Научная статья на тему 'Агроэкологический аспект семенной продуктивности и качества семян шалфея эфиопского (Salvia aethiopis L. )'

Агроэкологический аспект семенной продуктивности и качества семян шалфея эфиопского (Salvia aethiopis L. ) Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
171
305
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
агроэкология / семенная продуктивность / качество семян / шалфей эфиопский (Salvia aethiopis L.). / Agroecology / seed efficiency / qualities of seeds / sage Ethiopian (Salvia aethiopis L.)

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Е.А. Млечко

В статье изложены материалы, посвященные агроэкологическому аспекту семеннойпродуктивности и качеству семян шалфея эфиопского (Salvia aethiopis L.). Описан микробоце-ноз семян шалфея и его динамика в процессе длительного хранения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Е.А. Млечко

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Agroecological aspect of sage ethiopian (Salvia aethiopis l.) Seed efficiency and seeds quality.

The materials devoted to agroecological aspect of sage Ethiopian (Salvia aethiopis L.) seed efficiency and seeds quality are given in the article. Sage seeds microbiota and its dynamics in the course of long storage is described here.

Текст научной работы на тему «Агроэкологический аспект семенной продуктивности и качества семян шалфея эфиопского (Salvia aethiopis L. )»

***** ИЗВЕСТИЯ *****

№ 3 (39), 2015

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ

УДК 582.394.77: 581.48

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ СЕМЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА СЕМЯН ШАЛФЕЯ ЭФИОПСКОГО (SALVIA AETHIOPISL.)

Е.А. Млечко, аспират

Волгоградский государственный университет

В статье изложены материалы, посвященные агроэкологическому аспекту семенной продуктивности и качеству семян шалфея эфиопского (Salvia aethiopis L.). Описан микробоценоз семян шалфея и его динамика в процессе длительного хранения.

Ключевые слова: агроэкология, семенная продуктивность, качество семян, шалфей эфиопский (Salvia aethiopis L.).

Микрофлора семян растений очень специфична и достаточно устойчивая. Семена и микроорганизмы находятся в постоянных симбиотических или антагонистических отношениях, изучать которые начали совсем недавно и научно достоверной информации крайне мало. Часто возникают сложности с отсутствием четкой границы между симбиозом и паразитическими отношениями микроорганизмов к растениям. В связи с этим, применяется термин « условный патоген», который способен в связи с определенными условиями проявлять свойства фитопатогена, в иных же ситуациях входит в состав нормофлоры растения [7]. Так, многие эпифитные микроорганизмы относят к условным патогенам растений, влияя на снижение посевных качеств семян вследствие их неправильного хранения [9].

Патогенные микроорганизмы микрофлоры семян способны сделать токсичным лекарственное растение. Особенно легко патогену поддаются имеющие микротравмы, битые и разрушенные семена. Такие семена являются носителями активных микробиологических очагов [4]. Особо быстрое нарастание пораженности семян происходит такими токсино-образующими грибами, как Alternaria, Penicillum, Cladosporium, Fusarium [6].

Вопрос о составе нормофлоры семян и изменение её от длительности и условий хранения изучен недостаточно, поэтому данная тема является актуальной.

Особо сильное развитие микробоценоза поверхности семян происходит в момент их набухания и прорастания. За этот период идет обсеменение микроорганизмами всех вегетативных органов растения [1]. Стерильные условия проращивания семян определили, что именно эпифиты семени определяют микробный состав ризопланы и филлосферы.

Шалфей эфиопский (Salvia aethiopis L.) - двулетнее травянистое растение, имеющее обильное беловойлочное опушение, высотой 40-100 см. Почти все листья являются прикорневыми, короткочерешковыми или сидячими, яйцевидно-продолговатыми, городчатозубчатыми. Соцветие метельчатое, сильноветвистое, крупное, состоит из 6-10 цветковых ложных мутовок. Венчик длиной 10-20 мм, едва выдаётся из чашечки, большой. Цветение летнее. Распространен в южных районах европейской части России, в Украине, в Крыму, на Кавказе, в Средней Азии. Растет в степях и на меловых и каменистых склонах, среди древесной растительности [2].

Растение содержит обильное количество алкалоидов, дубильных веществ, фла-воноидов. В корнях шалфея эфиопского обнаружены хиноны, дитерпеноид сальвипи-зон. В надземной части обильное количество эфирного масла, стероиды, дитерпеноид фитол [3]. В семенах S. aethiopis содержится жирное масло, имеющее в составе пальмитиновую, пальмитолеиновую, олеиновую, линолевую, стеариновую кислоты [8].

97

***** ИЗВЕСТИЯ *****

№ 3 (39), 2015

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ

В народной медицине при сердечной недостаточности, кровохарканье употребляется настой корней, так же он входит в состав сбора М. В. Здренко, применяемого при анацидном гастрите и папилломатозе мочевого пузыря. Настой надземной части растения применяется при гипергидрозе, особенно у больных туберкулезом легких, кровохарканье. При фурункулезе применяются местно свежие листья шалфея эфиопского. Эфирное масло S. aethiopis обладает приятным запахом и может применяться в парфюмерии [7].

К сожалению, до настоящего времени шалфей эфиопский не культивируется в массовых масштабах и агротехники выращивания не имеет. Не просто найти и приобрести семена шалфея эфиопского, если это и возможно, то семена скорей всего будут привезены с Ирана, там он имеет широкое распространение и возделывается уже десятилетия. В Волгоградской области данное растение является заносным видом, но прижившимся и достаточно хорошо подвергающимся интродукции. При хранении семян, их посевные качества снижаются незначительно, примерно на 1-2 % ежегодно. При длительном хранении одной из основных причин снижения посевных качеств семян является обильное обсеменение их поверхности микроорганизмами. Таким образом, можно сделать вывод, что о здоровье семян свидетельствует их микрофлора.

В связи с изложенным выше было предпринято настоящее исследование, целью которого явилось изучение динамики некоторых компонентов микробоценоза семян при различных режимах их хранения.

Для изучения посевных качеств семян в период с 2010 по 2014 гг. изучению подвергали эпифитную микрофлору семян разных лет при различных режимах долговременного хранения. Семена для первого посева на территории агробиостанции ВОЛГУ были собраны на территории Волгоградской области Ольховской района вблизи Каменно- Бродского мужского монастыря.

Семена шалфея урожаев 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 гг. были заложены на хранение при температуре 18-20 °С в октябре 2010 г.

Анализу подвергали лабораторную всхожесть, энергию прорастания, интенсивность плесневения и состав, количество эпифитной микрофлоры шалфея эфиопского.

Увлажненные семена проращивались в стерильных чашках Петри при температуре 20 °С в течение двух недель. Количество проросших семян учитывали через день. По этим данным определялась энергия прорастания (на 3-и сутки) и всхожесть семян (на 10-е сутки).

На 14-е сутки проращивания анализировались оставшиеся непроращенными семена и матрасики из фильтровальной бумаги, на которой производилось проращивание. Площадь плесневения оценивалась визуально в процентах к площади матрасика.

Численность и состав эпифитной микрофлоры определялись путем посева смывов с семян на плотные питательные среды МПА, сусло-агар, среду Сабуро, среду Чапека и картофельно-декстрозный агар. Культивирование микроорганизмов проводилось в термостате при 37 °С в течение 7-14 суток. Видовой состав выделенных микро-мицетов анализировался по определителю грибов [10]. Опыты проводились в 20-кратной повторности. Полученные данные обработаны по программе ANOVA.

Были изучены морфологические и тинкториальные свойства клеток с помощью исследования нативных и окрашенных по Синёву и Граму препаратов. Биохимические свойства устанавливали с помощью общепринятых методов, а также СИБов.

Идентификацию микроорганизмов осуществляли, используя общеизвестные методы, применяемые в микробиологической практике [5].

98

***** ИЗВЕСТИЯ *****

№ 3 (39), 2015

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Семена шалфея эфиопского представляют собой орешки длиной 2-2,5 мм, эллипсоидально трехгранные, зеленовато-бурые, с более темной сетчатостью.

Исследуемый материал, полученный методом смыва с 1,0 г семян шалфея эфиопского, высевали на различные питательные среды: МПА, сусло-агар, среду Чапека, среду Сабуро и картофельно-декстрозный агар.

Все засеянные среды инкубировали в термостате в течение двух недель при t = 37 °С. Учет выросших колоний проводили каждый день опыта. Выявление и идентификацию микроорганизмов осуществляли на основе изучения морфофизиологических, тинкториальных, культуральных и биохимических свойств.

Один из самых главных параметров микрофлоры является общее микробное число (ОМЧ) семян (количество микроорганизмов на поверхности 1 грамма семян). Исходя из результатов исследования наименьшее микробное число было у самых молодых семян, наибольшее - у самых старых (табл. 1).

Таблица 1 - Динамика изменения общего микробного числа семян шалфея эфиопского

при длительном хранении

Общее микробное число Г од урожая семян

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2010 2011 2012 2013 2014

2010 г. 5500 - - - -

2011 г. 9300 4700 - - -

2012 г. 14700 11100 5200 - -

2013 г. 21700 20100 11000 4300 -

2014 г. 31500 29800 22000 12300 6000

При проращивании семян в стерильных условиях без использования предварительной поверхностной стерилизации показало, что они в значительной степени были инфицированы спорами мицелиальных грибов, которые образовали многочисленные колонии на матрасиках, сделанных из фильтровальной бумаги и мертвых семенах. Учет плесневения проводился одновременно с урожая семян 2010-2014 гг.

При учете площади очагов плесневения было сделано предположение о том, что наибольшим инфицированием грибной микрофлорой обладали семена урожая 2010 г. Именно их газон из плесени уже на 14-е сутки покрыл в среднем 43 % площади чашки Петри. В меньшей степени плесневение наблюдалось у семян урожая 2011 и 2012 гг., их площадь газона составила 36 и 25 % соответственно. Минимальное образование плесени присутствовало у семян урожая 2014 г. (1 %). При сопоставлении интенсивности плесневения и основных посевных качеств семян установлено, что критерии энергии прорастания и всхожести находятся в обратной зависимости от интенсивности образования плесени (табл. 2).

Таблица 2 - Взаимосвязь плесневения и посевных качеств семян шалфея _______________________(показатели 2014 г.)_____________________

Г од урожая семян Интенсивность плесневения, % Энергия прораста-ния,% Всхожесть, %

2010 г. 43 23 37

2011 г. 36 36 55

2012 г. 25 57 74

2013 г. 9 75 87

2014 г. 1 94 95

99

***** ИЗВЕСТИЯ *****

№ 3 (39), 2015

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Семена урожая 2010 г. имели наибольшую интенсивность плесневения (43 %) и характеризовались наименьшей всхожестью (37 %). На семенах 2014 г. доля плесени составила около 1 %. Анализируя результаты исследований предыдущих лет, была выявлена четкая закономерность о том, что микокомпоненты микрофлоры сильно ингибируют прорастание семян [3]. Таким образом, численность микромицетов, обитающих на поверхности семян является четким показателем их здоровья.

Таблица 3 - Динамика состава микофлоры семян шалфея эфиопского ____________в течение временного периода 2010-2014 гг._______

Г од урожая Род Вид Экофизиологическая Г од учета

семян группа 2010 2014

2010 Rhizopus Rh. stolonifer Усл. патоген + +

Mucor M. mucedo Усл. патоген + -

Rosellinia R. mammiformis Сапрофит + -

Penicillium P. chrysogenum Сапрофит + +

Aspergillus A. nidulans Сапрофит + +

Botryosporium B. diffusum Сапрофит + -

Botrytis Botrytis sp. Усл. патоген + -

Geotrichum G. candidum Усл. патоген + -

Rhizoctonia R. violaceae Усл. патоген + -

Всего 9 3

2011 Rhizopus Rh. оrizae Усл. патоген + +

Dipodascus D. albidum Сапрофит + -

Rosellinia R. mammiformis Сапрофит + -

Penicillium P. notatum Сапрофит + +

Alternaria A. alternata Усл. патоген + +

Cryptococcus C. laurentii Усл. патоген + +

Всего 6 4

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2012 Rhizopus Rh. nigricans Усл. патоген + +

Myxothrichum M. ^a^arum Сапрофит + +

Aspergillus A. niger Сапрофит + +

Moniliopsis M. alderholdii Сапрофит + -

Всего 4 3

2013 Rhizopus Rh. оrizae Усл. патоген + +

Dipodascus D. albidum Сапрофит + +

Rosellinia R. mammiformis Сапрофит + -

Botryosporium B. diffusum Сапрофит + -

Penicillium P. notatum Сапрофит + +

Alternaria A. alternata Усл. патоген + +

Cryptococcus C. laurentii Усл. патоген + -

Всего 7 4

2014 Penicillium P. chrysogenum Сапрофит + +

Alternaria A. gossipii Усл. патоген + +

Aspergillus A. nidulans Сапрофит + +

Botryosporium B. diffusum Сапрофит + +

Botrytis Botrytis sp. Усл. патоген + +

Geotrichum G. candidum Усл. патоген + +

Stemphyllium S. botryosum Усл. патоген + +

Rhizoctonia R. violaceae Усл. патоген + +

Всего 8 8

100

***** ИЗВЕСТИЯ *****

№ 3 (39), 2015

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Изучение видового состава микобиоты показало, что чем старше были семена, тем они ниже имели видовое разнообразие плесени. Семена урожая 2010 г. при закладке опыта имели споры 9 родов, через четыре года из них осталось 3 рода. Семена урожая 2011 г. и 2012 г. несли споры 6 и 4 родов, к 2014 г жизнеспособными оказались лишь 4 и 3 рода соответственно (табл. 3).

Среди обнаруженной эпифитной микрофлоры семян шалфея эфиопского были выделены следующие виды бактерий: Ps. herbicola, Ps. fluorescens, Ps. putida, Bac. sub-tilis, Bac. cereus. При исследовании 30 проб семян исследуемых растений лишь из трёх удалось выделить Bac. cereus.

Микробоценоз семян шалфея эфиопского чрезвычайно богат и составляет от 5000 до 31 000 микробных клеток на 1,0 г семян, в зависимости от срока их хранения.

Климатические условия формирования семян растений сказываются на численности и составе микрофлоры. Плохие условия формирования приводят к увеличению численности фитопатогенных микроорганизмов, что может снижать качество семян после хранения. Сначала на семенах, а затем на растущих проростках бурно развиваются микроорганизмы, попавшие на семена с пылинками почвы.

Наблюдается доминирование неспороносных бактерий при хранении семян с пониженной температурой 4-5 °С. ОМЧ таких семян было значительно ниже, чем с образцов, хранящихся в комнатных условиях.

При возрастании интенсивности плесневения семян критерии энергии прорастания и всхожести семян шалфея эфиопского, характеризующие их посевные качества, достоверно снижаются. В микрофлоре семян шалфея наблюдалось преобладание бактерий, доля же мицелиальных грибов среди представителей эпифитной микрофлоры составляла от 1,6 до 27,7 %. На семенах урожаев разных лет шалфея эфиопского обнаружено 19 видов мик-ромицетов, 11 из которых являются условными патогенами растений.

При температуре 4-5 °С численность микроорганизмов уменьшается в 10 раз, и в их составе наблюдается меньшая доля токсигенных микромицетов и бацилл, т.е. качество семян значительно выше.

В ходе экспериментальной работы установлено, что микробоценоз семян шалфея эфиопского характеризуется широким спектром микроорганизмов, способных оказывать влияние на здоровье человека как положительно, так и отрицательно. В связи с этим, мы видим необходимость контролировать состав микрофлоры на семенах лекарственных растений, в частности на шалфее эфиопском.

Библиографический список

1. Баглаева, Л.Ю. Динамика эпифитной микрофлоры семян шалфея мускатного при длительном хранении [Текст]/ Л.Ю. Баглаева, С.А. Кузнецов // Научные труды Южного филиала «Крымский агротехнологический университет» Национального аграрного университета. Сельскохозяйственные науки. - Симферополь, 2008. - Вып. 105. - С. 82.

2. Богданова, В.В. Мониторинг массы спор фитопатогенных грибов [Текст]/ В.В. Богданова, А.П. Голощапов, В.В. Евсеев // Аграрный вестник Урала. - 2010. - № 2 (68). - С. 52.

3. Бороздина, И.Б. Микрофлора семян лекарственных растений [Текст]/ И.Б. Бороздина, И.М. Мануйлов //Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2011. -№9 (83). - С. 43-47.

4. Гуринович, Л. К. Эфирные масла: химия, анализ и применение [Текст]/ Л.К. Гурино-вич, Т. В. Пучкова. - М.: Школа косметических химиков, 2005. - 192 с.

5. Евсеев, В.В. Лабораторный практикум по экологии микроорганизмов [Текст]: учеб. пособие /В.В. Евсеев. - Курган: Изд-во КГУ, 2008. - 132 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

101

***** ИЗВЕСТИЯ *****

№ 3 (39), 2015

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА:

НАУКА И ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ

6. Евсеев, В.В. Подходы к управлению эпифитной микрофлорой агроэкосистем [Текст]/ В.В. Евсеев // Вестник защиты растений. - 2004. - № 2. - С. 48.

7. Евсеев, В.В. Эпифитная микрофлора растений и агрохимикаты [Текст]/ В.В. Евсеев // Аграрная наука. - 2004. - № 4. - С. 26-28.

8. Млечко, Е.А. Исследование антибактериальных свойств эфирного масла шалфея эфиопского (Salvia aethiopis L.) [Текст]/ Е.А. Млечко //APRIORI. Серия: Естественные и технические науки. - 2014. - № 6. - С. 27.

9. Решетникова, М.Д. Химический анализ биологически активных веществ лекарственного растительного сырья и продуктов животного происхождения [Текст]: учебное пособие / М.Д. Решетникова, В.Ф. Левинова, А.В. Хлебников и др.; под ред. проф. Г.И. Олешко. — Пермь: 2004. - 335 с.

10. Саттон, Д. Определитель патогенных и условно патогенных грибов [Текст]/ Д. Саттон, А. Фотергилл, М. Ринальди. - М.: Мир, 2001. - 470 с.

E-mail: ms.arzamaskova@mail.ru

УДК 637.053

СИНТЕЗ И КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЖИРОВОЙ ТКАНИ В ОРГАНИЗМЕ БЫЧКОВ КАЛМЫЦКОЙ ПОРОДЫ РАЗНЫХ ТИПОВ ТЕЛОСЛОЖЕНИЯ

И.Ф. Г орлов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАН

Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции, г. Волгоград

А.К. Натыров, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Б.К. Болаев, кандидат сельскохозяйственных наук

Калмыцкий государственный университет, г. Элиста М.Е. Спивак, доктор биологических наук Волгоградский государственный аграрный университет

В статье приведены результаты исследований по накоплению и локализации жировой ткани в организме бычков калмыцкой породы разных типов телосложения. Установлено, что в организме бычков компактного типа жировой ткани синтезировалось больше, чем сверстников среднего и высокорослого типов, на 7,81 и 13,02 %. Однако наиболее оптимальное соотношение подкожной, межмышечной и внутренней жировой ткани установлено у животных высокорослого и среднего типов. Жировая ткань бычков компактного типа имела более высокие физические свойства и оптимальный химический состав, а высокорослого - липидный и жирнокислотный составы.

Ключевые слова: тип телосложения, жировая ткань, локализация, порода, бычки, химический состав, липиды, жирные кислоты.

Известно, что потребительские свойства говядины тесно связаны с наличием жировой ткани и её качеством. В ряде работ отмечается, что локализация жировой ткани и её качество во многом зависят от типа телосложения животных [1, 2, 3, 4, 5].

Мы изучили характер локализации и качественные показатели жировой ткани у бычков калмыцкой породы разных типов телосложения.

Для проведения опыта были сформированы 3 группы бычков калмыцкой породы в возрасте 10 месяцев по 15 голов в каждой. В I группу были отобраны бычки компактного, во II - среднего и в III - высокорослого типов телосложения. Распределение бычков по типам проводилось по методике Степаненко Я.Ф. (1965) на основании взятия промеров высоты в холке, крестце и расчетов индексов телосложения. Подопытные

102

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.