Оценка в полевых условиях засухоустойчивости растений земляники по увяданию и подсыханию листьев

Садовая земляника ананасная Frаgаriа x ananassa Duch. является травянистым растением с мочковатыми корнями, залегающими преимущественно в верхнем горизонте почвы (1-20 см). Этим можно объяснить неустойчивость растений к засухе. Засуха в период цветения растений и роста плодов обусловливает снижение урожайности и качества ягод, а в послеуборочный период отрицательно влияет на вегетативное размножение растений, закладку и формирование репродуктивных органов, то есть урожай будущего года (1, 2). Известно, что в Центральной Черноземной зоне европейской части России за вегетационный период растений земляники засухи повторяются до 3, а в Поволжье и на юго-западе Урала — до 5 раз и более (1-4). В связи с этим сортимент земляники в этих регионах должен быть представлен только засухоустойчивыми сортами.

Для оценки засухоустойчивости растений земляники используют лабораторные и полевые методы (5-7). Лабораторные методы более точные, но требуют специального оборудования, больших затрат времени на проведение анализов. Кроме того, образцы необходимо взвешивать строго по времени, что не позволяет проанализировать большое число гибридных сеянцев за 1 сут, а это — очень важное условие при сравнении гибридов по засухоустойчивости. При лабораторных анализах с каждого растения необходимо удалять семь и более листьев, что особенно нежелательно для молодых гибридных сеянцев земляники. Менее точные полевые глазомерные методы позволяют без ущерба для растений оценивать за единицу времени большое число особей и отбирать наиболее засухоустойчивые; однако эти методы нуждаются в усовершенствовании.

В связи с этим в задачу нашего исследования входила модификация полевого метода определения засухоустойчивости растений земляники по четырехбалльной шкале оценки подсыхания всех листьев (включая подсохшие от старости и увядшие) (6).

Описание методики . В основу предложенного нами метода положена оценка увядания и подсыхания листьев растений земляники по следующей шкале (балл): 0 — отсутствие увядших и подсохших листьев (высокая засухоустойчивость); 1 — увядание и подсыхание единичных листьев (относительная засухоустойчивость); 2 — увядание и подсыхание до 50 % листьев (недостаточная засухоустойчивость); 3 — увядание и подсыхание более 50 % листьев (отсутствие засухоустойчивости).

Перспективными по комплексу наиболее выраженных адаптивно значимых признаков, включая засухоустойчивость, считаются сеянцы, устойчивость которых составляет 0 и 1 балл; растения, характеризующиеся более высоким баллом повреждения, необходимо выбраковывать. Полевой метод позволяет оценивать растения земляники по засухоустойчивости только в период засухи, когда включаются механизмы адаптации к действию неблагоприятного фактора.

Необходимо также различать листья, подсохшие под воздействием засухи и в результате естественного отмирания при старении, которое сопровождается побурением и подсыханием одновременно всей листовой пластинки (8). При засухе же сначала наблюдается увядание, затем побурение и подсыхание листьев, которое начинается с краев и постепенно продвигается к центру листовой пластинки, причем лист в течение нескольких суток может оставаться зеленым. Эти различия может быстро и легко освоить любой исследователь, которому необходимо оценить засухоустойчивость растений в полевых условиях по приведенной четырехбалльной шкале увядания и подсыхания листьев.

На опытном участке Всероссийского НИИ генетики и селекции плодовых растений им. И.В. Мичурина (ВНИИГиСПР) проводили оценку засухоустойчивости различных видов и гибридов земляники: земляника восточная ( F . orientalis Los.), земляника мускатная ( F . moschata Duch.), земляника овальная ( F . ovalis Rydb.), земляника виргинская ( F . virginiana Duch. ssp. platypetala ), земляника ананасная ( F . x ananassa Duch.) — сорта Барли-даун, Деданка, Зенит, Золушка, Кардинал, Куйбышевская, Лакомая, Любовь Поволжья,

Праздничная, Привлекательная, Рубиновый кулон, Торпеда, Урожайная ЦГЛ, Фейерверк, Яркая), отдаленные гибриды F₁ — F . virginiana ssp. platypetala ½ F . x ananassa Duch. (сорта Привлекательная, Фейерверк, Рубиновый кулон); сложные отдаленные гибриды F_В1, F_В2, F_В3, комбинации скрещивания которых включали виды F . x ananassa Duch., F . ovalis Rydb., F . moschata Duch. и F . orientalis Los.

В 2002 году в Тамбовской области и ряде других регионов ЦентральноЧерноземной зоны России выдались две сильные и продолжительные засухи: со второй декады апреля по вторую декаду июня и с третьей декады июня до начала сентября. По данным метеорологической лаборатории Всероссийского НИИ садоводства им. И.В. Мичурина, сумма выпавших за эти периоды осадков составляла 0,6-14,0 мм, среднесуточная температура воздуха — 10,5-24,4 оС, максимальная температура поверхности почвы — 37-59 оС, средняя относительная влажность воздуха — 49-60 % (минимальная — 19-23 %); поверхность почвы на опытном участке ВНИИГиСПР сильно потрескалась, в этих условиях у растений земляники наблюдалась различная засухоустойчивость.

Предлагаемый нами способ оценки засухоустойчивости растений по приведенной выше шкале увядания и подсыхания листьев позволил за 1 сут оценить более 1 тыс. растений различных видов, сортов и гибридов земляники, в результате чего было отобрано 23 перспективных гибридных сеянца, обладающих высокой засухоустойчивостью. Выявлены доноры высокой засухоустойчивости: сеянцы двухвидовых гибридов F_В1 ¹ 51698 и ¹ 520-154, отобранные в комбинациях скрещивания соответственно {Рубиновый кулон ( F . x ananassa Duch.) x [Фестивальная ( F . x ananassa Duch.) x F . ovalis Rydb.]} и {Фейерверк ( F . x ananassa Duch.) x [Белруби ( F . x ananassa Duch.) x F . ovalis Rydb.]}, а также сеянцы трехвидового гибрида F_B2¹ 298-19-9-43 и ¹ 298-22-19-21 — /{[ F . orientalis Los. x Кавалер ( F . x ananassa Duch.)] x Миланская ( F . moschata Duch.)} x Редкоут ( F . x ananassa Duch.)/ x Зенга Зенгана ( F . x ananassa Duch.).

При насыщающих скрещиваниях перечисленных доноров с образцами земляники ананасной других сортов было получено соответственно 62,5; 48,6; 43,2 и 40,0 % высокозасухоустойчивых гибридных сеянцев. Кроме того, удалось выявить два высокозасухоустойчивых образца горно-каменистой, или овальной, земляники ( F . ovalis Rydb.), один высокозасухоустойчивый образец F . virginiana Duch. ssp. platypetala и относительно засухоустойчивые сорта земляники ананасной Любовь Поволжья, Урожайная ЦГЛ, Фейерверк, Яркая и др.

Оценка засухоустойчивости отборных сеянцев отдельных видов и сортов, которую проводили параллельно с полевыми испытаниями в лаборатории физиологии и биохимии ВНИИГиСПР по методике Мажорова с соавт. (5), подтверждает полученные нами данные.

Таким образом, экспресс-методику оценки растений земляники по засухоустойчивости в полевых условиях на основе четырехбалльной шкалы увядания и подсыхания листьев целесообразно использовать при отборе большого числа образцов за ограниченный период времени и выявлении доноров высокой засухоустойчивости.

Л И Т Е Р А Т У Р А

• 1.    Б у р м и с т р о в А.Д. Ягодные культуры. Л., 1985.

• 2.   Е ж о в Л.А. Земляника. Пермь, 1979.

• 3.   К р у г л о в а А.П. Выведение урожайных, зимостойких и засухоустойчивых сортов земляники. В

  сб.: Культура земляники в СССР. М., 1972: 217-223.

• 4.    О л ь х и н а Е.И. Результаты 30-летнего сортоизучения земляники в Саратовском Поволжье. В сб.: Культура земляники в СССР. М., 1972: 317-323.

• 5.    М а ж о р о в Е.В., Г о н ч а р о в а Э.А., Д о б р е н ь к о в а Л.Г. Методика определения засухоустойчивости земляники в условиях Северо-Запада Нечерноземной зоны РСФСР. Науч.-техн. бюл. ВИР. Л., 1990, 199: 75-77.

• 6.    Ш о к а е в а Д.Б., З у б о в А.А. Изучение засухоустойчивости земляники. В кн.: Программа и методика сор-тоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. Орел, 1999: 424-425.

• 7.    Я р к о в а К.Т. Сортоизучение земляники. В кн.: Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. Мичуринск, 1973: 222-251.

• 8.    В е р д е р о в с к а я Т.Д., Л е м а н о в а Н.Б., Н е с т е р о в Г.В. и др. Система мероприятий по закладке маточных насаждений ягодных культур и защите их от вирусных болезней. Кишинев, 1970.

Всероссийский НИИ генетики и селекции плодовых растений           Поступила в редакцию им. И.В. Мичурина, 393770, Тамбовская обл., г. Мичуринск, 10                   28 января 2003 года

ESTIMATION IN THE FIELD CONDITIONS OF DROUGHT-RESISTANCE OF STRAWBERRIES PLANTS ON WITHERING AND DRYING UP OF LEAVES

A.A. Zubov, I.V. Luk’yanchuk

S u m m a r y

The authors developed the technique for estimation of drought-resistance of strawberry plants in the field conditions based on determination (in numbers) the degree of leaves withering and drying up. It was shown that proposed technique permit without prejudice to plants fairly precisely to estimate the drought-resistance of large number of plants for short time, and also to revealed of the donors of high drought-resistance.

Новые книги

Актуальные вопросы экологической физиологии растений в XXI веке. Тез. докл. Междунар. конф. (Сыктывкар, Респ. Коми, Россия, 1-6 октября 2001 г.). Сыктывкар: Коми НЦ УрО РАН, 2001, 435 с.

В сборнике представлены материалы по проблемам экологической физиологии растений. Рассматриваются вопросы взаимодействия генотип—среда на функциональном уровне и устойчивости к экологическим факторам. Уделено внимание прогнозированию динамики трансформации растительного покрова в условиях глобального изменения климата. Обсуждаются проблемы структурно-функционального разнообразия и классификации растений, а также различные аспекты фиторемедиации, целостности организма и способности к преадаптации как принципу организации онтогенеза растений во времени. Приведены результаты изучения гормонального статуса травянистых растений разных жизненных форм во взаимосвязи с типом экологической стратегии, а также на основе экологического и эволюционного анализа основных стратегий адаптации растений к стрессам. Описаны особенности физиолого-биохимического и цитогенетического механизмов адаптации растений разных видов к условиям среды. Отражены закономерности инициации, развития и репарации холодовых повреждений теплолюбивых растений. Показано влияние загрязнения воздушной среды на физиологические процессы, происходящие у растений в период зимнего покоя. Обсуждаются возможности использования достижений экологической физиологии и генетики растений в решении актуальных задач растениеводства, интродукции и селекции. Описаны оригинальные методы и оборудование для исследования физиологических процессов, а также оперативной оценки воздействия загрязнения окружающей среды на растения.

Генетические ресурсы культурных растений. Проблемы мобилизации, инвентаризации, сохранения и изучения генофонда важнейших сельскохозяйственных культур для решения приоритетных задач селекции. Тез. докл. Междунар. науч.-практ. конф. (Санкт-Петербург, 13-16 ноября 2001 г.). СПб: ВИР, 2001, 498 с.

В сборнике представлены материалы конференции, посвященной памяти Н.И. Вавилова. Рассматриваются проблемы мобилизации, сохранения и инвентаризации генетических ресурсов растений. Изложены основы общей теории мобилизации генофонда важнейших видов культурных и дикорастущих растений. Уделено внимание возможностям криоконсервации растений. Изложена стратегия сохранения генофонда вегетативно размножаемых культур in vitro. Отмечена роль систематики культурных растений как инструмента мобилизации генетических ресурсов. Показаны перспективы компьютерных технологий для оперативного сбора и управления информацией о генетических ресурсах. Отражены структура и принципы формирования генетических коллекций растений. Обсуждаются результаты использования генофонда в селекции различных сельскохозяйственных культур.