Зародыш и морфометрические параметры семян овощных растений семейства зонтичные как предмет селекции

Автор: Бухаров Александр Федорович

Журнал: Овощи России @vegetables

Рубрика: Селекция, семеноводство и биотехнология растений

Статья в выпуске: 2 (70), 2023 года.

Бесплатный доступ

Работа посвящена изучению статистических параметров линейных размеров семени, эндосперма и зародыша, изменчивости, корреляционным связям, проявлению этих признаков в гибридных комбинациях. Морфометрические параметры, в значительной степени определяют качество семян. Наличие недоразвитого зародыша обуславливает продолжительность периода гетеротрофного развития проростка, влияет на всхожесть, энергию, долговечность, реакцию семян на изменение условий прорастания и, в конечном счете, увеличивает межфазный период от посева до появления всходов. В статье показана высокая вариабельность этих параметров у многочисленных представителей овощных культур - представителей семейства Зонтичные, анализируются причины, их вызывающие и прогнозируется потенциальная возможность использования этой изменчивости в селекционных программах. Объектом исследований служили семена различных сортов моркови, петрушки, пастернака, сельдерея, укропа. Измерение длины семени и эндосперма проводилось с использованием штангенциркуля. Длину зародыша определяли с использованием микроскопа и видеоокуляра при увеличении х40, с помощью программы Scope Photo. Повторность опыта четырехкратная, в каждой повторности не менее 20 семян. Значения коэффициента вариации длины эндосперма и семени изменялся в пределах от 9 до 19%, в зависимости от видовых и сортовых особенностей. Вариабельность зародыша достигала 18-28%. между размером зародыша с одной стороны и длиной эндосперма (0,208-0,369) и семени (0,213-0,376) с другой отмечены слабые корреляционные связи, свидетельствующие о независимом наследовании этих параметров. Показана наследственная обусловленность изменчивости зародыша, эндосперма и семени моркови (50,8-86,5%) и пастернака (49,6-58,9%), что характеризует реальную возможность их селекционного совершенствования. В процессе изучения отдаленных гибридов моркови (родительские формы которых резко отличались по морфометрическим параметрам семян) выявлено, что F1 гибриды по этим признакам преимущественно проявляли положительное сверхдоминирование (38,1%) и доминирование (16,7%). По комплексу относительных параметров (индексов) чаще отмечено отрицательное сверхдоминирование (23,8%) и доминирование (4,8%). Результаты многолетних исследований свидетельствуют, что морфометрические параметры (длина семени, эндосперма, зародыша) и их соотношения (индексы) семян, как и любые другие биологические признаки, генетически обусловлены и зависят от видовых и сортовых особенностей. Сравнение дикорастущих и сортовых образцов моркови свидетельствует о том, что в процессе окультуривания размер зародыша претерпевал существенные изменения в сторону увеличения, даже при отсутствии целенаправленного отбора. Поэтому, при применении искусственного отбора в этом направлении, можно ожидать более значительных результатов.

Еще

Овощные зонтичные культуры, семя, эндосперм, зародыш, селекция

Короткий адрес: https://sciup.org/140297784

IDR: 140297784   |   DOI: 10.18619/2072-9146-2023-2-11-16

Список литературы Зародыш и морфометрические параметры семян овощных растений семейства зонтичные как предмет селекции

  • Томсон Д. Дух науки. М.: «Знание». 1970. 175 с.
  • Будаговский В.И. Культура слаборослых плодовых деревьев. М.: «Колос», 1976. 304 с.
  • Седов Е.Н. и др. Сорта яблони и груши. Орел: Изд-во ГНУ ВНИИСПК. 2004. 208 с.
  • Кичина В.В Принципы улучшения садовых растений. М.: ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемия. 2011. 528 с.
  • Жученко А.А. Генетика томата. Кишинев. «Штиинца». 1973. 663 с.
  • Жученко А.А. Экологическая генетика культурных растений (адаптация, рекомбиногенез, агробиоценоз). Кишинев. «Штиинца». 1980. 588 с.
  • Авдеев Ю.И. Селекция томатов. Кишинев. «Штиинца». 1982. 282 с.
  • Бухаров А.Ф., Бухаров А.Р. Интрогрессия, гетерозис и адаптогенез в селекции перца. Монография. М. 2011. 292 с.
  • Буренин В.И., Пискунова Т.М., Соколова Д.В. Генофонд для селекции раздельноплодной столовой свеклы. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2016;177(4):45-56. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2016-4-45-56.
  • Энциклопедия рода Beta. Биология, генетика и селекция свеклы. Новосибирск: «Издательство Сова», 2010. 686 с.
  • Зеленов А.Н. Культурная эволюция гороха посевного. Генетика. 1994;(30):55-66.
  • Беков Р.Х. Томат (эффективное использование генетических маркеров в практической селекции). М.: ВНИИО, 2014. 332 с.
  • Леунов В.И., Ховрин А.Н. Изменчивость признаков семенных растений моркови столовой (Daucus carota L. var. sativus Hoffm.). Инновационное обеспечение развития плодоовощного комплекса Юга России. Материалы Всероссийской научно-практической конференции п. Персиановка, Донской ГАУ. 2008. С. 55-58.
  • Старцева Л.В. Изменчивость и наследуемость признаков семенных растений моркови. Доклады ВАСХНИЛ. 1990;(12):49.
  • Старцева Л.В. Особенности изменчивости, наследования и корреляции признаков семенных растений моркови. Автореф. дисс. …. канд. с.-х. наук. М. 1993. 25 с.
  • Сычева Л.В. Селекция Моркови на урожайность и высокое содержание каротина. - Селекция и семеноводство овощных культур в Центрально-Черноземной зоне. Сб. науч. тр. М. 1985. С.51-57.
  • Сычева Л.В., Жидкова Н.И. Гетерозисные сортолинейные гибриды моркови F1 на базе линий ЦМС. Селекция и семеноводство овощных культур в Центрально-Черноземной зоне. Сб. науч. тр. М., 1985. С.64-67.
  • Бухаров А.Ф. Разнокачественность семян: теория и практика (обзор). Овощи России. 2020;(2):23-31. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2020-2-23-31.
  • Грушвицкий И.В. Роль недоразвития зародыша в эволюции цветковых растений. М.-Л.: Издательство АН СССР. 1961. 47 с.
  • Еременко Л.Л. Морфологические особенности овощных растений в связи с семенной продуктивностью. Новосибирск: Издательство Наука. 1975. 469 с.
  • Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н., Бухарова А.Р. Кинетика прорастания семян. Методы исследования и параметры. Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2017l;(2):5-19.
  • Мусаев Ф.Б.О., Прияткин Н.С., Архипов М.В., Щукина П.А., Бухаров А.Ф., Иванова М.И. Цифровая морфометрия разнокачественности семян овощных культур. Картофель и овощи. 2018;(6):35-37.
  • Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н. Морфометрия семян петрушки и сельдерея. Картофель и овощи. 2014;(5):34-36.
  • Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н., Кашнова Е.В., Касаева Г.В., Иванова М.И., Разин О.А. Экологическая и сортовая изменчивость морфометрических параметров семян моркови. Картофель и овощи. 2019;(3):37-40. https://doi.org/10.25630/PAV.2019.26.44.009.
  • Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н., Бухарова А.Р. Морфометрия в системе тестирования качества семян. М: Издательство ФГБНУ ФНЦО, 2020. 80 с.
  • Necajeva J., Ievinsh G. Seed dormancy and germination of an endangered coastal plant Eryngium maritimum (Apiaceae). Estonian Journal of Ecology. 2013;(62):150-161. https://doi.org/(doi.org/10.3176/eco.2013.2.06).
  • Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н., Иванова М.И., Бухарова А.Р., Разин О.А. Морфометрия зародыша, как элемент системы тестирования качества семян укропа. Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2018;(72):63-66. https://doi.org/10.21515/1999-1703-72-63-66.
  • Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Колос, 1985. 415 с.
  • Бухаров А.Ф., Еремина Н.А. Влияние сортового и экологического факторов на морфологические параметры семян пастернака. Агропромышленные технологии Центральной России. 2021;2(N20):47-57. https://doi.org/10.24888/2541-7835-2021-20-47-57.
  • Бухаров А.Ф., Еремина Н.А., Леунов В.И., Соколова Л.М. Морфометрические параметры семян дикорастущих форм моркови как селекционные признаки. Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2022;(2):54-69. https://doi.org/10.26897/0021-342X-2022-2-54-69.
  • Тимин Н.И., Двоенко И.Т., Жевора С.В., Тимина Л.Т., Шмыкова Н.А. Межвидовая гибридизация моркови рода Daucus L. (методические рекомендации). ВНИИССОК. М., 2007. 54 с.
  • Пименов М.Г., Леунов В.И., Ховрин А.Н., Соколова Л.М., Клыгина Т.Э. Создание и оценка коллекции диких видов и разновидностей моркови. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2009;(166):446-450.
  • Panayotov N. Heterogeneity of carrot seeds depending on their position on the mother plant. Folia Horticulturae. 2010;(22):25-30. https://doi.org/(doi.org/10.2478/fhort-2013-0147).
  • Vandelook F., Janssens S.B., Probert R.J. Relative embryo length as an adaptation to habitat and life cycle in Apiaceae. New Phytologist. 2012;(195):479-487. https://doi.org/(doi.org/10.1111/j.1469-8137.2012.04172.x).
  • Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н., Иванова М.И. Морфометрия разнокачественности семян овощных зонтичных культур в процессе формирования и прорастания. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2014;7(117):26-32.
  • Балеев Д.Н., Бухаров А.Ф. Специфика прорастания семян овощных зонтичных культур при различных температурных режимах. Овощи России. 2012;(3):38-46. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2012-3-38-46.
  • Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н., Бухарова А.Р. Кинетика прорастания семян. Система методов и параметров (учебно-методическое пособие). Москва, 2016. 64 с.
  • Corbineau F., Picard M.A., Bonnet A., Come D. Effects of production factors on germination responses of carrot seeds to temperature and oxygen. Seed Science Research. 1995;(5):129-135.
  • Geritz S.A., Kisdi H.E., Meszen G., Metz J.A.J. Evolutionarily singular strategies and the adaptive growth and branching of the evolutionary tree. Evol. Ecol. 1998;(12):35-57.
  • Uller T. Developmental plasticity and the evolution of parental effects. Trends Ecol. Evol. 2008;(23):432-438.
Еще
Статья научная