CC BY
56
УДК / UDK 634.723.1:631.524.84:581.132+581.144.4:581.116
РОЛЬ ИНТЕНСИВНОСТИ ФОТОСИНТЕЗА И ТРАНСПИРАЦИИ ЛИСТЬЕВ В ФОРМИРОВАНИИ ПРОДУКТИВНОСТИ СМОРОДИНЫ ЧЕРНОЙ
ROLE OF THE RATE OF LEAVES PHOTOSYNTHESIS AND TRANSPIRATION IN THE FORMATION OF BLACKCURRANT PRODUCTIVITY
Шавыркина М.А.,1 научный сотрудник, Shavyrkina М.А.,1 Scientific Researcher, Чекалин Е.И.,2 кандидат сельскохозяйственных наук, Chekalin E.I., Candidate of Agricultural Sciences, Князев С.Д., 1 доктор сельскохозяйственных наук Knyazev S.D.,1 Doctor of Agricultural Sciences, Director 1ФГБНУ ВНИИСПК, Орловская область 1All Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding, Orel Region 2Орловский государственный аграрный университет, г.Орел 2Orel State Agrarian University, Orel
E-mail: margarita-aleksa@bk.ru
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Смородина черная, интенсивность фотосинтеза, транспирация, продуктивность.
KEY WORDS
Black currant, rate of photosynthesis, transpiration, productivity.
Одним из перспективных направлений, при создании интенсивных с высоким потенциалом продуктивности сортов черной смородины, но пока мало используемым в селекции, является целенаправленное улучшение их фотосинтетического потенциала [3]. Изучение, рядом авторов, процесса фотосинтеза на различных культурах показала, что его интенсивность зависит от многих внутренних и внешних факторов и не имеет четкой связи с продуктивностью растений [2,6]. В тоже время отмечено, что высокопродуктивные сорта зерновых культур отличаются более интенсивной работой электронно-транспортной цепи и в целом первичных реакций фотосинтеза, что позволяет увязать интенсификацию фотосинтетической активности растений с ростом урожайности [5].
В связи свыше изложенным нами было проведено изучение формирования продуктивности растений черной смородины в зависимости от интенсивности фотосинтеза и транспирации листьев и возможности отбора генотипов в селекционном саду с высоким уровнем данных признаков. Исследования выполнены на участке первичного сортоизучения Всероссийского НИИ селекции плодовых культур совместно ЦКП «Генетические ресурсы растений и их использование» Орловского ГАУ. В исследования были включены 8 перспективных генотипов смородины черной: 3808-42-135; 3029-5192; 3589-16-8; 3007-3-107; 3007-3-226; 3209-41-43; 3569-15-6; 3183-49-163.
Оценка образцов по основным хозяйственно-ценным признакам выполнялась в соответствии с «Программой и методикой сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур» [8].
Оценку фотосинтетической активности образцов смородины черной проводили согласно методическим указаниям [4,7]. При этом анализ функциональной активности фотосинтетических систем растений по показателям скорости фотосинтеза листьев проводился по оригинальной методике Li-Cor на приборе Li-6400 ХТ. Полученные экспериментальные данные обработаны с помощью современных компьютерных программ с учетом методических рекомендаций анализа полевого опыта [1]. Оценка селекционных образцов смородины черной показала, что генотипический интервал варьирования интенсивности фотосинтеза составил от 0,81 ^моль/м2с у образца 3808-42-135 до 1,24 ммоль/м2с у образца 3589-16-8 (табл. 1). По интенсивности транспирации размах изменчивости у изученных образцов находился в диапазоне от 0,55 ммоль/м2с у образца 3808-42-135 до 2,58 ммоль/м2с у образца 3183-49-163. Для селекции на продуктивность наиболее ценными являются генотипы, имеющие низкий уровень интенсивности транспирации при высоком уровне интенсивности фотосинтеза. Наиболее полно этим требованиям соответствует форма 3589-16-8, имеющая при достаточно низком уровне интенсивности транспирации 1,33 ммоль/м2с достаточно высокую интенсивность фотосинтеза 1,24 ^моль/м2с.
Для оценки влияния интенсивности фотосинтеза и транспирации на продуктивность исследуемые образцы были оценены по таким компонентам продуктивности как число плодоносящих побегов, продуктивность побега и куста.
Отбор по количеству плодоносящих побегов имеет большое значение при создании высокоурожайных сортов, поскольку основная масса современных сортов более 80% урожая формирует на однолетнем приросте. Размах изменчивости по этому признаку у изученных форм был в пределах от 11 (380842-135) до 26 (3183-49-163) плодоносящих побегов на куст. У основной части образцов формировалось 13-17 плодоносящих побегов на куст (табл. 2).
Продуктивность куста у исследуемых образцов черной смородины варьировала в пределах от 0,45 до 0,85 кг. При этом самый низкий уровень продуктивности 0,45 кг отмечен у формы 3589-16-8, а самый высокий - 0,85 кг у образца 3183-49-163.
Однако продуктивность куста не может в полной мере отображать результативность работы фотосинтетического аппарата. Согласно методике проведения исследований для характеристики фотосинтетической деятельности растений смородины, черной целесообразней использовать продуктивность побега [8]. По этому признаку размах изменчивости составил от 31,6 до 50 г ягод на побег. В среднем этот показатель составил 45 г, при этом наиболее высокая продуктивность отмечена у образца 3007-3-226 (50,0 г), а самая низкая - у формы 3209-41 -43(31,6 г).
Для установления влияния уровня интенсивности фотосинтеза и транспирации на продуктивность побегов нами была рассчитана корреляционная зависимость между этими признаками. Установлено, что продуктивность ветвей у изученных образцов сильной степени зависит от интенсивности транспирации - г = - 0,91, и в слабой от интенсивности фотосинтеза - г = 0,22.
Таблица 1. Интенсивность фотосинтеза и транспирации листьев образцов смородины черной
Образец Интенсивность
фотосинтеза, ^моль/м2с транспирации, ммоль/м2с
3589-16-8 1,24 1,33
3569-15-6 1,08 2,13
3007-3-226 0,99 0,75
3183-49-163 0,97 2,58
3029-51-92 0,92 1,10
3209-41-43 0,87 2,17
3007-3-107 0,84 0,98
3808-42-135 0,81 0,55
Таблица 2. Оценка образцов смородины черной по продуктивности
Образец Число плодоносящих побегов, шт. Продуктивность
г/побег кг/ куст
3007-3-226 12 50,0 0,6
3569-15-6 17 49,4 0,8
3808-42-135 11 45,5 0,5
3007-3-107 13 42,3 0,55
3183-49-163 26 32,7 0,85
3029-51-92 13 32,3 0,6
3209-41-43 19 31,6 0,6
3589-16-8 10 45,0 0,45
Также можно отметить, что у форм 3808-42-135, 3007-3-226, с низким уровнем интенсивности транспирации, соответственно 0,55 и 0,75 ммоль/м2с, при уровне интенсивности фотосинтеза менее 1 ^моль/м2с наблюдалась более высокая продуктивность 45,5 и 50 г на ветвь соответственно. То есть чем ниже отношение интенсивности транспирации к интенсивности фотосинтеза, тем выше продуктивность побегов.
В тоже время у форм 3183-49-163 и 3209-41-43 с уровнем интенсивности транспирации более 2 ммоль/м2с, при уровне интенсивности фотосинтеза менее 1 ^моль/м2с, продуктивность ветвей была немногим более 30 г/побег. Однако у формы 3569-15-6, при уровне интенсивности транспирации 2,13 ммоль/м2с и интенсивности фотосинтеза менее 1,08 ^моль/м2с, продуктивность побега составила 49,4 г/побег.
Достаточно высокая продуктивность побега 45 г/побег, при самом высоком уровне интенсивности фотосинтеза 1,24 ^моль/м2с и не высоком значении
уровня интенсивности транспирации 1,33 ммоль/м2с отмечена у формы 358916-8, что позволяет рассматривать ее как перспективную для селекции на данный признак.
Таким образов в результате проведенных нами исследований установлено, что образцы смородины черной характеризуются достаточно широким диапазоном варьирования по интенсивности фотосинтеза, транспирации и продуктивности ветвей.
Анализ полученных результатов не позволяет установить четких закономерностей между продуктивностью побегов и интенсивностью фотосинтеза и транспирации. Несоответствия между уровнем интенсивности фотосинтеза, транспирации и продуктивностью, вероятно, связаны с протеканием продукционных процессов в листьях и генетической особенностью изучаемых растений. Для выяснения данных закономерностей необходимы дальнейшие исследования.
Выделены перспективные генотипы для селекции на высокую интенсивность фотосинтеза 3589-16-8 и 3569-15-6 (1,24 и 1,08 ^моль/м2с, соответственно); низкой интенсивности транспирации 3808-42-135 и 3007-3-226 (0,55 и 0,75 ммоль/м2с соответственно) и высокой продуктивностью побегов 3007-3-226 и 3569-15-6. (50,0 и 49,4 г, соответственно)
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований)/ Б. А. Доспехов.- М.: Агропромиздат Изд. 5-е, доп. и перераб., 1985 - 131.
2. Дроздов, С.Н. Свето-температурная характеристика СО2-газообмена растений гречихи обыкновенной /С.Н. Дроздов, В.К. Курец, А.П. Лаханов, Г.В. Наполова, Э.Г. Попов, А.В. Таланов, Е.С. Холопцева // Сельскохозяйственная биология. - № 5. - 2004. - С. 28-31.
3. Жидёхина Т.В. Итоги селекции смородины черной во ВНИИС им. И.В. Мичурина.// Современное состояние культур смородины и крыжовника: сб.науч.тр. /ВНИИ садоводства им. И.В. Мичурина. - Мичуринск, 2007. - с. 4160.
4. Жидехина, Т.В. Биоэнергетический потенциал смородины черной как фактор повышения величины и качества урожая / Т.В. Жидехина // Научные ведомости. Серия Естественные науки. - № 21 (140). -2012. - С. 87-91.
5. Мокроносов А.Т. Фотосинтез и его роль в формировании урожая //Физиология картофеля. - М, 1979. С. 138-190.
6. Чиков, В.И. Эволюция представлений о связи фотосинтеза с продуктивностью растений / В.И. Чиков // Физиология растений. - № 1. - Т. 55. - 2008. - С. 140-154.
7. Овсянников А.С. Оценка фотосинтетической деятельности плодовых, ягодных и нетрадиционных садовых культур в связи с формированием урожая / А.С. Овсянников, Жидехина Т.В., Скрипникова М.К. - Мичуринск; Воронеж: Кварта, 2010. - 52 с.: ил.
8. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / под редакцией Е.Н. Седова; - Орел: Изд-во ВНИИСПК, 1999. - 608 с.
