УДК 581.8:633.16
АНАТОМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ СТЕБЛЯ
У СОРТОВ ЯЧМЕНЯ РАЗЛИЧНЫХ ЛЕТ СЕЛЕКЦИИ
Кемеровский государственный университет, г. Кемерово
Кафедра ботаники
*****@***ru
В последние годы вырос интерес к изменениям сортов злаковых культур в результате селекции. Чаще всего рассматривается прогресс, достигнутый по элементам продуктивности, а структуре стебля уделяется внимание только в нескольких работах [1].
Цель: изучение изменения структуры стебля ячменя в процессе селекции.
Объект исследования: 8 сортов и 1 линия ячменя: Агул-2, Ача, Бахус, Биом, Буян, Вулкан, Кедр, Красноярский — 80, Л-11-38, выращенные в 2009 году на опытном поле Красноярского НИИСХ по принятой в зоне возделывания агротехнике. Сорта и линия ячменя были объединены в группы по периодам сортосмены: 1 (1986 – 1988 гг.) — Агул — 2, Кедр, Красноярский-80; 2 (1999 – 2003 гг.) — Ача, Бахус, Вулкан; 3 (2007 – 2009 гг.) — Биом, Буян, Л-11-38.
Изучали строение второго нижнего (пятого от зерновки) междоузлия. Анатомический анализ проводили с помощью микроскопа «Биолам» и цифровой камеры MYScope 300M. На поперечных срезах междоузлий, сделанных в средней части, подсчитывали число проводящих пучков в склеренхиме и паренхиме (Пс, Пп), а также считали их число в различных кругах (Пск, Псм, Ппо, Ппп, Ппв), число слоев склеренхимы и паренхимы (Сс, Сп), измеряли площади междоузлия (Sм), полости (Sпл), стенки (Scт), паренхимы (Sп), склеренхимы (Sс), проводящих пучков в паренхиме и склеренхиме (Sпп, Sппо, Sппп, Sппв, Sпс, Sпск, Sпсм), а также толщину стенки (Тст), паренхимы и кольца механической ткани (Тп, Тс), диаметры междоузлия и полости (Dм, Dпл). Затем высчитывали доли тканей в стенке стебля (Sc/Sст, Sc/Sст, Sc/Sст), выполненность междоузлия (Sст/Sм), общее число и площадь проводящих пучков (П и Sп), среднюю площадь одного пучка внешнего и внутреннего круга (Sпп1, Sппо1, Sппп1, Sппв1, Sпс1, Sпск1, Sпсм1), толщину одного слоя склеренхимы и паренхимы (Тп1, Тс1).
При статистической обработке данных использовали программу Statistica 6.0. Степень влияния года селекции на анатомические признаки оценивали при помощи коэффициента детерминации (h2), который рассчитывали по данным дисперсионного анализа.
Анализ результатов показал, что сорта различных лет селекции практически не отличаются по площади междоузлия и полости, площади склеренхимы и внешней паренхимы, по долям тканей, входящих в состав стенки междоузлия.
По 16 признакам выявлено сходство у сортов 2-го и 3-го периодов сортосмены (1999 – 2009 гг.). Сорта, выведенные в 1986 — 1988 гг., отличаются максимальной выраженностью этих признаков (таблица). У них формируются более выполненные междоузлия, так как площадь и толщина стенки больше в результате увеличения площади, толщины и количества слоев паренхимы.
По числу пучков в паренхиме основного круга (Ппо) сорта различных лет селекции не отличаются между собой. У сортов 1-го периода отмечена наибольшая суммарная площадь этих пучков (Sпо), что связано с максимальными размерами одного пучка в данном круге (Sпо1).
Максимальная суммарная площадь пучков промежуточного круга в паренхиме (Sпп) отмечена у сортов 1986 — 1988 гг. селекции из-за повышения количества пучков в данном круге (Ппп), в то время как по площади одного пучка (Sпп1) различий не выявлено. Группы сортов не отличаются по суммарной площади и количеству пучков внутреннего круга в паренхиме.
Наибольшая суммарная площадь, общее количество пучков и средний размер одного пучка в паренхиме отмечены у сортов 1-го периода сортосмены.
Таблица
Особенности строения междоузлия у изученных групп сортов
Признак | Период сортосмены | Доля влияния фактора, % | ||
1 | 2 | 3 | ||
Тст | 0,55 + 0,033 | 0,41 + 0,254 | 0,41 + 0,023 | 17,78 |
Sст | 3,65 + 0,165 | 2,81 + 0,159 | 2,96 + 0,240 | 11,33 |
Sст/Sм | 67,5 + 2,86 | 56,7 + 2,44 | 55,5 + 2,61 | 12,7 |
Sп | 2,7 + 0,13 | 2,1 + 0,13 | 2,1 + 0,17 | 12,73 |
Сп | 11,0 + 0,48 | 7,7 + 0,36 | 8,2 + 0,51 | 26,79 |
Тп | 0,47 + 0,030 | 0,34 + 0,023 | 0,35 + 0,020 | 17,9 |
Ппп | 12,5 + 0,76 | 6,1 + 0,45 | 8,2 + 0,90 | 30,36 |
Пп | 30,3 + 0,80 | 23,9 + 0,63 | 26,2 + 1,24 | 20,92 |
Псм | 7,4 + 0,62 | 5,7 + 0,55 | 7,6 + 0,63 | 7,27 |
П | 45,0 + 1,15 | 36,5 + 1,09 | 39,9 + 1,58 | 21,02 |
Sппо | 0,226 + 0,0106 | 0,179 + 0,0077 | 0,173 + 0,0097 | 20,13 |
Sппп | 0,099 + 0,0084 | 0,042 + 0,0036 | 0,056 + 0,0063 | 34,54 |
Sпп | 0,333 + 0,0162 | 0,228 + 0,0108 | 0,237 + 0,0151 | 29,77 |
Sпсм | 0,007 + 0,0008 | 0,005 + 0,0006 | 0,011 + 0,0018 | 12,46 |
Sп | 0,360 + 0,0170 | 0,251 + 0,0118 | 0,267 + 0,0159 | 28,24 |
Sппо1 | 0,013 + 0,0010 | 0,010 + 0,0004 | 0,010 + 0,0005 | 22,19 |
Sпп1 | 0,011 + 0,0005 | 0,010 + 0,0003 | 0,009 + 0,0004 | 13,31 |
Sпсм1 | 0,0009 + 0,00006 | 0,0009 + 0,00007 | 0,0014 + 0,00015 | 13,06 |
Примечание: приведены признаки, достоверно отличающиеся по сортосменам.
Различий по суммарной площади, количеству крупных пучков и по площади одного крупного пучка в склеренхиме выявлено не было.
Максимальная площадь малых пучков в склеренхиме отмечена у сортов 3-го периода сортосмены, это связано с увеличением размеров одного пучка, по количеству малых пучков различий нет.
Максимальная суммарная площадь и количество пучков в междоузлии отмечено у сортов 1-го периода сортосмены.
Таким образом, по большинству признаков структуры стебля прогресса в селекции не достигнуто.
Литература
1. Пыльнев, анатомического строения растения озимой пшеницы в результате селекции в центральном районе нечерноземной зоны России / // Известия ТСХА. - М., 1996. - вып. 2. – С. 87 – 96.
Научный руководитель – к. б.н., доцент, зав. каф. ботаники КемГУ
