CC BY
71
3. Баландина И.А., Глызин В.И., Гринкович Н.И., и др. Описание изобретения к авторскому свидетельству №(II) 904709. - СССР, (51) М. кл. 3, - 1982.
4. Бочкарева Л.П. Морфо-ботаническая и сравнительная характеристика новых мутантов гречихи. // Генетика, селекция, семеноводство и выращивание крупяных культур (гречиха, рис). - Кишинев, 1987. - с. 28 -38.
5.Фесенко Н.В. Селекция и семеноводство гречихи. - М.: Колос, 1983. 184 с.
6.Лаханов А.П., Балачкова Н.Е. Экологическая устойчивость гречихи //Бюл. НТИ ВНИИЗБК. - Орел, 1986. - №34. -С.52-59.
7.Сабитов А.М. Направления, методы работы и результаты селекции гречихи в Башкортостане. // Достижения науки и техники АПК. - 2007. - № 2. - С. 17-18
NEW DIRECTIONS FOR BUCKWHEAT BREEDING IN BASHKIRIA SCIENTIFIC-RESEARCH INSTITUTE
OF AGRICULTURE A.M. Sabitov, F.F. Magafurova, V.V. Khusnutdinov
Summary. Selection work in a direction of increase of the content of Rutinum in an above-ground biomass of plants of a buckwheat, and also restriction of number of branches of the first order. The kind Bashkirskaya krasnostebelnaya with the high content of Rutinum in a biomass and perspective with the limited number of branches of populations is created.
Key words: a buckwheat, selection, hybridization, a kind, a population, the content of Rutinum, restriction of branching.
УДК 635.21:631.531.02
ВGСПPGИЗВGДСТВG GЗДGPGВЛЕННGГG ИСХGДНGГG МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕМЕНGВGДСТВA KAPТОФЕЛЯ: 4. ИСПОЛЬЗОВAНИЕ rEPGnPGTEKTGPGB
А.И.УСКОВ, кандидат биологических наук, зав. отделом
ВНИИ картофельного хозяйства E-mail: [email protected]
Резюме. Использование геропротекторов нового поколения стабилизирует продуктивность растений картофеля в стрессовых ситуациях. Обработка семенных клубней перед посадкой и опрыскивание растений в период вегетации растворами препарата Бк01 в концентрациях соответственно 25 и 2,5 нМ обеспечивает прибавку урожая на уровне 25 %. Ключевые слова: вырождение, активные формы кислорода (АФК), ионы Скулачева.
Важная задача воспроизводства исходного материала - сохранение высокой энергии роста и продуктивности в процессе его репродуцирования [12].
Культура картофеля с течением времени подвержена вырождению (старению) вследствие поражения ви-Достижения науки и техники АПК, №03-2010
русными и другими болезнями, а также под воздействием неблагоприятных абиотических факторов [2, 9, 10]. Старение и отмирание тканей детерминировано в процессе онтогенеза растений [6]. Некоторые исследователи полагают, что в рамках обеспечения эволюционного процесса после заверше-
Таблица 1. Продуктивность растений и структура урожая картофеля при
обработке семенных клубней препаратом SkQ1, 2007 г.
Концентра- Урожай, г/куст Прибавка, % Число клубней, шт. После-
ция препарата всего менее 30 мм 30..60 мм более S0 мм действие 2008 г., г/куст
Жуковский ранний
Контроль 277 100 6,5 2,1 4,2 0,2 319
0,25 нМ 290 105 7,6 2,7 4,7 0,2 334
2,5 нМ 31 6 114 7,5 2,6 4,9 - 480
25 нМ 382 1 38 7,2 1,8 5,3 0,1 497
НСР05 47 - 1,2 - - - 164
Крепыш
Контроль 163 100 4,5 2,0 2,3 0,2 316
0,25 нМ 157 96 5,5 2,4 3,1 - 327
2,5 нМ 1 72 105 5,8 3,0 2,7 0,1 416
25 нМ 229 1 40 5,3 1,8 3,3 0,2 485
НСР05 50 - 1,3 - - - 70
Голубизна
Контроль 21 7 100 8,2 4,1 4,0 0,1 405
0,25 нМ 228 105 9,8 5,6 4,1 0,1 419
2,5 нМ 231 106 11,1 6,9 4,1 0,1 445
25 нМ 304 1 40 10,0 4,6 5,4 - 677
НСР05 49 - 3,0 - - - 228
Никулинский
Контроль 301 100 8,8 3,2 5,3 0,3 560
0,25 нМ 296 98 8,9 3,1 5,7 0,1 556
2,5 нМ 327 109 10,0 4,0 5,9 0,1 550
25 нМ 384 1 28 11,1 3,2 7,9 - 642
НСР05 56 - 0,9 - - - 105
Таблица 2. Влияние различных способов обработки препаратами ЭкСН и БкОЗ на биометрические показатели растений и урожайность картофе-ля, 2008 г.___________________________________
Средняя высота растений, см Среднее число стеблей, шт./куст Уро- жай- ность, г/куст Прибав-
Вариант ка урожая, %
Жуковский ранний
Контроль 30 33/271 4,1 563 100
Клубни 0,25нМ 4,4/4,5 713/553 127/98
2,5нМ 33/30 4,4/4,3 730/601 130/107
25нМ 35/31 4,3/3,9 603/567 107/101
Расте- 0,25нМ 33/28 3,8/4,5 650/559 115/99
ния 2,5нМ 36/29 4,1/4,2 699/577 124/102
25нМ 35/31 4,4/4,0 670/533 119/95
Клубни 0,25нМ 33/27 3,9/4,0 690/583 123/104
+рас- 2,5нМ 37/29 3,7/3,6 705/632 125/112
тения 25нМ 36/32 3,9/3,9 629/593 112/105
HCPos 5,9 0,6 115 -
Крепыш
Контроль 32 4,1 701 100
Клуб- 0,25нМ 31/30 4,1/4,0 778/648 111/92
ни 2,5нМ 38/34 4,2/4,2 864/677 123/97
25нМ 38/33 3,9/3,8 812/659 116/94
Рас- 0,25нМ 35/33 4,5/4,4 840/706 120/101
тения 2,5нМ 38/34 4,2/4,0 829/746 118/106
25нМ 40/34 4,0/3,9 851/717 121/102
Клубни 0,25нМ 33/32 4,3/3,6 732/669 104/95
+рас- 2,5нМ 39/35 4,2/3,8 879/708 125/101
тения 25нМ 38/34 3,9/4,0 740/676 106/96
HCPos 6,2 0,8 129 -
1 SkQ1/SkQ2
ния онтогенеза включается механизм феноптоза - запрограммированного старения и смерти организмов [17].
В соответствии со свободно-радикальной теорией Д.Хармана [14, 15] старение организмов сопровождается нарушением баланса активных форм кислорода (АФК) в клеточных структурах в сторону усиления окислительной функции, что приводит к деградации биополимерных макромолекул [4]. Поражение растений вирусной инфекцией также сопровождается усилением окислительной активности в клетках, вызывающим деструктивные процессы в структуре клеточных мембран [1].
В связи с этим цель наших исследований - изучение геропротекторных свойств специфических регуляторов внутриклеточного баланса АФК - митохондриально-ориентированных антиоксидантов ЭкО, синтезированных в НИИ ФХБ им. А.Н.Белозерского (МГУ) в рамках инновационного биопроекта «Ионы Скупачева» и представляющих собой соединения проникающего катиона трифе-нилдецилфосфония и про-
изводных пластохинона хлоропластов [13].
Условия, материалы и методы. Полевые опыты по изучению воздействия препаратов ЭкО на рост, развитие, продуктивность и структуру урожая растений картофеля проводили во ВНИИКХ (Московская область) в 2007-2009 гг. Опыты закладывали на дерново-подзолистой супесчаной по механическому составу почве со следующими агрохимическими показателями: рНКС| - 4,7; гумус -
2,1 %; Р205-41,1 мг/100 г; К20-7,1 мг/100 г почвы.
Исследования проводили на сортах с различной длиной вегетационного периода: Жуковский ранний
- 70...80 дней (супер-ранний), Крепыш - 80...90 дней (ранний), Голубизна - 115...125 дней (среднеспелый), Никулинский - 125...140 дней (среднепоздний).
Схема опыта включала обработку семенных клубней перед посадкой и опрыскивание растений в фазу бутонизации - начала цветения растворами препаратов Бк01 (10- (б’-пластохинонил) децилтри-фенилфосфониум) и БкОЗ (10-(6’-метилпластохи-нонил) децилтрифенилфосфониум) в концентрациях 0,25; 2,5 и 25 нМ. В 2009 г. оценивали последействие препаратов и их влияние при повторном использовании (в наложении вариантов). Повторность опытов - четырехкратная.
Полевые опыты проводили в соответствии с методиками [8, 7], математическую обработку результатов - с использованием дисперсионного анализа [3].
Результаты и обсуждение. В наших исследованиях стабилизационное воздействие изучаемых препаратов на рост, развитие и продуктивность растений картофеля наиболее рельефно проявлялось в неблагоприятных условиях. Так, в жарком и крайне засушливом 2007 г., когда значения ГТК в отдельные периоды во время вегитации соответствовали условиям пустыни, при использовании для предпосадочной обработки семенных клубней препарата БкСН в концентрации 25 нМ отмечено значительное
Таблица 3. Продуктивность растений картофеля при различных спосо бах обработки препаратом ЭкСМ, 2009 г.
Урожайность, г/куст Прибавка, %
Вариант последейст- наложение последейст- наложение
вие 2008 г. вариантов вие 2008 г. вариантов
Жуковский ранний
Контроль 491 491 100 100
Клубни 0,25нМ 546 579 111 118
2,5нМ 572 589 116 120
25нМ 539 669 110 136
Растения 0,25нМ 598 592 122 121
2,5нМ 600 614 125 125
25нМ 586 604 119 123
Клубни+ 0,25нМ 587 587 120 120
растения 2,5нМ 592 615 121 125
25нМ 558 594 114 121
НСРоб 62 62 Крепыш - -
Контроль 540 540 100 100
Клубни 0,25нМ 555 575 103 106
2,5нМ 594 605 110 112
25нМ 575 681 106 126
Растения 0,25нМ 565 619 105 115
2,5нМ 597 667 111 124
25нМ 579 632 107 117
Клубни+ 0,25нМ 607 610 112 113
растения 2,5нМ 663 681 124 126
25нМ 613 668 114 124
НСРоб 56 62 - -
усиление роста и развития картофеля относительно контрольного варианта. Увеличение высоты, числа стеблей и площади листьев составляло в зависимости от сорта 0,7...3,9 см, 0,2...1,4 шт. и 0,06...0,26 м2/куст соответственно [11].
Статистически достоверная прибавка урожая в этом случае изменялась от 28 % для сорта Никулинский до 38.40 % для сортов Жуковский ранний, Крепыш и Голубизна. Одновременно число клубней семенной фракции размером 30.60 мм возрастало на 26.49 % при увеличении общего количества клубней в пределах 11.26 % (табл. 1).
В благоприятных для выращивания картофеля метеорологических условиях вегетационного периода 2008 г. при значительном ослаблении стрессового влияния со стороны внешних факторов, дестабилизирующих баланс АФК в клетках растений, наибольшие достоверные прибавки урожая зафиксированы при использовании препарата Бк01 в меньшей, по сравнению с предыдущим годом, концентрации
- 2,5 нМ [5].
Для сорта Жуковский ранний прибавка в этом случае при обработке клубней перед посадкой составила 167 г/куст, при опрыскивании вегетирующих растений - 136 г/куст и в варианте с сочетанием приемов - 142 г/куст. Урожайность сорта Крепыш в вариантах с использованием предпосадочной обработки клубней увеличилась на 23.25 % (табл. 2).
Продуктивность растений при обработках растворами препарата Бк03 практически не отличалась от контроля, несмотря на то, что молекулы
его действующего вещества проникают через биологические мембраны, чем у Бк01 [16]. В то же время антиоксидантная активность Бк01 носит многоразовый характер и на порядок превосходит величину этого показателя у с Бк03 [13], что, по-видимому, служит решающим фактором воздействия для культуры картофеля.
В условиях 2009 г. при выращивании опытного материала с наложением вариантов наибольшие прибавки отмечены при обработках клубней перед посадкой раствором Бк01 в концентрации 25 нМ и при опрыскивании растений - в концентрации 2,5 нМ. Для сорта Жуковский ранний они составили соответственно 36 и 25 %, а для сорта Крепыш - 26 и 24.26 % (табл. 3).
Важно, что повышенная по отношению к контролю урожайность картофеля при обработках Бк01 проявлялась также и в последействии в следующем сезоне, что свидетельствует о сохранении высокой энергии роста и продуктивного статуса растений независимо от внешних стрессовых воздействий (см. табл. 1, 3).
Выводы. Применение геропротекторов нового поколения в наноконцентрациях обеспечивает стабилизацию процесса формирования урожая картофеля при различных условиях выращивания. Наиболее заметно их воздействие проявляется в неблагоприятных стрессовых ситуациях. При обработках раствором препарата Бк01 семенных клубней в концентрации 25 нМ и вегетирующих посадок - в концентрации 2,5 нМ получены прибавки урожая на уровне 24.40 %
Литература.
1. Агол В.И. Взаимодействие вируса и клетки. Биосинтез вирусов. В кн.: Основы биологии вирусов. /под ред. В.И.Товарницко-го. - М.: Наука, 1966. - с.177-290.
2. Дементьева М.И. Фитопатология. - М.: Колос, 1970. - 464 с.
3. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). - 5-е изд., доп. и перераб. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
4. Кольтовер В.К. Свободнорадикальная теория старения: современное состояние и перспективы. // Успехи геронтологии. -1998. - вып. 2. - с. 37-42.
5. Кравченко Д.В., Усков А.И., Галушка П.А. Возможности применения ионов Скулачева для регуляции продуктивности картофеля. / Материалы международной научно-метод. конф. «Методы изучения продукционного процесса растений и фитоценозов», 17-19 июня 2009 г. - Нальчик, 2009. - с.106-109.
6. Метлицкий Л.В., Салькова Е.Г. Биохимическая природа старения растительных тканей (на примере сочных плодов). В кн.: Биохимия иммунитета, покоя, старения растений. /Л.В.Метлицкий, О.Л.Озерецковская, Н.П.Кораблева и др. - М.: Наука, 1984. -с.181-206.
7. Методика исследований по защите картофеля от болезней, вредителей, сорняков и иммунитету. /А.С.Воловик, Л.Н.Трофи-мец, А.Б.Долягин, В.М.Глез. - М.: ВНИИКХ, Россельхозакадемия, 1995. - 106 с.
8. Методика исследований по культуре картофеля. / Н.А.Андрюшина, Н.С.Бацанов, Л.В.Будина и др. - М.: НИИКХ, ВАСХ-НИЛ,1967. - 263 с.
9. Писарев Б.А., Трофимец Л.Н. Семеноводство картофеля. - М.: Россельхозиздат, 1976. - 183 с.
10. Сердюков А.Е., Писарев Б.А, Старцева Л.И. Семеноводство картофеля. - М.: Колос, 1984. - 160 с.
11. Усков А.И., Кравченко Д.В., Замятнин А.А. мл. Влияние предпосадочной обработки семенных клубней препаратом SkQ1 в питомниках оригинального семеноводства на рост и развитие растений, величину и структуру урожая сортов картофеля с различной длиной вегетационного периода. В кн.: Картофелеводство: Сб.науч.тр./РУП «Науч. практ. центр НАН Беларуси по картофелеводству и плодоовощеводству». - Минск, 2008. - т.15. - с.73-81.
12. Усков А.И. Воспроизводство оздоровленного исходного материала для семеноводства картофеля: 3.Получение исходных растений. // Достижения науки и техники АПК. - 2009. - № 12. - с. 17-19
13. Mitochondria-Targeted Plastoquinone Derivatives as Tools to Interrupt Execution of the Aging Program. 1. Cationic Plastoquinone Derivatives: Synthesis and in vitro Studies. / Antonenko Y.N, Avetisyan A.V., Bakeeva L.E., Chernyak B.V., Chertkov V.A., Domnina L.V., Ivanova O.Yu., IzyumovD.S., Khailova L.S., Klishin S.S., Korshunova G.A., LyamzaevK.G., Muntyan M.S., Nepryakhina O.K., Pashkovskaya A.A., Pletjushkina O.Yu., Pustovidko A.V., Roginsky V.A., Rokitskaya T.I., Ruuge E.K., Saprunova V.B., Severina I.I., Simonyan R.A., SkulachevI.V., SkulachevM.V., Sumbatyan N.V., Sviryaeva I.V., Tashlitsky V.N., Vassiliev J.M., Vyssokikh M.Yu., L.S. Yaguzhinsky L.S., Zamyatnin A.A. Jr., and V.P Skulachev. // Biochemistry (Moscow), 2008. - v.73. - №12. - p.1273-1287.
14. Harman D. Aging: A theory based on free radicals and radiation chemistry. // J.Gerontol. - 1956. - V. 11. - P. 298-300.
15. Harman D. Aging: Minimizing free radical damage. // J. Anti-Aging Medicine. - 1999. - v. 2. - p. 15-36.
16. Rokitskaya T.I., Klishin S.S., Severina I.I., Skulachev V.P., Antonenko Yu.N. Kinetic analysis of permeation of mitochondria-targeted antioxidantsacross bilayer lipid membranes. // J. Membr. Biol. - 2008. - 224. - p. 9-19.
17. Skulachev V.P. The programmed death phenomena, aging and the Samurai low of biology. // Exp. Gerontol. - 2001. - v.36, №7. -
p.995-1024.
REPRODUCTION OF MATERIAL FOR SEED POTATO PRODUCTION: 4. USING OF GEROPROTECTORS A.I.Uskov
Summary. Potato plants yielding under stress situations was stabilized by using of new generation geroprotectors. Yield addition about 25% was supplied by SkQ1 preparation treatment of seed tubers before planting (25 nM) and potato plants during vegetation (2,5 nM).
Key words: degeneration, active forms of oxygen (AFO), Skulachev ions
УДК 631.811.98
ВЛИЯНИЕ БИGСТИМУЛЯТGРGВ НА МGРФGЛGГИЧЕСКИЕ УКАЗАТЕЛИ И УРGЖAЙHGСТЬ ЛЬНАДОЛГУНЦА
С.Л. БЕЛОПУХОВ, доктор сельскохозяйственных наук, зав. кафедрой
А.Ф. САФОНОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, профессор
И.И. ДМИТРЕВСКАЯ, ассистент РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева E-mail: [email protected]
Резюме. Изучено влияние обработки льна-долгун-ца сорта Алексим в фазу елочки биостимуляторами Эпин-Экстра, Вэрва и Карвитол на урожайность льносоломы и льносемян. В условиях длительного полевого стационарного опыта ТСХА в бессменном посеве и севообороте показано положительное воздействие биостимуляторов на урожай льносоломы (на 2...5 ц/га) и льносемян (на 1...3 ц/га). Ключевые слова: лен-долгунец, биостимулятор, регулятор роста растений, Вэрва, Эпин-экстра, Кар-витол, урожайность
Известно, что в бессменных посевах льна-дол-гунца растения в значительной степени поражаются вредителями и болезнями. Выращивание льна в севообороте способствует увеличению продуктивности посевов, особенно при внесении полного комплекса минеральных удобрений [1,2].
Цель наших исследований - состояла в оценке эффективности действия новых биостимуляторов при выращивании льна в бессменном посеве и в севообороте. При этом бессменный посев мы рассматривали как уникальный провокационный фон для изучения возможности возделывания культуры в коротких севооборотах [3,4].
Условия, материалы и методы. Полевые испытания проводили в длительном (более 95 лет) полевом стационарном опыте РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева в 2004-2005 гг. Опытное поле под лен-долгунец площадью 0,3 га разделено на два участка по 0,15 га каждый. На одном из них культуру выращивают бессменно, на другом - в севообороте. Предшественник льна в севообороте клевер. Оба участка разделены на делянки, на каждой из которых ежегодно вносят удобрения по определенной схеме. Почва дерновая средне- и слабоподзолистая, старопахотная, среднесуглинистая. Согласно результатам агрохимического обследования она имеет сле-
дующие свойства: рН 5,2; углерод (С) гумуса 1,03 %; азот (Ы-общий) 0,079 %; С/Ы 13,0; Р205 (подвижный)
52,01 мг/100 г; К2О (обменный) 16,0 мг/100 г; сумма обменных оснований 9,7 мг-экв/100 г [1]. Исследования проводили на делянках без удобрений и с полным комплексом минеральных удобрений (ЫРК), с известкованием и без (нулевой уровень), площадки по 1 м2 в 4-х кратной повторности. Агротехнические мероприятия состояли из основной подготовки почвы после уборки предшественника с внесением
см
а)
см
Дни после обработки
б)
Дни после обработки
Рис. 1. Динамика изменения общей длины стебля льна при обработке биостимуляторами: а) в бессменном посеве без удобрений и без известкования, б) в севообороте с полным комплексом удобрений (ЫРК) и известкованием; - контроль; - - - эпин-экстра; - карвитол;-* - - вэрва.
