Научная статья на тему 'О принадлежности проса сорного'

О принадлежности проса сорного Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
137
54
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Красавин В. Д.

Приводятся доказательства о том, что просо сорное и просо посевное в естественных условиях легко скрещиваются, производят жизнеспособное потомство. Дается их принадлежность.

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

On the problem of weed millet characteristics

It is proved that weed millet and true millet are capable to easy crossing in natural conditions and produce viable hybrids.

Текст научной работы на тему «О принадлежности проса сорного»

О принадлежности проса сорного

В. Д. Красавин, д. с. -х.н, Оренбургский НИИСХРАСХН

Сведения о принадлежности проса сорного в отечественной и зарубежной литературе весьма скудные, противоречивые.

В одних случаях подобные биотипы рассматривают как самостоятельный вид Ратеыт зроШанеыт [2, 7, 9], в других — как подвид — Рамеыт тШаееыт шЬир. гыйега1е [4, 8].

Канадские исследователи [5], давая характеристику основным биотипам проса, засоряющим посевы сельскохозяйственных культур, выделили биотип с раскидистой метелкой и черной зерновкой. По их мнению, он похож на РлроШанеыт и на Р.тлыЬзр.гыйегак.

Такое положение, по нашему мнению, складывается из-за отсутствия четких морфологических признаков, характеризующих просо сорное.

Ранее предложенные признаки для его идентификации [3, 6] — число жилок на колосковых чешуйках, размеры цветочных пленок и наличие раскидистой метелки — по нашим данным, почти в равной степени проявляются и у проса посевного.

Кроме того, эти признаки не охватывают огромное количество биотипов проса сорного с развесистой, сжатой, комовой, могаровидной и промежуточной метелкой.

По мнению В. Гранта (1984), наиболее существенная черта видов связана с их взаимоотношениями при скрещивании. Способность особей успешно обмениваться генами, то есть свободно скрещиваться между собой и производить плодовитое и жизнеспособное потомство, характеризует их как представителей одного и того же вида, тогда как неспособность к свободному и успешному обмену генами — признак обособленности видов. Все остальное, в том числе и морфологические различия, — это надстройка.

Естественно, в первую очередь необходимо было найти наиболее четкие морфологические признаки, характеризующие просо сорное.

На основе многолетнего (1979—2001 гг.) изучения образцов проса сорного, собранных и присланных из различных зон СНГ, США и Германии, выделен дополнительный признак — грязножелтый (смуглый) цвет ядра. Этот признак наиболее полно отражает понятие «сорности» и охватывает все биотипы проса сорного, существующие в природе.

Каша, сваренная из «пшена» проса сорного, имеет грязно-желтый цвет, без вкуса или с горьковатым привкусом, со специфическим запахом. Такие же отрицательные признаки и свойства наблюдаются у тары и талкана.

Грязно-желтый цвет ядра—признак доминантный. В прямых и обратных искусственных скре-

щиваниях проса сорного с просом посевным их окраска ядра не смешивается. У гибридов первого поколения она всегда грязно-желтая. Во втором поколении такие гибриды, расщепляясь, дают три части сорных и одну часть культурных растений, т.е. расщепление идет так же, как и при мо-ногибридных скрещиваниях.

Предложен химический способ идентификации проса сорного и проса посевного. При обработке 5%-ным спиртовым раствором йода в течение 8—10 мин. ядро зерновки проса сорного приобретает темно-коричневую окраску, а ядро проса посевного не окрашивается или приобретает слабо-розовую окраску. На этот способ получено авторское свидетельство за № 1637704 с приоритетом 13 января 1987 г.

Разработан физический способ. В ультрафиолетовом свете ядра проса посевного дают яркое свечение, а у ядер проса сорного оно отсутствует. На данный способ получен патент № 2025060 с приоритетом 12 августа 1991 г.

Предложенные способы позволяют более надежно идентифицировать биотипы проса сорного и проса посевного по сравнению с существующими и могут быть использованы при ботанических, селекционных, семеноводческих и других работах. Эти же способы были использованы нами в дальнейших исследованиях.

При обследовании посевов сельскохозяйственных культур мы встречали растения проса сорного, которые отличались от соседних по высоте, ширине листьев и более продуктивными метелками. Полагали, что такие биотипы являются естественными гибридами первого или второго поколений. У таких растений отбирали метелки, обмолачивали каждую отдельно и высевали в коллекционном питомнике.

В период вегетации за образцами вели фенологические наблюдения. При созревании с каждой делянки растения выдергивали с корнями, определяли их принадлежность, подсчитывали число сорных и культурных растений.

В результате исследований установлено, что всходы у предполагаемых гибридов появлялись почти одновременно, без существенных различий между образцами. У отдельных номеров в этой фазе наблюдалась дифференциация по размерам, окраске и опушению листьев. В фазе кущения на делянках встречались растения с прямостоячими, стелющимися или близкими к ним кустами. Наибольшая пестрота проявлялась в фазе выметывания. В пределах одного номера у одних растений выметывание наступало раньше на 6—8 дней, у других — одновременно с районированными сортами Оренбургское 42, Оренбургское 9, Оренбургское 20 и Саратовское 3, у третьих оно начина-

1. Расщепление естественных гибридов второго, третьего поколений по окраске ядра

№ растения Год и место отбора Число растений, шт. Х2 фактическое

всего в т.ч. с ядром

грязно-желтым желтым

Актюбинская область

89 1984 Кукуруза 19 15 4 0,15

140 1984 Пшеница 99 82 17 3,24

Кустанайская обл.

8 1989 Кукуруза 19 12 7 1,43

Оренбургская обл.

775 1980 Пшеница 37 25 12 1,08

47 1980 Подсолнечник бб 50 1б 0,02

1022 1980 Кукуруза 31 24 7 0,55

10б0 1998 Пшеница 5б 47 9 2,37

12 2000 Просо 1б8 117 51 2,57

38 2003 Просо 45 3б 9 0,б0

лось на 2—4 дня позже. Аналогичная картина наблюдалась и при созревании.

При анализе растений оказалось, что гибриды расщеплялись на растения проса сорного (с грязно-желтым ядром) и растения проса посевного (с ярко-желтым, желтым ядром) в соотношении 3:1, т.е. так же, как и при искусственных скрещиваниях. За период 1982—2003 гг. нами проанализировано более 300 таких гибридов. И у всех у них проявлялся аналогичный характер расщепления. Часть этого материала приведена в табл. 1.

С обнаружением естественных гибридов появилась необходимость изучения биологии цветения биотипов проса сорного.

Установлено, что просо сорное и просо посевное совместно произрастают в посевах яровых и очень редко — в посевах озимых культур. Всходы их могут появляться в течение всего вегетационного периода основной культуры.

Цветки у них мелкие с перистыми рыльцами, обладают высокой способностью улавливать пыльцу из воздуха и образуют огромное количество сухой мелкой пыльцы, которая может переноситься ветром на большие расстояния. Само цветение растянуто и продолжается длительное время. Например, в центральной зоне Оренбургской области оно начинается в конце июня и может продолжаться до уборки основной культуры. Как правило, эта фаза проходит только в дневные часы суток с 10:30— 11:30 час. утра и заканчивается к 14 час. дня, а в отдельные дни немного позже. В большинстве случаев цветение открытое, и этому способствует высокая температура воздуха, достигающая в июне и июле в утренние часы 23—25°С и более. Открытое цветение отмечено нами во многих районах Оренбургской области на посевах пшеницы, кукурузы, проса и других культур.

Та же закономерность в биологии цветения сохранялась и при изучении в коллекционном пи-

X20,5 = 3,84

томнике образцов проса сорного, собранных и присланных из различных зон СНГ, США и Германии.

При температуре 2З—25°С и выше у большинства растений сорных и культурных форм проса цветочные пленки широко раскрывались, рыльца выдвигались над поверхностью цветков, пыльники свисали вниз, растрескивались и начинали пылить. Часть пыльцы попадала на рыльце собственного цветка, другая — уносилась ветром. Естественно, пыльца, переносимая ветром, может попадать и на рыльце цветков соседних растений. В таких случаях, несомненно, между просом сорным и просом посевным происходит естественная гибридизация. Об этом свидетельствуют найденные нами естественные гибриды.

Таким образом, на основании многолетних исследований показано, что просо сорное и просо посевное в естественных условиях легко скрещиваются, производят жизнеспособное потомство, и их следует рассматривать как два подвида одного вида.

Литература

1 Гранд, В. Видообразование у растений / перевод с англ. Н. О. Фоминой. М.: Мир, 1984. 528 с.

2 Лысов, В. Н. Агробиологическая классификация обыкновенного (посевного) проса // Труды по прикл. бот. ген. и сел. Л., 1952. Т. XXIX. Вып. 3. С. 112—127.

3 Цвелев, Н. Н. Заметки о злаках СССР, 5 // Новости систематики растений / Ботан. ин-т им. В. Л. Комарова. Л.: Наука, 1968. С. 15—30.

4 Цвелев, Н. Н. Злаки СССР. Л.: Наука, 1976. 659 с.

5 Bough M., Colosi J.C. and Cavers P.B. The major weedy biotypes of proso millet / Panicum miliaceum / in Canada // Can. J. Bot. 1986. V. 64. P. 1188—1198.

6 Kitagawa, M. Contributio ad Cognitio^m Florae Manshuricae. X. // The botanical magazine. Tocio, 1937. P. 150—157.

7 Mansfeld, R. Zur Systematic und Nomenklatur der Hirsen // Zuechter. 1952. V. 22. P. 304—315.

8 Oestry L. and J. M. J. de Wet. Seed proteins and systematics of cultivated weed and wild forms of Panicum miliactun // Am. J. Bot. Misc. Ser. Publ. 1981. T. 160. P. 76.

9 Terpo — Pomogyi M. Nehany egysziku gyomnoveny terhoditasa Magyarorszagon. Kulonlen. Kertesz. Egyet. Kozl. 1976. V. 40. P. 515—527.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.