Определение степени устойчивости сортов и линий озимой пшеницы к перегреву и обезвоживанию в начальные стадии развития

Размещено на http://www.allbest.ru/

Определение степени устойчивости сортов и линий озимой пшеницы к перегреву и обезвоживанию в начальные стадии развития

Лиховидова Валентина Александровна,

м.н.с. лаборатории физиологии растений,

ORCID ID:0000-0002-5340-4901

Представлены результаты исследований по определению степени засухоустойчивости и жаростойкости сортов и линий озимой пшеницы лабораторными методами оценки. Из 35 образцов озимой мягкой пшеницы интенсивного типа, наиболее высокая степень засухоустойчивости (от 70,0 до 100%) зафиксирована у 20% образцов (7 шт.). Максимальные значения степени засухоустойчивости, величина которых составила от 70,2 до 80,0%, отмечены у образцов Шеф (70,2%), 1232/13 (71,6%), Находка (71,8%), 1377/06 (73,2%), Ермак (73,6%), Этюд (76,8%), 1580 (80%).

Среди 30 образцов озимой мягкой пшеницы полуинтенсивного типа максимальная степень засухоустойчивости отмечена у 40% образцов (12 шт.). Наибольшие значения уровня засухоустойчивости от 80 до 88% всхожести установлено у образцов Полина (88,3%), 586/13 (86,5%), Аскет (86,0%), 989/15 (83,6%), 791/13 (82,6%), Дон 107 (81,4%),1289/14 (81,4%), 1548/15 (81,1%), 1126/13 (80,7%). При распределении образцов озимой твердой пшеницы по степени адаптивности засухоустойчивости в начальные стадии развития растений установлено, что 43% образцов (16 шт.) обладали всхожестью от 70 до 100% (I группа устойчивости). Выделились 6 образцов с наиболее высокой степенью засухоустойчивости от(82 до 92,5%), 159/14 (92,5%), 533/14 (87,8%), 537/15 (87,2%), 309/14 (84,7%), 417/13 (83,0%), Дончанк а (82,0%). По степени депрессии в накоплении сухой массы проростков под воздействием высоких температур (термотестирование 54єС) выделились 16 образцов озимой мягкой пшеницы с показателями от 4,0 (1580/14) до 8,9% (1289/14). Минимальные значения степени депрессии отмечены у сорта Яхонт и линий 840/11, 589/13 - 3,8 %, 3,1 % и 2,8% соответственно. Наиболее высокие значения индекса устойчивости и высокую адаптивность к стрессовым факторам показали образцы интенсивного типа 1580/14 (252 отн.ед.), Этюд (251,1 отн.ед.), Ермак (245,2 отн.ед.), 1232/13 (240,2 отн. ед.), 1377/13 (238,2 отн.ед.), Аксинья (238 отн. ед.), 1237/13 (238,0 отн.ед.), Шеф (237,3 отн.ед.). Среди образцов озимой пшеницы по непаровым предшественникам высокие значения этого показателя отмечены у следующих генотипов Полина (274,5 отн.ед.), Аскет (269 отн. ед. ), 586/13 (263,2 отн. ед.), Дон 107 (260,8 отн. ед. ), 791/13 (260,1 отн. ед.), 1126/13 (256,3 отн.ед), 989/15 (255,5 отн.ед.), 1289/14 (254,6 отн.ед.), Краса Дона (253,8 отн.ед.), Вольница (252,9). По показателям величины индекса комплексной устойчивости сортов и линий твердой пшеницы высокие значения зафиксированы у образцов 417/13 (272,4 отн. ед.), 533/14 (265,9 отн.ед.), 537/15 (258,9 отн. ед.),159/14 (258,3 отн. ед.), 309/14 (256,6 отн. ед.), Кристелла (252,2 отн. ед), 126/14 (246,8 отн.ед), Диона (246,7 отн.ед), Эйрена (245,7 отн.ед), 920/15 (245,2 отн.ед)

Ключевые слова: Озимая пшеница, засухоустойчивость, жаростойкость, индекс комплексной засухи

Введеие. Процесс прорастания семян в полевых условиях часто осуществляется при дефиците влаги, свойства прорастающих семян в этом случае будут иметь решающее значение для всей дальнейшей жизнедеятельности растений.

Материалы и методы. В наших исследованиях засухоустойчивость пшеницы определяли по степени прорастания семян на осмотических растворах различной концентрации. В качестве раствора осмотиков использовали растворы сахарозы: для мягкой пшеницы 16 атм., для твердой - 14 атм. В контроле - дистиллированная вода, температура прорастания семян t= 200С (опыт и контроль). Физиологической основой данного метода является способность семян различных сортов неодинаково прорастать в растворах сахарозы. Выделяют наклюнувшиеся семена сортов, в которых начались процессы синтеза (что и привело к появлению корешка), развившие сосущую силу, большую, чем сосущая сила внешнего раствора. Высокое количество проросших семян отражает способность сорта использовать скудные запасы влаги в почве, что говорит о его засухоустойчивости в начальные стадии развития.

Результаты и их обсуждение. Из 35 образцов озимой мягкой пшеницы интенсивного типа, наиболее высокая степень засухоустойчивости (от 70,0 до 100%) зафиксирована у 20% образцов (7 шт.). Максимальные значения степени засухоустойчивости, величина которых составила от 70,2 до 80,0%, отмечены у образцов Шеф (70,2%), 1232/13 (71,6%), Находка (71,8%), 1377/06 (73,2%), Ермак (73,6%), Этюд (76,8%), 1580 (80%).

Среди 30 образцов озимой мягкой пшеницы полуинтенсивного типа максимальная степень засухоустойчивости отмечена у 40% образцов (12 шт.). Наибольшие значения уровня засухоустойчивости от 80 до 88% всхожести установлено у образцов Полина (88,3%), 586/13 (86,5%), Аскет (86,0%), 989/15 (83,6%), 791/13 (82,6%), Дон 107 (81,4%),1289/14 (81,4%), 1548/15 (81,1%), 1126/13 (80,7%).

При распределении образцов озимой твердой пшеницы по степени адаптивности засухоустойчивости в начальные стадии развития растений установлено, что 43% образцов (16 шт.) обладали всхожестью от 70 до 100% (I группа устойчивости). Выделились 6 образцов с наиболее высокой степенью засухоустойчивости от(82 до 92,5%), 159/14 (92,5%), 533/14 (87,8%), 537/15 (87,2%), 309/14 (84,7%), 417/13 (83,0%), Дончанка (82,0%).

При анализе 30 коллекционных образцов озимой мягкой пшеницы, выделились 10% образцов (2 генотипа) относящиеся к Iгруппе устойчивости. Выделившиеся образцы (212 Gulus) и 167КS96WGRC37 имели засухоустойчивость 72,9% и 87,5% соответственно.

Все выделившиеся по засухоустойчивости образцы озимой мягкой и твердой пшеницы имеют высокую жаростойкость и относятся к I группе устойчивости (от 80 до 100%), исключение составляют образцы Юбилярка, 159/14, 694/15 и коллекционный номер 167КS96WGRC37, являющиеся средне жаростойкими (II группа устойчивости) (от 60 до 80%).

Для полной и достоверной оценки величины жаростойкости озимой пшеницы применяли метод в качестве критерия, которого использовали снижение ростовых процессов и массы проростков после прогревания.По степени депрессии в накоплении сухой массы проростков под воздействием высоких температур (термотестирование 54єС) выделились 16 образцов озимой мягкой пшеницы с показателями от 4,0 (1580/14) до 8,9% (1289/14) (рисунок 1).

Рисунок 1 - Выделившиеся образцы озимой мягкой пшеницы по степени депрессии массы проростков (жаростойкость)

У образцов озимой твердой пшеницы отмечены более низкие значения степени депрессии сухой массы проростков в сравнении с образцами озимой мягкой пшеницы (от 2,8 до 8,9%).Озимая твердая пшеница является более жаростойкой культурой, чем озимая мягкая пшеница, этим и объясняется более низкие значения степени депрессии. По данному показателю выделилось 15 образцов. Минимальные значения степени депрессии отмечены у сорта Яхонт и линий 840/11, 589/13 - 3,8 %, 3,1 % и 2,8% соответственно (рисунок 2)

Рисунок 2 - Выделившиеся образцы озимой твердой пшеницы по степени депрессии массы проростков (жаростойкость)

Для надежной и объективной оценки засухоустойчивости образцов косвенными методами использовали метод определение индекса комплексной устойчивости, который основан на суммарной оценке способности семян пшеницы, прорастать в условиях дефицита влаги и после воздействия высокой температуры. Наиболее высокие значения индекса устойчивости и высокую адаптивность к стрессовым факторам показали образцы интенсивного типа 1580/14 (252 отн.ед.), Этюд (251,1 отн.ед.), Ермак (245,2 отн.ед.), 1232/13 (240,2 отн. ед.), 1377/13 (238,2 отн.ед.), Аксинья (238 отн. ед.), 1237/13 (238,0 отн.ед.), Шеф (237,3 отн.ед.) (рисунок 3).

Рисунок 3 - Показатели индекса комплексной устойчивости образцов озимой мягкой пшеницы интенсивного типа

Среди образцов озимой пшеницы по непаровым предшественникам высокие значения этого показателя отмечены у следующих генотипов Полина (274,5 отн.ед.), Аскет (269 отн. ед. ), 586/13 (263,2 отн. ед.), Дон 107 (260,8 отн. ед. ), 791/13 (260,1 отн. ед.), 1126/13 (256,3 отн.ед), 989/15 (255,5 отн.ед.), 1289/14 (254,6 отн.ед.), Краса Дона (253,8 отн.ед.), Вольница (252,9) (рисунок 4).

Рисунок 4 - Показатели индекса комплексной устойчивости образцов озимой мягкой пшеницы полуинтенсивного типа

По показателям величины индекса комплексной устойчивости сортов и линий твердой пшеницы высокие значения зафиксированы у образцов 417/13 (272,4 отн. ед.), 533/14 (265,9 отн.ед.), 537/15 (258,9 отн. ед.),159/14 (258,3 отн. ед.), 309/14 (256,6 отн. ед.), Кристелла (252,2 отн. ед), 126/14 (246,8 отн.ед), Диона (246,7 отн.ед), Эйрена (245,7 отн.ед), 920/15 (245,2 отн.ед) (рисунок 5).

Рисунок 5 - Показатели индекса комплексной устойчивости образцов озимой твердой пшеницы

Наиболее высокие значения индекса комплексной устойчивости зафиксированы у 2 коллекционных образцов: 212С (233,6 отн. ед.) и 167К (232,6 отн. ед.).

Корреляционный анализ выявил средние связи показателей: степень депрессии с количеством зерен с главного колоса (r=0,34), индекс комплексной устойчивости с массой 1000 семян (r= 0,32), жаростойкость с густотой продуктивного стеблестоя (r=0,38).

Заключение. По результатам исследований проведенных в 2018 году получены экспериментальные данные уровня засухоустойчивости в начальные стадии развития. К образцам, обладающим высокой степенью засухоустойчивости, относятся Полина (88,3%), 586/13 (86,5%), Аскет (86%), 1580/14 (80%), Этюд (76,8%), (мягкая пшеница); 533/14 (87,2%), 309/14 (84,7%), 417/13 (83%), Дончанка (82%), (твердая пшеница).На основе изучения закономерностей роста и развития растений в условиях стресса (перегрев и обезвоживание) определен показатель, наиболее пригодный для селекционной оценки - это индекс комплексной устойчивости. Высокие значения индекса устойчивости отмечены у образцов мягкой пшеницы - Полина (274,5 отн.ед.), Аскет (269 отн.ед), 586/13 (263,2 отн.ед.), твердая пшеница:417/13 (272,4 отн.ед.), 533/14 (262,9 отн.ед.), 309/14 (258,9 отн.ед.).По степени депрессии сухой массы проростков (жаростойкость в начальные стадии развития) выделились образцы 1580/14 (4%), Лучезар (4,8%), 1233/15 (5,5%), Краса Дона (4,8%), Дон 107 (5,0%), Аскет (5,4%) - (озимая мягкая пшеница) и образцы 589/13 (2,8%), 840/11 (3,1%), Яхонт (3,8%) и 773/15 (4,7%) - (твердая пшеница).

пшеница озимый засухоустойчивость

Библиографические ссылки

1. Ионова Е.В., Самофалова Н.Е., Гричаникова Т.А., Газе В.Л. Сорта пшеницы селекции ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко, обладающие высокой продуктивностью и экологической устойчивостью в условиях дефицита влаги // Зерновое хозяйство России.- 2010. №6 (12). - С.34-36.

2. Методические указания. Определение относительной засухоустойчивости и жаростойкости образцов зерновых культур (пшеница, ячмень) способом проращивания семян в растворах сахарозы и после прогревания. Сост.: Н.Н. Кожушко, А.М. Волкова. - Л. 1982.- 19 с.

3. Удовенко Г.В. Диагностика устойчивости растений к стрессовым воздействиям. Определение уровня ксероморфности. - Л.: ВИР, 1988.- 228с.

Размещено на Allbest.ru