Влияние температурного режима на проявление стерильности у ЦМС-линии перца сладкого

Автор: Шумилова Е.В., Королёва С.В.

Журнал: Овощи России @vegetables

Рубрика: Селекция, семеноводство и биотехнология растений

Статья в выпуске: 5 (85), 2025 года.

Бесплатный доступ

Актуальность. С течением лет наблюдается тенденция роста производства товарных плодов сладкого перца на территории России, как в защищенном, так и открытом грунте. Однако отечественное семеноводство на сегодняшний день не производит достаточное количество качественных гибридных семян перца сладкого. Использование в семеноводстве гибридов F1 цитоплазматической мужской стерильности и ведение гибридизации в условиях защищенного грунта позволяет повысить рентабельность производства и произвести качественный семенной материал. Существует проблема при работе с некоторыми ЦМС – линиями: под влиянием слабо контролируемых факторов среды (в частности, ночной температуры) такие линии могут образовывать фертильные цветки, самоопыляться и производить потомство с нестандартной гибридностью, тем самым снижая гетерозисный потенциал гибридного поколения. Цель исследования. Изучить влияние ночной температуры на проявление стерильности у нестабильной по этому признаку ЦМС – линии перца сладкого. Материалы и методы. Опыт проводился в 2024-2025 годах на базе отдела овощеводства и лаборатории биотехнологий и молекулярной биологии ФГБНУ «ФНЦ риса» в условиях камеры искусственного климата с разделением исследуемого материала на два варианта опыта: 1 – ночная температура менее 18oС, 2 – ночная температура более 18oС. Материал исследования – подверженная влиянию температурного фактора ЦМС – линия ms Янт 85. В опыте проводили следующие учеты и наблюдения: измерение длины бутонов по порядкам ветвления в мм с фиксацией стадии развития бутона; визуальная оценка стерильности и фертильности цветков по порядкам ветвления; микроскопический анализ стерильных и фертильных цветков; по мере образования и созревания плодов подсчитывалось количество завязавшихся семян. Результаты. Проведенное исследование выявило тенденцию проявления стерильности и фертильности на подверженной влиянию температурного фактора ЦМС – линии. Так, ночная температура менее 18oС в первом варианте опыта, которая сохранялась на протяжении всего цветения по ярусам вплоть до шестого порядка, повлияла на образование фертильных цветков, с последующим образованием плодов на части исследуемых растений. Во втором варианте опыта установленная ночная температура более 18оС повлияла на образование, в основном, стерильных цветков.

Еще

Перец сладкий, гибрид первого поколения, семеноводство, цитоплазматическая мужская стерильность, температурный фактор, стерильность, фертильность, камера искусственного климата

Короткий адрес: https://sciup.org/140312669

IDR: 140312669   |   УДК: 635.649:631.527.56   |   DOI: 10.18619/2072-9146-2025-5-13-20

Текст научной статьи Влияние температурного режима на проявление стерильности у ЦМС-линии перца сладкого

Оригинальная статья / Original article

И з года в год производство товарных плодов перца сладкого ( Capsicum annuum L.) на территории России увеличивается. Статистика говорит о возрастающем интересе производителя к этой культуре: питательная ценность, витаминный состав, характерный вкус, разнообразие биотипов и сортовых вариации по форме и окраске плода, - эти, и не только, характеристики делают перец сладкий интересной товарной культурой, которая занимает свою нишу на рынке [1-3].

Сегодня производители товарных плодов предпочитают возделывать гетерозисные гибриды, раскрытие генетического потенциала которых даёт заметный экономический эффект при выращивании и реализации продукта: раннеспелость, ранняя и дружная отдача урожая, устойчивость к биотическим и абиотическим факторам среды [4-6].

В Государственном реестре селекционных достижений зарегистрировано 458 наименований гибридов первого поколения перца сладкого, которые классифицируются по срокам созревания, условиям выращивания, форме плода и регионам возделывания. Диапазон существующих достижений позволяет удовлетворить потребности, как производителей, так и потребителей товарных плодов [7].

Однако существует проблема обеспечения производителя достаточным объёмом качественных гибридных семян перца сладкого. На территории России нет специализированных семеноводческих хозяйств овощных культур, а то количество семян, которое производится оригинаторами – настолько мало, что даже не учитывается статистикой. Семена импортной селекции отличаются своей дороговизной и затраты на них составляют существенную долю расходов на возделывание перца сладкого [8].

Гибридное семеноводство перца сладкого достаточно трудоемкое дело, так как большая часть манипуляций производится вручную. Если мы говорим о семеноводстве на фертильной основе, то обязательная к выполнению процедура – кастрация (удаление фертильных тычинок), – во-первых, это манипуляция крайне утомительна, а, во-вторых, требует сноровки и бережного отношения к цветку, так как повреждение пестика сведет на нет всю проводимую перед этим работу; так же не исключено самоопыление материнской линии и снижение гиб-ридности потомства.

Если мы говорим о семеноводстве на стерильной основе, то здесь существует ряд подходов: использование линий с ex-мутацией, ЯЦМС и ЦМС. Каждая основа имеет свои плюсы и минусы [9-11].

Ведение семеноводства гибридов первого поколения перца сладкого на базе материнских линий с ЦМС даёт ряд экономических и практических преимуществ [12]. Но существует главная проблема, которая беспокоит селекционеров, работающих с ЦМС, – нестабильное проявление стерильности на некото- рых материнских линиях в течение вегетации. Проявление фертильности на ЦМС – линиях создает риск снижения гиб-ридности потомства и появление в гибридном поколении растении, полученных от самоопыления материнского компонента гибридизации. Такие линии чувствительны к температурным условиям (ночная температура) возделывания. Под влиянием низких ночных температур (менее 18oС) они образуют фертильных цветки. Мировая практика селекционного процесса исключает такие линии из работы, если не удается методами отборов и повторяющихся беккроссов стабилизировать проявление стерильности. Такой подход ведет к браковке ценного по ОКС и СКС генетического материала, так как с экономической точки зрения не целесообразно его использование в массовом гибридном семеноводстве.

Однако существуют некоторые подходы при работе с нестабильной стерильностью, при этом, решающий фактор стабилизации – температурный фактор. Рядом авторов установлено, что ночные температуры менее 17oС оказывают влияние на проявление стерильности у ЦМС – линий перца сладкого, кроме этого, использование в схеме размножение материнских линий закрепителей стерильности приводит к накоплению QTL-генов, которые играют роль в частичном завязывании семян, в том числе под влиянием пониженных ночных температур [13]. Если в скрещивании задействован стабильный материнский компонент с ЦМС, то без учета температурных условий можно не сомневаться в степени гибридности потомства от такой линии. Напротив, работа с нестабильным проявлением ЦМС, подверженной влиянию среды и действию генов-модификаторов, требует строгого соблюдения температурных условий скрещивания, иначе будет получено потомство, которое не соответствует принятому стандарту: гибрид-ность 98 % и более [14]. Так, исследование, проведенное в камере искусственного климата в 2020 году, выявило, что высокие температуры в световую фазу (26…28oС) и низкие температуры в темновую фазу (14…16oС) повлияли на периодичность формирования стерильных и фертильных цветков на линии с нестабильной ЦМС. Пересадка растений в весеннюю теплицу и наблюдения до второй декады июня показало, что соотношение фертильных и стерильных цветков на линии с нестабильной ЦМС увеличилось в сторону стерильных, что, предположительно, связанно с высокими ночными температурами в теплице: от 19 до 22oС [15].

Так же интерес представляют опыты, связанные с изучением гибридности потомства, которое получено от скрещиваний на различных порядках ветвления семенного куста линии с нестабильным проявлением стерильности. При стандартных сроках посадки опытных растений в весеннюю пленочную теплицу были получены такие данные: наибольший показатель гибридности получен с четвертого порядка ветвления материнской линии – 100 %, наименьший показатель гибридности

Таблица 1. Стадии развития цветка перца сладкого, связанные с развитием микроспор, длиной бутона и днями до цветения (при температуре 25/21oС)

Table 1. Stages of sweet pepper flower development related to microspore development, bud length and days before flowering (at a temperature of 25/21oС)

Стадия развития бутона

Длина                                                                     Дни

тадии бумтомна,                             микроспорогенеза                               цведтеония

1

Менее 2,5                       Премейотическая, различные фазы мейоза                            14-17

2

3,0-4,0                            Образование и растворение тетрад                                9-13

3

4,5-6,5                               Молодая свободная микроспора                                    6-8

4

7,0-8,0                       Созревание микроспоры, утолщение оболочки                            3-5

5

8,5-11,0                  Митоз пыльцевых зерен, оболочка утолщенная, темная                        1-2

получен от материнских растений, цветки которых не нормировались при скрещивании – 69 %; при этом, уровень гибрид-ности на первом, втором и третьем порядках составлял 91,0 %, 96,2 %, 93 %, соответственно, что ниже принятого стандарта – 98,0 % [16]. Таким образом, наблюдается тенденция увеличения гибридности потомства в связи с повышением средней суточной температуры и качественным вкладом ночных температур (более 18-19oС) во время гибридизации.

В связи с приведенными выше наблюдениями важно понять существенность влияния ночных температур на конкретные ЦМС – линии, а так же выявить стадии развития бутонов перца сладкого, чувствительные к данному фактору.

В литературе выделяют пять стадий развития цветка перца сладкого, причем, достоверно известно, что длина бутона тесно связана с фазами развития микроспор (см. табл. 1) [17].

В приведенном исследовании установлено, что в контролируемых условиях завязывание плодов на опытных сортах перца сладкого снижалось, когда цветки были подвержены влиянию высоких дневной и ночной температуры (34/ 21 оС) на стадиях 1 и 4-5 (мейоз и позднее развитие цветка, соответственно).

Интерес представляет чувствительность первой стадии развития цветка, в тот период, когда функционально тапетум обеспечивает питание и доставку спорополленина, который участвует в образовании экзины пыльцы после растворения тетрад. Важно отметить, что мужская стерильность на функциональном уровне ассоциирована с неисправностью тапетума.

Таким образом, возможно за счет генетически обусловленной мужской стерильности и контроля внешних условий (в частности, ночной температуры) стабилизировать стерильность у подверженных влиянию температуры ЦМС –линий.

В связи с вышеизложенными данными, цель исследования – изучить влияние температурных условий на проявление стерильности у нестабильной по этому признаку ЦМС - линии перца сладкого.

Материалы и методика проведения исследований

Опыт проводили в 2024-2025 годах на базе отдела овощеводства и лаборатории биотехнологий и молекулярной биологии ФГБНУ «ФНЦ риса» в условиях камеры искусственного климата (рис. 1) с разделением исследуемого материала на два варианта опыта: 1 – ночная температура менее 18oС, 2 – ночная температура более 18oС.

Семена исследуемого материала перца сладкого (ms Янт 85) предварительно замачивали в 1 % растворе перманганата калия и прогревали при температуре 40oС в течение 3 часов. Обработанные таким образом семена оставляли при температуре 22-24oС до момента наклевывания единичных семян. Посев проклюнувшихся семян проводился 13.11.2024 в кассеты № 64 (в качестве субстрата использовался торфяной универсальный грунт Агробалт) с помещением в камеру искусственного климата (до момента начала опытов были установлены единые температурные условия – 25/17oС). Проводилась фиксация единичных – 18.11, и массовых – 19.11, всходов. Начиная с появления у растений 1-2 настоящих листьев, проводилась подкормка Террафлексом каждые 4-5 дней из расчета 30 г препарата на 10 л воды. Пересадка растений в горшки объёмом 5 л проводилась в фазе 4-5 листьев. В качестве субстрата использовался универсальный торфяной грунт Агробалт с добавлением гранулированного органического удобрения «Конский перегной». После пересадки растений горшки расставлялись согласно вариантам опыта по 10 растений в каждом. В опыте использовалась ЦМС – линия ms S6 в качестве стандарта стабильной стерильности.

В первом варианте опыта массовая бутоназиция отмечена 08.01, массовое цветение – 10.01; во втором варианте опыта: массовая бутонизация – 09.01, массовое цветение – 12.01. Цветки с нулевого порядка семенного куста удалялись. В период вегетации линии проводилась двукратная листовая подкормка препаратом Спарк-Виридов из расчета 60 мл препарата на 10 л воды. Пятнадцатого января в камеру искусственного климата, которая предназначалась для обеспечения температурных условий второго варианта опыты, установлен кварцевый обогреватель для поддержания необходимой в опыте ночной температуры (более 18oС).

Каждую неделю проводились следующие наблюдения и анализы: фиксация ночной и дневной температуры проводилась ежедневно; измерение длины бутонов по порядкам ветвления в мм с фиксацией стадии развития бутона; визуальная оценка стерильности и фертильности цветков по порядкам ветвления (рис. 2); микроскопический анализ стерильных и фертильных цветков. Подготовка к микроскопическому анализу проводилась следующим образом: за сутки до манипуляции брали исследуемый материал, зафиксировав порядок ветвления и стадию развития цветка. Изъятый материал помещался в холодильную камеру на сутки, температура содержания – 4-6oС. Микроскопический анализ проводился согласно рекомен-

Рис. 1. Вегетирующие растения ЦМС – линий перца сладкого в камере искусственного климата, 2025 год Fig. 1. Vegetative plants of sweet pepper CMS lines in an artificial climate chamber, 2025

Рис. 2. Стерильный (слева) и фертильный (справа) цветки нестабильной ЦМС – линии перца сладкого, 2025 год Fig. 2. Sterile (left) and fertile (right) flowers of the unstable CMS line of sweet pepper, 2025

дациям: методами йодного и ацитокарминового окрашивания при помощи микроскопа [18]. В поле зрения микроскопа детектировали количество пыльцы, цвет, форму и выполненность окрашенного материала. Таким образом, фиксировали факт стерильности или фертильности исследуемой пыльцы. По мере образования и созревания плодов подсчитывалось количество завязавшихся семян. Отбор материала и микроскопический анализ осуществлялся до шестого порядка ветвления ЦМС – линии.

Результаты исследований и их обсуждение

Исследование чувствительности ЦМС - линий к температурным условиям выращивания обусловлено дестабилизацией стерильности в течение вегетации под влиянием низких (менее 18oС) ночных температур. Следствие влияния данного фактора – появление фертильных цветков и снижение гибридности потомства из-за самоопыления материнского компонента скрещивания. Данные о максимальных и минимальных температурах в опыте представлены на рис. 3.

Инициация и развитие одиночных цветков перца сладкого на ярусе происходит не единовременно, в связи с этим, в зависимости от разных ночных температур, влияющих на конкретный цветок (1 фазу развития), в процессе цветения всего порядка, происходит дифференциация яруса по качеству стерильности. Подобная динамика проявления стерильности и фертильности наблюдалась в двух вариантах опыта, если установленная температура опыта выходила за пределы допустимого для конкретного варианта.

Из данных рис. 1 видно, что температурные условия в 1м варианте опыта можно охарактеризовать так: средняя максимальная температура – 25,9oС (диапазон максимальной температуры: 23.0-28,3oС); средняя минимальная (ночная) температура – 16,8oС (диапазон ночной температуры: 14,5-19,2oС).

Характер температурных условий 2-го варианта опыта: средняя максимальная температура – 28,1oС (диапазон максимальной температуры: 23,0 – 31,0oС), средняя минимальная (ночная) температура – 20,1oС (диапазон ночной температуры: 16,9 – 22,3oС).

Таким образом, как в 1-м, так и во 2-м, вариантах в отдельные периоды отмечались небольшие отклонения минимальных ночных температур от критической (18oС), влияющей на стабильность стерильности. Надо полагать, что это внесет некоторые погрешности в полученные результаты.

Динамика развития бутонов по вариантам опыта представлена в табл. 2 и 3. Фиксация длины бутонов проводилась со

Рис. 3. Максимальные и минимальные температурные условия выращивания лини ms Янт 85 в камере искусственного климата по вариантам опыта, 2025 год

Fig. 3. Maximum and minimum temperature conditions for growing the ms Yant 85 line in an artificial climate chamber according to experimental options, 2025

Таблица 2. Стадии развития бутонов по датам на линии ms Янт 85 (первый вариант опыта), 2025 год Table 2. Stages of bud development by date on the ms Yant 85 line (the first version of the experiment), 2025

Порядок ветвления

Даты измерения бутонов и их размеры в мм

17.01

24.01

31.01

07.02

14.02

21.02

2

1-2

2-3

2-4

3

1

2

3-4

4

1-2

2-3

3-5

5

1

1-2

2-3

2-5

6

1-3

2-4

3-4

Таблица 3. Стадии развития бутонов по датам на линии ms Янт 85 (второй вариант опыта), 2025 год Table 3. Stages of bud development by date on the ms Yant 85 line (the second version of the experiment), 2025

Порядок ветвления

Даты измерения бутонов и их размеры в мм

17.01

24.01

31.01

07.02

14.02

21.02

2

1-2

2-4

2-4

3

1-2

2

2-4

4

1-2

2-3

3-4

5

1-2

2-3

3-5

6

2

1-3

2-4

3-5

второго порядка ветвления. Показатель учитывался как основополагающий в определении ассоциированной с развитием цветка стадии микроспорогенеза, чувствительной к температурным условиям.

В двух вариантах опытов происходило синхронное развитие цветков и наступление 1-2 фаз бутонизации по порядкам ветвления: 2-й порядок – 17.02, 3-й порядок – 17.0224.02, 4-й порядок – 24.02, 5-й порядок – 24.01-31.01, 6-й порядок – 31.01. По датам фиксации стадии развития цветка видно, что на конкретном ярусе одновременно отмечались цветки, находящиеся в разных стадиях развития, что говорит о не линейном развитии цветков и важности подержания необходимой ночной температуры в течение развития цветков всего порядка. В противном случае, можно получить недостаточный процент стерильности на конкретном ярусе и снижение гибридности потомства, полученного со всего материнского куста.

Далее рассмотрим влияние температурных условий опытов на число дней от 1-2 фаз развития цветка до цветения. Данные представлены в табл. 4 и 5.

Из табл. 4, 5 следует, что температурные условия не повлиял на динамику развития бутонов, но оказали некоторое влияние на скорость формирования цветка, в частности, на 3 и 5 порядках ветвления цветки распускались на 5 и 2 дня раньше при более высоких «дневных» температурах.

Исходя из выше изложенных наблюдений, составлен рис. 4, где представлены данные о датах и температурном режиме 12 фаз развития цветка, а так же микроскопический анализ цветков на предмет их стерильности и фертильности.

Первый этап наблюдений заключался в определении дат наступления 1-2 фаз развития цветков по порядкам ветвления при определенных температурных условиях по вариантам опыта. Так, в 1-ом варианте опыта мы можем отметить следующие условия развития 1-2 фаз по порядкам: 3-й порядок –

Таблица 4. Сводная таблица 1, 2 фаз бутонизации, начала цветения по порядкам ветвления на линии ms Янт 85 (первый вариант опыта), 2025 год

Table 4. Summary table 1, 2 of the budding phase, the beginning of flowering in the order of branching on the ms Yant 85 line (the first version of the experiment), 2025

Порядок ветвления

Даты цветения

Количество дней до цветения

2

24-28.01

8-12

3

(28)31.01-04.02

(12)16-20

4

04.02-07.02

11-14

5

10.02-14.02

16-20

6

21.02

16

Таблица 5. Сводная таблица 1, 2 фаз бутонизации, начала цветения по порядкам ветвления на линии ms Янт 85 (второй вариант опыта), 2025 год

Table 5. Summary table 1, 2 of the budding phase, the beginning of flowering in the order of branching on the ms Yant 85 line (the second version of the experiment), 2025

Порядок ветвления

Даты цветения

Количество дней до цветения

2

24-27.01

8-12

3

27-31.01

11-15

4

03-07.02

10-15

5

(07)14-17.02

15-18

6

21.02

16

Микроскошпеситй лиапп стерильных и фертильных

I -2 стадии развития батонов по порядка»!

Графические обозначения

___ демаркационная пиния критической температуры

  • •    - 2-й порядок

  • -    3-й порядок.

ф -4-й порядок.

ф - 5-й порядок.

ф - 6-й порядок

Микроскопический анализ

  • -    - пыльцевых зерен нет.

+ - пыльцевые зерна занимаю! большую часть поля зрения.

+/- - то же. большая часть не жизнеспособна.

  • - /+ - пыльцевые зерна занимают меньше

половины поля зрения.

  • —    + - в поле транш едлнтгшые пыльцевые

зерна

Рис. 4. Температурный режим и даты 1-2 фаз развития цветков, микроскопический анализ цветков по порядкам ветвления на линии ms Янт 85, 2025 год

Fig. 4. Temperature regime and dates of 1-2 phases of flower development, microscopic analysis of flowers by branching orders on the ms Yant 85 line, 2025

16,3-17,6 оС (дата наступления фаз 17.01-24.01), 4-й порядок – 17,6-19.2 оС (дата наступления фаз – 24.01-31.01), 5-й порядок – 17,6-18,9oС (даты наступления фаз – 24.01-31.01), 6-й порядок – 17,9-18,9oС (даты наступления фаз 31.01 – 07.02). Некоторые слабо контролируемые факторы повлияли на температурные условия в период 1-2 фаз развития цветков на 4ом и 5-ом порядках в первом варианте опыта, когда ночная температура превышала 18oС, что обусловило проявления частичной стерильности в этих условиях.

Во 2-ом варианте опыта мы можем отметить следующие условия развития 1-2 фаз по порядкам: 3-й порядок – 19,3-21,3oС (даты наступления фаз 17.01-24.01), 4-й порядок – 19.3oС (дата наступления фаз – 24.01), 5-й порядок – 23,0oС (дата наступления фаз – 31.01), 6-й порядок – 20,3-23,0oС (даты наступления фаз 31.01 – 07.02). Некоторые слабо контролируемые факторы повлияли на температурные условия в период 1-2 фаз развития некоторых цветков на 3-ем порядке, когда ночная температура была менее 18 оС до создания соответствующих варианту условий и проведения учетов, что обусловило проявления некоторой «степени» фертильности в этих условиях.

Второй этап исследования заключался в проведении микроскопического анализа стерильных и фертильных цветков по вариантам опыта.

Для оценки стерильности и фертильности тычинок использовали микроскопический метод (см. рис. 5):

  • 1.    если пыльцевые зерна занимали больше половины поля зрения, цветок считался фертильным (графическое обозначение – «+»);

  • 2.    если пыльцевые зерна занимали больше половины поля зрения, но большая часть была нестандартная, деформированная, слипшаяся, такой цветок обозначался как «+/-»;

  • 3.    если пыльцевые зерна занимали меньше половины поля зрения, такой цветок обозначался как «-/+»;

  • 4.    если в поля зрения обнаруживались единичные пыльцевые зерна, такой цветок обозначался как «--/+»;

  • 5.    если в поле зрения не было пыльцы, такой цветок считался стерильным и обозначался как «-».

Следует обратить внимание на то, что нестабильные ЦМС – линии, в принципе, образуют отличную от фертильных линий по количеству и качеству пыльцу, – это отражается как в данных микроскопического анализа стерильных линий, так и характере завязывание плодов и семян на таких линиях, что будет видно в дальнейшем обсуждении опыта.

Проведенный анализ показал, что в 1-ом варианте опыта цветки с 3-го порядка, в основном, были фертильными, лишь пыльники некоторых цветков образовывали нестандартную пыльцу (деформированную, слипшуюся и так далее); на 4-ом порядке образовывались цветки как с фертильной (и большим количеством нестандартной) пыльцой, так и с пыльцой, которая занимала меньше половины поля зрения, несколько образцов имели единичное количество пыльцы, что, вероятно, связано с неконтролируемым повышением ночной температуры до 19,2oС в период 1-2 фаз развития некоторых цветков; стерильных цветков на данном ярусе не было; на 5-ом порядке образовались цветки, как с большим количеством нестандартной пыльцы, так и без неё, что, вероятно, обусловлено влиянием температуры более 18oС (31.01) на ранние стадии развития цветков на этом ярусе. Цветочная масса с 6-го порядка не подвергалась микроскопическому анализу, однако непосредственный визуальный анализ цветков показал, что цветки, 1-2 фазы развития которых пришлась на 31.01 (18,9oС), не образовали пыльцу, а пыльники были темно-фиолетового цветы и щуплые, при этом, цветки, 1-2 фазы развития которых пришлась на 07.02 (17,9oС), пыльцу образовали.

Во втором варианте опыта цветки с 3-го порядка имели разнокачественный состав при анализе фертильности и стерильности: так, некоторое количество цветков были фертильными, однако, большая часть исследуемого материала имела единично визуализируемую, в основном, нестандартную пыльцу, – на образование фертильных цветков повлияли неустанов-

Рис. 5. Микроскопический анализ стерильных и фертильных цветков линии ms Янт 85 Fig. 5. Microscopic analysis of sterile and fertile flowers of the ms Yant 85 line

Таблица 6. Учет обсеменности плодов на линии ms Янт 85 (первый вариант), 2025 год Table 6. Consideration of fruit seeding on the ms Yant 85 line (the first version of the experiment), 2025

№ растения

Порядок ветвления

Количество семян на плод, шт.

Характер стерильности (S – стерильность, F – фертильности, Fм – мало семян)

Я-1

3

0

S

4

До 10

Fм

Я-2

2

Много

F

Я-3

2

До 10

Fм

Я-4

2

До 30

F

3

3

S

2

20

F

Я-5

3

До 20

F

4

До 10

Fм

До 30

F

Я-6

3

До 10

Fм

Я-8

4

До 20

F

Я-10

4

До 10

Fм

ленные температуры соответствующего режима (менее 18oС). На 4-ом, 5-ом и 6-ом порядках микроскопический анализ показал полную стерильность исследуемого материала.

Таким образом, мы можем отметить тенденцию проявления стерильности и фертильности при определенных ночных температурах у ЦМС – линии: если показатели ночных температур в течение развития ярусов материнского куста менее 18oС, мы можем ожидать появление фертильных цветков; если – более 18oС, то мы ожидаем стабилизацию стерильности от порядка к порядку.

Данные об образовании плодов и количестве завязавшихся семян на линии ms Янт 85 представлены в табл. 6.

Примечательно, что в условиях второго варианта опытов (ночная температура более 18oС) не образовалось ни одного плода, что, вероятно, также связано с высокими дневными температурами и реакцией ЦМС – линии на такие «стрессовые» условия.

Рис. 6. Образование плодов на нестабильной ЦМС – линии ms Янт 85 в условия первого варианта опыта, 2025 год Fig. 6. Fruits formation on the unstable CMS line ms Yant 85 under the conditions of the first experimental variant, 2025

Условия первого варианта опытов позволили линии на некоторых порядках завязать плоды (рис. 6). Так, на 7-ми из 10-и участвующих в опыте растениях образовалось от 1 до 3 плодов. Образование плодов наблюдалось на 2-ом, 3-ем и 4ом порядках (с завершением опытов дальнейшее образование плодов на порядках выше не учитывалось). Внутри варианта выделялись генотипы по количеству завязавшихся плодов и семян: образовывались плоды как с незначительным количеством семян: от 0 до 3 штук, – такие плоды считались стерильными; так и плоды, которые вмещали в себя до 10 штук семян, – они считались «потенциально» стерильными. Плоды, которые вмещали более 10 семян, учитывались как фертильные. В результате анализа отобрано одно (№ Я-1) растение, которые было пересажено в весеннюю пленочную теплицу для дальнейшего наблюдения.

Таким образом, видно, что температурные условия опытов повлияли на фактическое образование или отсутствие плодов по вариантам и характер завязывания плодов и семян внутри первого варианта опыта.

Заключение

В исследовании, проведенном в камере искусственного климата, выявилась тенденция влияния температурного режима на проявление стерильности цветков у линий с цитоплазматической мужской стерильностью. В частности, влияние оказывают ночные температуры в течение вегетации материнского компонента. Так, ночная температура менее 18oС является причиной появление фертильных цветков, завязывания плодов и семян на ЦМС – линии, при чем, выделяются растения, в плодах которых завязалось небольшое количество семян (от 0 до 10). Напротив, ночная температура более 18oС увеличивает количество стерильных цветков на порядках ветвления, при этом, в данном варианте опыта не образовалось ни одного плода на исследуемой линии. Данное исследование представляет интерес в виду разработки семеноводческой стратегии на основе таких линий и включения их в схемы скрещиваний.

Об авторах:

Ekaterina V. Shumilova – Junior Researcher,

Svetlana V. Koroleva – Cand. Sci. (Agriculture),

Leading Researcher, Vegetable Growing Department, , SPIN-code: 2917-4467

ISSN 2618-7132 (Online) Овощи России №5 2025

[ 20 ]

Vegetable crops of Russia №5 2025 ISSN 2072-9146 (Print)