Роль интенсивности фотосинтеза и транспирации листьев в формировании продуктивности смородины черной

Одним из перспективных направлений, при создании интенсивных с высоким потенциалом продуктивности сортов черной смородины, но пока мало используемым в селекции, является целенаправленное улучшение их фотосинтетического потенциала [3]. Изучение, рядом авторов, процесса фотосинтеза на различных культурах показала, что его интенсивность зависит от многих внутренних и внешних факторов и не имеет четкой связи с продуктивностью растений [2,6]. В то^е время отмечено, что высокопродуктивные сорта зерновых культур отличаются более интенсивной работой электронно-транспортной цепи и в целом первичных реакций фотосинтеза, что позволяет увязать интенсификацию фотосинтетической активности растений с ростом уро^айности [5].

В связи свыше изло^енным нами было проведено изучение формирования продуктивности растений черной смородины в зависимости от интенсивности фотосинтеза и транспирации листьев и возмо^ности отбора генотипов в селекционном саду с высоким уровнем данных признаков. Исследования выполнены на участке первичного сортоизучения Всероссийского НИИ селекции плодовых культур совместно ЦКП «Генетические ресурсы растений и их использование» Орловского Г^У. В исследования были включены 8 перспективных генотипов смородины черной: 3808-42-135; 3029-5192; 3589-16-8; 3007-3-107; 3007-3-226; 3209-41-43; 3569-15-6; 3183-49-163.

Оценка образцов по основным хозяйственно-ценным признакам выполнялась в соответствии с «Программой и методикой сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» [8].

Оценку фотосинтетической активности образцов смородины черной проводили согласно методическим указаниям [4,7]. При этом анализ функциональной активности фотосинтетических систем растений по показателям скорости фотосинтеза листьев проводился по оригинальной методике Li-Cor на приборе Li-6400 ХТ. Полученные экспериментальные данные обработаны с помощью современных компьютерных программ с учетом методических рекомендаций анализа полевого опыта [1]. Оценка селекционных образцов смородины черной показала, что генотипический интервал варьирования интенсивности фотосинтеза составил от 0,81 µмоль/м2с у образца 3808-42-135 до 1,24 µмоль/м2с у образца 3589-16-8 (табл. 1). По интенсивности транспирации размах изменчивости у изученных образцов находился в диапазоне от 0,55 ммоль/м2с у образца 3808-42-135 до 2,58 ммоль/м2с у образца 3183-49-163. Для селекции на продуктивность наиболее ценными являются генотипы, имеющие низкий уровень интенсивности транспирации при высоком уровне интенсивности фотосинтеза. Наиболее полно этим требованиям соответствует форма 3589-16-8, имеющая при достаточно низком уровне интенсивности транспирации 1,33 ммоль/м2с достаточно высокую интенсивность фотосинтеза 1,24 µмоль/м2с.

Для оценки влияния интенсивности фотосинтеза и транспирации на продуктивность исследуемые образцы были оценены по таким компонентам продуктивности как число плодоносящих побегов, продуктивность побега и куста.

Отбор по количеству плодоносящих побегов имеет большое значение при создании высокоуро^айных сортов, поскольку основная масса современных сортов более 80% уро^ая формирует на однолетнем приросте. Размах изменчивости по этому признаку у изученных форм был в пределах от 11 (380842-135) до 26 (3183-49-163) плодоносящих побегов на куст. У основной части образцов формировалось 13-17 плодоносящих побегов на куст (табл. 2).

Продуктивность куста у исследуемых образцов черной смородины варьировала в пределах от 0,45 до 0,85 кг. При этом самый низкий уровень продуктивности 0,45 кг отмечен у формы 3589-16-8, а самый высокий – 0,85 кг у образца 3183-49-163.

Однако продуктивность куста не мо^ет в полной мере отобра^ать результативность работы фотосинтетического аппарата. Согласно методике проведения исследований для характеристики фотосинтетической деятельности растений смородины, черной целесообразней использовать продуктивность побега [8]. По этому признаку размах изменчивости составил от 31,6 до 50 г ягод на побег. В среднем этот показатель составил 45 г, при этом наиболее высокая продуктивность отмечена у образца 3007-3-226 (50,0 г), а самая низкая - у формы 3209-41-43(31,6 г).

Для установления влияния уровня интенсивности фотосинтеза и транспирации на продуктивность побегов нами была рассчитана корреляционная зависимость ме^ду этими признаками. Установлено, что продуктивность ветвей у изученных образцов сильной степени зависит от интенсивности транспирации – r = - 0,91, и в слабой от интенсивности фотосинтеза – r = 0,22.

Таблица 1. Интенсивность фотосинтеза и транспирации листьев образцов смородины черной

Таблица 2. Оценка образцов смородины черной по продуктивности

Так^е мо^но отметить, что у форм 3808-42-135, 3007-3-226, с низким уровнем интенсивности транспирации, соответственно 0,55 и 0,75 ммоль/м2с, при уровне интенсивности фотосинтеза менее 1 µмоль/м2с наблюдалась более высокая продуктивность 45,5 и 50 г на ветвь соответственно. То есть чем ни^е отношение интенсивности транспирации к интенсивности фотосинтеза, тем выше продуктивность побегов.

В то^е время у форм 3183-49-163 и 3209-41-43 с уровнем интенсивности транспирации более 2 ммоль/м2с, при уровне интенсивности фотосинтеза менее 1 µмоль/м2с, продуктивность ветвей была немногим более 30 г/побег. Однако у формы 3569-15-6, при уровне интенсивности транспирации 2,13 ммоль/м2с и интенсивности фотосинтеза менее 1,08 µмоль/м2с, продуктивность побега составила 49,4 г/побег.

Достаточно высокая продуктивность побега 45 г/побег, при самом высоком уровне интенсивности фотосинтеза 1,24 µмоль/м2с и не высоком значении уровня интенсивности транспирации 1,33 ммоль/м2с отмечена у формы 358916-8, что позволяет рассматривать ее как перспективную для селекции на данный признак.

Таким образов в результате проведенных нами исследований установлено, что образцы смородины черной характеризуются достаточно широким диапазоном варьирования по интенсивности фотосинтеза, транспирации и продуктивности ветвей.

^нализ полученных результатов не позволяет установить четких закономерностей ме^ду продуктивностью побегов и интенсивностью фотосинтеза и транспирации. Несоответствия ме^ду уровнем интенсивности фотосинтеза, транспирации и продуктивностью, вероятно, связаны с протеканием продукционных процессов в листьях и генетической особенностью изучаемых растений. Для выяснения данных закономерностей необходимы дальнейшие исследования.

Выделены перспективные генотипы для селекции на высокую интенсивность фотосинтеза 3589-16-8 и 3569-15-6 (1,24 и 1,08 µмоль/м2с, соответственно); низкой интенсивности транспирации 3808-42-135 и 3007-3-226 (0,55 и 0,75 ммоль/м2с соответственно) и высокой продуктивностью побегов 3007-3-226 и 3569-15-6. (50,0 и 49,4 г, соответственно)