Содержание пигментов в листьях и прилистниках у разных по степени окультуренности сортообразцов гороха полевого

тканей вытяжкой этилового спирта и 1% соляной кислоты . Концентрацию определяли на спектрофотометре при длине волны 529 нм по методически указаниям ВИР [15].

Дисперсионный и корреляционный анализы экспериментальных данных проводили на компьютерах , применяя дисперсионный и корреляционный анализы [6].

Результаты исследований и их обсуждение

Проведенными исследованиями подтверждено , что к началу массового налива семян современные зерновые сорта гороха полевого как и посевного формируют ФП на 30 % меньше , чем более « старые ». В отдельные годы группы сортов по величине этого показателя различались в 1,8 раза ( табл . 1).

Таблица 1 – Величина фотосинтетического потенциала и содержание хлорофилла «а+b» (мг/г сухого вещества) в листочках, усиках и прилистниках у сортообразцов гороха разных периодов селекции, в среднем за 2006-2008 гг.

Сортообразец	Содержание хлорофилла а +b, мг / г СВ		ФП , м 2 сутки / расте - ние
	листочки и усики	прилистники
Пелюшки селекции 1920-1950 гг .
К -1691	9,59	9,40	1,71
Фаленская 42	8,22	7,27	1,51
среднее	8,90	8,34	1,61
Пелюшки селекции 1970-1980 гг .
Надежда	8,88	7,26	0,75
СЗМ 85	9,03	8,43	0,68
Малиновка	10,00	9,88	2,38
среднее	9,30	8,52	1,27
Пелюшки селекции 1990-2000 гг .
Зарянка	7,46	5,88	1,15
Алла ( усатый )	3,39	5,87	0,75
Наташа ( усатый )	3,40	6,92	0,69
98-393 ( усатый )	3,57	4,68	0,93
среднее	4,46	5,84	0,88
Горох посевной селекции 1990-2000 гг .
Орловчанин	5,63	5,40	1,40
Норд ( усатый )	3,92	6,42	0,82
среднее	4,78	5,91	1,11

При этом у растений существенно снижается и содержание в листьях различных пигментов. Cовременные зерновые сорта пелюшки в сравнении с менее окультуренными сортообразцами содержали хлорофилла «а+b» в листочках и усиках в среднем на 49% (см. табл. 1), а в прилистниках – на 28% меньше, в том числе за счет хлорофилла «а» – на 49 и 27%, хлорофилла «b» – на 44 и 30%.

Содержание же хлорофилла в усиках было почти в 2,5 раза меньше , чем в листочках и прилистниках .

В онтогенезе содержание хлорофилла в листьях растений всех сортообразцов гороха постепенно увеличивалось , достигая максимальных значений к фазам цветения и образования плоских бобов , а затем плавно снижалось ( рис . 1, 2).

Рисунок 1 – Динамика хлорофилла «а+b» в листочках у растений гороха, в среднем за 2006-2008 гг.

Рисунок 2 – Динамика хлорофилла «а+b» в прилистниках растений гороха, в среднем за 2006-2008 гг.

Такой характер изменчивости признака в известной степени отражает определенные адаптивные свойства культуры . При низкой инсоляции ( период вегетативного развития – май месяц ) увеличение концентрации пигментов « а » и « b » положительно сказывается на эффективности усвоения квантов света , тогда как при высокой ( июнь - июль месяцы ), наоборот , более выгодно их содержание в небольшом количестве . Так как при высокой интенсивности света даже небольшое количество хлорофилла может поглощать достаточно падающих квантов , чтобы свет оставался насыщенным , а увеличение его концентрации имеет значение только при очень низкой инсоляции [19].

Поэтому у современных сортов гороха , имеющих относительно хорошую светопропускающую способность посевов , низкое содержание хлорофилла в листьях является положительным фактором для эффективного функционирования фотосинте тического аппарата , в частности в условиях Центральных областей России , где интенсивность солнечного освещения в период вегетации растений , по нашим данным , может превышать 80 тыс . люкс .

Во многом схожие экспериментальные данные , полученные и по другим важным пигментам листьев – каротиноидам . По их содержанию в листочках и усиках « старые » сорта пелюшки превосходили современные в среднем на 66%, а по концентрации в прилистниках – на 21%.

Наибольшее количество данных пигментов отмечалось в фазу 7-8 листьев , а с началом генеративного развития растений их содержании снижалось ( рис . 3, 4).

Рисунок 3 – Динамика каротиноидов в листочках растений гороха

Рисунок 4 – Динамика каротиноидов в прилистниках растений гороха

Причем по мере развития растений снижение содержания каротиноидов у современных сортов пелюшек проходило более быстрыми темпами , чем у более « старых » сортообразцов по времени создания . В частности в период созревания бобов их содержание у пелюшек селекции 20-50- х годов было снижено на 34% в листочках и на 36% – в прилистниках , тогда как у современных сортов в среднем на 44 %, по сравнению с фазой 7-8 листьев .

По содержанию же антоциана в пазухах прилистников растений достоверных генотипических различий выявлено не было . В каждой группе сортообразцов были генотипы как с высоким , так и низким содержанием данного пигмента . В среднем на растение его образовывалось в пазухах прилистников до 33,5 мг на грамм сухого вещества .

По литературным данным , каротиноиды и антоциан могут активно участвовать не только в фотосинтезе , но и защищать хлорофилло - белковый комплекс листьев от прямого воздействия экстремальных факторов среды , способствуя большей активности и устойчивости фотосинтетического процесса растений [12, 13, 16].

Проведенные исследования показали , что в ходе селекции гороха полевого уменьшение концентрации пигментов в листьях растений сопровождается повышением их функциональной активности . Современные сорта пелюшки к началу массового налива семян ( фаза зеленой спелости нижних бобов ) по ЧПФ превосходили сорта 1920-50- х годов в среднем на 54%, а сорта гороха посевного на 11%. Максимальным значением этого показателя отличался современный усатый сорт Наташа – 9,24 г / м ² сутки .

Причем современные высокоурожайные сорта характеризовались высокой чистой продуктивностью фотосинтеза во все годы исследований , независимо от погодных условий вегетации . Очевидно , это обусловлено тем , что у их растений в агрофитоценозе создаются более благоприятные условия для фотосинтеза , вследствие повышенной устойчивости их к полеганию , лучшей инсоляции нижних листьев и обеспеченности их СО ₂.

В настоящее время созданные и внедренные в производство сорта гороха с детерминантным типом развития и усатым типом листа уже имеют относительно высокие К_хоз , ЧПФ и устойчивость растений к полеганию , ограниченный рост вегетативных органов во время налива семян , оптимальную площадь листьев и продолжительность этапов развития , применительно , в частности , к условиям Центрально - Черноземного региона России . Тем не менее , формируемая ими урожайность (3,0…4,0 т / га ) еще далека от максимально возможного (7,0…8,0 т / га ). Поэтому поиск и вовлечение в скрещивание форм гороха с высокой фотосинтетической активностью не только на уровне листьев , но и хлоропластов имеет актуальное значение и для селекции полевого гороха .

Теоретический и научно - практический журнал . Основан в 2005 году

Адрес редакции: 302019, г. Орел, ул. Генерала Родина, 69.

Сдано в набор 21.06.2010

Подписано в печать 28.06.2010 Формат 60х84/8. Бумага офсетная.

Гарнитура Таймс.

Объём 12,5 усл. печ. л. Тираж 300 экз. Издательство Орел ГАУ, 302028, г. Орел, бульвар Победы, 19.

Лицензия ЛР№021325 от 23.02.1999 г.

Ж урнал рекомендован ВАК Минобрнауки России для публикаций научных работ, отражающих основное научное содержание кандидатских и докторских диссертаций

Содерж ание номера