CC BY
105
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2013, том 56, №3_
ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
УДК 581.132:631.52
Х.М.Миракилов, Б.Б.Гиясидинов, член-корреспондент АН Республики Таджикистан Х.А.Абдуллаев, академик АН Республики Таджикистан Х.Х.Каримов, Б.А.Солиева, Э.А.Эргашева*, И.С.Каспарова УДЕЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТНАЯ ПЛОТНОСТЬ ЛИСТА СТАРОДАВНИХ И СОВРЕМЕННЫХ СОРТОВ ТОНКОВОЛОКНИСТОГО ХЛОПЧАТНИКА
Институт ботаники, физиологии и генетики растений АН Республики Таджикистан, Худжандский государственный университет им. академика Б. Гафурова
В статье приводятся результаты исследований удельной поверхностной плотности листа (УППЛ) трёх стародавних и девяти современных сортов тонковолокнистого хлопчатника Gossypium barbadense Ь., созданных в процессе многолетней селекции этой культуры. Установлено, что стародавние низкоурожайные сорта достоверно не различаются при уровне значимости Р=0.01 от современных высокопродуктивных сортов тонковолокнистого хлопчатника по интегральному показателю содержания структурных и функциональных элементов мезоструктуры листа - по величине УПП листа. На основании полученных результатов сделан вывод, что в течение многолетней селекции сортов тонковолокнистого хлопчатника удельная поверхностная плотность листа существенно не изменилась.
Ключевые слова: тонковолокнистый хлопчатник Gossypium barbadense Ь. - стародавние и современные сорта - удельная поверхностная плотность листа.
Удельная поверхностная плотность листа (УППЛ) или удельная масса высушенного листа (УВЛ) является интегральным показателем содержания структурных и функциональных элементов мезоструктуры листа. Этот показатель выражает отношение сухой массы листа к его площади и косвенно характеризует толщину листа. Значение УПП листа имеет генетическую обусловленность и у различных генотипов оно различно [1]. На УПП листа также оказывают определённое влияние факторы внешней среды. Признак «УПП листа» у хлопчатника обладает значительной межвидовой и внутривидовой изменчивостью и колеблется в пределах от 0.4 до1.0 г/дм2 [1,2]. УПП зрелого осве-щённого листа тесно связана с концентрацией элементов мезоструктуры листа и в значительной степени характеризует содержание фермент-субстратного комплекса ЕРБФ на единице площади листовой поверхности [3,4]. На примере генотипов разных растений, в том числе хлопчатника, установлена положительная корреляция УПП листа с интенсивностью фотосинтеза [1].
В связи с тем, что в предыдущих наших работах [5-7] было установлено, что в процессе многолетней селекции сортов тонковолокнистого хлопчатника интенсивность фотосинтеза листа как
Адрес для корреспонденции: Каримов Хуршед Хилолович. 734063, Республика Таджикистан, г.Душанбе, ул. Айни, 299/2, Институт ботаники, физиологии и генетики растений АН РТ. E-mail: [email protected]
консервативный признак существенно не изменился, представляет интерес выяснить изменялась ли УПП листа или нет?
Объекты и методы исследования
Объектами исследования служили основные, ведущие сорта тонковолокнистого хлопчатника Gossypium ЬагЬаёвтв L. шести сортосмен: Пима S-2 (нулевая сортосмена), 23 (первая сортосмена), 504-В (вторая сортосмена), 5595-В и 6465-В (третья сортосмена), 6249-В (четвёртая сортосмена), 8386-В (пятая сортосмена) и 9326-В (шестая сортосмена). Сорт Пима S-2 - американо-египетский, сорта 23, 504-В, 5595-В, 6465-В, 6249-В, 8386-В и 9326-В выведены в Вахшском филиале им.В.П.Красичкова Института земледелия Таджикской академии сельскохозяйственных наук академиками В.П.Красичковым, Б.С.Сангиновым и сотрудниками института. Эти сорта были любезно предоставлены в наше распоряжение академиком Б.С.Сангиновым и кандидатом сельскохозяйственных наук А.С.Сангиновым из генетической коллекции тонковолокнистого хлопчатника Вахшского филиала им.В.П.Красичкова Института земледелия Таджикской академии сельскохозяйственных наук (ТАСХН). Морфобиологические особенности и характеристика хозяйственно ценных показателей сортов селекции Вахшского филиала Института земледелия ТАСХН подробно описаны в работах [8,9].
Все сорта для опытов выращивали на экспериментальном участке Института физиологии растений и генетики (с февраля 2011 г. - Институт ботаники, физиологии и генетики растений) Академии наук Республики Таджикистан (район Рудаки), расположенном в восточной части Гиссарской долины на высоте 834 м над ур. м., и на полях дехканского хозяйства «Бобои Али» в районе А.Джами Хатлонской области (Вахшская долина, 650 м над ур. м.), согласно агрорекомендациям по выращиванию хлопчатника в Таджикистане [10].
Для определения УПП листа с помощью пробочного сверла или специального листового бура площадью не менее 0.8 см2 брали высечки из центральной части листа между жилками, из той же части, которая обычно используется для измерений интенсивности видимого фотосинтеза. Высечки брали из пятого-шестого листьев от точки роста главного стебля в возрасте 20-25 дней и высушивали их до постоянного веса при температуре 100°С.
Статистический анализ полученных результатов проводили по П.Ф.Рокицкому [11]. В таблицах приведены среднеарифметические величины и стандартные ошибки девяти определений из трёх биологических повторностей. Достоверность различий определяли по ^критерию Стьюдента при числе степеней свободы п'=(п!+п2)-2=16 и уровне значимости P=0.01.
Результаты исследований
Результаты определения УПП листа стародавних и современных сортов тонковолокнистого хлопчатника различной сортосмены, созданных в разные годы и выращенных в разных экологических условиях, представлены в табл.1-3.
Как видно из данных табл.1, в 2008 г. в исследованной выборке (группе) сортов признак «УПП листа» варьировал в фазу бутонизации от 0.608 г/дм2 (у стародавнего сорта 504-В) до 0.721 г/дм2 (у современного сорта 9326-В), в фазу цветения от 0.608 г/дм2 (у сорта 504-В) до 0.863 г/дм2 (у сорта 9326-В), в фазу плодоношения от 0.707 г/дм2 (у сорта 504-В) до 0.835 г/дм2 (у сорта 6249-В), в
фазу созревания от 0.862 г/дм2 (у сорта 23) до 0.961 г/дм2 (у сорта 9326-В). Эти данные свидетельствуют о том, что в листьях современных сортов (6249-В и 9326-В) по сравнению со стародавними сортами (23 и 504-В) во все фазы развития растений содержалось на 0.119 г/дм2 (19.9%), 0.255 г/дм2 (41.4%), 0.128 г/дм2 (18.1%) и 0.099 г/дм2 (11.4%) больше структурно-функциональных элементов фотосинтетического аппарата. Однако при оценке достоверности различий, наблюдаемых между минимальными и максимальными средними значениями УПП листа с помощью ^критерия Стьюден-та удалось установить, что эти различия оказались настолько незначительными, что об их существенности не может идти и речи.
Таблица 1
Удельная поверхностная плотность листа у тонковолокнистого хлопчатника. Экспериментальный участок ИФР и Г АН РТ. Район Рудаки. 2008 г.
Сортосмена, годы Сорт, год районирования Удельная поверхностная плотность листа (г/дм ) в фазу:
бутонизации цветения плодоношения созревания
0 1929-1938 Пима S-2 (1929) 0.662±0.026 0.764±0.030 0.750±0.020 0.891±0.030
I 1938-1948 23 (1938) 0.622±0.026 0.693±0.043 0.792±0.030 0.862±0.030
II 1948-1964 504-В (1948) 0.608±0.028 0.608±0.028 0.707±0.020 0.877±0.031
III 1964-1973 5595-В (1964) 0.707±0.022 0.679±0.030 0.721±0.040 0.877±0.060
IV 1973-1981 6465-В (1971) 0.679±0.021 0.679±0.030 0.764±0.030 0.947±0.050
IV 1973-1981 6249-В (1973) 0.693±0.021 0.679±0.030 0.835±0.020 0.948±0.040
V 1981-1991 8386-В (1981) 0.665±0.028 0.721±0.037 0.792±0.020 0.891±0.040
VI 1991 по настоящее время 9326-В (1991) 0.721±0.030 0.863±0.035 0.806±0.030 0.961±0.040
Примечание: 0 - сортосмена по тонковолокнистому хлопчатнику не проводилась.
Анализ сезонной динамики УПП листа показал, что у большинства изученных нами сортов тонковолокнистого хлопчатника удельный вес листа по мере роста и развития растений постепенно увеличивался и максимальные значения этого признака у всех сортов наблюдались в фазу созревания (табл.1).
Аналогичный характер изменения УПП листа в условиях района Рудаки в онтогенезе изученных сортов наблюдался и в 2010 г. (табл.2). Наиболее высокие показатели УПП листа в фазе бутонизации были зарегистрированы у современных сортов 6465-В и 9326-В (0.991 и 0.950 г/дм2 соответственно), наименьшие - у стародавних сортов Пима S-2 и 23 (0.825 г/дм2). В фазу цветения (табл.2) наибольший показатель УПП листа был у сорта 9326-В (0.975 г/дм2), наименьший - у сортов Пима S-2 и 23 (0.850 г/дм2). В фазу плодоношения (табл.2) у всех изученных сортов величина показателя УПП листа увеличивалась, за исключением сорта 23. Из этих данных следует, что у хлопчатника, как у большинства сельскохозяйственных культур, при оптимальных условиях возделывания УПП листа в процессе вегетации растений возрастает.
Таблица 2
Удельная поверхностная плотность листа у тонковолокнистого хлопчатника. Экспериментальный участок ИФР и Г АН РТ. Район Рудаки. 2010 г.
Сортосмена, годы Сорт, год районирования Удельная поверхностная плотность листа (г/дм2) в фазу:
бутонизации цветения плодоношения
0 1929-1938 Пима S-2 (1929) 0.825±0.025 0.850±0.050 0.875±0.085
I 1938-1948 23 (1938) 0.825±0.047 0.850±0.029 0.800±0.081
II 1948-1964 504-В (1948) 0.850±0.028 0.925±0.025 0.975±0.047
III 1964-1973 5595-В (1964) 0.775±0.063 0.925±0.047 0.975±0.025
IV 1973-1981 6465-В (1971) 0.991±0.063 0.922±0.048 0.970±0.061
IV 1973-1981 6249-В (1973) 0.878±0.048 0.894±0.051 0.983±0.032
V 1981-1991 8386-В (1981) 0.900±0.041 0.950±0.029 0.985±0.025
VI 1991 по настоящее время 9326-В (1991) 0.950±0.050 0.975±0.025 0.990±0.028
Примечание: 0 - сортосмена по тонковолокнистому хлопчатнику не проводилась.
Сравнительный анализ УПП листа с использованием t-критерия Стьюдента в 2010г. также не выявил статистически достоверных различий между сортами при уровне значимости P=0.01.
Подобные результаты были получены также при определении УПП листа у четырёх стародавних (ST-213, ДР-16, REX и SJ2) и четырёх современных (ST-474, SG-747, ДР-33В и Acala Maxxa) сортов средневолокнистого хлопчатника [12]. Величины УПП листа у этих сортов как в условиях оптимального орошения, так и при дефиците влаги были почти одинаковыми (0.605 г/дм2 и 0.612 г/дм2, соответственно).
Известно, что УПП листа находится в определённой зависимости от факторов внешней среды (температура, влажность почвы и воздуха, минеральное питание и др.), особенностей метеорологических условий года вегетации и применяемой агротехники.
В этой связи нами был изучен показатель УПП листа у использованных в работе стародавних и современных сортов тонковолокнистого хлопчатника в агроэкологических условиях Вахшской долины Республики Таджикистан, в районе А.Джами, в дехканском хозяйстве «Бобои Ал!» (табл.3).
Из данных табл.3 видно, что в сезонной динамике УПП листа проявлялись те же закономерности, которые наблюдались у стародавних и современных сортов тонковолокнистого хлопчатника в 2008 и 2010 гг. в условиях района Рудаки, то есть происходило постепенное увеличение величины УПП листа с фазы бутонизации до фазы созревания. Максимальное значение этого признака наблюдалось у сорта последней сортосмены 9326-В (0.990 г/дм2), минимальное - у стародавнего сорта 23 (0.800 г/дм2). Сравнение УПП листа сортов показало, что между ними по этому показателю фотосинтетического аппарата достоверных различий нет.
Таблица 3
Удельная поверхностная плотность листа у тонковолокнистого хлопчатника. Дехканское хозяйство
«Бобои Али». Район А.Джами. 2008 г.
Сортосмена, годы Сорт, год районирования Удельная поверхностная плотность листа (г/дм ) в фазу:
бутонизации цветения плодоношения созревания
0 1929-1938 Пима S-2 (1929) 0.565±0.022 0.424±0.027 0.650±0.030 0.818±0.040
I 1938-1948 23 (1938) 0.594±0.030 0.467±0.042 0.687±0.050 0.805±0.030
II 1948-1964 504-В (1948) 0.594±0.052 0.551±0.042 0.622±0.030 0.820±0.040
III 1964-1973 5595-В (1964) 0.507±0.037 0.551±0.027 0.621±0.040 0.806±0.030
IV 1973-1981 6465-В (1971) 0.536±0.037 0.567±0.027 0.650±0.020 0.933±0.040
IV 1973-1981 6249-В (1973) 0.565±0.028 0.594±0.042 0.636±0.030 0.991±0.050
V 1981-1991 8386-В (1981) 0.587±0.035 0.615±0.039 0.682±0.030 0.905±0.040
VI 1991 по настоящее время 9326-В (1991) 0.580±0.022 0.630±0.039 0.736±0.030 0.906±0.030
Примечание: 0 - сортосмена по тонковолокнистому хлопчатнику не проводилась.
Таким образом, результаты сравнительного анализа УПП листа стародавних и современных сортов позволяют заключить, что в процессе многолетней селекции новых сортов тонковолокнистого хлопчатника этот признак существенно не изменился, то есть практическая селекция не затронула непосредственно структурных и функциональных элементов мезоструктуры листа растений хлопчатника.
Поступило 10.01.2013
ЛИТЕРАТУРА
1. Абдуллаев Х.А., Каримов Х.Х. Индексы фотосинтеза в селекции хлопчатника. - Душанбе: Дониш, 2001, 267с.
2. Расулов Б.Х., Асроров К.А. - В кн. Физиология фотосинтеза. М.: Наука, 1982, с.270-283.
3. Laisk A., Kiirats O., Eiechelman H., Oja V. - In: Progress in photosynthesis research /Ed.J.Biggins. Dordrecht: Nijhoff, 1987, v.5. р.245-252.
4. Расулов Б.Х. Регуляция фотосинтетического СО2-газообмена в интактных листьях хлопчатника: Дис.. ..д-ра биол. наук в форме научного доклада. - Душанбе: ИФиБР АН РТ, 1994, 68с.
5. Абдуллаев Х.А., Каримов Х.Х., Гиясидинов Б.Б., Солиева Б.А., Миракилов Х.М., Саиднабиев М.М. - Изв.АН РТ.Отд.биол.и мед. наук. 2010, №3 (172), с. 8-17.
6. Абдуллаев Х.А., Каримов Х.Х., Гиясидинов Б.Б., Солиева Б.А., Миракилов Х.М., Саиднабиев М.М. - ДАН РТ, 2010, т.53, №5, с. 398-404.
7. Абдуллаев Х.А., Каримов Х.Х., Гиясидинов Б.Б., Миракилов Х.М., Солиева Б.А., Каспарова И.С. - ДАН РТ, 2011, т.54, с.569-582.
8. Красичков В.П., Сангинов Б.С. - В сб. науч. тр. Вахшского филиала ТНИИЗ/Хлопководство. -Душанбе, 1980, т.2, с.8-33.
9. Сангинов Б.С. Селекция тонковолокнистого хлопчатника в Таджикистане. - М., 1981, 137с.
10. Научная система ведения сельского хозяйства Таджикистана (на тадж.яз.)/Под ред. акад. ТАСХН Ахмадова Х.М., Набиева Т.Н., Бухориева Т.А. - Душанбе: Матбуот, 2009, 764с.
11. Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика. - Минск: Высшая школа, 1964, 180с.
12. Brown R.S., Oosterhuis D.M., Coker D.L., Arevalo M. - Proc. Beltwide Cotton Prod. Conf. NC of America, Nashville, TN, 2003, p.1868-1871.
Х.М.Миро^илов, Б.Б.Риёсидинов, Х.А.Абдуллоев, ХД.Каримов, Б.А.Солиева, Э.А.Эргашева*,
И.С.Каспарова
ВАЗНИ ХОСИ МАСОХДТИ БАРГИ НАВЪ^ОИ КУ^НАТАРИН ВА НАВИНИ ПАХТАИ МА^ИННАХ
Институти ботаника, физиология ва генетикаи растании Академияи илм^ои Цум^урии Тоцикистон, *Донишго%и давлатии Хуцанд ба номи Б.Рафуров
Дар макола натичаи та^лили киёсии вазни хоси масохдти барги навъх,ои кухдатарин ва навини пахтаи мах,иннах Gossypium barbadense L., ки дар давоми селексияи бисёрсолаи ин зиро-ат офарида шудаанд, дода шудааст. Муайян карда шудааст, ки навъх,ои кухдатарину камх,осили пахтаи мах,иннах аз навъх,ои х,озираи серх,осили ин зироат аз руи вазни хоси масохдти баргашон фаркияти боэътимоди оморй надоранд.
Калима^ои калиди: пахтаи мауиннах Gossypium barbadense L. - навъуои куунатарин ва навин -вазни хоси масоуати барг.
Kh.M.Mirakilov, B.B.Giyasidinov, Kh.A.Abdullaev, Kh.H.Karimov, B.A.Solieva, E.A.Ergasheva*,
I.S.Kasparova
SPECIFIC LEAF WEGHT OF OBSOLETE AND MODERN LONGSTAPLE
COTTON CULTIVARS
Institute of Botany, Plants Physiology and Genetics, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan,
B.Gafurov KhudjandState University In this paper the results an analysis of specific leaf weight (SLW), obsolete and modern of long staple cotton Gossypium barbadense. L. cultivars, are given. Is established that the specific leaf weight of obsolete and modern longstable cotton cultivars statistically no differences.
Key words: longstable cotton Gossypium barbadense L. - obsolete and modern cultivars - specific leaf weight.
