CC BY
33
УДК 630*165.61
Р.Н. Матвеева, О.Ф. Буторова
Матвеева Римма Никитична родилась в 1942 г., окончила в 1965 г. Сибирский технологический институт, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, зав. кафедрой селекции, лесных культур и озеленения Сибирского государственного технологического университета, академик РАЕН, заслуженный лесовод Российской Федерации. Имеет 235 печатных работ в области лесной селекции, лесовы-ращивания и пчеловодства.
Буторова Ольга Федоровна родилась в 1944 г., окончила в 1967 г. Сибирский технологический институт, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры селекции, лесных культур и озеленения Сибирского государственного технологического университета, академик РАЕН. Имеет 190 печатных работ в области лесовыращивания, пчеловодства, лесной селекции.
ИЗМЕНЧИВОСТЬ СЕЯНЦЕВ КЕДРА СИБИРСКОГО В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ОКРАСКИ ГИПОКОТИЛЕЙ
Приведены результаты изучения изменчивости сеянцев кедра сибирского в зависимости от окраски гипокотиля всходов. Установлен лучший рост растений, имеющих при появлении всходов красную окраску гипокотиля.
кедр сибирский, сеянцы, изменчивость, гипокотиль, окраска.
Согласно данным Е.Г. Орленко [2], сеянцы сосны обыкновенной с сильной антоциановой окраской гипокотилей, а также длиннохвойные саженцы, имеющие более пяти верхушечных почек с ранним периодом их разверзания, поздними сроками заложения и длинными боковыми побегами, оказались более быстрорастущими.
Семенное потомство кедра сибирского характеризуется проявлением изменчивости на первых стадиях онтогенеза по ряду признаков: интенсивности прорастания семян; фенологии развития всходов, числу, форме, размерам семядолей, первичной, пучковой хвои, почек; высоте и диаметру стволиков; способности образовывать пучковую хвою и прирост побега в первый период вегетации и вторичные приросты в последующие годы; срокам распускания почек и др. Высокая гетерогенность сеянцев указывает на необходимость отбора на ранних этапах онтогенеза [1].
С 1975 г. в географических посевах кедра сибирского в учебно-опытном лесхозе СибГТУ была установлена изменчивость всходов по окраске гипокотилей (зеленые, красные). Отмечено, что в разных партиях семян
содержание всходов, имеющих красную окраску гипокотилей, варьировало от 1 до 12 %. Определено влияние окраски на рост сеянцев, саженцев и се-меношение в плантационных культурах.
Для опытов были использованы семена, собранные в насаждениях Бирикчульского лесхоза Хакасии. В посевах, проведенных в теплице без заделки семян, были отобраны всходы по окраске гипокотилей в фазе их появления (10-15 июня) с последующей пикировкой в гряды. В школьное отделение питомника растения были пересажены в мае 1978 г., на постоянное место - в августе 1984 г.
Установлено, что уже в однолетнем возрасте начинает проявляться изменчивость сеянцев, выросших из всходов с разной окраской гипокотиля. У растений с красной окраской биомасса больше, чем с зеленой (табл. 1).
Наибольшие различия массы наблюдались при сравнении первичной хвои, наименьшие - семядолей. При этом масса семядолей и гипокотилей составляет 35,3 ... 49,9 % от общей массы надземной части сеянцев, на долю почек приходится 7,2 ... 7,4, первичной хвои и эпикотилей - 2,8 ... 5,8 %. Первичная хвоя у растений в вариантах с красным гипокотилем имела
Таблица 1
Показатели Масса 100 однолетних сеянцев в абс. сухом состоянии, г
Общая Надземная часть Корни
Окраска гипокотиля:
красная 21,14 11,99 9,15
зеленая 18,70 10,74 7,96
Разница, % 13,00 11,60 14,90
Таблица 2
Характеристика первичной Окраска гипокотиля гф при
красная зеленая ¿0,5 = 2,0
хвои М ± т V, % М ± т V, %
Длина, мм 9,7 ± 0,25 12,9 8,8 ±0,31 17,6 2,2
Ширина, мм 2,0 ± 0,06 15,0 1,7 ±0,05 14,7 3,8
Число, шт. 8,8 ±0,31 17,6 7,9 ±0,32 20,2 2,0
Фотосинтетическая
2 поверхность, см 1,7 ± 0,08 23,5 1,2 ± 0,05 20,8 5,6
Таблица 3
Характеристика Окраска гипокотиля
красная зеленая гФ
стволика М ± т V, % М ± т V, %
Высота, см 4,2 ± 0,20 23,8 4,1 ±0,16 19,5 0,4
Диаметр, мм 2,2 ±0,11 25,0 1,9 ±0,09 23,7 2,1
Длина эпикотиля, мм 5,8 ± 0,22 19,0 5,5 ± 0,23 20,9 0,9
Длина почек, мм 7,1 ±0,30 21,1 7,2 ± 0,34 23,6 0,2
большую ширину (на 17,6 %) и фотосинтетическую поверхность (на 41,7 %), чем с зеленым (табл. 2). Коэффициент варьирования данных признаков составляет 12,9 ... 23,5 %.
Прослеживается достоверное различие между вариантами опыта по диаметру стволика (табл. 3).
Корневая система однолетних сеянцев с красным гипокотилем при равной длине (в пределах ошибки) имела больше боковых корней первого порядка, чем растения с зеленым гипокотилем (табл. 4).
Таблица 4
Характеристика Окраска гипокотиля
корневой красная зеленая Гф
системы М ± т V, % М ± т V, %
Длина, см Число корней первого порядка, шт. 19.7 ±0,86 11.8 ± 0,38 23.0 16.1 17,2 ±0,70 5,6 ± 0,25 20,3 22,3 1,4 13,8
Двухлетние сеянцы, выросшие из всходов с красной окраской гипо-котиля, имели массу надземной части на 11,6, корней - на 14,9 % больше, чем сеянцы из всходов с зеленым гипокотилем. Они имели текущий прирост 1,3 ... 1,6 см, причем растения с красным гипокотилем - на 23,1 % больше, чем с зеленым. Достоверное различие наблюдалось по числу пучков хвои (15,5 %) и фотосинтетической поверхности. У сеянцев, имевших в период появления всходов красный гипокотиль, фотосинтетическая поверхность хвои была на 35,4 % больше, чем у всходов с зеленым гипокотилем.
Таблица 5
Характеристика Окраска гипокотиля
трехлетних красная зеленая гф
сеянцев М ± т V, % М ± т V, %
Высота, см 10,1 ±0,47 23,3 8,7 ± 0,30 17,2 2,5
Диаметр, мм 2,7 ± 0,07 13,0 2,3 ± 0,04 8,7 6,2
Текущий прирост, см 3,6 ±0,15 20,8 3,1 ±0,15 24,1 2,4
Длина почек, см 0,8 ± 0,04 25,0 0,6 ± 0,03 25,0 2,0
Длина хвои, см 7,5 ± 0,24 16,0 6,9 ± 0,24 17,4 1,8
Периметр хвои, мм 2,5 ±0,10 20,0 2,5 ± 0,07 14,0 0
Фотосинтетическая
поверхность хвои на текущем приросте, см2
72,4 ± 3,4 23,5 56,3 ± 2,28 20,2 3,9
Общая фотосинтетическая
2 поверхность, см2 105,3 ± 5,2 24,7 80,6 ± 3,40 17,0 4,0
Длина корней, см 21,8 ±0,75 17,2 18,6 ±0,77 20,7 3,0
Трехлетние сеянцы с красным гипокотилем имели большие диаметр стволика, фотосинтетическую поверхность, длину корней (табл. 5).
Приживаемость саженцев была наибольшей в вариантах, где в качестве посадочного материала использовали трехлетние сеянцы, имевшие в период появления всходов красный гипокотиль (98 % против 84 % в вариантах с зеленым гипокотилем).
В последующие годы красная окраска не исчезла, а проявилась у большинства саженцев в фазе обособления хвои в чехликах: последние имеют красную окраску, и на растущем побеге образуется красный налет.
У растений, имевших красную окраску гипокотилей, а затем чехли-ков, образовались шишки фиолетовой окраски с красноватым оттенком, с широкими чешуйками, плоским апофизом. Среди растений с зеленой окраской гипокотилей были экземпляры с шишками светло-коричневой (серой) окраски.
Химический анализ семян, собранных с растений, имеющих шишки разной окраски, приведен в табл. 6 (анализ сделан Красноярской краевой проектно-изыскательской станцией химизации сельского хозяйства).
Таблица 6
Элемент Содержание, % Различие, %
Окраска шишек семени Азот (абс. Жир Зола Каль- Зола Каль-
сухой) (сырой) (сырая) ций ций
Фиолетовая Эндосперм + 2,88 63,20 4,32 0,61 190,3 381,3
зародыш
Кожура 0,54 - 2,95 0,09 102,5 150,0
Серая Эндосперм + 2,95 63,02 2,27 0,16 100,0 150,0
зародыш
Кожура 0,49 - 2,88 0,06 100,0 100,0
Из приведенных данных видно, что семена в шишках фиолетовой (с красным оттенком) и светло-коричневой окрасок содержат почти одинаковое количество жира (63,0 ... 63,2 %). Отмечено повышенное содержание зольных элементов (190,3 %) и кальция (381,3 %) у семян из шишек фиолетовой окраски, несмотря на то, что растения произрастают в идентичных условиях (в пригородных плантационных культурах г. Красноярска).
Следовательно, антоциановая окраска гипокотилей, чехликов, опушения на молодых побегах (в период обособления хвои в чехликах) и шишек является одним из диагностических признаков при отборе быстрорастущих особей с повышенным содержанием кальция в семенах кедра сибирского.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Матвеева Р.Н., Буторова О.Ф. Генетика, селекция, семеноводство кедра сибирского. - Красноярск: СибГТУ, 2000. - 243 с.
2. Орленко Е.Г. Ранняя диагностика наследственных свойств плюсовых хвойных деревьев // Докл. ученых-участников Междунар. симпозиума по селекции, генетике и лесному семеноводству хвойных пород. - Пушкино, 1972. - С. 71-78.
Сибирский государственный технологический университет
Поступила 17.05.01
R.N. Matveeva, O.F. Butorova
Changeability of Siberian Stone Pine Seedlins Depending on Hypocotyl Stain
The study results of changeability of Siberian stone pine seedlings depending on sprout hypocotyl stain are given. Better growth of plants having red hypocotyl stain at sprout emergence is stated.
