Агрономические признаки: факторы влияния. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
Гамма-облучение семенного картофеля (SolanumtuberosumL.)
Статья научная
Картофель (Solanum tuberosum L.) — одна из основных сельскохозяйственных культур, возделываемых в России, с ежегодным объемом промышленного производства 7-8 млн т при средней урожайности 20-25 т/га. Перспективным способом повышения урожайности картофеля служит обработка семенных клубней ядерно-физическими методами. Известно, что гамма-облучение сельскохозяйственных культур в малых дозах приводит к эффекту радиационного гормезиса, который проявляется в интенсификации ростовых процессов. Однако до сих пор недостаточно изучен вопрос оптимального режима обработки семенного картофеля, обеспечивающего увеличение урожайности. В настоящей работе мы впервые установили, что предпосадочное гамма-облучение картофеля в дозе 1 Гр приводит к стимуляции прорастания клубней, ускорению прохождения фенологических фаз развития, увеличению биометрических показателей растений и, как результат, повышению общей и товарной урожайности. Наиболее эффективен этот прием для сортов, отличающихся медленным ростом и развитием на начальных стадиях. Цель работы — оценить эффективность гамма-облучения семенных клубней картофеля по показателям роста, развития и продуктивности. Полевые исследования проводили на экспериментальной базе «Коренево» ФГБНУ ФИЦ картофеля им. А.Г. Лорха (г.о. Люберцы, Московская обл.) в 2022-2024 годах. Семенной картофель (Solanum tuberosum L.) облучали в ФГБНУ ВНИИРАЭ на УНУ Гамма-установка радиационного облучения ГУР-120 (регистрационный номер 2795259). Картофель выращивали на среднеобеспеченной питательными элементами дерново-подзолистой супесчаной почве. Схема опыта включала следующие факторы: фактор А — среднеспелые сорта картофеля Гранд и Вымпел; фактор Б — доза гамма-облучения Со60, I вариант — контроль (без облучения), II — 1 Гр, III — 5 Гр, IV — 10 Гр; фактор В — срок облучения, I вариант — середина сентября (после прохождения двухнедельного лечебного периода при температуре 16-18 °С), II — в конце апреля за несколько суток перед посадкой; фактор Г — количество осадков во второй половине вегетации (со второй декады июля по вторую декаду августа включительно), I вариант — 57,5 мм (2022 год), II — 83,4 мм (2024 год), III — 135,2 мм (2023 год). Картофель высаживали в первой декаде мая (44 тыс. клубней/га, ширина междурядий — 75 см), убирали в первой декаде сентября. Биометрические показатели (высота растений, число стеблей на куст, площадь листовой поверхности) оценивали в фазу цветения, урожайность картофеля и товарность клубней — в период уборки. Влияние гамма-облучения клубней на целостность ДНК оценивали методом гель-электрофореза. Методом дисперсионного анализа установлено, что даже при контрастно различающихся метеоусловиях второй половины вегетации сила влияния фактора дозы гамма-облучения составляла 15,2 %, срока облучения — 12,0 %, их сочетания — 4,7 % (p < 0,05).Выявлено физиологическое влияние гамма-облучения в дозе 1 Гр в апреле на скорость прорастания клубней (ускорение на 3-4 сут) и увеличение продолжительности формирования урожая. У обоих изученных сортов отмечено статистически значимое (p < 0,05) увеличение числа стеблей на 0,3 шт/куст и площади листовой поверхности на 4043,6-4578,0 м2/га, а у сорта Гранд еще и товарной урожайности — на 4,21 т/га (или 18,1 %). Выявлена тенденция (p - 0,05) к увеличению высоты растений на 1,7-2,0 см, общей урожайности — на 3,29-3,90 т/га (или на 14,3-18,1 %), товарности клубней — на 2,0-3,1 процентных пункта и товарной урожайности сорта Вымпел — на 3,44 т/га (или на 16,8 %) (p = 0,075). Наиболее эффективно предпосадочное облучение в дозе 1 Гр отразилось на росте, развитии и урожайности сорта Гранд, компенсируя его отставание в развитии на начальных этапах от сорта Вымпел. Более высокие дозы (5 и 10 Гр), особенно при сентябрьском сроке обработки, на фенологических, биометрических показателях растений и урожайности обоих изученных сортов сказывались отрицательно. Физиологический эффект гамма-облучения в изученных дозах не сопровождался нарушением целостности ДНК.
Бесплатно
Статья научная
Несмотря на важное значение нута как сельскохозяйственной культуры, его выращивание часто ограничивается низкой урожайностью. Программы селекционного улучшения нута представляются перспективными, при этом изучение генетического разнообразия с помощью кластерного анализа имеет решающее значение для разработки эффективных селекционных стратегий. В этом исследовании мы оценили генетическое разнообразие 36 генотипов нута разного происхождения с использованием рандомизированного полного блочного дизайна с тремя повторениями в течение 2 лет. Всего было проанализировано 25 признаков, выявивших высокие коэффициенты вариации для урожайности зерна и большинства элементов структуры урожая, что указывает на существенную изменчивость среди изученных генотипов, особенно у односемянной стручковой формы для боковых ветвей по числу и массе зерен во вторичных стручках, массе оболочки первичных и вторичных стручков, а также у двусемянной стручковой формы для первичных и вторичных ветвей в течение обоих лет тестирования. Полученные данные свидетельствуют о более высокой генетической изменчивости для этих важных признаков. Признаки нута были сгруппированы в пять и шесть кластеров соответственно в первый и на второй год изучения. Эти результаты показали, что число стручков и зерен, а также их компоненты — это основные факторы, влияющие на урожайность нута. Дендрограммы, построенные для изучения структуры генотипов нута, выявили четыре различные категории в оба года, при этом наиболее благоприятным сочетанием признаков выделились генотипы № 2 (6/A2), № 4 (15/A2), № 5 (18/A2) и № 6 (2/A2). Анализ стабильности с использованием экологического коэффициента вариации (ECV) выявил категорию C в первый год и категорию D на второй год как наиболее стабильные группы, подчеркивая влияние специфических для каждого года условий окружающей среды. Кроме того, на основании значений ECV генотипы № 1 (8/A2), № 2 (6/A2), № 3 (13/A2), № 4 (15/A2) и № 12 (7/A1) определены как сочетающие превосходные показатели с высокой стабильностью по нескольким признакам. Некоторые из этих генотипов, в частности № 2 (6/A2) и № 4 (15/A2), по большинству признаков последовательно демонстрировали высокую продуктивность и стабильную урожайность зерна, что делает их перспективными кандидатами для дальнейшей селекции, испытаний в различных условиях произрастания и потенциального выпуска новых сортов.
Бесплатно
