Сохранение физиологических признаков в потомстве у популяций сортов яровой пшеницы

L Азовский М.Г., Паутова В.Н., Тимофеева С.С. К распространению Elodea Canadensis Mich в оз. Байкал // Проблемы экологии Прибайкалья,- Иркутск: Изд-во Иркутского ун-та, 1982. Т.2. С.63-64.

• 2.    Базарова Б.Б., Пронин Н.М. Биологическое загрязнение водных экосистем северной Евразии «водяной чумой» // Использование и охрана природных ресурсов в России. 2006. Ns 4. С.88-92.

• 3.    Базарова Б.Б., Пронин Н.М. Элодея канадская в Чивыркуйском заливе озера Байкал // География и природные ресурсы, 2006. № I. С.59-62.

• 4.    Биологические инвазии в водных и наземных экосистемах. М.: КМК, 2004. 436 с

• 5.    Майстренко С.Г., Неронов Ю.В. Элодея канадская в бассейне оз. Байкал: распространение и последствия вселения// Американо-российский симпозиум по инвазионным видам. 27-30 августа. Борок-Ярослав ль, 2001 .С. 127-132.

• 6.    Майстренко С.Г., Неронов Ю.В. Незваная гостья Байкала//Мир Байкала. 2004. Ns 3-4. С. 80-81.

СВ. Половинкина, В.В. Парыгин, И.Э. Илли г.Иркутск

Сохранение физиологических признаков в потомстве у популяций сортов яровой пшеницы

The sorts of the spring wheat Tulunskaya 12 and Angara 86 were divided into populations, at which were determined such factors as seedling, energy of the germination, number of embryonic roots and productivity of the plants. It is shown that these factors beside chosen population are conserved in posterity that is indicative of their genetic stability.

Среди культурных злаков яровая пшеница является доминирующей культурой в производстве зерна. В Предбайкалье в общей площади посевов она занимает около 45 %, а среди зерновых и зернобобовых культур - около

60 % (Илли, 1989). В данном регионе эта культура интродуцирована усилиями селекционеров Сибири. В этой связи здесь сортовое многообразие яровой пшеницы-является результатом длительного процесса адаптации ее к природно-климатическим особенностям региона, среди которых доминирующими являются короткий вегетационный период, дефицит почвенной влажности в весенний и раннелетний период и дефицит тепла в период формирования семян. Показано (Илли, 1989), что хроническое воздействие недостатка тепла в период формирования зерновки яровой пшеницы в Предбайкалье приводит к нарушению пространственной организации роста и развития зародыша и диспропорции в накоплении запасов веществ в эндосперме, что существенно снижает биологический потенциал продуктивности растений (Илли, 1989). Предполагается (Илли и др., 1999), что упомянутый негативный феномен может передаваться по наследству и закрепляться в потомстве. Вероятнее всего, что закрепление упомянутых признаков происходит не у всех особей сорта, а лишь у особей отдельных популяций. Остальная часть популяций адаптирована к этим условиям и в этом случае активность физиологических процессов у нее происходит на уровне, наблюдаемом при оптимальных условиях температуры. Такие популяции, по нашему мнению, могут быть весьма перспективными с целью использования их в селекционной работе для выведения сортов с высокой продукционной способностью в условиях Предбайкалья. В этой связи, нами был. разработан метод разделения сорта на популяции (Илли и др., 2006). Основной целью предлагаемой работы было изучение возможности сохранения у популяций приобретенных признаков в потомстве.

В качестве объектов исследования нами были использованы популяции сортов Тулунская 12 и Ангара 86, районированных в Предбайкалье. Для получения популяций вышеперечисленных сортов нами был использован метод, позволяющий разделить сорт на популяции с учетом их водопоглотительной способности (Илли и др., 2006). Они отличаются между собой по целому ряду показателей, в частности, по соотношению количества высоко- и низкомолекулярных белков глиадинов (Половинкина, Парыгин, Илли, 2004), характеризующих качество семян и качество клейковины (Илли и др., 1998), а также по соотношению степени развития морфоло- гических структур зародыша, что характеризует засухоустойчивость и продуктивность особей этих популяций (Илли, 1999),

Использование данного метода разделения сорта на популяции позволило нам получить кривую разделения для каждого из исследуемых сортов.              ■

Максимальное количество особей сорта Тулунская 12 приходилось на первую популяцию и составляло у данного сорта 45,5%. Во второй популяции число особей было также весьма значительным и составляло - 40%.

Анализируя полученные данные становится очевидно, что у сорта Тулунская 12 первые две популяции являлись доминирующими, составляя основную часть от общего числа особей (около 85,5%). Остальные популяции по количеству особей различались между собой незначительно. В результате разделения сорта Ангара 86 первая популяция составляла около 44% от общего числа особей, вторая 21%, третья 9%. Остальные популяции составляли от 5 до 1 %.

Таким образом, метод позволил нам разделить сорта на популяции, среди которых были выделены как самые массовые, так и самые немногочисленные.                            ,

В следующей серии исследований мы предприняли попытку определить у популяций физиологические качества семян по их ростовым процессам при прорастании.

Для определения качества семян немаловажным фактором является энергия прорастания семян. Динамика прорастания сорта Тулунская 12 представлена на рисунке 1. Для исследования были взяты первые четыре популяции, так как они являлись самыми массовыми и сортоспецифичными.

Рис. 1. Динамика прорастания семян исследуемых популяций сорта Тулунская 12, где: а-первая популяция, 6 - вторая популяция, в-третья популяция, г-четвертая популяция; 80, 85, 90... 100-■                                      количество проростков, %.

Исходя из полученных данных, можно сделать заключение, что все представленные популяции обладали высокой энергией прорастания и всхожестью. Таким образом, все исследуемые популяции являлись достаточно сильными как по всхожести, так и по энергии прорастания.

Рис 2. Динамика прорастания семян исследуемых популяций сорта Ангара 86, где: а - первая популяция, 6 - вторая популяция, в - третья популяция; 60,65, 70.. .95 - количество проростков, %.

У сорта Ангара 86 динамика прорастания несколько отличалась от сорта Тулунская 12 (рис. 2). У данного сорта были исследованы первые три популяции,

Таким образом, во всех трех исследуемых популяциях в среднем 69,3 % семян проросли быстро, что свидетельствует об их высоком физиологическом статусе. У 30,7% семян темпы прорастания были относительно низкими. Можно предположить, что физиологический стагус у них низок (Илли, 1982).

Помимо определения энергии прорастания и всхожести семян, являющихся наиболее важными, был определен дополнительный показатель, характеризующий качество семян. Таким показателем является количество корней. Количество корней у популяций сорта Тулунская 12 было практически идентично, при этом во второй и в четвертой популяциях среднее количество корней превышало на 0,3 шт остальные популяции. При этом, у сорта Ангара 86 по количеству корней выделялась третья популяция, так как у нее среднее количество корней превышало на 0,2 шт предыдущие популяции.

В данной серии исследований нам важно было определить количество корней при прорастании, так как это определяет засухоустойчивость сорта (Илли, 1989). Популяции сортов Тулунская 12 и Ангара 86 выращивали в полевых условиях в течение 2004-2005 годов с целью определения сохранения их показателей продуктивности в потомстве.

При исследовании в 2004 году нами было обнаружено достоверное отличие популяций по продуктивности растений, при этом наиболее продуктивные популяции оказались сортоспецифичными. Анализируя данные снопового анализа сорта Тулунская 12 за 2004 год можно сделать вывод о том, что при сравнении первой популяции с последующими она отличалась по таким показателям как длина стебля, длина колоса и число зерен в колосе, которые являлись максимальными, так же как и урожайность. По количеству колосков в колосе первая и последующие популяции имели схожие значения, однако, их данные по урожайности резко отличались. Что же касается массы 1000 зерен и массы зерен в колосе, то здесь также сохраняла преимущество первая популяция.

Обобщая все показатели можно сказать о том, что в данном сорте наилучшей оказалась первая популяция, обладающая самой высокой урожайностью. При этом можно выделить вторую, третью и четвертую популяции как перспективные, так как их показатели приближались к доминирующей первой популяции.

У сорта Ангара 86 в 2004 году третья популяция обладала наибольшей урожайностью (54,5 ц/га). Этот факт объясняется тем, что у данной популяции особи имели наибольшее количество колосков в колосе. Число зерен также превышало по сравнению с остальными популяциями и соответственно, и масса зерен в колосе была наибольшая (1,09 г).

При пересеве полученного семенного материала в 2005 году мы получили аналогичную картину сортоспецифичности популяций лишь у сорта Тулунская 12. Сноповой анализ сорта Ангара 86 выявил несколько иные результаты. Так максимальной урожайностью обладала седьмая популяция (42,5 ц/га), однако третья популяция имела аналогичные показатели по сравнению с соседними популяциями.

Обобщая все представленные данные за два года можно сказать, что под влиянием погодных условий общая популяционная продуктивность исследуемых сортов в 2005 году была ниже. В связи с этим, используемый нами метод разделения сорта на составляющие популяции позволяет выделить популяции, значительно превосходящие исходный сорт по продуктивности, при этом погодные условия влияют лишь на общую продуктивность сорта, а сортоспеци-фичность некоторых популяций остается неизменной.

Таким образом, при исследовании двух сортов мы выделили перспективные популяции. У сорта Тулунская 12 это первая и вторая популяции, а у сорта Ангара 86 - третья и шестая. Данные популяции могут быть использованы как исходный материал в селекционном процессе с целью увеличения засухоустойчивости и стабильной продуктивности селектируемых сортов.