CC BY
37
УДК 581.16:581.48 DOI: 10.30914/2411-9687-2019-5-2-145-149
МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ СЕМЯН КОММЕРЧЕСКИХ ПАРТИЙ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ УКРОПА
А. Ф. Бухаров1, Д. Н. Балеев1, М. И. Иванова1, А. Р. Бухарова1, О. А. Деревенских2
1 Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства -филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр овощеводства», Московская область, Раменский район, д. Верея.
2 Воронежская овощная опытная станция - филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр овощеводства», Воронежская область,
Верхне-Хавский район, пос. НИИОХ
У группы сортов укропа выявлены существенные различия по степени проявления основных морфомет-рических параметров плодов, в том числе длине семени, эндосперма и зародыша. По длине семени два сорта Супердукат ОЕ и Кибрай находились на уровне стандарта или незначительно уступали ему. Остальные сорта существенно превышали стандарт по этому показателю. Наиболее крупные семена (5,01±0,09 мм) отмечены у сорта Лесногородский. Аналогичным образом изменялась у изученных сортов длина эндосперма - от 2,85±0,05 мм у сорта Кибрай до 4,10±0,08 мм у сорта Лесногородский, при среднем значении 3,15±0,07 мм у стандарта - сорта Кентавр. При этом существенное превышение по сравнению со стандартом при 5 % уровне значимости обеспечили сорта Тетра, Зеленая аллея, Ароматный и Лесногородский. Длина зародыша только у двух сортов (Тетра и Лесногородский) была существенно выше контроля. Остальные образцы по этому показателю были на уровне контроля. Выявление и изучение причин, вызывающих значительную разнокачественность семян по линейным размерам, заслуживает дальнейшего изучения. Особый интерес представляет выделение доли влияния наследственных и ненаследственных факторов в формировании этих признаков. А следовательно, постановка задачи о возможности улучшения качества семян селекционными или технологическими методами.
Ключевые слова: укроп, семена, сорта, морфометрические параметры, факторы разнокачественности, семеноводство, селекция.
Morphometric seed parameters
of commercial batches of various dill varieties
111 1 2 A. F. Bukharov', D. N. Baleev', M. I. Ivanova', A. R. Bukharova', O. A. Derevenskikh2
1 All-Russian Research Institute of Vegetable Growing - a branch of the Federal Research Center for Vegetable Growing,
Moscow Region, Ramensky District, Vereya village 2 Voronezh Vegetable Experimental Station - a branch of the Federal Research Center for Vegetable Growing, Voronezh Region, Verkhne-Khavsky District, NIIOH
The group of dill varieties revealed significant differences in the degree of manifestation of the main morphometric fruit parameters, including the length of seed, endosperm and germ. In seed length, the two varieties Superdukat OE and Kibray were at the level of the standard or slightly inferior to it. The remaining varieties significantly exceeded the standard for this indicator. The largest seeds (5.01 ± 0.09 mm) were found in the Lesnogorodsky variety. Similarly, in the studied varieties, the length of the endosperm varied from 2.85±0.05 mm in the Kibray variety to 4.10 ± 0.08 mm in the Lesnogorodsky variety, with an average of 3.15 ± 0.07 mm in the standard — the Kentavr variety. At the same time, the Tetra, Zelenaya Alleya, Aromatny and Lesnogorodsky varieties provided a significant excess compared to the standard at the 5% level of significance. Germ length in only two varieties (Tetra and Lesnogorodsky) was significantly higher than the control. The remaining samples for this indicator were at the level of control. The identification and study of the causes of significant heterogeneity of seeds in linear dimensions deserves further study. Of particular interest is the selection of the share of influence of hereditary and non-hereditary factors in the formation of these characteristics, and, therefore, the statement of the problem of the possibility of improving the quality of seeds by selection or technological methods is of interest too.
Keywords: dill, seeds, varieties, morphometric parameters, factors of different quality, cultivation, selection.
© Бухаров А. Ф., Балеев Д. Н., Иванова М. И., Бухарова А. Р., Деревенских О. А., 2019
Вестник Марийского государственного университета Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2019. Т. 5. № 2
Введение
Большинство овощных культур - представителей семейства Сельдерейные, как правило, имеют недоразвитый зародыш (Martin, 1946; Грушвицкий, 1961). Согласно Martin (1946), степени дифференциации зародыша в зрелых семенах может варьировать от глобулярной до торпе-довидной стадии. Известно, что морфометрические параметры внутреннего строения семян характеризуются значительной изменчивостью (Бухаров и др., 2017). Прорастание является решающим этапом в жизненном цикле растения, который во многом определяет благоприятное развитие растения и получение высокого урожая (Harper, 1977). Сроки появления всходов в основном регулируются состоянием покоя и прорастанием семян. Морфологические признаки семян, такие как развитие зародышей, несомненно, влияют на состояние покоя и возможность прорастания семян. Это является одним из основных факторов, вызывающих значительное число проблем, связанных с замедленным и неравномерным прорастанием, пониженной всхожестью семян, возникновением явления покоя.
Укроп (Anethum graveolens L.) относится к семейству Сельдерейные (Apiaceae). Растения этого семейства характеризуются растянутым цветением и созреванием семян в зонтиках, и всхожесть их зависит от местоположения зонтика на побегах различного порядка ветвления (Pereira et al., 2008). Наиболее изученной в этом отношении культурой является морковь. Известно, что длина зародыша семян моркови изменяется в зависимости от сортовых особенностей, степени зрелости семян, архитектоники семенного растения и экологических условий (Грушвиц-кий, 1963; Еременко, 1975). Все это характерно и для семян укропа - важнейшей овощной культуры, широко выращиваемой в открытом и защищенном грунте для получения пряной зелени.
Поэтому целью настоящей работы было изучение семян коммерческих партий различных сортов укропа по основным линейным параметрам.
Материал и методы
Объектом исследований служили семена торговых партий группы сортов укропа Anethum graveolens L. Измерение длины семени и эндосперма проводилось с использованием штангенциркуля (ГОСТ 166-89). Длину зародыша определяли с использованием микроскопа
Levenhuk 670T (Levenhuk, США) и видеоокуляра DCM 300 MD (Microscope Digital, Китай) при увеличении ><40, с помощью программы Scope Photo (Image Software V. 3.1.386). Для этого семена замачивали в 14 % водном растворе гипохлорита натрия в течение 1 ч. После чего семена промывали в проточной воде и выкладывали на смоченную дистиллированной водой фильтровальную бумагу. Анализировали последовательно длину каждого семени, эндосперма (продольный разрез) и зародыша (выделяли путем разрезания семени). Повторность опыта четырехкратная, в каждой повторности не менее 20 семян.
Результаты исследований и обсуждение
По длине семени два сорта Супердукат ОЕ и Кибрай находились на уровне контроля или незначительно уступали ему. Остальные сорта существенно превышали контроль по этому показателю. Наиболее крупные семена (5,01±0,09 мм) отмечены у сорта Лесногородский (табл.).
Сортовая специфичность основных линейных морфометрических параметров плодов укропа / Varietal specificity of the main linear morphometric parameters of dill fruits
№ NN. Сорт / Variety Длина основных элементов, мм / Length of main elements, mm
семя / seed эндосперм / endosperm зародыш / germ
1 Кентавр (контроль) 3,56±0,07 3,15±0,07 0,87±0,01
2 Обильнолист-венный 4,30±0,11 * 3,47±0,08 0,88±0,04
3 Тетра 4,51±0,08* 3,71±0,05* 1,00±0,03*
4 Борода монаха 4,52±0,10* 3,69±0,14 0,89±0,05
5 Супердукат ОЕ 3,49±0,08 2,90±0,04 0,80±0,05
6 Кибрай 3,34±0,07 2,85±0,05 0,91±0,04
7 Зеленая аллея 4,47±0,07* 3,73±0,06* 0,99±0,04
8 Ароматный 4,88±0,09* 3,98±0,06 * 0,97±0,05
9 Лесногородский 5,01±0,09* 4,10±0,08* 1,07±0,04*
* различия с контролем существенны при 5 % уровне значимости.
Аналогичным образом изменялась у изученных сортов длина эндосперма от 2,85±0,05 мм у сорта Кибрай до 4,10±0,08 мм у сорта Лесногородский, при среднем значении 3,15±0,07 мм у контроля - сорта Кентавр. При этом существенное
превышение по сравнению с контролем при 5 % уровне значимости обеспечили сорта Тетра, Зеленая аллея, Ароматный и Лесногородский.
Особый интерес представляет значение длины зародыша, поскольку он у семян укропа в значительной степени недоразвит (Бухаров и др., 2014). В процессе прорастания зародыш укропа, как и других зонтичных культур, длительное время (3-10 суток в зависимости от температурных условий) растет и развивается, прежде чем произойдет наклевывание (Балеев, Бухаров, 2012).
Длина зародыша только у двух сортов (Тетра и Лесногородский) была существенно выше контроля. Остальные образцы по этому показателю были на уровне контроля.
Большое значение для практического семеноводства имеет вопрос о причинах, вызывающих различный уровень проявления линейных размеров морфологических элементов семени.
Выделяют насколько категорий разнокачест-венности семян, в том числе: генетическая -возникает в результате соединения наследственно - неравнозначных гамет родителей (Smith, Fitzsimmons, 1965). Материнская (матрикальная) -обуславливается различием в местонахождении семени на материнском растении, а следовательно, неодинаковых условиях развития (Строна, 1966; Овчаров, Кизилова, 1966). Экологическая разнокачественность - проявляется как результат взаимодействия семени с условиями внешней среды в процессе формирования (Benech Arnold et al., 1991). Иногда в качестве самостоятельной выделяют четвертую агротехническую группу факторов (Рубцов, Матвеев, 1970), к которой можно отнести сроки посева и посадки, густоту
Литература
стояния и схемы расположения растений, удобрение, орошение, другие технологические приемы и операции.
Последние три группы факторов являются модифицирующими, которые вызывают нена-следуемые изменения. Они представляют интерес для семеноводства. Их следует учитывать при выборе эколого-географических условий для размещения семеноводческих посевов, разработке технологических приемов, оптимизации густоты стояния семенных растений.
Особое значение имеют генетические факторы, использование которых обеспечивает селекционное совершенствование семеноведческих, в том числе морфологических, физиологических, биохимических и других признаков семян. Целенаправленная селекция в этом направлении не проводилась или проводилась очень редко и только в отношении культур, у которых смена являются товарными органами.
Заключение
У группы сортов укропа выявлены существенные различия по степени проявления основных морфометрических параметров семян, в том числе длине семени, эндосперма и зародыша. Выявление и изучение причин, вызывающих значительную разнокачественность семян по линейным размерам заслуживает дальнейшего изучения. Особый интерес представляет выделение доли влияния наследственных и ненаследственных факторов в формировании этих признаков, а следовательно, постановка задачи о возможности улучшения качества семян селекционными или технологическими методами.
1. Балеев Д.Н., Бухаров А.Ф. Специфика прорастания семян овощных зонтичных культур при различных температурных режимах // Овощи России. 2012. № 3 (16). С. 38-46.
2. Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н., Иванова М.И. Морфометрия разнокачественности семян овощных зонтичных культур в процессе формирования и прорастания // Вестник АГАУ. 2014. № 7 (117). С. 26-32.
3. Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н., Иванова М.И., Бухарова А.Р. Изменчивость, корреляция и факторы формирования морфологических параметров семян укропа // Овощи России. 2017. № 5. С. 37-41.
4. Грушвицкий И.В. Роль недоразвития зародыша в эволюции цветковых растений. М. ; Л. : Изд-во АН СССР, 1961. 47 с.
5. Грушвицкий И.В., Агнаева Е.Я., Кузина Е.Ф. О разнокачественности зрелых семян моркови по величине зародыша // Ботанический журнал. 1963. Т. 48. № 10. С. 1484-1489.
6. Еременко Л.Л. Морфологические особенности овощных растений в связи с семенной продуктивностью. Новосибирск : Наука, 1975. 469 с.
7. Овчаров К.Е., Кизилова Е.Г. Разнокачественность семян и продуктивность растений. М. : Колос, 1966. 160 с.
8. Рубцов М.И., Матвеев В.П. Овощеводство. М. : Колос, 1970. 454 с.
9. Строна И.Г. Общее семеноведение полевых культур. М. : Колос, 1966. 464 с.
Вестник Марийского государственного университета Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2019. Т. 5. № 2
10. Benech Arnold R.L., Fenner M., Edwards P.J. Changes in germinability, ABA content and ABA embryonic sensitivity in developing seeds of Sorghum bicolor (L.) Moench. induced by water stress during grain filling // New Phytologist, 1991. Volume 118. Issue 2. P. 339-347.
11. Harper J.L. Population biology of plants. London, UK : Academic Press. 1977. 240 p.
12. Pereira R.S., Nascimento W.M., Vieira J.V. Carrot seed germination and vigor in response to temperature and umbel orders // Scientia Agricola, 2008. Volume 65. Issue 2. pp. 145-150.
13. Smith W.E., Fitzsimmons J.E. Maternal inheritance of seed weight in flax // Canadian Journal of Genetic and Cytology, 1965. Volume 7. Issue 4. pp. 658-662.
1. Baleev D.N., Bukharov A.F. Spetsifika prorastaniya semyan ovoshchnykh zontichnykh kul'tur pri razlichnykh temperaturnykh rezhimakh [Specificity of germination of seeds of vegetable umbrella crops at different temperatures]. Ovoshchi Rossii = Vegetable crops of Russia, 2012, no. 3 (16), pp. 38-46. (In Russ.).
2. Bukharov A.F., Baleev D.N., Ivanova M.I. Morfometriya raznokachestvennosti semyan ovoshchnykh zontichnykh kul'tur v protsesse formirovaniya i prorastaniya [Morphometry of diversiform seeds of vegetable umbrella crops in the process of formation and germination]. Vestnik AGAU = Bulletin of ASAU, 2014, no. 7 (117), pp. 26-32. (In Russ.).
3. Bukharov A.F., Baleev D.N., Ivanova M.I., Bukharova A.R. Izmenchivost', korrelyatsiya i faktory formirovaniya morfolo-gicheskikh parametrov semyan ukropa [Variability, correlation and factors of formation of morphological parameters of dill seeds]. Ovoshchi Rossii = Vegetable crops of Russia, 2017, no. 5, pp. 37-41. (In Russ.).
4. Grushvitskiy I.V. Rol' nedorazvitiya zarodysha v evolyutsii tsvetkovykh rastenii [The role of germ underdevelopment in the evolution of flowering plants]. Moscow ; Leningrad, USSR AS Publ., 1961, 47 p. (In Russ.).
5. Grushvitskiy I.V., Agnaeva E.Ya., Kuzina E.F. O raznokachestvennosti zrelykh semyan morkovi po velichine zarodysha [Diversity of mature carrot seeds by germ size]. Botanicheskii zhurnal = Botanicheskii zhurnal, 1963, vol. 48, no. 10, pp. 1484-1489. (In Russ.).
6. Eremenko L.L. Morfologicheskie osobennosti ovoshchnykh rastenii v svyazi s semennoi produktivnost'yu [Morphological features of vegetable plants in connection with seed productivity]. Novosibirsk, Science, 1975, 469 p. (In Russ.).
7. Ovcharov K.E., Kizilova E.G. Raznokachestvennost' semyan i produktivnost' rastenii [Quality varieties of seeds and plant productivity]. Moscow, Kolos, 1966, 160 p. (In Russ.).
8. Rubtsov M.I., Matveev V.P. Ovoshchevodstvo [Vegetable farming]. Moscow, Kolos, 1970, 454 p. (In Russ.).
9. Strona I.G. Obshchee semenovedenie polevykh kul'tur [General Seed Studies of field crops]. Moscow, Kolos, 1966, 464 p. (In Russ.).
10. Benech Arnold R.L., Fenner M., Edwards P.J. Changes in germinability, ABA content and ABA embryonic sensitivity in devel-oping seeds of Sorghum bicolor (L.) Moench. induced by water stress during grain filling. New Phytologist, 1991, vol. 118, issue 2, pp. 339-347.
11. Harper J.L. Population biology of plants. London, UK, Academic Press, 1977, 240 p.
12. Pereira R.S., Nascimento W.M., Vieira J.V. Carrot seed germination and vigor in response to temperature and umbel orders. Scientia Agricola, 2008, volume 65, issue 2, pp. 145-150.
13. Smith W.E., Fitzsimmons J.E. Maternal inheritance of seed weight in flax. Canadian Journal of Genetics and Cytology, 1965, volume 7, issue 4, pp. 658-662.
References
Статья поступила в редакцию 23.04.2019 г.; принята к публикации 26.05.2019 г.
Submitted 23.04.2019; revised 26.05.2019.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
All authors have read and approved the final manuscript.
Для цитирования:
Citation for an article:
Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н., Иванова М.И., Буха-рова А.Р., Деревенских О.А. Морфометрические параметры семян коммерческих партий различных сортов укропа // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки».
Bukharov A.F., Baleev D.N., Ivanova M.I., Bukharova A.R., Derevenskikh O.A. Morphometric seed parameters of commercial batches of various dill varieties. Vestnik of the Mari State University. Chapter "Agriculture. Economics". 2019. vol. 5, no. 2, pp. 145-149. DOI: 10.30914/2411-96872019-5-2-145-149 (In Russ.).
2019. Т. 5. № 2. С. 145-149. DOI: 10.30914/24119687-2019-5-2-145-149
Об авторах
Бухаров Александр Фёдорович
доктор сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией, Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства - филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр овощеводства», Московская область, Раменский район, д. Верея, afb56@mail.ru
Балеев Дмитрий Николаевич
кандидат сельскохозяйственных наук, Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства - филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр овощеводства», Московская область, Раменский район, д. Верея; заведующий лабораторией, Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ФГБНУ ВИЛАР), г. Москва, dbaleev@gmail.com
Иванова Мария Ивановна
доктор сельскохозяйственных наук, профессор РАН, зав. лабораторией, Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства - филиал ФГБНУ «Федеральный научный центр овощеводства» (ВНИИО - филиал ФГБНУ ФНЦО), Московская область, Раменский район, д. Верея; главный научный сотрудник, Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ФГБНУ ВИЛАР), г. Москва, 1Уап0Уа_170@mail.ru
Бухарова Альмира Рахметовна
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства - филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр овощеводства», Московская область, Раменский район, д. Верея, chem@rgazu.ru
Деревенских Ольга Александровна
старший научный сотрудник, Воронежская овощная опытная станция - филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр овощеводства», Воронежская область, Верхне-Хавский район, пос. НИИОХ
About the authors Aleksander F. Bukharov
Dr. Sci. (Agriculture), Head of the Laboratory, All-Russian Research Institute of Vegetable Growing - a branch of the Federal Research Center for Vegetable Growing, Moscow Region, Ramensky District, Vereya Village, afb56@mail.ru
Dmitry N. Baleev
Ph. D. (Agriculture), Senior Researcher, All-Russian Research Institute of Vegetable Growing - a branch of the Federal Research Center for Vegetable Growing, Moscow Region, Ramensky District, Vereya Village; Head of laboratory, All-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants, Moscow, dbaleev@gmail.com
Maria I. Ivanova
Dr. Sci. (Agriculture), Professor of the Russian Academy of Sciences, Head Laboratory, All-Russian Research Institute of Vegetable Growing - a branch of the Federal Research Center for Vegetable Growing, Moscow Region, Ramensky District, Vereya Village; Chief Researcher, All-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants, Moscow, ivanova_170@mail.ru
Almira R. Bukharova
Dr. Sci. (Agriculture), Professor, All-Russian Research Institute of Vegetable Growing - a branch of the Federal Research Center for Vegetable Growing, Moscow Region, Ramensky District, Vereya Village,
chem@rgazu. ru
Olga A. Derevenskikh
Senior Researcher, Voronezh Vegetable Experimental Station - a branch of the Federal Research Center for Vegetable Growing, Voronezh Region, Verkhne-Khavsky District, NIIOH
