Перспективы повышения продуктивности ячменя в Дагестане на основе изучения генетических ресурсов культуры (стр. 6 )

В природе растения часто подвергаются действию не одного, а нескольких экстремальных факторов. В Южном Дагестане, где исторически формировались засоленные почвы, значимым экстремальным фактором является высокое содержание солей в корнеобитаемом слое с преобладанием хлоридно-сульфатного засоления. Критерием солеустойчивости в наших экспериментах служила длина ростка в опыте по отношению к контролю (ОДР). Этот критерий варьировал от 0 до 76%. Большинство изученных образцов чувствительны к стрессу (снижение длины ростка составляло более 90%), четверть изученных образцов были устойчивы и высокоустойчивы (снижение длины ростка менее 40%).

Выявлена дифференциация голозерных и пленчатых ячменей по солеустойчивости. Величина критерия солеустойчивости пленчатых форм варьирует в пределах 0–63%, голозерных – 10–76%. Среди голозерных ячменей образцы с величиной показателя менее 10% не выявлены (табл. 16). Средняя величина критерия солеустойчивости голозерных сортов 39%, пленчатых – 13%.

Таблица 16. Распределение пленчатых и голозерных ячменей

по устойчивости к засолению (шт. / %)

Дербент, 1995–1997 гг.

Изучено образцов, шт.	Относительная длина ростка, %
0-10	10-20	20-30	30-40	40-50	50-60	60-70	70-80
Hordeum vulgare L.
401	171/ 42,6	60 / 15,0	67 / 16,7	49 / 12,2	23 / 5,7	18 / 4,5	12 / 3,0	1 / 0,2
convar.: vulgare и distichon (пленчатые)
306	171 / 5,9	51 / 16,7	46 / 15,0	24 / 7,8	8 / 2,6	4 / 1,3	2 / 0,7	0
convar.: coeleste и nudum (голозерные)
95	0 / 0	9 / 9,5	21 / 22,1	25 / 26,3	16 / 16,8	13 / 13,7	10 / 10,5	1 / 1,1

Помимо длины ростков, определяли длину корней, сырую и сухую массу ростков и корней растений, помещенных в условия солевого стресса, и контрольных, без засоления. Во всех случаях голозерные ячмени превосходили пленчатые по изученным показателям.

Пониженная солеустойчивость пленчатых ячменей, вероятно, связана с наличием пленки, которая служит барьером, тормозящим ростовые процессы на начальных этапах развития. Так, в наших опытах длина трехдневных ростков голозерных форм составила 1,73 см, пленчатых – всего лишь 0,57 см, а десятидневных – 15 и 7 см соответственно (рис. 1). Возможно также, что пленка пленчатых ячменей, насыщаясь солью, угнетает процессы роста и развития нового растения.

Рисунок 1. Десятидневные проростки голозерного (слева) и пленчатого ячменя

Исследовали возможную эколого-географическую приуроченность солеустойчивости стародавних сортов. Ячмени из Средиземноморского и Переднеазиатского центров разнообразия в целом слабоустойчивы к стрессору и существенно не различаются (величина критерия 15–17%). Для восточноазиатских ячменей, среди которых преобладали голозерные формы, характерны высокие значения критерия солеустойчивости (40%).

Таким образом, нами выделены устойчивые к засолению в фазе проростков образцы ячменя, у которых величина критерия солеустойчивости более 50%. Они представлены стародавними и селекционными, голозерными и пленчатыми сортами разного эколого-географического происхождения (табл. 17).

Таблица 17. Сорта ячменя, выделившиеся по проростковой солеустойчивости

Дербент, 1999 г.

№ по каталогу ВИР	Происхождение	Образец	Длина, см	Относительная длина ростка, %
опыт	контроль
росток	корень	росток	корень
convar. vulgare и distichon (пленчатые)
8821	о. Сардиния	Местный	9,60	7,82	17,7	14,5	54,2
26894	Румыния	Виктория	11,0	8,04	18,7	16,5	59,2
convar. coeleste и nudum (голозерные)
3772	Дагестан	Местный	15,7	6,82	25,5	15,7	61,6
14894	Дагестан	«	13,8	6,87	21,1	15,1	65,4
15002	Дагестан	«	15,3	5,83	24,6	15,5	62,2
15017	Дагестан	«	11,5	6,40	19,0	15,5	60,5
18373	Дагестан	«	15,9	5,63	25,6	16,3	62,1
8105	Гватемала	«	14,4	7,20	21,2	13,3	67,9
17425	Греция	-	13,2	5,28	17,3	12,1	76,3
17526	Тунис	Vic 504	11,4	6,72	16,5	20,0	64,0
11179	Япония	Местный	7,85	8,44	12,0	15,9	65,4
11190	Япония	«	6,36	7,24	10,0	15,6	63,6
11204	Япония	«	11,1	9,06	16,3	16,6	68,1

Изучали генетический контроль солеустойчивости у местного дагестанского образца к-15019. Неустойчивым тестером служил образец к-1034 из Дагестана. В F1 выявлено неполное доминирование солеустойчивости. Анализировали по 20–30 растений 241 семьи F3. Наблюдали широкий спектр переходов от высокой солеустойчивости до восприимчивости к стрессору. Число явно неустойчивых семей (15) соответствовало числу ожидаемых гомозигот по двум рецессивным аллелям, высокой устойчивостью характеризовались 18 семей. Среди 208 семей выявлены расщепляющиеся в соотношениях 3 : 1 и 15 : 1, а также сходные по экспрессии признака с гетерозиготами. Фактическое соотношение фенотипов (18 : 208 : 15) удовлетворяет предположению о контроле признака двумя доминантными генами (c2 = 0,040, P > 0,95). Очевидно, гены солеустойчивости образца к-15019 взаимодействуют аддитивно.