Внутривидовой полиморфизм ярового ячменя ( Hordeum vulgare L.) по устойчивости к действию свинца

В условиях техногенного загрязнения фитотоксичность тяжелых металлов (ТМ) становится одним из факторов, ограничивающих урожайность и качество продукции у сельскохозяйственных культур. Важный этап в селекционных исследованиях - оценка внутривидового полиморфизма по устойчивости к действию техногенных факторов и анализ причин его формирования и поддержания. На сортах ярового ячменя Зазерский 85, Горинский и Челябинский 1 мы изучили влияние различных концентраций азотнокислого свинца Pb(NO 3) 2 (1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 мг/мл) на рост ростков и корешков у проростков. Была выбрана тестирующая концентрация ТМ для исследования внутривидового полиморфизма ярового ячменя по устойчивости к действию этого токсиканта. Работа выполнена на сортах из мировой коллекции ВИР (Всероссийский НИИ растениеводства, г. Санкт-Петербург): 100 сортов - семена репродукции 2009 года, 36 сортов - репродукции 2008 года и 24 - 2010 года. Для анализа полиморфизма ячменя по устойчивости к свинцу сорта разбивали на классы с использованием правила Старджеса. При отборе чувствительных и устойчивых к действию свинца сортов руководствовались значением коэффициента депрессии. Самым устойчивым при оценке роста корешков оказался сорт Горинский, самым чувствительным - Зазерский 85. Действие свинца привело к смещению распределения 100 сортов в сторону меньших длин ростков, однако проверка по критерию Колмогорова-Смирнова не выявила значимых различий между эмпирическими распределениями (D = 0,17 0,05 = 0,26). Обнаружено негативное влияние высоких (более 4 мг/мл) концентраций свинца на морфологические показатели проростков. Большей чувствительностью обладали корешки. Установлена достоверная стимуляция прорастания семян у некоторых сортов при действии свинца в концентрации 1-2 мг/мл (D = 0,29 > D 0,05 = 0,26). При этом сорта в первом и последнем классе различались по устойчивости к действию свинца в 2,0-4,5 раза (от полного подавления ростовых процессов до стимуляции). При анализе длины ростков, полученных из семян урожая 2008 и 2010 годов, не было выявлено достоверных отличий от контроля: соответственно D = 0,167 0,05 = 0,434 и D = 0,125 0,05 = 0,531. Также наблюдалась статистически недостоверная стимуляция прорастания семян: D = 0,306 0,05 = 0,320 и D = 0,208 0,05 = 0,392 (возможно, из-за меньшего числа изученных образцов). Воздействие свинца приводило к многочисленным изменениям морфологии корешков. На основании анализа морфологических показателей проростков выделены контрастные по устойчивости к изученному фактору сорта. Рассмотрены вероятные механизмы формирования различий в устойчивости сортов ячменя к действию тяжелых металлов.