CC BY
27
Бюл. Бот. сада Сарат. гос. ун-та. 2017. Т. 15, вып. 2. С. 53 - 57
УДК 574.24
ОСОБЕННОСТИ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН БРАНДУШКИ РАЗНОЦВЕТНОЙ (Bulbocodium versicolor) В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ
Л. В. Куликова, И. В. Шилова, Л. А. Серова, А. С. Кашин
Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского Россия, 410010, Саратов, Навашина E-mail: flora. [email protected]
Поступила в редакцию 27.01.2017 г.
Особенности прорастания семян брандушки разноцветной (Bulbocodium versicolor) в лабораторных условиях. - Куликова Л. В., Шилова И. В., Серова Л. А., Кашин А. С. - Для семи ценопопуляций Bulbocodium versicolor (Ker-Gawl.) Spreng. из Красноармейского, Татищевского, Энгельс-ского, Ровенского, Саратовского и Балашовского р-нов Саратовской обл. и Жирновского р-на Волгоградской обл. определены: семенная продуктивность, масса 1000 шт. семян, всхожесть семян в лабораторных условиях. Потенциальная продуктивность одного плода составила 16 - 27 семязачатков. Реальная продуктивность достигала 61 - 95 %, или 11 - 24 семени в плоде. Масса 1000 шт. семян колебалась от 5.43 до 8.74 г. Семена двух образцов не проросли. Семена остальных образцов прорастали лишь при низкой положительной температуре (5 - 7° С), их всхожесть колебалась от 15 - 26 до 61 -79 %.
Ключевые слова: Bulbocodium versicolor, семенная продуктивность, масса 1000 семян, всхожесть семян, энергия прорастания, стратификация.
Features of seed germination Bulbocodium versicolor in the laboratory. -Kulikova L. V., Shilova I. V., Serova L. A., Kashin A. S. - For seven populya-tion of Bulbocodium versicolor (Ker-Gawl.) Spreng. from Krasnoarmeysk, Tatish-chevo, Engels, Rovnoe, Saratov and Balashov districts of the Saratov Region and Zhirnovsk district of the Volgograd Region are determined: seed productivity, weight is 1000 seeds, viability of seeds in vitro. Potential productivity of one fruit made 16 - 27 ovule. Real productivity reached 61 - 95%, or 11 - 24 seeds in a fruit. Weight of 1000 pieces of seeds fluctuated from 5.43 to 8.74 g. Seeds didn't sprout two samples. Seeds of other samples sprouted only at a low positive temperature (5 - 7° C), their viability fluctuated from 15 - 26 to 61 - 79 %.
Key words: Bulbocodium versicolor, seed production, weight of 1000 seeds,
seed germination, energy of germination, stratification.
DOI: 10.18500/1682-1637-2017-15-2-53-57
Брандушка разноцветная (Bulbocodium versicolor (Ker-Gawl.) Spreng.) - травянистый клубнелуковичный эфемероид семейства Ме-лантиевые (Melanthiaceae). Включена в Красную книгу Российской Федерации как вид, сокращающийся в численности в результате нарушения местообитаний (Красная ..., 2008) и в Красную книгу Саратовской области как уязвимый вид (Красная ..., 2006).
Изучение процессов размножения у редких видов растений является ключевой проблемой при оценке самоподдержания и устойчивости их популяций. Семенное размножение обеспечивает сменяемость поколений, которая необходима для устойчивого существования популяций растений (Злобин и др., 2013). Для брандушки разноцветной семенное размножение является основным способом увеличения площади и численности популяций. Кроме того, брандушка размножается вегетативно, делением луковицы (Красная ..., 2008), однако увеличение территории, занятой видом, в результате вегетативного размножения не происходит. Поэтому представляет интерес изучение семенной продуктивности и качества семян, образовавшихся в естественных популяциях.
Плод брандушки - септицидная коробочка. Семена с обильным эндоспермом. Из литературных источников известно, что семена брандушки разноцветной нуждаются для прорастания в стратификации при 0 - +1°С, а по другим данным, - при +6 - +11°С (Николаева и др., 1985).
Материалы и методы
Материалом исследования послужили семена, собранные в 2015 г. в семи популяциях брандушки разноцветной из Красноармейского (Krm), Татищевского (Tat), Энгельсского (Eng), Ровенского (Rvn), Саратовского (Srt) и Балашовского р-нов (Bls) Саратовской обл. и Жир-новского р-на (Vlg) Волгоградской обл.
Для определения семенной продуктивности были взяты зрелые нераскрывшиеся плоды (Вайнагий, 1974). В каждой ценопопуляции для 30 растений определяли потенциальную семенную продуктивность
ОСОБЕННОСТИ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН БРАНДУШКИ
(общее количество неразвившихся семязачатков и семян в плоде) и реальную семенную продуктивность (количество выполненных семян в плоде). Определяли массу 1000 шт. семян и всхожесть семян в лабораторных условиях согласно общепринятой методике (Методы ..., 2007).
Семена закладывались в двух повторностях по 50 семян в чашки Петри на влажный фильтр. В контроле чашки с прорастающими семенами содержали на свету при температуре 22 - 25°С. В эксперименте семена проращивали в условиях низкой положительной температуры (5 - 7 °С) в темноте.
Результаты и их обсуждение
В коробочках брандушки разноцветной закладывается в среднем 16 - 27 семязачатков (табл. 1). Из них от 61 до 95 % образуют выполненные семена. Таким образом, одно растение (большинство несут лишь одну коробочку) даёт от 11 до 24 шт. выполненных семян. Наибольшая масса 1000 шт. семян (8.74 г) отмечена у образца из Красноармейского, а наименьшая (5.43 г) - у образца из Татищевского р-на.
В контроле (на свету при комнатной температуре) семена исследованного вида не прорастали, на что указывают и другие исследователи (Николаева, 1985).
При низкой положительной температуре семена из двух образцов (Tat, Bls) вообще не проросли, тогда как всхожесть семян в других случаях оказалась достаточно высокой - до 61 - 79 % (табл. 2).
Таблица 1
Семенная продуктивность брандушки разноцветной
Условное Кол-во семязачатков Кол-во выполненных се- Масса 1000
обозначение (ПСП), шт. мян (РСП) семян, г
шт. %
Vlg 24.93 ± 4.41 22.01 ± 3.89 88 5.89 ± 0.42
Krm 27.06 ± 5.11 22.69 ± 4.29 84 8.74 ± 0.14
Tat 24.22 ± 3.57 23.11 ± 3.41 95 5.43 ± 0.38
Eng 26.34 ± 4.39 24.54 ± 4.09 93 6.37 ± 0.12
Rvn 27.45 ± 4.45 23.67 ± 3.84 86 6.05 ± 0.10
Srt 18.78 ± 3.68 11.19 ± 2.25 61 -
Bls 15.59 ± 3.49 14.21 ± 3.18 91 -
Нами отмечено, что семенам брандушки требуется длительный период от момента закладки на проращивание до начала прорастания -41 - 51 день. Это может быть связано с необходимостью, с одной стороны, пережидания зимнего периода, характеризующегося отрицательными температурами, и, с другой стороны, ранневесенней вегетацией растений данного вида, в том числе всходов, проходящей при низких положительных температурах.
Семена прорастали крайне неэнергично, поэтому говорить о периоде учёта энергии прорастания не приходится. Весь период прорастания в трёх случаях (Vlg, Rvn, Srt) занимал около месяца, у двух образцов (Km, Eng) - два с половиной месяца. При этом у образца из Красноармейского р-на (Krm) всхожесть была самой низкой - 15 %, у образца из Энгельсского р-на (Eng) - самой высокой - 79 %.
Таблица 2
Значения параметров всхожести семян брандушки разноцветной при температуре 5° С
Популяция Дата сбора Период Продолжительность Всхожесть,
семян до начала прорастания, дни прорастания, дни %
Vlg 4.06.2015 41 29 47
Krm 4.06.2015 47 71 15
Tat 5.06.2015 - - 0
Eng 7.06.2015 47 73 79
Rvn 7.06.2015 41 30 61
Srt 4.06.2015 51 29 26
Bls 5.06.2015 - - 0
Растянутость периода прорастания семян обеспечивает более длительное сохранение в банке семян, что позволяет естественным популяциям поддерживать свою численность.
Способность семян в естественных условиях прорастать только при низких температурах и растянутость прорастания является хорошим приспособлением к специфике климата с осадками в холодное время года. Эта особенность в той или иной мере характерна и для других эфемероидов (Скрипчинский, 1963; Шилова и др., 2015).
ОСОБЕННОСТИ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН БРАНДУШКИ
Заключение
Таким образом, в естественных популяциях брандушки разноцветной доля выполненных семян колеблется от 61 до 95 %, что составляет от 11 до 24 шт. выполненных семян на одну коробочку. Прорастание семян осуществляется только при низких температурах. Всхожесть семян в разных популяциях сильно различается (15 - 79 %) и лишь в отдельных достаточно высока. В итоге из семян одной коробочки может образоваться от трёх (Красноармейский р-н) до 19 (Эн-гельсский р-н) всходов.
Список литературы
Вайнагий И. В. О методике изучения семенной продуктивности растений // Бот. журн. 1974. Т. 59, № 6. С. 826 - 831.
Злобин Ю. А., Скляр В. Г., Клименко А. А. Популяции редких видов растений: теоретические основы и методика изучения. Сумы: Универ. кн., 2013. 439 с.
Красная книга Российской Федерации (растения и грибы) / гл. ред.: Ю. П. Трутнев; сост. Р. В. Камелин [и др]. М.: Т-во науч. изд. КМК, 2008. С. 324 - 325.
Красная книга Саратовской области. Саратов: Изд-во Торг.-пром. палаты Сарат. обл., 2006. C. 79 - 80.
Методы интродукционного изучения лекарственных растений: учебно-метод. пособие для студ. биол. фак. / сост. И. В. Шилова, А. В. Панин, А. С. Кашин, Н. В. Машурчак, А. В. Бердников, М. В.Соловьева. Саратов: ИЦ «Наука», 2007. 45 с.
Николаева М. Г., Разумова М. В., Гладкова В. Н. Справочник по проращиванию покоящихся семян. Л.: Наука. Ленингр. отд., 1985. 348 с.
Скрипчинский В. В. Прорастание семян некоторых дикорастущих декоративных растений в естественных условиях // Бюл. Гл. бот. сада АН СССР, 1963. № 50. С. 78.
Шилова И. В., Петрова Н. А., Кашин А. С. Особенности семенного размножения Tulipa gesneriana L. в естественных популяциях севера Нижнего Поволжья // Науч. фонд «Биолог»: ежемесячный науч. журн., 2015. № 5 (9). С. 19 - 23.
