При оценке устойчивости генотипов яблони к сульфатному засолению, согласно бальной оценке площади некротического поражения, наименьшую степень некротизации при концентрации 0,6% имели листья гибрида 10-16, близки к нему сорта Скала, Мелба и видовая форма Якутская 1. Самый высокий уровень повреждений наблюдался у сорта Гала и гибрида 27-96(2). При концентрации сульфата натрия равной 1,2%, наименьшей степенью некротизации характеризовался сорт Скала. Сорта Гала, Мелба и гибриды 10-16 и 27-96(2) имели площадь поражения листовых пластинок более 50 %.
По итогам измерений быстрой фазы индуцированной хлорофиллфлуоресценции, в растворе Na2SO4 с концентрацией 0,6%, наименьший спад удельной фотосинтетической активности относительно контроля наблюдался у гибрида 10-16. Наибольший фотоингибирующий эффект отмечен у гибрида 27-96(2) и сорта Гала. В растворе с концентрацией 1,2% у сорта Скала функциональная активность фотосистемы при концентрации 1,2% была больше чем при концентрации 0,6%. Мы связываем это с явлением сверхчувствительности. Самый большой спад зафиксирован у гибрида 27-96(2) и сорта Гала.
При изучении параметров медленной фазы ИФХ в растворе с концентрацией Na2SO4, равной 0,6 % наименьший спад был отмечен у сорта Мелба, гибрида 10-16 и видовой формы Якутская. Наибольшее снижение функциональной активности отмечено у сорта Гала. При концентрации сульфата натрия, равной 1,2% у сорта Скала функциональная активность была больше, чем при концентрации 0,6%. Среди остальных генотипов наименьший деструктивный эффект зафиксирован у сорта Скала и видовой формы Якутская 1. Наибольший спад УФА при данной концентрации наблюдался у гибрида 27-96(2) – 69 %.
По анализу изменений динамического показателя в растворе сульфата натрия с концентрацией 0,6% наименьшее падение фотосинтетической активности наблюдалось у сорта Мелба и видовой форма Якутская 1. У гибрида 10-16 оно составило 3 % относительно контроля и значение динамического показателя лежало в пределах ошибки. Наибольший спад зафиксирован у сорта Гала. В растворе с концентрацией 1,2 % у сортов Гала и Скала значения динамического показателя были выше чем при концентрации 0,6%. Среди остальных сортов наибольший спад зафиксирован у гибрида 27-96(2) и сорта Скала 69. Наименьший спад отмечен у видовой формы Якутская 1.
2.2. Сравнительный анализ данных, полученных при диагностике
солеустойчивости сортов и форм яблони
Бальная оценка площади некротического поражения листьев является органолептическим способом оценки, связанным с личным восприятием человека, в отличие от метода ИФХ, который, являясь аппаратным, позволяет произвести количественную оценку устойчивости растения к данному фактору. Фотосинтез является важным физиологическим процессом в жизнедеятельности растения. Он чрезвычайно чувствительным к негативным факторам, действующим на него. Именно это позволяет использовать его изменения на фоне воздействия на растение различного рода стрессоров в качестве диагностического аппарата. Установлено наличие высоких значений коэффициента корреляции между параметрами ИФХ и бальной оценкой некротического поражения листовой ткани (табл. 5).
Отрицательная корреляция между балльной оценкой некротического поражения листовых пластин и значениями ИФХ обусловлена разнокачественностью этих показателей: чем больше некротизация, тем выше бал поражения и меньше значение удельной фотосинтетической активности.
Анализ отношения максимального значения оценок к минимальному среди всей выборки генотипов позволяет сделать вывод о, том что изучение медленной фазы ИФХ является наиболее чувствительным способом оценки степени устойчивости сортов и форм яблони к засолению, то есть позволяет фиксировать более тонкие различия между близкими по степени устойчивости образцами (табл. 6).
Таблица 5. Корреляционные связи между параметрами индуцированной флуоресценции
хлорофилла и балльной оценкой некротизации листьев при диагностике солеустойчивости сортов и форм яблони.
Корреляционные связи между показателями ИФХ и балльной оценкой некрозов | NaCl | Na2SO4 | ||
0,3 % р-р | 0,6 % р-р | 0,6 % р-р | 1,2 % р-р | |
Быстрая фаза – медленная фаза | 0,88 | 0,73 | 0,80 | 0,78 |
Быстрая фаза – медленная фаза (динамический показатель) | 0,60 | 0,63 | 0,83 | 0,80 |
Быстрая фаза – балльная оценка некрозов | -0,75 | -0,71 | -0,82 | -0,62 |
Медленная фаза – медленная фаза (динамический показатель) | 0,90 | 0,97 | 0,97 | 0,96 |
Бальная оценка некрозов – медленная фаза | -0,92 | -0,70 | -0,76 | -0,76 |
Бальная оценка некрозов – медленная фаза (динамический показатель) | -0,86 | -0,67 | -0,75 | -0,73 |
Таблица 6. Отношение максимального значения оценок к минимальному среди всей
выборки изучаемых генотипов при диагностике солеустойчивости.
Вариант опыта | Быстрая фаза | Медленная фаза | Медленная фаза (динамический показатель) | Балльная оценка некрозов |
NaCl | ||||
Контроль | 1,07 | 1,30 | 1,21 | 0 |
0,3 % р-р | 1,22 | 2,57 | 3,56 | 3,00 |
0,6 % р-р | 8,20 | 22,36 | 50,12 | 1,74 |
Na2SO4 | ||||
Контроль | 1,04 | 1,40 | 1,49 | 0 |
0,6 % р-р | 1,85 | 2,00 | 2,25 | 1,64 |
1,2 % р-р | 2,48 | 2,80 | 3,61 | 1,69 |
3. Потенциал устойчивости изучаемых сортов и форм яблони
к негативному действию ксенобиотиков
3.1. Устойчивость к негативному действию катионов тяжелых металлов
При диагностике степени устойчивости сортов и форм яблони к негативному действию катионов никеля согласно бальной оценке некрозов при меньшей концентрации сильнее всего пострадали листья сортов Гала, Свежесть а так же гибрида 10-16. Не отмечено повреждений и видовой формы Якутская 1. При культивирование побегов в растворе с концентрацией NiCl2 150 мг/л, наблюдалась аналогичная тенденция (рис. 6, а).
При изучении влияния катионов никеля на параметры быстрой фазы индуцированной флуоресценции хлорофилла, наименьшее снижение УФА при концентрации NiCl2 75 мг/л, было выявлено у видовой формы Якутская 1, сорта Скала и гибрида 27-96(2). Наибольший спад относительно контроля зафиксирован у сортов Свежесть и Гала. При культивировании побегов в растворе с концентрацией хлорида никеля 150 мг/л тенденция сохранилась, но у ряда сортов не произошло снижение функциональной активности относительно концентрации 75 мг/л (рис. 6, б).
Согласно данным, полученным при изучении медленной фазы ИФХ в растворе с концентрацией хлорида никеля 75 мг/л, наименьшим спадом УФА характеризовались сорта Скала, Мелба, гибрид 27-96(2) и видовая форма Якутская 1. Наибольшее снижение удельной фотосинтетической активности отмечено у сортов Свежесть и Гала. В растворе с концентрацией 150 мг/л менее всех параметры медленной стадии индуцированной хлорофиллфлуоресценции изменились у видовой формы Якутская 1 и гибрида 27-96(2). Наибольшее снижение удельной фотосинтетической активности в данной концентрации наблюдалось у сортов Свежесть и Гала (рис. 6, в).
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
а | б | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
в | г |
Рис. 6. Оценка устойчивости сортов и форм яблони к негативному действию катионов Ni2+:
а – балльная оценка площади некротического поражения листовых пластин; б – изменения параметров быстрой фазы ИФХ; в – изменения параметров медленной фазы ИФХ; г – изменения динамического показателя медленной фазы ИФХ.
При культивировании побегов в растворе с концентрацией хлорида никеля 75 мг/л наибольшее изменение динамического коэффициента установлено у сортов Гала, Свежесть и гибрида 10-16. Наименьшие изменения отмечены у видовой формы Якутская 1 и гибрида 27-96(2). При концентрации 150 мг/л наблюдалась аналогичная тенденция по сортам (рис. 6, г).
Катионы кобальта оказали меньший токсический эффект на сорта и формы яблони. При культивировании облиственных побегов в растворе хлорида кобальта с концентрацией 75 мг/л не отмечено повреждений у видовой формы Якутская 1. Наибольшей площадью некротического поражения листовых пластин при данной концентрации характеризовались сорт Свежесть и гибрид 10-16. Нахождение побегов в растворе с концентрацией 150 мг/л не привело к увеличению токсического эффекта, при сохранении общей тенденции.
По итогам измерения параметров быстрой стадии индуцированной хлорофиллфлуоресценции в растворе CoCl2 с концентрацией 75 мг/л, статистически достоверное падение УФА относительно контрольного значения наблюдалось у сортов Мелба, Свежесть и гибрида 10-16. Наибольший спад удельной фотосинтетической активности отмечен у сорта Свежесть. Нахождение побегов в растворе с концентрацией 150 мг/л не вызвало большего фотоингибирующего эффекта по сравнению с побегами находящимися в растворе с концентрацией 75 мг/л.
Согласно данным, полученным при измерении параметров медленной стадии индуцированной хлорофиллфлуореценции при культивировании побегов в растворе CoCl2 с концентрацией 75 мг/л, наибольший спад УФА отмечен у сорта Свежесть. У остальных изучаемых генотипов, за исключением гибрида 10-16, сорта Мелба и видовой формы Якутская 1 значения удельной фотосинтетической активности лежали в пределах ошибки относительно контроля. При нахождении побегов в растворе с концентрацией 150 мг/л статистически достоверное снижение УФА относительно концентрации 75 мг/л зафиксировано только у сорта Мелба.
При изучении показателей динамического коэффициента медленной фазы индуцированной флуоресценции хлорофилла в растворах CoCl2 с концентрацией 75 мг/л установлено статистически достоверное снижение его значений у всех генотипов относительно контрольных значений. Наибольший спад зафиксирован у сорта Свежесть. Наименьшим спадом характеризовались гибрид 27-96(2) и видовая форма Якутская 1. При культивировании побегов в концентрации CoCl2, равной 150 мг/л, наибольший спад зафиксирован у сорта Свежесть, наименьший у гибрида 27-96(2) и сорта Скала.
3.2. Сравнительный анализ данных, полученных при диагностике устойчивости сортов и форм яблони к негативному действию катионов тяжелых металлов
При выявлении степени толерантности сортов и форм яблони к негативному эффекту, оказываемому катионами тяжелых металлов, установлена высокая степень корреляционной зависимости между параметрами индуцированной флуоресценции хлорофилла и балльной оценкой площади некротического поражения листовых пластин (табл. 7).
Таблица 7. Корреляционные связи между параметрами индуцированной флуоресценции
хлорофилла и балльной оценкой некротизации листьев при диагностике солеустойчивости сортов и форм яблони.
Корреляционные связи между показателями ИФХ и балльной оценкой некрозов | CoCl2 | NiCl2 | ||
75 мг/л | 150 мг/л | 75 мг/л | 150 мг/л | |
Быстрая фаза – медленная фаза | 0,86 | 0,65 | 0,96 | 0,85 |
Быстрая фаза – медленная фаза (динамический показатель) | 0,96 | 0,67 | 0,95 | 0,91 |
Быстрая фаза – балльная оценка некрозов | -0,95 | -0,96 | -0,96 | -0,93 |
Медленная фаза – медленная фаза (динамический показатель) | 0,95 | 0,96 | 0,94 | 0,83 |
Балльная оценка некрозов – медленная фаза | -0,83 | -0,76 | -0,86 | -0,83 |
Балльная оценка некрозов – медленная фаза (динамически показатель) | -0,89 | -0,75 | -0,92 | -0,97 |
Однако анализ критерия отношения максимального значения оценок к минимальному среди всей выборки изучаемых генотипов при диагностике устойчивости генотипов яблони к стрессовому воздействию тяжелых металлов, позволяет сделать вывод о большей чувствительности метода анализа медленной фазы индуцированной флуоресценции хлорофилла (табл.8). Значит, применение этого способа оценки эффективности работы фотосистем позволяет разделить на группы с разной степенью устойчивости близкие по степени толерантности сорта.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
