Использование разных способов изоляции и опыления в семеноводстве константных самоопыленных линий подсолнечника

Введение . В семеноводстве константных самоопыленных линий гибридного подсолнечника для получения генетически чистых семян обычно используют индивидуальные и групповые типы изоляторов. Первые применяют для изоляции одной или двух корзинок подсолнечника, а вторые для группы растений подсолнечника. Очень важно при этом добиться таких условий, чтобы полностью исключить проникновение под изолятор чужеродной пыльцы, а также создать наиболее благоприятные условия для лучшего опыления и завязываемости семян. Если в поле при открытом цветении опыление происходит в основном с помощью пчел и другой энтомофауны, то под изоляторами эту работу приходится выполнять, как правило, вручную. Завязываемость семян в этом случае во многом зависит от способов опыления корзинок подсолнечника, находящихся под изоляторами.

Целью нашей работы было изучение завязываемости семян подсолнечника на примере самоопы-ленной константной линии ВК 678 и ее стерильного аналога при контролируемом принудительном опылении и пчелоопылении корзинок под разными типами изоляторов в сравнении с открытым цветением растений в условиях поля.

Материалы и методы . В исследовании использовали полученные под индивидуальными изоляторами семена константной самоопыленной линии подсолнечника ВК 678 и её стерильного аналога.

Для создания контрастных погодных условий для завязываемости семян посев проводили в два срока. Первый срок оптимальный – 29 апреля, второй поздний критический – 24 июня. Для накрытия двух корзинок отдельных растений подсолнечника использовали сетчатые изоляторы типа «рукава», а для защиты от нежелательного опыления группы растений применяли групповые сетчатые изоляторы. Для пошива изоляторов использовали полимерную сетку с размером отверстий 355-390 микрон (ГОСТ 4403-91).

В качестве вариантов эксперимента применяли следующие способы опыления и изоляции: для индивидуальных растений принудительное под рукавами; для группы растений принудительное и пчелоопыление под групповыми сетчатыми изоляторами. Принудительное опыление как для группы, так и индивидуальных растений, выполняли вручную путем прикосновения фертильной и стерильной корзинок друг к другу. Для опыления корзинок пчелами под полог группового изолятора устанавливали улей. В качестве контроля принимали вариант свободного опыления при открытом цветении растений подсолнечника.

Посев в поле осуществляли вручную, чередующимися рядами с расстановкой растений 70 x 35 см по схеме: АБААБА, где А – стерильный аналог линии ВК 678, Б – закрепитель стерильности.

Для вариантов принудительного опыления выбирали рендомизированно 25 пар растений (А и Б формы) и за 2-3 дня до раскрытия цветков в корзинках накрывали их рукавами.

Под групповые сетчатые изоляторы помещали все шесть рядков с учетом принятой схемы посева с растениями стерильного аналога и закрепителя стерильности. Под пологом группового изолятора на каждой линии учет завязываемости семян выполняли на 25 растениях. Для исследования использовали два групповых изолятора площадью покрытия 150 м2 каждый.

После созревания семян индивидуальный обмолот корзинок проводили вручную.

Для установления надежности защиты стерильных цветков сетчатой тканью от попадания на их рыльца нежелательной пыльцы полученные под рукавами и групповыми изоляторами семена стерильного аналога линии ВК 678 подвергали грунтовому контролю по признаку закрепления стерильности по общепринятой методике [1]. При опылении корзинок использовали пыльцу закрепителя стерильности линии ВК 678Б.

Результаты и обсуждения. В процессе исследования важно было установить, насколько надежна для защиты от нежелательного переопыления чужеродной пыльцой полимерная сетка, используемая при изготовлении изоляторов, применяемых в первичном семеноводстве константных самоопыленных линий подсолнечника.

Анализ данных грунтового контроля (табл. 1) показал, что используемая полимерная сетка обеспечила отличные результаты.

Таблица 1 – Грунтовой контроль семян стерильного аналога линии подсолнечника ВК 678

ВНИИМК, 2004-2005 гг.

Тип изолятора	Количество семян, шт.		Количество выросших растений, шт.	Количество стерильных растений
	высеянных	взошедших		шт.	%
Сетчатый рукав	100	91	90	90	100
Групповой сетчатый изолятор	300	292	291	291	100

Так, из высеянных семян, полученных как из-под сетчатых рукавов, так и групповых сетчатых изоляторов, не выросло ни одного фертильного растения. Все растения оказались стерильными. Это говорит о том, что опыление стерильных цветков линии ВК 678А произошло только пыльцой закрепителя стерильности линии ВК 678Б. Барьер из полимерной сетки от нежелательного проникновения чужеродной пыльцы под сетчатые изоляторы оказался надежным.

Полученные результаты обеспечили хороший задел для изучения влияния разных способов опыления корзинок подсолнечника под сетчатыми изоляторами на завязываемость семян. Результаты исследований представлены в таблице 2. Наибольшее число семян – 1148 шт. в среднем на одну корзинку – было получено в варианте, где в качестве опылителей под групповыми сетчатыми изоляторами использовали пчел. Даже при открытом цветении (контроль) число семян в корзинке (795 шт.) оказалось меньше, чем при контролируемом пчелоопылении под пологом групповых изоляторов. Принудительное опыление, выполненное вручную как под пологом групповых сетчатых изоляторов, так и под рукавами, обусловило значительно меньшее число выполненных семян в корзинке. Причем наименьшее их количество было при принудительном опылении корзинок под рукавами.

Таблица 2 – Влияние способов опыления на завязываемость и число семян в корзинке самоопыленной линии подсолнечника ВК 678

ВНИИМК, 2004-2005 гг.

Способ опыления	Число семян в корзинке, шт.			Завязываемость семян, %
	всего	пустых	выполненных	всего	в зависимости от контроля
Свободное опыление при открытом цветении (контроль)	795	188	607	76,4±1,6	100
Принудительное опыление вручную под рукавами	575	281	294	52,4±3,0	68,5
Принудительное опыление вручную под групповыми сетчатыми изоляторами	742	246	496	66,8±1,7	87,4
Пчелоопыление под групповыми сетчатыми изоляторами	1148	457	691	60,2±1,4	78,8

Однако если сравнивать разные способы опыления с контрольным вариантом (свободное опыление) по завязываемости семян, лучшие результаты по этому показателю (66,8 ± 1,7 %) оказались при принудительном опылении под групповыми сетчатыми изоляторами. Но при этом следует отметить преимущества пчелоопыления, при котором отпадает необходимость присутствия человека для осуществления опыления корзинок, и очевидно, что с экономической точки зрения представленный вариант оказывается наиболее выгодным, обеспечивая завязываемость семян 60,2 ± 1,4 %.

При изучении способов опыления важно также было исследовать влияние стерильной цитоплазмы на завязываемость семян при выращивании их под пологом групповых сетчатых изоляторов. Для анализа взяли способ принудительного опыления, как наиболее результативный по сравнению с контрольным вариантом. Исследования показали, что тип цитоплазмы не влияет на завязываемость семян константной само-опылённой линии (табл. 3).

Таблица 3 – Влияние способов опыления на завязываемость и количество семян линии подсолнечника ВК 678 и её стерильного аналога

ВНИИМК, 2004-2005 гг.

Способ опыления	ВК 678А				ВК 678Б
	Количество семян в корзинке, шт.			Завязы-ваемость семян, %	Количество семян в корзинке, шт.			Завязы-ваемость семян, %
	всего	выполненных	пустых		всего	выпол ненных	пустых
Свободное опыление при открытом цветении (контроль)	440	361	79	82 ± 1,3	458	371	87	81 ± 1,3
Принудительное опыление вручную под групповыми сетчатыми изоляторами	441	280	161	63 ± 1,5	363	217	146	60 ± 1,4

Достоверная разница как по количеству семян в корзинке, так и по их завязываемости наблюдалась лишь при сравнении изучаемого способа опыления с контрольным вариантом.

При размножении оригинальных семян под групповыми сетчатыми изоляторами для увеличения их выхода с единицы площади используют несколько сроков посева. При этом погодные условия, в которых происходит опыление и формирование семян, могут сильно различаться. В связи с этим были изучены способы опыления корзинок линии ВК 678 в зависимости от сроков посева семян под пологом групповых изоляторов.

Для создания контрастных условий опыта использовали оптимальный (29 апреля) и поздний (24 июня) сроки посева. Применяли принудительное ручное опыление и пчелоопыление под групповыми сетчатыми изоляторами. Контроль – свободное опыление при открытом цветении без изоляции. Анализ полученных данных показал, что в оптимальный срок посева, количество выполненных семян в корзинке приближается к контрольному варианту, но не превысило его (табл. 4). Завязываемость семян составила соответственно 69,2±1,4 % и 60,2±1,5 %. Если же контроль принять за 100 %, то тогда окажется, что при принудительном опылении в сравнении с контролем завязалось 93 %, а при пчелоопылении 81 % семян подсолнечника в среднем на корзинку.

Таблица 4 – Влияние способов опыления и сроков посева семян на их число в корзинке и завязываемость самоопыленной линии подсолнечника ВК 678

ВНИИМК, 2005-2006 гг.

Способ опыления	Срок посева	Число семян в корзинке, шт.			Завязываемость семян, %
		всего	пустых	выпол ненных	всего	в зависимости от контроля
Свободное опыление при открытом цветении (контроль)	Оптимальный 29.04	1131	288	843	74,5 ± 1,3	100
	Поздний 24.06	520	61	459	88,3 ± 1,4	100
Принудительное опыление вручную под групповыми сетчатыми изоляторами	Оптимальный 29.04	1119	345	774	69,2 ± 1,4	93
	Поздний 24.06	649	90	559	86,1 ± 1,4	98
Пчелоопыление под групповыми сетчатыми изоляторами	Оптимальный 29.04	1148	457	691	60,2 ± 1,5	81
	Поздний 24.06	630	161	469	74,4 ± 1,7	84

При позднем сроке посева число выполненных семян в корзинке по всем способам опыления было почти в 2 раза меньше, чем при оптимальном посеве. Видимо, это связано с более жесткими условиями роста и развития растений, в которые они попадают при позднем сроке посева. Однако в этом случае пустых семян в корзинке по всем способам опыления было меньше, чем при оптимальном сроке посева. Причем наименьшее их количество оказалось в контрольном варианте (61 шт.). Таким образом, завязываемость семян при позднем сроке посева была больше, чем в опыте с оптимальным посевом.

Результаты наших исследований показывают, что срок посева семян под пологом групповых сетчатых изоляторов оказывает существенное влияние как на их число в корзинке, так и на завязываемость. Чем позже

МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 1 (140), 2009

срок посева, тем меньшее число семян образуется в корзинке, независимо от способа ее опыления и степени завязываемости семян.

Выводы: 1. Использование полимерной сетки с размером отверстий 355-390 микрон для изготовления индивидуальных и групповых изоляторов, обеспечивает надежный барьер от нежелательного проникновения чужеродной пыльцы на цветущие корзинки самоопыленных линий подсолнечника при их репродуцировании.

• 2.    Использование ручного опыления и пчелоопыления при выращивании семян самоопыленных линий подсолнечника под сетчатыми изоляторами обусловливает меньший процент их завязываемости по сравнению с естественным перекрестным опылением (контроль), но позволяет иметь высокий выход выполненных семян в корзинке. Пчелоопыление позволяет получать высокий процент завязываемости семян само-опыленных линий подсолнечника без присутствия человека под пологом групповых сетчатых изоляторов.

• 3.    При сравнительном изучении линии ВК 678 и её стерильного аналога установлено отсутствие влияния фактора цитоплазмы на завязываемость и количество семян в корзинке.

• 4.    Срок посева под пологом сетчатых изоляторов оказывает существенное влияние на число закладывающихся семян в корзинке. При позднем сроке посева независимо от способа опыления формируется почти в 2 раза семян меньше, хотя завязываемость семян повышается на 14-17 %.