CC BY
110
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _____________________________________2008, том 51, №1__________________________________
ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
УДК 581.132:633.511
Академик АН Республики Таджикистан Х.Х.Каримов, член-корреспондент АН Республики Таджикистан Х.А.Абдуллаев ПРЕДЕЛЫ ИЗМЕНЧИВОСТИ МАССЫ ХЛОПКА-СЫРЦА ОДНОЙ КОРОБОЧКИ У РАЗНЫХ ГЕНОТИПОВ ХЛОПЧАТНИКА
Основными составляющими компонентами хозяйственного урожая хлопчатника являются число коробочек на растении и масса хлопка-сырца (крупность) одной коробочки. При этом, как правило, в норме возрастание величины одного из компонентов влечет за собой компенсационное уменьшение другого [1,2]. Вследствие этого одна и та же масса хлопка-сырца с одного растения может быть получена либо за счет большего количества, но меньших по размеру и массе коробочек, или наоборот, за счет меньшего числа более крупных коробочек. Возникают вопросы, каким будет соотношение компонентов структуры урожая хлопчатника, если искусственно нарушить этот альтернативно-компенсационный механизм, выработанный в процессе длительной эволюции? До каких пределов может увеличиться размер коробочек у хлопчатника при отсутствии дефицита в ассимилятах? Другими словами, каковы генетически детерминированные пределы, выше которых коробочка уже больше не может увеличиваться?
В этой связи целью настоящей работы было выявить пределы изменчивости массы хлопка-сырца одной коробочки у разных генотипов хлопчатника с использованием простого методического приема экспериментального моделирования плодоношения - удаления определенного количества коробочек.
Объектами исследования служили инбредные линии средневолокнистого хлопчатника (Gossypium hirsutum L.) Л-3, Л-461 (высокорослые), Л-501, Л-549, Л-601 и Л-650 (низкорослые, карликовые) из генетической коллекции Ташкентского государственного университета им.А.Беруни (Узбекистан), различающиеся между собой по числу коробочек на одно растение и массе хлопка-сырца одной коробочки. Эти линии были любезно предоставлены нам академиком АН Республики Узбекистан Д.А.Мусаевым и профессором М.Ф.Абзаловым. В качестве стандарта был использован инцухтированный промышленный сорт Ташкент-1.
Сорт Ташкент-1 и линия Л-461 имеют относительно крупные коробочки (5.8-6.5 и 6.2-7.1 г соответственно). У линии Л-601,Л-650 и Л-3 размер коробочки средней величины -3.4-4.3, 3.5-4.5 и 3.8-4.0 г соответственно. Линии Л-501 и Л-549 являются мелкокоробочными - 1.5-2.0 и 1.3-1.7 г соответственно.
Полевые опыты проводились на экспериментальном участке Института физиологии растений и генетики Академии наук Республики Таджикистан (г.Душанбе), расположенном в восточной части Гиссарской долины на высоте 834 м над ур. м.
Агротехника выращивания хлопчатника соответствовала агроуказаниям по возделыванию хлопчатника в Таджикистане [3]. Моделирование плодоношения хлопчатника осуществляли следующим образом. В фазе массового плодоношения растений, в августе, после формирования не менее 6-7 полноценных коробочек на кусте хлопчатника, в опытных вариантах частично удаляли плодоэлементы (бутоны, цветки, завязи и коробочки) и на растениях оставляли лишь по 3 и 6 коробочек. Затем, в течение месяца, через каждые 3-4 дня, по мере появления новых бутонов их удаляли. (Хлопчатник обладает высоким генетическим потенциалом формирования большого количества плодоэлементов. По нашим подсчетам, после дефлорации хлопчатник может образовать до 600 шт. и более новых бутонов). Контролем служили интактные растения без искусственного удаления плодовых органов.
Учет компонентов структуры урожая хлопчатника количества коробочек на растении, массы хлопка-сырца одной коробочки проводили общепринятыми методами.
Статистический анализ полученных данных проводили с использованием стандартной программы «STATGRAPШCS» (версия 2) на персональном компьютере Pentium IV.
Результаты подсчета количества коробочек и определения массы хлопка-сырца одной коробочки у различных генотипов средневолокнистого хлопчатника при частичном удалении плодоэлементов представлены в таблице.
Как видно из таблицы, в норме по числу раскрытых коробочек изученные нами генотипы хлопчатника заметно отличались друг от друга. При этом наибольшее количество раскрытых полноценных коробочек наблюдалось у цельнолистной линии Л-50 I (32 шт./растение), наименьшее - у окралистной линии Л-3 (7 шт./растение).
Обычно промышленные сорта средневолокнистого хлопчатника в зависимости от генотипа в условиях Средней Азии к концу вегетации при густоте стояния растений 100 -110 тыс. на один гектар в среднем формируют 8-15 шт. полноценных коробочек [4].
Масса хлопка-сырца одной коробочки в пределах рода Gossypium варьирует от 0.25 до 1.1 г у диких, полудиких форм хлопчатника и до 10-12 г и более у культурных форм [5]. Возделываемые промышленные сорта средневолокнистого хлопчатника имеют массу хлопка-сырца от 3 до 8 г.
Результаты наших исследований показали, что у интактных (контрольных) растений изученных нами генотипов средневолокнистого хлопчатника масса хлопка-сырца одной коробки варьировала в широких пределах - от 1.4 г (у линии Л-549) до 6.8 г (улинии Л-461) (таблица).
У всех использованных нами генотипов хлопчатника частичное удаление плодовых органов приводило к увеличению массы хлопка-сырца одной коробочки. Так, у тех растений, у которых оставляли по 6 коробочек на кусте, масса хлопка-сырца одной коробочки увеличивалась от 3.1% (у сорта Ташкент-1) до 66.7% (у линии Л-501), а у растений с 3 коробочками -
от 8.1% (у сорта Ташкент-1) до 76.2% (у линии Л-501). У линии Л-461, с сильно пальчаторас-сеченными листьями, у растений с 3 коробочками размер коробочки увеличивался и повышалась масса хлопка-сырца с 6.8 до 10.3 г, а у линии Л-501 с цельнокрайными листьями - с 2.1 до 3.7 г (фото). Максимальное увеличение крупности коробочки до верхнего предела этого признака для хлопчатника (10-12 г) наблюдалось у линии Л-461 (10.3 г).
Таблица
Количество раскрытых полноценных коробочек и масса хлопка-сырца одной коробочки у
различных генотипов хлопчатника при частичном удалении плодоэлементов
Сорт, линия Количество коробочек, шт./растение (контроль) Масса хлопка-сырца одной коробочки, г Пределы варьирования крупности коробочек в
1 2 3 г %
Ташкент 1 9±0.4 6.2±0.4 6.4±0.5 6.7± 0.5 6.2 -6.7 3.2 -8.1
Л-650 9±0.5 4.2±0.3 5.6±0.4 6.2±0.4 4.2 -6.2 33.3 -47.6
Л-601 15 ± 1.1 4.8±0.3 6.3±0.4 6.8±0.5 4.8 -6.8 31.2-41.7
Л-549 8±0.3 1.4±0.1 1.5 ±0.1 2.0 ±0.1 1.4-2.0 7.1-42.8
Л-501 32±2.2 2.1 ±0.1 3.5±0.2 3.7±0.3 2.1-3.7 66.7-76.2
Л-461 9±0.8 6.8±0.5 7.2±0.5 10.3±0.7 6.8-10.3 5.9-51.4
Л-3 7±0.5 3.8±0.2 4.5±0.3 5.1 ±0.3 3.8-5.1 18.4-34.2
Примечание:!-контроль; 2-растение с 6-ю коробочками; 3-растение с 3-мя коробочками
1 \ ■я V
1 І 3 ’ • -Ї -501 Ф
Фото. Коробочки у хлопчатника линий Л-461 и Л-501: слева - в контроле, в середине - у растений с 3-мя коробочками, справа - у растений с 6-ю коробочками.
Эти данные свидетельствуют о существенных различиях между генотипами хлопчатника по уровню увеличения массы коробочек при отсутствии дефицита ассимилятов и о полиморфизме аттрагирующих систем плодовых органов у хлопчатника.
Результаты наших экспериментов позволили обнаружить для всех генотипов хлопчатника такую общую закономерность. При обычном выращивании растений масса хлопка-сырца одной коробочки ни у одного генотипа практически не достигает действительно возможного, генетически детерминированного предела, причем у разных генотипов различия между реальной массой хлопка-сырца одной коробочки (в контроле) и потенциальной (выявленной с помощью моделирования) не одинаковы. Можно придти к выводу, что структурнофункциональная система коробочек хлопчатника, обуславливающая интенсивность аттракции ассимилятов, направленность и регуляцию их транспортировки, распределение и эффективность их использования, специфична для каждого генотипа хлопчатника. В будущем представляется важным выяснить, чем конкретно обусловлена такая специфичность.
Анализ диапазона изменчивости массы хлопка-сырца одной коробочки показал, что пределы варьирования этого важного компонента хозяйственного урожая у разных генотипов хлопчатника различны (таблица). Так, среди исследованных генотипов линия Л-461 характеризуется широким диапазоном изменчивости этого признака и обладает большим запасом (потенциалом) действительно возможного повышения массы хлопка-сырца одной коробочки (на 3.5 г), а остальные генотипы имеют очень узкий интервал варьирования. Следовательно, линия Л-461 представляет особый интерес как исходный материал для селекции крупнокоробочных сортов.
Таким образом, экспериментальное моделирование плодоношения у хлопчатника путем оставления на одном кусте определенного количества коробочек дало возможность ранжировать и дифференцировать генотипы по их потенциальной способности увеличивать массу хлопка-сырца одной коробочки и выявить пределы фенотипической изменчивости этого признака продуктивности у каждого генотипа. Масса хлопка-сырца одной коробочки у каждого генотипа при достатке в фотоассимилятах может быть увеличена до определенного предела, свойственного данному генотипу.
Полученные данные представляют практический интерес. Простой методический приём моделирования плодоношения - частичное удаление плодовых органов - может быть использован в селекционном процессе для выявления диапазона изменчивости массы хлопка-сырца коробочки у разных генотипов хлопчатника с целью выявления доноров - крупнокоробочных форм при выведении новых высокоурожайных сортов и гибридов этой культуры.
Институт физиологии растений Поступило 22.11.2007 г.
и генетики АН Республики Таджикистан
ЛИТЕРАТУРА
1. Абдуллаев Х.А., Каримов Х.Х., Бурнашев Ш.Т. В сб.: Физиологические тесты в селекции растений. Душанбе,1994,с.24-33.
2. Сангинов А.А. Физиологические показатели продукционного процесса у разных генотипов хлопчатника: Дисс.канд.биол.наук. Душанбе,1996, 105 с.
3. Научно-обоснованная система земледелия Таджикской ССР. Душанбе: Ирфон,1984, 498 с.
4. Автономов А.И., Казиев М.З., Шлейхер А.И. и др. Хлопководство. М.:Колос,1983, 333 с.
5. Мауер Ф.М. Хлопчатник. Т.1. Ташкент: Изд-во АН УзССР,1954, 384 с.
Х.Х.Каримов, Х,.А.Абдуллоев ХУДУДИ ТАГЙИРЁБИИ ВАЗНИ ПУНБАИ ЯК F?3A ДАР ГЕНОТИПХ,ОИ МУХТАЛИФИ ПАХТА
Бо истифода аз усули оддии моделсозии хосилбандй - сакит кардани микдори муайяни гуза - хадди тагйирёбии вазни пунбаи як гуза дар генотипхои мухталифи пахтаи миёнанах омухта шудааст. Муайян карда шудааст, ки хангоми фаровонии маводи фотосинтез, вазни пунбаи як гуза то хадди муайян ба хар як генотип хос меафзояд.
Kh.Kh.Karimov, Kh.A.Abdulloev THE POTENTIAL VARIABILITY WEIGHT OF SEED COTTON PER BOLL IN DIFFERENT GENOTIPES OF COTTON
