CC BY
88
УДК 631.53.011.2
DOI: 10.25684/NBG.scbook.146.2018.16
ВЛИЯНИЕ СТРАТИФИКАЦИИ И РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА НА ЭНЕРГИЮ ПРОРАСТАНИЯ И ВСХОЖЕСТЬ СЕМЯН ТРЕХ ВИДОВ РОДА (RHODIOLA L.)
Ольга Михайловна Савченко
ФГБНУ Всероссийский Институт Лекарственных и Ароматических Растений (ВИЛАР) г. Москва, 117216, ул. Грина, д.7, стр.1, тел. 8 (495) 7121027, 8(495) 7121036
E-mail: [email protected]
Лабораторные исследования всхожести и энергии прорастания семян трех видов родиолы показали, что семена R. Кirilowii нуждаются в более длительном периоде стратификации по сравнению с R. iremelica и R. rosea. Для ускорения прорастания семян родиолы проводилась предварительная обработка растворами стимуляторов роста Эпин-экстра, Циркон и Рибав-экстра. Применение Эпина-экстра позволило повысить всхожесть семян до 86, 8% и 90% соответственно у растений R. iremelica и R. rosea. Для повышения всхожести на 23,2% семян R. Кт1ом>й эффективно применение биорегулятора Циркон.
Ключевые слова: Rhodiola L., энергия прорастания, всхожесть, регуляторы роста
Введение
В настоящее время установлена возможность выращивания родиолы розовой (Rhodiola rosea L.) в условиях Нечерноземной зоны РФ. Родиола иремельская (Rhodiola iremelica Boriss.) - вид, близкий по химическому составу к родиоле розовой, который рассматривается в качестве одного из ее заменителей. Перспективен для интродукции. В ряде европейских стран успешно интродуцирован другой вид рода Rhodiola L. -Родиола Кириллова (Rhodiola kirilowii Regel et Maxim.). На сегодняшний день промышленные плантации видов рода Rhodiola L. в РФ отсутствуют. Закладка плантаций семенного размножения имеет важное значение в целях сохранения этих ценных лекарственных растений, а также для получения стабильных урожаев лекарственного сырья.
Родиола розовая (Rhodiola rosea L.) - многолетнее травянистое растение из семейства толстянковых (Crassulaceae), уникальное по своим фармакологическим свойствам. Основным действующим веществом родиолы розовой являются флавоноиды (кемпферол, астрагалин, трицин, родионин, родиозин, родиолин), которые обуславливают стимулирующие и тонизирующие свойства препаратов из этого растения [6,7].
Родиола иремельская - эндемик Южного Урала, включен в красную книгу Республики Башкортостан. В последние годы активно заготавливалась как аналог родиолы розовой, в результате вид оказался на грани уничтожения. Во многих местах произрастания полностью отсутствуют женские растения. Установлено, что большинство ценопопуляций не способны восстановиться естественным путем, даже при строжайших охранных мероприятиях [2].
Родиола иремельская не является фармакопейным видом, но используется в народной медицине для приготовления настоек стимулирующего действия. Из корневищ с корнями родиолы иремельской выделено более 17 соединений, относящихся к флавоноидам, флаволигнанам, фенолам, терпенам. Из них 15 также были найдены в родиоле розовой: родиолин, родионин, родиозин, кемпферол, коричный спирт, розавин, розарин, розин, салидрозид, галловая кислота, тирозол, розиридин, розиридол, ситостерин, даукостерин. Для родиолы иремельской характерно содержание кофейной и гидроксибензойной кислот, которые отсутствуют в родиоле
розовой. Содержание розавина, розарина, розина в сырье Rhodiola iremelica невысокое по сравнению с Rhodiola rosea [1,3].
Родиола Кириллова (Rhodiola kirilowii Regel et Maxim.) - многолетнее растение семейства Толстянковые. Распространена в Казахстане, Тибете, Китае. Доказано, что родиола Кириллова успешно возделывается и содержит достаточно высокое количество биологически активных соединений [5].
Многочисленные исследования, посвященные изучению растений родиолы Кириллова, показали наличие цианогликозидов, моно-спиртов и их гликозидов, фенилпропаноидов и их гликозидов, салидрозида и розавина, а также флавоноидов, флаволигнанов, проантоцианидинов и галловую кислоту, производные которой имеют способность подавлять свободные радикалы. Полученные результаты показывают, что содержание катехинов было выше в корнях родиолы Кириллова, чем в родиоле розовой. Оба вида корней родиолы содержат эпигаллокатехина галлат в качестве основного комплекса проантоцианидина - содержание в корнях родиолы Кириллова составляет около 0,14%. эпикатехин и эпигаллокатехин были найдены в наибольшей концентрации в экстракте этанола, тогда как (+)- катехин и (- )- галлат эпигаллокатехин - в водных экстрактах [4,5].
Известно, что мелкие и разнокачественные семена родиолы иремельской имеют низкую грунтовую всхожесть (2-21%), а после стратификации этот показатель увеличивается до 40-65%. Семенное размножение Rhodiola iremelica Boriss. имеет большое значение в поддержании ценопопуляции, поскольку этот вид энтомофильный, перекрестноопыляемый. Показатели семенной продуктивности у родиолы иремельской складываются из количества женских особей в ценопопуляции, числа репродуктивных побегов на растении, числа листовок в щитке и от возраста материнского растения. Семенная продуктивность находится в тесной зависимости от погодных условий в момент закладки и формирования репродуктивных органов, цветения, созревания плодов, а также от наличия и активности опылителей [1].
Опыты по интродукции, проводившиеся в 70-х годах в Подмосковье, показали перспективность выращивания родиолы розовой посредством рассады. При получении рассады семена используются рационально, поскольку непосредственная закладка плантаций семенами усложняет мероприятия по уходу за молодыми растениями [7].
Целью исследований являлась влияние регуляторов роста на повышения энергии прорастания, всхожести семян, снижение числа погибших проростков родиолы розовой, родиолы иремельской и родиолы Кирилова.
Материалы и методы
Лабораторные исследования проводились в отделе агробиологии и селекции ФГБНУ ВИЛАР. Изучалось влияние обработки семян трех видов рода Rhodiola L. регуляторами роста на энергию прорастания и всхожесть. Использовались семена родиолы розовой из популяции ботанического сада ВИЛАР; родиолы иремельской - из коллекции ботанического сада ВятГУ (г. Киров); семена родиолы Кириллова - из биоколлекции ботанического сада Нанта (Франция). Все семена из сбора 2016 года.
Для повышения всхожести семян, перед посевом проводилась их стратификация и обработка регуляторами роста. Обработка проводилась растворами стимуляторов роста Эпин-экстра, Циркон и Рибав-экстра, что позволило получить более ранние всходы (на 5-7 суток) и обеспечить активный рост растений.
Использовались регуляторы роста Эпин-экстра 0,025г/л 24-эпибрассинолид, раствор в концентрации 1 мл/ 5 л воды и Циркон (0,1г/л гидроксикоричных кислот) раствор в концентрации 1 мл/ 5 л воды.
Стратифицированные в холодильнике при температуре +2-5 °С и обработанные регуляторами роста семена закладывали в чашки Петри на влажную фильтровальную бумагу (по 50 штук в каждую) и проращивали при комнатной температуре. Повторность опыта 4-х кратная. Учеты энергии прорастания и всхожести семян изучаемых культур проводили согласно Техническим Условиям на сортовые и посевные качества семян лекарственных и ароматических культур [8].
Результаты и обсуждение
Лабораторные исследования всхожести и энергии прорастания семян трех видов родиолы показали, что для R. iremelica и R. rosea после 75 суток холодной стратификации энергия прорастания составила 71% и 74%, а всхожесть 69,5% и 78% (Таблица 1). Семена R. Ririlowii отличались более низкими показателями энергии прорастания и всхожести: только через 90 суток холодной стратификации энергия прорастания составила 53%, а всхожесть 39,7%. Следовательно, семена данного вида нуждаются в более длительном периоде стратификации по сравнению с R. iremelica и R. rosea.
Таблица 1
Влияние продолжительности холодной стратификации на энергию прорастания и лабораторную
всхожесть семян трех видов родиолы
Длительность стратификации Всхожесть и энергия прорастания, % R. iremelica R. Кirilowii R. rosea
45 суток Лабораторная всхожесть % 19 4 20
энергия прорастания % 36 11 44
60 суток Лабораторная всхожесть % 22,4 5 70
энергия прорастания % 44 10,3 51,5
75 суток Лабораторная всхожесть % 69,5 14 78
энергия прорастания % 71 15 74
90 суток Лабораторная всхожесть % 72,8 39,7 81
энергия прорастания % 74 53 79,2
Далее были проведены опыты по изучению эффективности применения регуляторов роста для повышения энергии прорастания и всхожести семян разных видов родиолы. Наибольшее влияние на всхожесть семян родиолы розовой и родиолы иремельской оказал биорегулятор Эпин-экстра: по сравнению с контролем этот показатель увеличился на 12% и 19,3% соответственно (Таблица 2). Для повышения всхожести семян родиолы Кириллова эффективно применение биорегулятора Циркон: энергия прорастания и всхожесть увеличились по сравнению с контролем на 19,7% и 23,2% соответственно. Этот прием позволил уменьшить продолжительность стратификации на 15 суток.
Таблица 2
Влияние обработки регуляторами роста на энергию прорастания и лабораторную всхожесть стратифицированных (75 суток) семян трех видов родиолы
Вариант обработки Вид родиолы энергия прорастания, % Лаб. всхожесть, % гибель проростков от общего числа, %
1 2 3 4 5
R. rosea 83,5 90 6
Эпин-экстра R. iremelica 71,3 86,8 4
R. kirilowii 32 36,2 8
П] юдолжение таблицы 2
1 2 3 4 5
R. rosea 86 84,7 10
Циркон R. iremelica 72 81,5 7
R. kirilowii 34,2 38 12
R. rosea 74,2 78 21
Контроль R. iremelica 71 67,5 26,5
R. kirilowii 14,5 14,8 22
Регуляторы роста также оказывали положительное влияние и на жизнеспособность рассады родиолы. В варианте контроля у родиолы иремельской отмечалась гибель проростков до 26,5% вследствие плохо развитого гипокотиля. Применение биорегуляторов эпин-экстра и циркон уменьшали этот показатель на 22,5 и 19,5%.
Выводы
Эффективным способом повышения энергии прорастания и всхожести семян родиолы иремельской, родиолы Кириллова и родиолы розовой является стратификация семян. Применение регулятора роста Эпин-экстра способствует повышению энергии прорастания, всхожести семян до 90% и уменьшению числа погибших проростков у растений R. iremelica и R. rosea. Для повышения всхожести на 23,2% семян родиолы Кириллова эффективно применение биорегулятора Циркон.
Список литературы
1. Ишмуратова М. М. Родиола иремельская на Южном Урале. // М. М. Ишмуратова // РАН Уфим.науч.центр. Бот.сад. ин-т. - М. - «Наука». - 2006. - 249 с.
2. Красная книга Республики Башкортостан. Т. 1. Редкие и исчезающие виды высших сосудистых растений. / Уфа. - Китап. - 2001. - 280 с
3. Ишмуратова М. М. Rhodiola iremelica (Crassulaceae) на Южном Урале. // М.М. Ишмуратова // Ботанический журнал. - Т. 87. - № 5. - 2002. - с. 38-49
4.Krajewska-Patan A. Rhodiola kirilowii - the present status and perspectives of medicinal use Part I. In vivo and in vitro cultivation as well as phytochemical investigations of extracts of roots and callus tissues. / A. Krajewska-Patan, M. Furmanowa, M. Dreger, A. Mscisz, S. Mielcarek, M. Kania, W. Buchwald, M. Baraniak, A. Pietrosiuk, M. Zych, M. Karasiewicz, A. Bogacz, R, Kujawski, P.M. Mrozikiewicz // Herba Polonica Issue 54, Vol 4.
- 2010, Pages140-157
5. Yang L.M. A New Cyano-compound from Rhodiola kirilowii. / Yang Lian-mei Hu Rong, Fu Hong-zheng. // Chinese Herbal Medicines, 2011, 3(4): 241-243.
6. Ким Е.Ф. Родиола розовая (золотой корень) сем. Толстянковые и биологические основы введения ее в культуру. Автореф. дис... д.б.н. Новосибирск -1999 - 34 с.
7. Загуменников В.Б. Возделывание родиолы розовой. / В.Б. Загуменников, Е. Л. Нухимовский, Г.И. Климахин // Генет.ресурсы лекарств.и аромат.растений. - М. - 2001.
- С. 338-339
8. ГОСТ Р. 51096-97. Семена лекарственных и ароматических культур. Сортовые и посевные качества. Технические условия. Введен 01.07.98. 23 с
Savchenko O.M. Effect of stratification and growth regulators on the germination energy and seed germination of seeds of three species of the genus Rhodiola L. // Woks of the State Nikit. Botan. Gard. -2018. - Vol. 146. - P. 112 - 116.
The laboratory studies of germination and seed germination energy of three species of Rhodiola L. showed, that the seeds of R. Kirilowii need a longer period of stratification compared to R. iremelica and R. rosea. For acceleration the germination of Rhodiola seeds, preliminary treatment with solutions of growth stimulants EPIN-extra, Zircon and Ribav-extra was carried out. Application of EPIN-extra improved seed germination up 86, 8% and 90%, respectively in plants of R. rosea and R. iremelica. To increase germination by 23.2% of seeds R. Kirilowii effective use of Zircon bioregulator.
Key words: Rhodiola L.; germination energy; germination; growth regulators.
