CC BY
53
Section 1. Biology
Nabieva Gulchekhra Mirergashevna, National University of Uzbekistan, PhD, the Faculty of Biology and Soil E-mail: [email protected] Gafurova Lazizakhon Akramovna, National University of Uzbekistan, Doctor of Biological Sciences, Professor, the Faculty of Biology and Soil E-mail: [email protected]
Some improvement methods of germination of seeds of the pasture plants in degraded soils of Navoi region
Abstract: Has been conducted a laboratory investigations on seed treatments ofpasture plants before seeding. In the experiments were used the seeds of forage plants such as (haloxylon aphyllum, salsola richteri, salsola orientalis g.gmel, camphorosma zessingi litv, halothanus subaphyllus, kochia prostrata (l) schrenk, ceratoides еversmanniana (stschegl.et losinsk.) Botsch.et. Ikonn) with the application of ler (low frequency-electromagnetic resonator), ufr (ultraviolet radiation), biostimulators “trichodermin” and “microgrower”.
Keywords: presowing seeds, of pasture crops, stimulant, biostimulant, degraded soil, vigor.
Набиева Гульчехра Мирэргашевна, Национальный университет Узбекистана Старший научный исследователь, Биолого-почвенный факультет
E-mail: [email protected] Гафурова Лазизахон Акрамовна, Национальный университет Узбекистана Доктор биологических наук, профессор Биолого-почвенный факультет
E-mail: [email protected]
Некоторые пути повышения всхожести семян пастбищных культур на деградированных почвах Навоийского вилоята
Аннотация: Приведены результаты лабораторных испытаний предпосевной обработки семян пастбищных растений. В исследованиях были использованы семена кормовых растений (изень, саксаул, чогон, черкез, камфоросма, черный саксаул, терескен) с применением стимулятора для предпосевной обработки семян пастбищных растений низкочастотным-электромагнитным резонатором, УФО (ультра фиолетовое облучение), биостимуляторами «Триходермин» и «Микроустиргич».
Ключевые слова: предпосевная обработка, семена пастбищных культур, стимулятор, биостимулятор,
деградированные почвы, энергия прорастания.
Введение. Территория Узбекистана занимает общую площадь, равную 44,4 млн.га. Это, главным образом равнины и предгорья; высокие горные хребты находятся лишь на окраинах республики. Свыше 20,0 млн.га составляют естественные пастбища, из них 19,0 млн.га пастбищ, расположенных в засушливых районах и интенсивно используются в каракулеводстве [1; 8].
Пустынно — пастбищные территории находятся в Республике Каракалпакистан, Хорезмской, Бухарской, Кашкадарьинской, Навоийской областях. Почвенный покров пастбищных зон республики
очень разнообразный — встречаются в основном пустынно-песчаные, такырные почвы, сероземы и солончаки [3].
Флора пустынных и полупустынных (аридных) пастбищ является основной кормовой базой каракулеводства, а также, содержащихся здесь коз, верблюдов и лошадей. Вместе с тем она представляет собой достаточно хрупкую экосистему. Климатические изменения последних десятилетий, нерациональное использование её ресурсов (вырубка кустарников и полукустарников на корм и топливо, перегрузка в стравливании, несистемность ра-
8
Some improvement methods of germination of seeds of the pasture plants in degraded soils of Navoi region
бот по улучшению пастбищ и т. д.) провоцируют снижение кормовой продуктивности и даже деградацию пастбищ. В этом свете дальнейшее развитие пустынно-пастбищного животноводства органически зависит от работ по восстановлению деградированных и улучшения низкоурожайных и узко сезонных пастбищ [2; 4]. Исследованиями установлено целесообразность умеренного (6575% стравливание) использования пастбищ. При интенсивном использовании пастбищ отмечено изменение флористического состава и продуктивности, а также ухудшение агрохимических и агрофизических показателей почвенного покрова пастбищ. Первой экологической заповедью рационального использования пастбищ является соблюдение принципа соответствия их природной емкости численности выпасающихся на них животных. Многолетние научные исследования, проведенные во второй половине 20 века учеными разных стран, показывают, что без ущерба для последующей продуктивности пастбищ можно изымать в различных природных зонах от 25 до 75% надземной растительной массы [5; 6; 7; 8; 9; 10; 11]. Японские ученые изучали биоразнообразие растений Туниса, которая является базой для поддержки экосистем, приносящее не только вклад в нашу жизнь в качестве материалов, ресурсов, но и различные экосистемные услуги, такие как функции охраны окружающей среды. Растения в засушливых и полузасушливых зон очень чувствительны к изменению климата. Например, небольшое снижение осадков, пейзаж изменился, как пустыня. С другой стороны, растительность с высоким уровнем биоразнообразия имеет пластичность к изменению климата [12; 13]. характеристику пространственного распределения растительного покрова на пастбищах в Монголии, которая занимает 96% от всей площади и влияние пастбищной нагрузки на структуру растительных сообществ, таких как многолетних (Stipa krylovii, Agropyron cristatum, Allium Mongolicum), однолетних (Chenopodium acumi-nathum, Peganum nigelastrum) [14].
Объекты и методы исследования. В качестве объектов исследования были использованы семена кормовых растений (изень, саксаул, чогон, черкез, камфоросма, черный саксаул, терескен) с применением стимулятора для предпосевной обработки семян пастбищных растений с низкочастотным-электро-магнитным резонаторам и УФО (ультра фиолетовое облучение) на 15 мин и 20 мин, а также биостимуля-
торами «Триходермин» и «Микроустиргич». Стимуляция и биостимуляция для обработки семян пастбищных растений были проведены перед посевом в лаборатории центра «АгроЭкоБиотехнологии» НУУз им. Мирзо Улугбека.
Экспериментальная часть. Сообразно большим объемам аридных пастбищ Узбекистана восстановлению и улучшению подлежат миллионы гектаров, для реализации которых потребность в семенах измеряется тысячами тонн. Вместе с тем, семена пустынных кормовых растений отличаются рядом специфических биологических и физикомеханических свойств, усложняющих проблему улучшения пастбищ. Экстремальные, стрессовые условия аридной зоны (недостаток влаги, бедность почв элементами питания, высокие температуры воздуха, суточные температурные перепады и др.) не благоприятствуют выращиванию качественных семян. Семена отличаются низкой всхожестью (особенно полевой — порой до 10% и ниже). Естественно такие семена имеют слабую динамику роста и слабую выживаемость. Сказанное остро ставит проблему актуальности научных исследований по стимуляции биолого-агротехнических свойств семян различными (биологическими, электрическими, тепловыми, механическими, комплексными) методами.
На первом этапе стимулирования НЭР (низко-частотным-электромагнитным резонаторам), УФО (ультра — фиолетовое облучение) продолжительность обработки 10-15 мин, на втором этапе биостимулирования было проведено изучение действия предпосевной обработки семян с биопрепаратами «Триходермин» и «Микроустиргич». Обработка была проведена в лабораторных условиях в течении 6 часов. Контролем служили семена, замоченные в дистиллированной воде.
Обсуждение результатов. Семена дикорастущих кормовых растений, произрастающих в пустыне и полупустыне, часто отличаются низкой всхожестью и растянутыми сроками прорастания. Поэтому изучение лабораторной и полевой всхожести семян с целью повышения их посевных качеств имеет большое значение при введении в культуру дикорастущих кормовых растений. Наиболее оптимальным для прорастания семян в условиях лаборатории оказался НЭР и УФО (20 мин), при котором период прорастания семян длился 11-12 дней, и лабораторная всхожесть изучаемых видов составляет 22% (табл 1).
9
Section 1. Biology
Таблица 1. - Влияние стимуляторов на лабораторную всхожесть (%) пастбищных семян
Семена растений Энергия прорастания,%
Контроль НЭР и УФО Триходермин Микроустиргич
15 мин 20 мин
Изень 2 3 4 4 5
Житняк 20 32 34 20 28
Чогон 58 62 72 70 64
Черкез 40 48 56 48 56
Камфоросма 4 6 8 4 8
Черный саксаул 20 48 58 24 30
Терескен 6 22 24 8 26
Рисунок 1. 1 - контроль, 2 - обработка 15 мин НЭР и УФО, 3 - обработка 20 мин НЭР и УФО, 4 - обработка с «Триходермин», 5 - обработка с «Микроустиргич»
Рисунок 2. 1 - контроль, 2 - обработка 15 мин НЭР и УФО, 3 - обработка 20 мин НЭР и УФО, 4 - обработка с «Триходермин», 5 - обработка с «Микроустиргич»
10
Some improvement methods of germination of seeds of the pasture plants in degraded soils of Navoi region
Рисунок 3. Влияние стимуляторов на прорастание житняка. 1. - Контроль. 2. - НЭР и УФО 15 мин. 3. - НЭР и УФО 20 мин. 4. - Триходермин. 5. - Микроустиргич.
При обработке электоростимуляторами НЭР иУФО 15 мин. и 20 мин средняя длина стебля составляло от 7,8-8 см, а средняя длина корня от 3 до 4 см, при обработке с биостимуляторами «Триходермин» и «Микроустиргич» средняя длина стебля составляла от 5,3 до 7,8 см, а корня от 1,4 до 3 см. на 2 см больше по сравнению с контролем (1,1-5 см). На самый высокий рост на прорастание семян житняка повлияло НЭР и УФО 20 мин., а на оптимальный рост семян влияло НЭР и УФО 15 мин. и биостимулятор «Микроустиргич» (рисунок 2-3).
Заключение. С использованием био и элекртостимуляторов в лабораторных условиях, заметно улучшена всхожесть пастбищных семян (изень, саксаул, чогон, черкез, камфоросма, черный саксаул, терескен). Установлено увеличение всхожести в среднем на 22% по сравнению с контролем (без обработки семян), что является дополнительным резервом увеличения продуктивности семеноводческих посевов деградированных почв пустынных и полупустынных почв пастбищ, когда всхожесть семян в естественных условиях аридной зоны составлят в среднем (3-5%).
Список литературы:
1. Земельный фонд Республики Узбекистан. Национальный отчет Государственного комитета земельных ресурсов, геодезии, картографии и государственного кадастра. 2014 г. 15 с.
2. Кузиев Р., Гафурова Л., Абдуллаев С. Почвенный покров и состояние земель Республики Узбеки-стан//Почвы — национальное достояние России: Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов. Новосибирск: Наука-Центр, 2004.
3. Кузиев Р. К., Сектименко В. Е. Почвы Узбекистана. Ташкент, 2009. С. 247.
4. Махмудов М. М., Гафурова Л. А., Набиева Г. М., Махмудова Г. М. О Фито индикаторах деградации аридных пастбищ пустыни Кызылкум//Международная конференция. Биодиагностика в экологической оценке почв и сопредельных сред. Москва, 4-6 февраля, 2013. 141 с.
5. Насиев Б. Н. Жиенгалиев А. Режимы выпаса и флористический состав пастбищ//Молодой ученый. -2015. - № 6.3. - С. 44-47.
6. Насиев Б. Н., Жиенгалиев А. Мониторинг факторов и процессов деградации почвенного покрова кормовых угодий полупустынной зоны. Опустынивание Центральной Азии: оценка, прогноз, управление: мат. междун. научн. прак. конф. Институт географии, Назарбаев Университет. Астана, 2014. С. 374-378.
7. Национальный отчет по состоянию земельных ресурсов Республики Узбекистан, 2014. C. 7.
8. Огарь Н. П. Трансформация растительного покрова Казахстана в условиях современного природопользования. Институт ботаники и фитоинтродукции. Алматы, 1999. 131 с.
9. Шамсутдинов З. Ш. Долголетние пастбищные агрофитоценозы в аридной зоне Узбекистана. Ташкент: ФАН УзР, 2012. 167 с.
10. Родин Л. Е. Продуктивность пустынных сообществ. В сб.: Ресурсы биосферы. Л.: Наука, 1975. Вып. 1. 286 с. C. 5.
11. Иванов В. В. Степи Западного Казахстана в связи с динамикой их покрова. М.- Л.: Наука, 1958. 292 с. C. 6.
11
Section 1. Biology
12. Рачковская Е.И. Краткая программно-методическая записка по маршрутному изучению сукцессионных рядов растительных сообществ, возникающих под влиянием хозяйственной деятельности человека. В кн.: Программно-методические записки по биокомплексному и геоботаническому изучению степей и пустынь Центрального Казахстана. М.-Л., I960. С. 79-82.
13. Kawada Kiyokazu, Suzuki Kohei, Suganuma Hideki, Smaoui Abderrazak, Isoda Hiroko. Plant Biodiversity in the Semi-arid Zone of Tunisia//22-1 (2012) Journal of Arid Land Studies. P. 83-86.
14. Nyamsambuu Khishigsuren, Yoshino Kunihiko Setiawan, Yudi, Kefi Mohamed. Characteristics of Spatial Distribution of Vegetation Coverage in Grassland of the Bayan Soum, Mongolia//22-1, (2012) Journal of Arid Land Studies. P. 231-234.
15. Sergelenkhuu Jambal, Nachinshonhor G. Urianhai, Takashi Otoda, Yoshihiro Yamada, Undarmaa Jamsran, Keiji Sakamoto, Ken Yoshikawa. Effect of Grazing Pressure on the Structure of Rangeland Plant Community in Mon-golia//22-1, (2012) Journal of Arid Land Studies. P. 235-238.
Pasalari Hossein, Belarusian State University, PhD student, the Faculty of Biology E-mail: [email protected] Evtushenkov Anatoli Nikolaevich, Belarusian State University, Doctor of biological Science, the Faculty of Biology E-mail: [email protected]
Statistical analysis of growth factors in potato during regeneration with different hormonal treatments
Abstract: Two phytohormones, auxins (Naphthalene acetic acid and 2, 4-Dichlorophenoxyacetic acid) and cytokinins (Benzylaminopurine and Zeatin riboside) with concentrations were used to develop an efficient regeneration protocol for 3 genotypes of Potato. The explants were cultured on MS-medium supplemented with BAP 1.0 mgL-1; NAA 0.1 mgL-1, BAP 2.0 mg L-1; NAA 0.2 mg L-1, BAP 3.0 mgL-1; NAA 0.3 mg L-1 and ZR 1.0 mg L-1; 2, 4-D 0.1 mg L-1, ZR 2.0 mg L-1; 2, 4-D 0.2 mg L-1, ZR 3.0mg L-1; 2, 4-D 0.3 mg L-1.
Keywords: Potato, Regeneration, Phytohormones, Regeneration Efficiency.
Introduction
Potato is one of the most agronomically important plants in the world, notably due to its high productivity and its high starch, vitamin and protein content. Sterility and tetraploidy in conjunction with a high level of heterozygosity greatly reduce the efficiency of traditional methods for potato breeding. Therefore, an alternative approach for further improvement of commercial potato varieties uses in vitro techniques, including somatic hybridization, mutagenesis and genetic transformation. Several protocols for genetic transformation using leaf discs and tuber discs have been successfully employed to generate transgenic plants resistant to herbicides, insects and diseases [2, 585; 5, 767; 6, 299-300]. However, all these procedures have major limitations, such as low frequency of transformation and, more importantly, the occurrence of somaclonal variation at very high rates (mainly due to changes in the ploidy levels) resulting from
either prolonged or harsh tissue culture [7, 328; 10, 744, 748-750; 3, 409, 411-415; 4, 29, 35-37], thus limiting the production of transgenic plants for commercial applications. Two varieties often used for in vitro culture are genotype 1 and genotype 2. G2 is the most frequently used in transformation experiments, in spite of its relatively low commercial importance, because it is very responsive in vitro. Due to its taste and cooking quality, G1 is an important variety in Europe. However, in vitro regeneration of a large number of transgenic plants is relatively difficult with this variety [8, 17-32; 11, 73, 89-91]. It is easier to work with intermodal segments than with leaf explants. In fact, the internodal explants are less sensitive to injuries during manipulation steps. Moreover, the variation in the sampling of the internodes on the plant is less important when compared to the leaves, for example, old leaves away from the shoot apex are less reactive to the in vitro culture when compared to
12
