УДК 581
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕРМОУСТОЙЧИВОСТИ СОРТОВ ЯЧМЕНЯ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ
Кафедра ботаники, КемГУ
*****@***ru
Мезофильные растения обычно нормально растут и развиваются при 10—ЗО°С, а температура выше 35°С приводит к тепловому стрессу. Действие жары (40°С и более), нарушая нормальный ход физиологических процессов растения, способствует отмиранию клеток (Лебедев, 1982).
Верхний предел границы нормы жизнедеятельности протоплазмы является температура около + 45°С. (Рубин, 1971).
Для большинства видов растений температура в 45 – 55°С считается предельной (Huber, 1935). Причем уровни предельно высоких температур, как правило, ниже для активно растущих тканей, чем для старых и находящихся в состоянии покоя.
Повышение содержания воды в семенах культурных растений, сопровождается резким снижением их жароустойчивости. В отличие от семян сильно оводненные ткани растений повреждаются при 50—60°С.
Проведена оценка жаростойкости ячменя репродукции 2009 г. из разных районов Кемеровской области.
Объектом исследования служили четыре сорта ячменя: Золотник, Одесский – 100, Никита и Одесский – 22. Для проращивания отбирали по 50 семян. В качестве субстрата служила почва. Период проращивания составил семь дней.
Семидневные проростки были отмыты от почвы и затем в течение трех суток выдерживались на растворе сахарозы (8%) и дистиллированной воде по 25 растений в каждом варианте. В дальнейшем использовали метод Мацкова для определения термоустойчивости ячменя.
Суть метода состоит в том, что от каждого испытуемого сорта ячменя брали по 8-10 листьев Листья срезали с одного и того же яруса и готовили из них небольшие пучки, которые погружали в воду, предварительно подогретую до 40°С. Через 10 мин. из каждого пучка отбирали первые пробы листьев для дальнейшего определения их реакции на действие данной температуры и временно (до окончания воздействия на растения всех градации температуры) помещали в чашки Петри (отдельные для каждого сорта) с холодной водой. Затем температуру горячей воды с погруженными в неё пучками листьев повышали на 5°С и поддерживали на таком уровне в течение 10 мин, после чего отбирали следующие пробы листьев каждого сорта и снова помещали в соответствующие чашки Петри с холодной водой и так до тех пор, пока температура воды в сосуде с испытуемыми листьями не достигла предполагаемого летального уровня (60°С).
После этого холодную воду в чашках Петри, где находились листья, подвергшиеся воздействию горячей воды с различной температурой, заменили 0,2 раствором HCI. Через 10-15 мин. листья каждого сорта вынимали из соответствующей чашки Петри и раскладывали на фильтровальной бумаге, по степени их побурения определяли реакцию на воздействие испытанных температур. Чем сильнее повреждался лист высокой температурой, тем скорее и в большем числе появлялись на нем бурые пятна от образовавшегося, вследствие проникновения кислоты внутрь тканей, феофитина.
Таблица 1
Термоустойчивость сортов ячменя при 45°С на воде
№ | Сорта | Степень повреждения листовой пластинки в % | Степень устойчивости |
1 | Одесский – 100 | 95 | не устойчивый |
2 | Никита | 78,4 | не устойчивый |
3 | Золотник (элита) | 71,5 | среднеустойчивый |
4 | Одесский – 22 | 56 | среднеустойчивый |
Таблица 2
Термоустойчивость сортов ячменя при 45°С на 8% сахарозе
№ | Сорта | Степень повреждения листовой пластинки в % | Степень устойчивости |
1 | Одесский – 100 | 77 | не устойчивый |
2 | Никита | 54 | среднеустойчивый |
3 | Золотник (элита) | 46,7 | среднеустойчивый |
4 | Одесский – 22 | 65 | среднеустойчивый |
Площадь повреждения листовой пластинки служила критерием оценки жаростойкости листьев.
Результаты эксперимента представлены в таблице 1, из которой следует, что при температуре 45° у всех сортов, кроме Одесский – 22 повреждение листовых пластинок достигло более 50% площади. Так у сорта Золотник и сорта Никита повреждения составили соответственно 71,5%, 78,4%. У сорта Одесский – 100 листовые пластинки подверглись большему повреждению, что составило 95%. У растений ячменя выдерживаемых на растворе сахарозы повреждений отмечено меньше (табл. 2). Более устойчив, оказался сорт Золотник (46% поврежденной площади листа), затем Никита (54%) и Одесский -22 (56,7%), что свидетельствовало о защитной роли сахарозы.
При дальнейшем повышении температуры до 50° усилилось повреждение листовых пластинок, и побурение листьев составляло большую часть. Островки с неповрежденным хлорофиллом встречались единично. А при повышении температуры до 60° сильнее повредились листовые пластинки в контроле, от феофитина образовавшегося в следствии проникновение кислоты внутрь тканей.
Однако на растворе сахарозы сорта Одесский – 22 и Никита повреждались меньше. У них наблюдалось более светлое побурение и кончики листьев остались зелеными, что говорит о большей термоустойчивости этих сортов.
Таким образом, жаростойкость листовых пластинок ячменя понижается с повышением температуры. В ходе эксперимента, у ячменя выявились сортовые различия по степени термоустойчивости. Наиболее устойчивые к высоким температурам оказались сорта Золотник, Одесский – 22 и Никита.
Литература
1. Лебедев СИ. Физиология растений. М.: Колос, 1982. - 463 с.
2. Рубин физиологии растений. - М.: Колос, 1971.
3. Петункина растений. Курс лекций, — КемГУ, 1998
4. Генкель жаро - и засухоустойчивости растений. М.: Наука, 1982.
Научный руководитель – к. б.н., доцент
