Оценка ресурсного потенциала и оптимизация технологии клонального микроразмножения представителей семейства Actinidiaceae Van-Tiegh Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

ма орошения составило 0,11. При режимах влажности 70 и 80 % НВ значения урожайности составили 2,9 и 3,3 т/га соответственно.

В условиях рыночной экономики возрастает значение качества зерна. В конечном счете, качественные показатели зерна существенно влияют на рентабельность его производства. Наибольшее содержание белка (8,73%) и крахмала (84,35%) отмечалось в вариантах с предполивной влажностью 80% НВ. Результаты анализов также показали, что содержание основных питательных веществ в рисовой крупе, таких, как белка, крахмала, сырого жира, сырой золы и клетчатки, возросло с улучшением водного и пищевого режимов почвы.

Выводы

1. Обоснованы сроки и нормы полива для поддержания различного водного режима почвы. Чтобы поддерживать на посевах риса влажность активного слоя почвы на необходимом уровне, проводилось до 515 поливов.

2. Наибольшее суммарное водопотребление отмечено в варианте с поддержанием предполивного порога влажности почвы 80% НВ и составило 7720 м3/га.

3. Режим орошения 80% НВ является наиболее продуктивным по использованию воды в посевах риса, так как имеет самое низкое значение коэффициента водопотребления, равное 1881,4 м3/т.

4. С улучшением условий водообеспеченности посредством проведения поливов среднесуточное водопотребление возрастает и достигает своего максимального значения в варианте 80% НВ, составляя 182,7 м3/га.

5. На фоне предполивной влажности почвы 80% НВ была отмечена высокая урожайность и в среднем равна 3,8 т/га.

6. Биохимический анализ зерна риса показал, что наибольшее содержание белка (8,73%) и крахмала (84,35%) отмечалось в вариантах с предполивной влажностью 80% НВ.

Литература

1. Багров, М.Н. Сельскохозяйственная мелиорация / М.Н. Багров, И.П. Кружилин. - М.: Агропромиздат, 1985. - 272 с.

2. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. - М.: Колос, 1979. - 416 с.

3. Костяков, А.Н. Основы мелиорации / А.Н. Костяков. - М.: Сельхозиздат, 1952. - 750 с.

4. Система земледелия Амурской области / под ред. В.А. Тильба. - Благовещенск: Приамурье, 2003. -

304 с.

---------♦'----------

УДК 582.688.3:602.6 Л.Н. Коновалова, Е.В. Малаева, О.И. Молканова

ОЦЕНКА РЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА И ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ КЛОНАЛЬНОГО МИКРОРАЗМНОЖЕНИЯ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА АСтЮАСЕАЕ VAN-TIEGH

В процессе исследований разработаны легковоспроизводимые надежные методы клонального микроразмножения ресурсных видов представителей рода Actinidia L. с целью устойчивого воспроизводства. Создана репрезентативная коллекция видов, сортообразцов и дикорастущих форм актинидии (около 70 наименований) in vitro.

Род Actinidia (Lindl.) насчитывает около 40 видов. Большинство из них дикорастущие лианы субтропических лесов Юго-Восточной Азии.

На территории России наиболее распространены растения самых зимостойких видов - Actinidia ko-lomikta (Rupr. et Maxim.) Maxim., A. arguta Planch., A. giraldii Diels. и A. polygama (Sieb. et Zucc.) Maxim [1].

Все они представлены в коллекции Московского отделения Всероссийского института растениеводства им. Н.И. Вавилова (более 160 образцов).

Использование современных методов биотехнологии позволяет сохранить генофонд и размножить в короткие сроки перспективные формы и сорта. На основе коллекции МОВИР нами создается коллекция видов и сортообразцов актинидии in vitro.

Цель данных исследований - изучение ресурсного потенциала актинидии коллекции МОВИР и совершенствование технологии клонального микроразмножения некоторых представителей семейства Actini-diaceae Van-Tiegh. для пополнения генетического банка in vitro.

Анализ химического состава плодов актинидии проводился в лаборатории хроматографии ВНИИ консервной и овощесушильной промышленности в соответствии с существующими ГОСТами. Методика биотехнологических исследований с культурами изолированных тканей и органов растений основывалась на общепринятых классических приемах работы [4].

Плоды актинидии издавна считались диетическим продуктом. В них содержатся витамины, биологически активные вещества, такие, как актинидин, С- и Р-активные кахетины, большое количество макро- и микроэлементов. По своему лечебному спектру актинидия способна заменить многие медицинские препараты химического синтеза.

Actinidia kolomicta - наиболее морозостойкая и распространенная лиана.

В плодах актинидии коломикта содержится рекордное содержание аскорбиновой кислоты (витамина С). По этому показателю A. kolomikta превосходит другие виды актинидии и многие садовые культуры (рис. 1) [2].

2500

л

о

о

л

г

>s

о

а.

2

о

2000

о

о

1500

г

«

I-

о

о

1000

к

л

ш

о

ю

.

о

О

<

500

Малина

I------1

Лимон

А.аргута А. полигама

Черная А. коломикта смородина

0

Рис. 1. Содержание аскорбиновой кислоты в плодах садовых культур

Более чем у половины изученных сортов актинидии коломикта содержание витамина С превышает 1500 мг/ 100г сырой массы (рис. 2). У некоторых сортов этого вида, например, у сорта Сорока, содержание витамина С достигает 2200 мг на 100 г сырой массы плодов.

Рис. 2. Процентное соотношение сортов Actinidia kolomikta по содержанию в плодах аскорбиновой кислоты (мг/100 г сырой массы): 1 - до 1000; 2 - до 1500; 3 - до 2000; 4 - до 2200

Плоды A. polygama уступают плодам A. kolomikta по содержанию аскорбиновой кислоты, но превосходят другие культуры. Более половины изученных сортов актинидии полигама содержат аскорбиновой кислоты от 150 до 200 мг/100г сырой массы.

Плоды актинидии полигама при созревании резко изменяют консистенцию и окраску. Из твердых светло-зеленых они становятся мягкими оранжевыми. Такой цвет обусловлен высоким содержанием каротина [3], содержание которого у этого вида достигает до 6,4 мг/100г сырой массы. Среднее содержание провитамина А в плодах актинидии полигама составляет 3-3,2 мг/100 г сырой массы (табл. 1).

A. arguta Planch - наиболее крупная из лиан, произрастающих в России, и самая крупноплодная.

Наибольшее количество веществ Р-активности содержится в плодах актинидии аргута (табл. 1).

Таблица 1

Содержание витаминов в плодах актинидии

Вид актинидии Каротин, мг/100г Р-витаминные в-ва, мг/100 г

A.kolomikta 0,26 26

A. arguta 0,28 55

A.polygama 3,2 48

A. giraldii имеет очень ограниченный ареал и встречается в природе в Уссурийской тайге на юге Дальнего Востока России и фенотипически сходна с A. arguta.

В процессе исследований был проведен мониторинг коллекции актинидии МОВИР и отобраны наиболее перспективные образцы для включения в цикл культивирования in vitro.

Основной метод, используемый нами при клональном микроразмножении рода Avidia, - активация уже существующих в растении пазушных меристем. Этот метод считается наиболее надежным с точки зрения генетической стабильности размножаемых форм.

Для получения и поддержания активно пролиферирующей культуры in vitro весьма важным является правильный выбор цитокинина. Положительные результаты были получены при использовании для микро-клонального размножения различных таксономических групп растений цитокининов: 6-БАП, кинетина и зеа-тина [5-6].

В настоящей работе использованы эти цитокинины в различных концентрациях (0,5; 1,5; 2,0 мг/л). Продолжительность каждого субкультивирования составляла 20-30 дней (табл. 2-3).

Таблица 2

Влияние типа и концентрации цитокинина на рост и развитие актинидии коломикта

Вид/сорт Цитокинин, мг/л Коэффициент размножения, побег/эксплант Длина побега, мм

А.ко1о1тнИа Изобильная Контроль без гормонов 1,6±0,05 28,6±1,8

6-БАП

0,5 5,9±0,7 38,4±1,9

1,5 3,8±0,4 26,2±1,1

2,0 3,0±0,6 23,4±0,7

Зеатин

0,5 3,7±0,4 26,1 ±1,2

1,5 5,2±0,7 35,7±0,9

2,0 3,2±0,5 27,4±1,4

Кинетин

0,5 2,7±0,2 31,2±1, 1

1,5 4,3±0,6 29,5±0,4

2,0 4,5±0,6 28,6±1,4

Приусадебная Контроль без гормонов 1,5±0,05 23,0±0,4

6-БАП

0,5 6,1±0,3 39,6±1,3

1,5 4,1 ±0,5 32,5±0,9

2,0 4,0±0,7 34,5±1,6

Зеатин

0,5 4,7±0,07 29,5±1,1

1,5 5,4±0,5 34,7±1,3

2,0 3,7±0,3 27,3±0,7

Кинетин

0,5 2,9±0,4 32,5±1,1

1,5 4,5±0,6 35,5±0,8

2,0 3,8±0,5 26,9±0,7

Таблица 3

Влияние типа и концентрации цитокинина на рост и развитие актинидии полигама

Вид/сорт Цитокинин, мг/л Коэффициент размножения, побег/эксплант Длина побега, мм

1 2 3 4

А.роіудата Жар-птица Контроль без гормонов 1,9±0,04 32,6±1,6

6-БАП

0,5 9,5±0,5 41,4±1,6

1,5 7,8±0,2 49,5±1,4

2,0 7,5±0,6 37,8±0,9

Зеатин

0,5 9,7±0,9 46,4±1,4

1,5 12,2±0,5 53,7±1,2

2,0 8,6±0,4 47,5±1,3

Кинетин

0,5 5,5±0,4 36,8±1,3

1,5 6,0±0,2 47,5±0,7

2,0 4,5±0,5 35,6±1,9

Желтое веретено Контроль без гормонов 1,7±0,03 32±0,7

6-БАП

0,5 8,9±0,6 59,8±1,7

1,5 8,1 ±0,4 45,5±0,3

2,0 7,3±0,2 40,5±1,5

Окончание табл. 3

1 2 3 4

Зеатин

0,5 9,7±0,7 54,5±1,3

1,5 12,0±0,2 54,7±1,2

2,0 8,5±0,9 47,6±0,2

Кинетин

0,5 5,9±0,2 45,5±1,5

1,5 4,9±0,5 39,8±0,7

2,0 5,8±0,3 42,8,9±0,2

Сравнительный анализ данных показал, что максимальный коэффициент размножения достигается A. kolomikta при культивировании на среде, содержащей 6-БАП 0,5 мг/л, а A. polygama - на среде, содержащей 1,5 мг/л зеатина.

Изучение особенностей укоренения актинидии в культуре in vítro выявило преимущество ИУК по сравнению с ИМК. Оптимальной оказалась концентрация 1 мг/л.

Адаптация растений проводилась по общепринятой методике [7 ]. В результате исследований создана репрезентативная коллекция видов, сортообразцов и дикорастущих форм актинидии (около 70 наименований) ín vítro.

Литература

1. Колбасина, Э.И. Актинидия и лимонник в России / Э.И. Колбасина. - М., 2000. - 264 с.

2. Колбасина, Э.И. Ягодные лианы и редкие кустарники / Э.И. Колбасина. - М., 2003. - 112 с.

3. Колбасина, Э.И. Актинидия, лимонник / Э.И. Колбасина. - М., 2007. - 176 с.

4. Бутенко, Р.Г. Биология клеток высших растений ín vítro и биотехнология на их основе / Р.Г. Бутенко.

- М.: ФБК-ПРЕСС, 1999. - 160 с.

5. Высоцкий, В.А. Особенности клонального размножения актинидии / В.А. Высоцкий, Л.В. Бартенева // Биология культивируемых клеток и биотехнология растений. - М., 1991. - С.213-216.

6. Виджешвар, П. Клональное микроразмножение актинидии превосходной (Actínídía delícíosa (Chev.) Liang, Ferguson) / П. Виджешвар, О.В. Митрофанова, А.И. Лищук // Биотехнологические исследования садовых и других ценных многолетних культур: сб. науч. тр. - Ялта, 1997. - Т. 119. - С. 111-126.

7. Здруйковская-Рихтер, А.И. Культура изолированных зародышей и некоторые другие приемы выращивания растений in vitro: метод. рекомендации / А.И. Здруйковская-Рихтер. - М., 1974. - 61 с.

---------♦'-----------

УДК 631. 81 К73 ТВ. Котова

СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУРАХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТИПА ПОЧВ

В статье рассмотрено влияние содержания тяжелых металлов в основных типах почв на элементный состав зерновых культур. Для изучения этого вопроса были проведены исследования по распределению тяжелых металлов в основных растениях. Установлены закономерности поглощения и накопления тяжелых металлов сельскохозяйственными растениями в конкретных почвенно-климатических условиях.

Среди различных программ, направленных на улучшение экологической ситуации в России, особое место занимает мониторинг окружающей среды, призванный, в частности, следить за изменением в экосистемах концентрации тяжелых металлов (ТМ). Без оценки уровней загрязнения почв, растительности и воды тяжелыми металлами невозможно получить общую картину техногенной нагрузки этих веществ на окружающую среду. При этом необходимо учитывать их поведение в экосистеме. Особенно важен комплексный под-