. В фазе созревания проводили подсчет семян в стручках.
Результаты и обсуждение. Погодные условия 2007-2010 гг., сложившиеся в период вегетации горчицы сарептской, были различными, тем самым оказав влияние на рост и развитие культуры.
Температура воздуха, а также количество осадков и их распределение по месяцам в 2008 г. были близки средним многолетним значениям. Температура воздуха с апреля по июль в 2007, 2009 и 2010 гг. характеризовалась аномально высокими показателями, на 2-5 °С превысив средние многолетние значения.
Вегетационный период 2007 г. был крайне засушливым. За период с 1 апреля по 20 июля выпало всего 88 мм осадков. Сезоны 2009 и 2010 гг. характеризовались неравномерностью и несвоевременностью выпадения осадков, что крайне негативно сказалось на величине и качестве урожая семян горчицы сарептской.
Таким образом, погодные условия периода вегетации горчицы сарептской 2008 г. следует оценить как благоприятные для роста и развития культуры, 2009 г. - удовлетворительные и 2007 и 2010 гг. - неудовлетворительные.
Количество семязачатков в завязи горчицы сарептской в годы проведения исследований варьировало в зависимости от погодных условий у сорта Славянка от 13,0 до 16,6 штук на завязь, у сортов Ракета и Росинка от 12,7 до
17,9 и от 14,2 до 17,9 штук на завязь соответственно (табл. 1).
Таблица 1 — Потенциальная семенная продуктивность завязи горчицы сарептской
________________ВНИИМК, 2007-2010 гг.
Сорт Количество семязачатков в завязи, * шт.
200l 2008 2009 2010
Славянка i5,5±i,3 8-20 i5,2±0,8 12-21 i6,6±i,4 12-22 i3,0±i,5 l-1l
Ракета i4,4±0,9 11-19 16,8±1,1 12-23 i7,9±i,2 13-22 i2,7±i,3 9-1б
Росинка i5,6±i,6 10-22 17,1±1,0 12-21 i7,9±i,2 14-23 i4,2±i,7 9-19
* - среднее
от-до
Количество семян, завязавшихся при свободном цветении, варьировало в среднем от
8.2 штук в стручке у сорта Ракета в 2010 г. до
15.2 штук у сорта Росинка в 2009 г. при размахе варьирования признака от 3 до 22 семян в стручке (табл. 2).
Таблица 2 - Завязываемость семян горчицы сарептской при свободно цветении и самоопылении
ВНИИМК, 2007-20i0 гг.
Сорт Количество семян в стручке, шт.*
200l 2008 2009 2010
Славянка Свободное цветение
11,7±1,2 3-19 i4,i±0,9 9-21 i5,0±i,i 12-22 i0,6±i,i 3-1l
Самоопыление
7,5±i,0 0-1б 8,9±i,i 0-1l 9,2±i,5 0-19 6,8±i,0 0-13
Ракета Свободное цветение
8,9±i,0 3-19 11,4±1,6 4-20 i5,i±i,7 10-22 8,2±i,2 3-1б
Самоопыление
6,4±i,0 0-1l 8,2±i,0 0-19 7,5±i,4 0-21 6,0±i,0 0-13
Росинка Свободное цветение
i0,3±i,2 3-20 i2,9±2,4 4-21 i5,2±i,4 б-20 9,8±i,2 3-1l
Самоопыление
5,3±i,0 0-14 6,7±0,9 0-20 6,8±i,3 0-20 5,7±i,0 0-14
* - среднее
от-до
При самоопылении растений минимальное значение среднего показателя завязываемости семян было отмечено у сорта Росинка в 2007 г. (5,3 семян в стручке), а максимальное (9,2 штук) - у сорта Славянка в 2009 г. Диапазон варьирования количества семян в стручке, завязавшихся под изоляторами (0-20 штук), был также широк, как и в случае с количеством семязачатков в завязи и количеством семян, завязавшихся при свободном цветении.
Завязываемость семян при свободном цветении растений горчицы варьирует в зависимости от сорта и условий года в среднем от
10,9 до 12,9 штук в стручке, что составляет 7085 % от количества семязачатков в завязи (табл. 3).
При самоопылении количество семян в стручке составило в среднем 6,1-8,1 семян, или 38-54 % от величины потенциальной продуктивности завязи.
Завязываемость семян при самоопылении растений в сравнении со свободным цветением составляет в зависимости от сорта в среднем 50-б4 % (7,i штук семян при самоопылении против i2,0 при свободном цветении).
Таблица 3 — Реализация потенциальной семенной продуктивности завязи горчицы сарептской при свободном цветении и самоопылении
ВНИИМК, 2007-20i0 гг.
Сорт Количество семязачатков в завязи, шт. Количество семян в стручке, шт.
свободное цветение самоопы- ление
Славянка 15,1 12,9 8,1
Ракета 15,5 10,9 l,0
Росинка 1б,2 12,1 б,1
Среднее 15,б 12,0 l,1
Величина изменчивости количества семязачатков в завязи (от 7 до 23 семязачатков в завязи) и количества завязавшихся семян при свободном цветении и самоопылении свидетельствует об отсутствии существенных различий между сортами по изучаемым признакам.
У ряда растений всех трех сортов горчицы сарептской было обнаружено явление самоне-совместимости, т.е. незавязываемости семян при самоопылении. Были выделены биотипы, характеризующиеся ярко выраженной автофертильностью, т.е. незначительно отличающиеся по количеству завязавшихся семян как при самоопылении, так и при свободном цветении (табл. 4). Доля преимущественно авто-фертильных растений в популяциях изучаемых сортов варьировала от 24,7 до 33,8 %. При этом у 46,1 % биотипов, составляющих популяции изучаемых сортов, уровень автофертильности составляет в среднем 50 %.
Таблица 4 - Дифференциация популяций горчицы сарептской по степени автофертильности
ВНИИМК, 2007-2010 гг.
В среднем 11 % растений сортов-популяций продемонстрировали самонесовместимость, т.е. не завязали семена при самоопылении.
Заключение. Фактическая реализация потенциальной продуктивности завязи горчицы сарептской варьирует в зависимости от сорта и условий года в среднем от 70 до 85 % при свободном цветении растений и от 38 до 54 % при самоопылении.
Широкий диапазон внутрисортовой изменчивости компонентов структуры урожая - количества семязачатков в завязи, количества семян в стручке, а также степени автофертильности растений - свидетельствует о значительном потенциале отбора высокопродуктивных биотипов в гетерогенных популяциях горчицы сарептской.
Список литературы
1. Синская, Е.Н. Селекция масличных крестоцветных / Е.Н. Синская. - Краснодар, 1948. - С. 81.
2. Подколзина, В.Е. Инбридинг как метод создания нового исходного материала в селекции горчицы сарептской / В.Е. Подколзина, В.И. Шпота // Масличные культуры: Науч-техн. бюл. ВНИИМК. - 1988. - № 2. - С. 5-8.
3. Воскресенская, Г.С. Способы опыления и приемы скрещивания горчицы сарептской / Г.С. Воскресенская, Л.М. Лыгина // Селекция и семеноводство масличных культур. - Краснодар, 1972. - С. 186-193.
4. Пустовойт, В.С. Руководство по селекции и семеноводству масличных культур /В.С. Пустовойт. - М.: Колос, 1967. - 350 с.
5. Ходырев, Г.А. О способе опыления горчицы сарептской в условиях Западной Сибири / Г.А. Ходырев // Сборник работ по масличным культурам. - Краснодар, 1967. - С.17-20.
6. Федоренко, Т.С. Методика подсчета количества семяпочек в завязях крестоцветных / Т.С. Федоренко // Научно-технический бюллетень ВНИИМК. - Краснодар, 1969. - С. 12-13.
Сорт Автофе] этильность, %
0 1-35 36-ю l1-100
Славянка 12,5 б,2 4l,1 33,8
Ракета 9,8 13,0 50,4 24,1
Росинка 10,1 2^б 40,9 24,l
Среднее 10,8 15,б 46,1 2l,5
