Еколого-біологічна оцінка запилення та фертильність сортів фундука в умовах правобережного лісостепу України

Размещено на http://www.allbest.ru//

Еколого-біологічна оцінка запилення та фертильність сортів фундука в умовах правобережного лісостепу України

С. Косенко

Наведено результати досліджень фертильності та життєздатності пилку сортів фундука в умовах Правобережного Лісостепу України. У досліді використано свіжозібраний пилок і через кожні дві години зафіксовано початок та динаміку його проростання. Частка життєздатного пилку визначено через 24 години за кількістю пророслих пилкових зерен у 10 полях зору мікроскопа. Пророслими вважали пилкові зерна, трубки яких мали довжину не менше, ніж діаметр пилкових зерен. Використано пилковий матеріал сортів фундука Лозівський кулеподібний, Дар Павленка, Софійський 15, Галле, Футкурамі, Черкеський-2. Проведені дослідження свідчать про те, що розміри пилкового зерна більш вирівняні та трапляються від до 34 мікрон, за формою фертильні пилкові зерна округлі, рідко трапляються трикутні. Стерильні пилкові зерна відрізняються від фертильних менш інтенсивним забарвленням та мають не чітку округлу форму. Після оцінювання якості пилку видно, що частка фертильних пилкових зерен високий і становить від 95,1 % у сорту Лозівський кулеподібний до 45,4 % у сорту Футкурамі, стерильних від 52,4 до 3,5 %, а деформованих у межах 4 %. Внаслідок проведених досліджень встановлено, що для пилку фундука властива досить висока життєздатність і фертильність. Так для максимального проростання пилку оптимальним є середовище з 15 % розчину сахарози, на якому найвища частка пророслого пилку зафіксовано в сорту Ло- зівський кулеподібний - 69,8 %, найнижчий показник у сорту Черкеський-2-33,1 %. Збільшення концентрації сахарози призводило до зменшення кількості пророслих зерен, пилкові трубки ставали коротшими і викривленими. Найвища частка фертильності пилку спостережено в сорту Лозівський кулеподібний - 95,1 %, найнижчий у сорту Футкурамі - 45,4 %.

Ключові слова: пилок; життєздатність; інтродуцент; дихогамія; пилкові зерна.Вступ

Серед перспективних деревних рослин природної та культурної флори особливе місце посідають горіхоплідні рослини, а саме представники роду Corylus L., зокрема фундук, який не тільки має харчове значення, але його використовують у створенні штучних лісових насаджень різного призначення, у садовопарковому господарстві, в різноманітних промислових галузях, у розширенні селекційно-генетичного фонду під час створення лісонасінної бази (Makhno, 2014).

Фундук за походженням - виходець із субтропіків Середземномор'я. Отже, для умов Правобережного Лісостепу України він - інтродуцент. Тому, беручи до уваги викладене щодо цінності цієї культури, надзвичайно ефективним напрямом наукової і практичної діяльності є інтродукція цих рослин до фітоценозів України, ґрунтово-кліматичні умови якої для них є досить сприятливими. Це дасть змогу не тільки поповнити біорізноманіття рослин, але й впровадити особливо цінні господарські ознаки. У себе на батьківщині фундук цвіте зазвичай в січні. Українські сорти, будучи нащадками субтропічних рослин, мають у своєму генотипі властивість закінчувати період спокою у грудні-січні. Після цього, за першого ж потепління, можлива поява рилець, подовження сережок, а іноді і пилкування (Amaral еt al., 2005).

Якість запилення є важливою умовою отримання високого врожаю горіхів фундука. Основний вид запилення у фундуків - перехресне, хоча є дані про само- фертильність таких сортів, як: Косфорд, Нотінгемський та Кудрявчик. За даними П. П. Гусєва (1964 р.), у сорту фундука Кадеттен під час самозапилення спостерігають до 16 % зав'язі, Луїза - 14 %, Густав - 1 %, Барселонський - 12 %, Ноттінгемський - 0,3 %. З українських сортів найкращими запилювачами є Урожайний-80 та Прекрасний з Боковеньок та ліщина звичайна (Corylus avel- lana). Промислові насадження потрібно створювати з 56 різних сортів фундука, що забезпечить надалі їхнє гарне перезапилення (Kosenko et al., 2019).

Відомо, що фундуку властиве явище дихогамії - неодночасного цвітіння чоловічих і жіночих квіток. Переважна більшість сортів фундука не спроможні зав'язувати плоди від автогамії або гейтоногамії. Окремі автори сповіщають про такі частково самоплідні генотипи, як турецький сорт Томбул, однак і Томбул, і решта частково самоплідних сортів для повної реалізації свого продуктивного потенціалу потребують перехресного запилення (Gokirmak et al., 2009).

Рослинам фундука і деяким видам ліщини властива спорофітна самонесумісність, а отже, проростання пилку визначається взаємодією генотипу рослини-джерела пилку (спорофіта) з генотипом тканин стовпчика з приймочкою (також спорофіта) (Kosenko et al., 2016).

Несумісність фундука контролюється S-геном, що може перебувати в багатьох алельних станах. Наразі ідентифіковано понад 25 алелей цього гена з ефектами домінування й кодомінування, а також побудована ієрархія взаємодії між окремими алеями S-гена (Kosenko et al., 2008)

Метою роботи було вивчення фертильності та життєздатності пилку сортів фундука в умовах Правобережного Лісостепу України.

Матеріали і методи дослідження. Фертильність (здатність до запліднення) та життєздатність (здатність чоловічого гаметофіту до росту) пилку визначали за методикою З. П. Паушевої в умовах in vitro пророщуванням пилкових зерен. Енергію проростання пилку (ЕПП) визначали за формулою І. В. Некрасова (Nekrasov et al.,

:

ЕПП = I-PIE, %,

де: І - середня довжина пилкової трубки; Р - частка пророслих пилкових зерен; Н - довжина найбільшої пилкової трубки. У досліді використовували свіжозібраний пилок, і через кожні дві години фіксували початок та динаміку його проростання. Частка життєздатного пилку визначали через 24 год за кількістю пророслих пилкових зерен у 10 полях зору мікроскопа. Пророслими вважали пилкові зерна, трубки яких мали довжину не менше, ніж діаметр пилкових зерен.

Результати дослідження. Пилкування чоловічих сережок відбувалося з кінця березня, за середньої температури повітря 10,5-11,6 °С. Розтріскування пиляків на сережках починалося по напрямку знизу і догори. У роботі використано пилковий матеріал сортів фундука Лозівський кулеподібний, Дар Павленка, Софіївсь- кий 15, Галле, Футкурамі, Черкеський-2.

За допомогою мікроскопа можна легко відрізнити фертильні пилкові зерна за темно-фіолетовим (майже чорним) забарвленням (рис. 1).

Стерильні пилкові зерна залишаються незабарвле- ними, оскільки не містять крохмалю або мають його незначні сліди. Незабарвленими залишаються і оболонки пилкових зерен (табл. 1). Пиляки трохи подовженої грушоподібної форми на коротких, у вигляді нитки, черешках, на верхньому кінці в них по 2-3 вії. Пилковзерна жовтого кольору, форма їхня округла, вони мають 1-3 повітряних камери. Розмір пилкових зерен становить 15-35 мкм, довжина пилкових трубок - до 130150 мкм. В одній сережці нараховується до 4 млн пилкових зерен.

Проведені дослідження свідчать про те, що розміри пилкового зерна більш вирівняні та становлять від до 34 мікрон, за формою фертильні пилкові зерна округлі, рідко трапляються трикутні. Стерильні пилкові зерна відрізняються від фертильних менш інтенсивним забарвленням та мають не чітку округлу форму. Після оцінювання якості пилку встановлено, що частка фертильних пилкових зерен висока й становить від 95,1 % у сорту Лозівський кулеподібний до 45,4 % у сорту Футкурамі, стерильних від 52,4 до 3,5 %, а деформованих у межах 4 %.

Відомі прямий і непрямі методи визначення життєздатності пилку. Прямим методом є проведення штучного запліднення досліджуваним пилком приймочок відповідних квіток і отримання насіння. До непрямих методів належать усі інші, які засновані на аналізі морфології, біохімічних властивостей пилку чи його здатності проростати на штучному середовищі. Для визначення життєздатності пилку використовували штучні середовища з 0,5 % розчину агар-агару з додаванням 530 % розчину сахарози (табл. 2).

Частка життєздатною пилку досліджуваних сортів фундука визначали за кількістю пророслих пилкових зерен у полях зору мікроскопа. Пророслими вважали пилкові зерна, трубки яких мали довжину не менше, ніж діаметр пилкових зерен (рис. 2, 3).

Рис. 2. Динаміка проростання пилкових зерен сорту фундука Лозівський кулеподібний в розчині сахарози з концентрацією 15 % (через 2 (а), 8 (б) і 24 (в) год)

Рис. 3. Динаміка проростання пилкових зерен Черкеський-2 у розчині сахарози з концентрацією 15 % (через 2 (а), 8 (б) і 24 (в) год)

запилення фундук пилковий

Висновки

Внаслідок проведених досліджень встановлено, що для пилку фундука властива досить висока життєздатність і фертильність. Так для максимального проростання пилку оптимальним є середовище з 15 % розчину сахарози, на якому найвища частка пророслого пилку зафіксовано у сорту Лозівський кулеподібний - 69,8 %, найнижчий показник у сорту Черкеський - 2,033,1 %. Збільшення концентрації сахарози призводило до зменшення кількості пророслих зерен, пилкові трубки ставали коротшими і викривленими.

Найвища частка фертильності пилку спостерігали у сорту Лозівський кулеподібний - 95,1 %, найнижчий у сорту Футкурамі - 45,4 %.

Размещено на Allbest.ru