CC BY
42
трав до 4,8-6,2 т/га, что превышало контроль на 60-107% выше варианта без удобрений.
Весьма большое значение при использовании удобрений имеет качество получаемой продукции. С повышением объемов внесения удобрений в органической или минеральной форме содержание сухого вещества в клубнях картофеля снижалось на 1-2%, что вполне согласуется с исследованиями С.А. Воробьева (1979) и М. Дибрук (1984).
Содержание азота, протеина и фосфора в клубнях картофеля по вариантам опыта изменялось незначительно. Отмечена тенденция к повышению содержания калия и кальция с увеличением доз удобрений. Количество крахмала составило 12-13% и приближалось к его оптимальному содержанию. Содержание нитратов составило 40-115 мг/кг при предельно допустимой концентрации 250 мг/кг.
Содержание сухого вещества в однолетних травах составило 19-21; фосфора - 0,62-0,72; кальция - 0,52-
0,61% и практически не отличалось от количества этих элементов в контроле. С повышением доз удобрений со-
держание азота, протеина и калия увеличивалось наиболее значительно при совместном использовании ТНК и ЫРК. Так, содержание азота было 2,3; протеина - 14,4 и калия - 2,9-3,4%, тогда как эти показатели в контроле равнялись 1,9; 12,0 и 2,4% соответственно. Количество нитратов в однолетних травах составило 45-116 мг/кг, что значительно ниже ПДК.
В многолетних злаковых травах содержание сухого вещества, фосфора и кальция по вариантам опыта изменялось незначительно и было в пределах ошибки аналитических определений. Количество азота, протеина и калия в травах повышалось с увеличением доз удобрений. Наибольшее их содержание отмечено при совместном внесении удобрений: азота - на 0,3-0,4; протеина - на 2,02,5; калия - на 0,2-0,4%. Содержание нитратов было в пределах ПДК.
С экономической точки зрения наиболее рентабельно в кормовом севообороте возделывать картофель. При применении различных доз минеральных удобрений прибыль составила 130-142 тыс. руб. с 1 га. Совместное использование органических и мине-
Агрономия
ральных повышало прибыль с 1 га. Так, применение 40 т/га и ежегодное внесение ЫРК способствовали получению прибыли 148-156 тыс. руб. с 1 га. Увеличение дозы торфонавозного компоста до 80 т/га и ежегодное применение удобрений повышало прибыль с 1 га до 153-167 тыс. руб. Наибольшая прибыль получена при совместном применении 80 т/га ТНК и ежегодного использования минеральных удобрений и составила 167 тыс. руб. с 1 га.
По однолетним травам прибыль была 5-15, по многолетним - 5-16 тыс. руб. с 1 га. Наибольшая экономическая эффективность по данным культурам получена в вариантах с минеральными удобрениями.
Таким образом, оптимальным приемом удобрения сельскохозяйственных культур в кормовом севообороте является совместное применение органических (40 т/га 1 раз в 3 года) и минеральных удобрений (по выносу). При таком способе удобрения значительно повышается плодородие и продуктивность дерново-подзолистой почвы, а также экономическая эффективность удобрений.
Литература
1. Кулаковская Т. Н. Почвенно-агрохимические основы получения высоких урожаев. Минск : Ураджай, 1978. 270 с.
2. Чеботарев Н. Т. и др. Влияние длительного внесения удобрений на плодородие подзолистой почвы и продуктивность культур в кормовом севообороте // Агрохимия. 2005. № 4. С. 5-9.
3. Чеботарев Н. Т. и др. Повышение плодородия дерново-подзолистой почвы средней тайги Европейского Севера // Агрохимический вестник. 2008. № 6. С. 35-36.
СОРТ, УДОБРЕНИЯ И КАЧЕСТВО КАРТОФЕЛЯ В УСЛОВИЯХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
В.А. ЧУМАК,
кандидат сельскохозяйственных наук, Югорский государственный университет, г. Ханты-Мансийск
Ключевые слова: удобрения, картофель, качество картофеля, агроприемы, подбор сортов, качество клубней.
Производство картофеля повсеместно по России переместилось в частный сектор, что означает отказ от прогрессивных технологий. Изменения социально-экономического развития коснулись и регионов Западной Сибири. Однако по ряду позиций имеются существенные отличия. В общем балансе площадей Сибирь занимает 15,8%, по урожайности картофеля превосходит средние данные (12,9 т/га по Сибири против 10,9 т/га по РФ), по потреблению картофеля на душу населения - 152 кг против 122 кг по России.
Значимость картофеля в качестве основного продукта питания заметно возрастает в условиях Сибири (Югры). Картофель обеспечивает продовольственную независимость и безопасность. При высокой востребованности и значительных объемах производства «второго хлеба» качеству
686012
г. Ханты-Мансийск, ул. Чехова, 16 Тел.: (346-73) 57-605 E-maiI: kvp67@ inbox. ru
продукции должно уделяться большое внимание. Острота вопроса определяется имеющимися природно-климатическими условиями.
Во-первых, в силу короткого вегетационного периода (78-89 дней) здесь возделывают ранние сорта, и лишь в исключительных случаях - среднеранние. Они накапливают меньше крахмала - 9-12% против 17-22% у сортов с большей длиной вегетации и районах России с лучшими условиями обеспечения теплом.
Во-вторых, почва таежной зоны характеризуется очень высокой актуальной кислотностью (рН 3,5-4,0), а также низкими показателями плодородия. Поэтому успешное картофелеводство можно вести только при интенсивном известковании и использовании высоких доз органических и минеральных удобрений. С другой стороны, проведе-
ние известкования противоречит задаче получения клубней, свободных от поражения паршой обыкновенной. А.С. Воловик (1986) констатирует, что чем выше дозы известковых материалов, тем больше пораженность клубней паршой. Кроме того, величина этого показателя возрастает в годы последействия извести, а также при использовании свежего неперепревшего навоза. А.В. Коршунов (2004) показал, что из всех изученных агроприемов снятия отрицательного действия извести наиболее эффективна оптимальная влагообеспечен-ность картофеля в фазе бутонизации -цветения. Кроме того, отмечается положительное влияние физиологически кислых удобрений.
На базе Ханты-Мансийской опытной станции НИИСХ Северного Зауралья
Fertilizer, potato, quality of a potato, agroreceptions, selection of grades, quality of tubers.
Агрономия
мы разрабатывали элементы ресурсосберегающей технологии возделывания картофеля для таежной зоны Западной Сибири. Почва опытного участка - подзолистая, по механическому составу - суглинистая, характеризовалась очень высокой актуальной кислотностью (рН - 3,9), низким содержанием гумуса (1,7%) средней обеспеченностью подвижным фосфором (9,0-15,5 мг на 100 г почвы) и обменным калием (7,5-16,0 мг/100 г).
В исследованиях предусматривалось изучение влияния доломитовой муки в дозах 0-0,5-1,0 по гидролитической кислотности, органических удобрений (навоз) в нормах 0-40-80-120-160 т/ га, минеральных удобрений М90Р90К90 на формирование урожайности и основных показателей качества клубней (товарность, содержание сухих веществ, крахмала, витамина С, пораженность клубней паршой обыкновенной). Учет перечисленных показателей осуществляли по общепринятым методикам. Районированный сорт Приобский.
Задача получения высокого урожая клубней хорошего качества часто носит компромиссный характер. И при обосновании сочетания тех или иных приемов в рекомендациях производству следует использовать многокритериальный подход и соответствующий обстоятельный анализ.
Результаты показали, что известкование и внесение удобрений в год применения повышало урожайность картофеля и товарность клубней. Однако ряд показателей качества продукции изменялся в худшую сторону. Так, при использовании возрастающих доз навоза (от 40 до 160 т/га) содержание сухих веществ по сравнению с абсолютным контролем снизилось на 0,40,9%, крахмала - на 0,6-1,2%, витамина С - на 0,8-1,2 мг%. Минеральные удобрения в дозе М90Р90К90 не оказали существенного влияния на качество клубней. Отмечена только тенденция к увеличению содержания сухих веществ (+0,2% при НСР=0,3%), крахмала (+0,1% при НСР=0,5%) и витамина С (+0,5% при НСР=1,0%).
При сочетании М90Р90К90 с навозом содержание сухих веществ снижалось в сравнении с неудобренным контролем на 1,2%. Вместе с тем на фоне возрастающих доз навоза минеральные удобрения сглаживают интенсивность уменьшения концентрации витамина С. По своему негативному дей-
ствию на качество продукции в целом совместное использование навоза 40160 т/га + М90Р90К90 оказалось несколько более значительным.
Характерно, что доломитовая мука, внесенная под картофель из расчета по
0,5 г.к., повышала содержание сухих веществ в клубнях в среднем на 0,8%, крахмала - на 1,0% и витамина С - на 0,4%. То есть известкование по 0,5 г.к. компенсировало снижение крахмалистости и витамина С, которое имело место при использовании возрастающих доз навоза. Однако в случае внесения более высоких доз доломитовой муки (по 1,0 г.к.) отмечается ухудшение качества клубней. Так, в сравнении с контролем содержание сухих веществ снижалось на 0,6%, витамина С - на 2,2 мг%.
По совокупности данных основные показатели качества клубней картофеля от применения навоза 40-80 т/га + М90Р90К90 на фоне известкования по 0,5 г.к. находятся на уровне контроля. Однако роль таких длительно действующих приемов как известкование, внесение органических и минеральных удобрений нельзя оценивать лишь прямым эффектом в год применения. Следует изучать их действие в последующие годы.
Результаты учета изменений основных показателей качества клубней представлены в таблице 1, где сведены данные по трем вариантам известкования
- 0; 0,5 и 1,0 г.к. применительно к усредненным показателям всех фонов удобрений. Крахмалистость клубней возрастала в сравнении с контролем по мере повышения доз доломитовой муки с 9,0 до 12,3 в 1-й год последействия, с 8,9 до 9,3% - во 2-й год и с 12,0 до 13,5% - в 3й год последействия.
В среднем за 3 года величина этого показателя в контроле составила 10,1%, при 0,5 г.к. - 10,3% и при 1,0 г.к. - 11,7%. То есть по отношению к неизвесткованному фону прирост достигал 0,2 и 1,6%.
Аналогичная зависимость выявлена и для содержания витамина С. В контрольном варианте оно было равно 12,3 мг%, при 0,5 г.к. - 12,6 и при 1,0 г.к.
- 13,0 мг. В зависимости от фона удобрений в сравнении с неудобренным вариантом существенного ухудшения качества клубней по содержанию крахмала при использовании 80 т/га навоза не выявлено. Получены равные показатели (11,0 %).
По витамину С установлено повышение его концентрации с 11,6 до 13,0 мг% (+1,4 мг%). С другой стороны, при
внесении М90Р90К90 или навоз 80 т/га + М90Р90К90 отмечено уменьшение крахмалистости соответственно на 0,4 и 0,7% и одновременно увеличение содержания витамина С на 0,9 и 0,7 мг% по сравнению с контролем.
Пораженность клубней картофеля паршой - один из ведущих показателей качества клубней при известковании почвы. Внесение на подзолистой почве доломитовой муки по 0,5 г.к. и 1,0 г.к. непосредственно под картофель не оказало отрицательного влияния, а использование навоза в дозах 120 и 160 т/га повышало величину этого показателя по сравнению с неудобренным контролем в среднем на 6,4-7,5 %.
В последействии изучаемых приемов выявлены изменения по развитию парши обыкновенной. На фоне органических удобрений оно возросло в 1,451,53 раза по сравнению с прямым действием в год внесения. На фоне известкования наблюдается даже тенденция некоторого снижения пораженности клубней болезнью. Особенно это заметно на второй год последействия. В частности, доля клубней, пораженных паршой обыкновенной в сильной степени, на фоне 0,5 и 1,0 г.к. доломитовой муки не превышала допустимого значения по ГОСТ 71 76-85 для продовольственного картофеля.
Исследования в длительном опыте показали, что содержание сухих веществ, крахмала и витамина С, а также пораженность клубней паршой обыкновенной зависят не только от системы удобрения и известкования, но и от сложившихся метеорологических условий вегетации, влияние которых в ряде случаев превосходило действие изучаемых в опыте факторов.
Сорт картофеля в регионе является определяющим фактором повышения урожайности культуры, стабилизации отрасли и повышения качества конечного продукта. Результаты исследований на опытной станции и в Югорском государственном университете позволили из 40 сортов выявить сорта, превышающие урожаи сорта Невский (стандарт); из групп раннеспелых - сорт Ара-кула, урожай которого оказался выше на
9,5 т/га. Высокую урожайность имели сорта Аноста, Весна, Герда, Гранат. По содержанию крахмала: Зарево - 17,2%, Свитанок Киевский - 15,1%.
В целом исследования образцов коллекции картофеля по продуктивности показали, что генотипические различия по этому признаку лучше проявляются в стрессовых условиях. Среднее значение признака урожая зависело от генотипических особенностей сортообраз-ца. Крайние значения определялись условиями выращивания и уровнем пластичности сорта.
По изменчивости урожайности картофеля у сортов выявлено несколько условных типов реакции применительно к суровым климатическим условиям:
- отличаются умеренной реакци-
Таблица 1
Влияние доломитовой муки в последействии на качество картофеля
Дозы извести Послед ействие
1- го года 2-го года 3-го года среднее
сухое вещество, % крахмал, % О" И там ти в сухое вещество, % крахмал, % С) И там ти в сухое вещество, % крахмал, % С) И там ти в сухое вещество, % крахмал, % витамин С, мг%
Без извести 18,4 9,0 12,0 17,0 8,9 12,2 20,3 12,0 12,9 18,5 10,1 12,3
0,5 г.к. 17,8 10,2 11,8 17,7 9,3 13,6 20,6 11,8 12,4 18,7 10,3 12,6
1,0 г.к. 17,9 12,3 12,1 18,4 9,3 13,7 20,3 13,5 13,2 18,8 11,7 13,0
НСР05 0,2 0,3 0,11 0,3 0,6 0,8 0,5 0,3 0,5
Агрономия
ей на изменчивость агроклиматических условий, стабильностью формирования урожая; хорошо переносят недостаток влаги в первой половине вегетации при среднем уровне устойчивости к фитофторозу клубней и ботвы такие сорта как Аракула, Невский, Удача, Романо, Весна, Приекульский ранний, Надежда и другие;
- свойственно формирование максимального урожая в условиях равномерного и устойчивого увлажнения; уровень устойчивости клубней и ботвы к фитофторозу от среднего до низкого -сорта Жуковский ранний, Мутагенагрия, Ранний желтый, Приор, Сантэ, Свитанок Киевский и другие.
С 2006 года проводятся исследовательские работы по экологическому испытанию сортов картофеля селекции УралНИИСХ: ранние сорта - Лидер, Барон; среднеранние - 0-5-1 (Югра), Табор, Круз и среднеспелый Банкир.
Исследования показали, что регрессионный анализ зависимости продуктивности от количества клубней и средней массы клубня не выявил определенной закономерности формирования признаков. Отсутствие определенных связей указывает на сложный характер взаимодействия признаков, обусловленный их высокой паратипической изменчивостью. В целом уровень реализации признаков продуктивности картофеля определялся сортовыми особенностями образцов и условиями выращивания.
При программировании урожайности большое значение имеет ФАР, которая усваивается листьями. В наших опытах посадка картофеля проводилась 5-6 июня. Массовые всходы отмечены 26-27 июня. Удаление ботвы не проводилось. Следовательно, период активной работы фотосинтетического аппарата не превышал 85-90 дней. Расчет возможного биологического урожая картофеля показывает, что при КПД использования ФАР равным 1% можно получить урожайность сухой фитомассы 4,5 т/га. При соотношении ботвы и клубней 1:1 на долю клубней приходится 2,25 т/ га сухой фитомассы. При среднем содержании сухого вещества в клубнях 20% может быть выращено 11,25 (2,25х5) т/га сырых клубней. При КПД использования ФАР равным 2% - 22,5; 3% - 33,8 и 4% - 45 т/га.
Таким образом, наличие научной про-
блемы состоит в обосновании оценки площади листьев в зависимости от перспективных сортов картофеля. Наши исследования показали, что наиболее высокую площадь листьев имел сорт Табор (58,7 тыс. м2/га), а менее развитую площадь листовой поверхности формирует сорт Банкир (38,9 тыс. м2/га).
При оценке сорта важное значение имеет хозяйственная продуктивность листьев, выраженная в тоннах клубней на одну тыс. м2 листьев, которая всегда выше у сортов интенсивного типа. В наших исследованиях в среднем по сортам и годам хозяйственная продуктивность листьев варьировалась в зависимости от сорта от 0,90 до 1,24 т/тыс. м2.
Таким образом, утверждение, что хозяйственная продуктивность листьев тем больше, чем меньше их площадь, не приемлемо при рассмотрении зависимости от изучаемых сортов картофеля. В наших исследованиях данная зависимость тесно взаимосвязана с биологической особенностью сорта. Так, например, по селекционному номеру 0-5-1 средняя площадь листьев составила 53,0 тыс. м2/га, а хозяйственная продуктивность не превышала 1,24, тогда как по сорту Барон при листовой поверхности листьев 42,7 тыс. м2/га продуктивность листьев была равна 1,21 т/тыс. м2.
Оптимум при изучении сортообраз-цов может быть найден лишь при сравнении урожайности клубней картофеля. В наших исследованиях центральное место занимало изучение сортов разной скороспелости при бессменном их возделывании и выявление наиболее продуктивного сорта в каждой группе спелости. Установлено, что при бессменном размещении картофеля наиболее урожайными оказались среднеранний сорт под номером 0-5-1 (60,9 т/га) и ранний сорт Барон (50,3 т/га). Четко проявляется тенденция, что при бессменном размещении картофеля преимущество остается за среднеранней и затем ранней группой сортов. Они более продуктивно используют весенние запасы влаги почвы и агроклиматические условия вегетационного периода региона.
При оценке сортов внутри одной и той же группы скороспелости выявлено, что в ранней группе наиболее урожайным оказался сорт Барон (50,3 т/
га), что выше сорта Лидер на 10,5 т/га. В данном случае наибольший интерес представляют сорта, которые через 65-70 дней после посадки имеют наибольший выход товарного урожая, показывая этим уровень пластичности и стабильности сортов картофеля в регионе. Высоким уровнем урожая обладают сорта: в группе ранних - Барон (24,5 т/га); в группе среднеранних - 05-1 (30,3 т/га), тогда как среднеспелый сорт Банкир - лишь 12,5 т/га. Однако ранние сроки уборки (20-25 августа) сопровождаются недобором урожая. Но с экономической стороны за счет реализации продукции по более высокой цене затраты на производство ранней продукции могут окупиться.
Наряду с увеличением урожайности картофеля в последнее время большое внимание уделяется вопросам качества. Почвенно-климатические условия региона существенное, определяющее влияние оказывают на продуктивность и показатели качества клубней картофеля.
Результаты исследований показали, что крахмалистость клубней зависела от скороспелости сорта. Содержание крахмала в клубнях в зависимости от сорта и условий выращивания изменялось от 10,7 до 16,3% (табл. 2). Необходимо отметить, что среднеранняя группа сортов в условиях региона имеет достаточно неплохой показатель крахмалистости в разрезе сортов. Так, сорт Табор, Круз - этот показатель качества составлял в среднем 14,9-14,2%, ранний сорт Барон - 15,3%.
Содержание нитратов в клубнях убывало в процессе вегетационного периода. В наших условиях, по-видимому, фон удобрений 80 т/га + М90Р90К90 в большей мере оказывал влияние на процесс накопления нитратов в картофеле, чем изучаемые сорта. В среднем за годы исследований содержание нитратов в зависимости от сорта и погодных условий изменялось от 38,3 до 213 мг/кг. В динамике и в среднем наименьшее содержание нитратов выявлено у среднераннего сорта под номером 0-5-1(80,5), что ниже ПДК (250) на
169,5 мг/кг.
Подбор сортов является одним из основополагающих элементов технологии производства картофеля в регионе. Требуется группа взаимодополняющих сортов, которые максимально используют различные экологические и агротехнические условия и успешно противостоят неблагоприятным факторам среды произрастания.
Таким образом, для получения высоких урожаев картофеля хорошего качества по содержанию сухих веществ, крахмала, витамина С, а также по пора-женности паршой обыкновенной в таежной зоне Западной Сибири на подзолистой сильнокислой почве необходимо:
- использовать доломитовую муку из расчета 0,5 г.к. под картофель;
- по фону известкования по 0,5 г.к.
Таблица 2
Качество картофеля в зависимости от скороспелости сорта
Сорт Крахмал, % Витамин С, мг% Нитраты, мг/кг
2006 г. 2007 г. 2008 г. среднее 2006 г. 2007 г. 2008 г. среднее 2006 г. 2007 г. 2008 г. среднее
Ранние
Лидер 12,3 10,7 13,6 12,2 22,9 15,4 11,3 16,5 38,8 99,0 176,0 105,0
Барон 15,7 14,3 15,8 15,3 15,1 15,0 10,8 13,6 202,0 76,6 213,0 164,0
Среднеранние
0-5-1 16,2 12,3 12,4 13,6 20,4 15,8 12,1 16,1 45,4 50,2 146,0 80,5
Табор 16,3 13,1 15,3 14,9 16,3 12,9 10,6 13,3 88,3 131,0 150,0 123,0
Круз 15,4 13,5 13,8 14,2 19,2 13,4 12,3 14,9 84,3 86,3 181,0 117,0
Среднеспелые
Банкир 15,2 14,1 13,0 14,1 17,6 13,0 10,4 13,6 29,9 180,0 179,0 129,0
НСР05 1,1 1,1 0,9 0,17 0,11 11,8 77,3 31,2
Агрономия. Биология
вносить органо-минеральные удобрения в виде навоз 80 т/га + И90Р90К90; такое сочетание позволило получить высокие урожаи без существенного ухудшения качества продукции;
- при увеличении доз навоза (120-160 т/га) отмечается снижение содержания сухих веществ, крахмала и витамина С;
- для более эффективного сортооб-новления и использования агроклиматических ресурсов вегетационного периода применять ранние и среднеранние сорта: 0-5-1 (Югра), Лидер, Невский, Аракула, Сантэ, Романо, Свитанок Киевский, Жуковский ранний как наиболее
пластичные в различные порой резко контрастные по метеоусловиям годы;
- по высокой стабильности урожая и качеству клубней выявлен сорт 0-5-1 (Югра) - 60,9 т/га с хозяйственной продуктивностью листьев 1,24 т/тыс. м2, крахмал -13,6%, нитраты - 80,5 мг/кг, вкус - 4,4 балла.
Литература
1. Гаджиев И. М., Овчинников С. М. Почвы средней тайги Западной Сибири. Новосибирск, 1977. 146 с.
2. Коршунов А. В. Повышение продуктивности удобрений под картофель : науч. тр. ВНИИКХ, 2004. № 39. С. 3-24.
3. Коршунов А. В. Картофелеводству Сибири и Дальнего Востока - достойное внимание // Научное обеспечение картофелеводства Сибири и Дального Востока: состояние, проблемы и перспективные направления : Международная конференция, Кемерово, 2006. С. 91-95.
4. Федотова Л. С. Влияние известкования на продуктивность картофеля. Агроконсалт, 2002. С. 197-205.
ТЕХНОЛОГИЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ И ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ГЕНОФОНДОВ РАСТЕНИЙ
С.В. БОРОННИКОВА,
кандидат биологических наук, доцент,
Пермский государственный университет, г. Пермь
Ключевые слова: генофонд, ¡ЭЭ^ и №АР-маркеры, полиморфизм, генетическое разнообразие, технология множественного молекулярного маркирования.
Цель и методика исследований
Сохранение биологического разнообразия занимает особое место среди глобальных проблем современности. Основой биологического разнообразия является его генетическая компонента. Сокращение генетического разнообразия представляет глобальную угрозу для биосферы, поскольку устойчивость воспроизводства природных экосистем и агроэкосистем непосредственно связана с их генетически обусловленным потенциалом к адаптациям к меняющимся условиям окружающей среды [1-4].
Впервые концепция о необходимости контроля и мобилизации мировых растительных ресурсов была разработана Н.И. Вавиловым, что легло в основу планомерной работы по созданию банков растительных ресурсов в разных странах. К настоящему времени в них собраны миллионы образцов. Однако до сих пор нет универсальных принципов их отбора [5]. Популяционный подход остается наименее разработанным в области сохранения биоразнообразия растений, поскольку до сих пор отсутствуют общепринятые методы идентификации не только популяционных, но даже видовых особенностей генофондов. Эффективность использования традиционных молекулярно-генетических маркеров (структурных генов, мини-и микросателлитных локусов) для исследований генофондов до сих пор остается достаточно низкой из-за ограниченности количества локусов, доступных для одновременного генотипирования особей. Это требует поиска новых подходов одновременного молекулярного маркирования многих геномных участков, которые могли бы позволить создавать геномный портрет каждого отдельного индивидуума и таким образом наи-
более объективно оценивать своеобразие генофондов популяций. Особую важность разработка таких методов имеет для решения главной проблемы в поддержании биоразнообразия - отбора наиболее типичных представителей популяций и создания генетически обоснованных программ по их сохранению. Следует подчеркнуть, что до сих пор не разработаны принципы генетического обоснования программ по сохранению генофондов редких и исчезающих видов, для создания которых необходима разработка методов одновременного множественного молекулярного маркирования геномов.
Цель исследований
Разработка технологии идентификации и оценки состояния генофондов редких и исчезающих видов растений с целью генетического обоснования программ по их сохранению.
Выявление эффективного размера популяций и его состава посредством определения семенной продуктивности особей разных возрастных групп генеративного периода и преимущественного способа опыления [6-7] проведены в 1988-2005 годах, а изучение генофондов редких видов растений - с 1994 по 2009 годы. Исследовано генетическое разнообразие 22 природных популяций 4 редких [8] реликтовых [9] видов растений Пермского края: адониса весеннего Adonis vernalis L., адониса сибирского Adonis sibirica Patrin ex Ledeb., наперстянки крупноцветковой Digitalis grandiflora Mill. и бубенчика лилиелистного Adenophora lilifolia (L.) A.DC. С целью идентификации на видовом уровне проведены молекулярно-генетические исследования бубенчика трехлистного Adenophora triphylla A.DC., наперстянки пурпуровой Digitalis purpurea L., напер-
61499G, г. Пермь, ул. Букирева, д.1б.
Тел. S (342) 2396-729 Сот. S-912-9S7-G2-S6.
E-mail: [email protected]
стянки ресничатой Digitalis ciliata Trautv., наперстянки шерстистой Digitalis lanata Ehrh., наперстянки желтой Digitalis lutea L. Молекулярно-генетическая паспортизация проведена по методике С.В. Бо-ронниковой [10]. Для выделения ДНК использовали методику A.M. Torres [11] с некоторыми модификациями. Aнализ молекулярно-генетического полиморфизма ДНК проводился с использованием ISSR- (Inter Simple Sequence Repeats) [12] и IRAP- (Inter-Retrotransposon Amplified Polymorphism) [13] методов с применением полимеразной цепной реакции (ПЦР). Секвенирование последовательностей ДНК с использованием капиллярного секвенатора ABI3700 (Biosystems, CI1IA) и дизайн праймеров проведены в лаборатории растительной геномики Института биотехнологии университета Хельсинки (Финляндия), руководимой профессором A.X. Шульманом. Для IRAP- анализа редких видов Урала разработаны и синтезированы 70 праймеров в MWG (Германия). Aнализ молекулярно-генетического полиморфизма ДНК, включая основные его стадии, а именно: подбор молекулярных маркеров и условий проведения ПЦР, апробацию праймеров, ПЦР-анализ, детекцию продуктов амплификации и компьютерный анализ данных, проведен в ПЦР-лабора-тории Пермского государственного университета. Aмплификация ДНК была выполнена в термоциклере MJ (Bio-Rad, CI1IA) по программам, традиционно применяемым для ISSR- и IRAP-методов. Температура отжига в зависимости от G/C состава праймеров варьировала от 55 до 68°С. Для проверки достоверности полученных ДНК-спектров опыт по-
Gene pools, ISSR- and IRAP-markers, polymorphism, genetic diversity, the technology of the plural molecular markers.
