Среда, 22.08.2018, 09:05
Высшее образование
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск по сайту



Главная » Статьи » Сельское и приусадебное хозяйство

ВЛИЯНИЕ ПЛОИДНОСТИ НА ПРОДУКЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОВСА

Б.В. Романов, кандидат биологических наук К.И. Пимонов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор И.Ю. Сорокина, кандидат сельскохозяйственных наук Г.А. Козлечков, кандидат биологических наук С.В. Пасько, кандидат сельскохозяйственных наук

ВЛИЯНИЕ ПЛОИДНОСТИ НА ПРОДУКЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОВСА

В результате проведенных исследований показано, что масса метелок в полиплоидном ряду представителей рода Avena: A.strigosa (2n) - A.abissinica (4n) - A.sativa (6n) - существенно и дозированно увеличилась. При этом в качестве единицы, обеспечивающей данный дозированный рост массы метелок, можно использовать показатель диплоидного вида. Так, применяя признак диплоида, был вычислен примерный показатель массы метелки для тетраплоида и гексаплоида, что практически совпадает с реальными фактическими данными последних. Соответствие теоретической и фактической массы метелок гексаплоида подтверждено при помощи X2. Следовательно, в ряду диплоид - тетраплоид - гексаплоид у представителей рода Avena, также как и у пшеницы, отмечается закономерное дозированное увеличение продукционных признаков. В основе такого закономерного дозированного увеличения продукционных показателей у овса лежит вклад исходного диплоидного организма, который практически суммируется в генотипах полиплоидов.

Ключевые слова: Avena, уровень плоидности, полиплоидный ряд, продукционные признаки, теоретическая и фактическая продуктивность.

 

Введение. Род Овёс (Avena L.) относится к семейству Роасеае. Он объединяет около 70 видов, которые составляют полиплоидный ряд: 2n = 14, 28 и 42. Виды овса подразделяют на две секции: Euavena Griseb. - однолетние виды, которые включают культурно- полевые, сорно-полевые и дикие растения, и Avenastrum Koch. — многолетние виды, которые представлены луговыми, степными и альпийскими злаками. Секция Euavena состоит из двух подсекций: AristulataeMalz. (2n = 14 и 28) и DenticulataeMalz. (2n = 42) [7].

Овёс является ценной продовольственной и кормовой культурой, которая возде- лывается как в одновидовом посеве, так и в смеси с бобовыми культурами, такими как чина посевная, горох посевной, вика яровая и др. [2, 3] .

Изучение полиплоидных рядов растений показало, что моноплоидные виды являются исходными, а полиплоидные - производными от них [1]. Как правило, увеличение плоидности у растений до определенного уровня сопровождается гигантизмом их органов, в том числе и генеративных. Поэтому в производстве зерновых культур, таких как пшеница, ячмень, овёс и др., используются в основном полиплоидные формы, которые обладают большим потенциалом урожайности. Установлено, что продуктивность гексаплоид- ной мягкой пшеницы Triticum aestivum L. AABBDD втрое превосходит таковую диплоидной дикой пшеницы T. urartu АА, являющейся одним из источников её двойных или диплоидных геномов [6]. Следовательно, полиплоидия, за известными на настоящий момент некоторыми исключениями, обеспечила закономерный дозированный рост продукционных показателей у пшеницы в ряду: диплоид Triticum urartu Au → тетраплоид T. persicum AuB → гексаплоид T. aestivum AuBD [4, 5]. В этой связи представляет интерес, есть ли такое же дозированное увеличение продукционных показателей, по крайней мере до гексапло- идного уровня, у растений овса в аналогичном полиплоидном ряду.

Цель настоящих исследований - оценить продукционные характеристики видов овса разного уровня плоидности в ряду диплоид - тетраплоид - гексаплоид.

Материалы и методы. Объектами исследования служили представители рода Avena: A. strigosa (2n), A. abissinica (4n) и A. sativa (6n), посеянные одновременно в одинаковых полевых условиях. В полную спелость провели отбор 25 метёлок с каждого видообразца и после досушки - взвешивание. Массу 1000 определяли на очищенных зерновках.

Результаты и обсуждение. На рисунке 1 представлены метелки сравниваемых образцов овса разного уровня плоидности. Видно, что габитус метелок от диплоидного видообразца A. strigosa к тетраплоидному A. abissinica (4n), а затем к гексаплоидному A. sativa значительно увеличивается в размерах. Особенно заметно существенное увеличение метёлки гексаплоидного образца по сравнению с диплоидным.

Рисунок 1 - Метелки овсов разного уровня плоидности: 1 - A. strigosa (2n), 2 - A. abissinica (4n), 3 - A.sativa (6n)

Несколько отличается более светлой окраской тетраплоидный видообразец, но, тем не менее, достаточно хорошо видно и соответствующее увеличение размеров колосков метелок в ряду диплоид → тетраплоид → гексаплоид. Следует подчеркнуть, что увеличение размеров колосков, отмечаемое визуально, сопровождается соответствующим повышением массы метелок в ряду диплоид → тетраплоида гексаплоид (таблица 1).

Таблица 1 - Продукционные характеристики овсов разного уровня плоидности

Что характерно, также как и у пшеницы, отмечается не просто увеличение массы, а определённый дозированный рост, и в качестве единицы, определяющей этот дозированный рост, можно использовать показатели диплоидного представителя A. strigosa. Так, масса метелки тетраплоидного овса A. abissinica 2,31 г в 2 раза превосходит таковую у диплоидного A. strigosa - 1,08 г. В свою очередь, метелки гексаплоидных представителей A. sativa (3,32 г) уже втрое превышают метелку диплоидного представителя, то есть диплоидный овёс в данном случае выступает своего рода единицей, при помощи которой можно рассчитать признак тетраплоида и гексаплоида: 1,08 + 1,08 = 2,16 (2,31); 1,08 + 1,08 + 1,08 = 3,24 (3,32).

Следовательно, теоретически рассчитанная масса метелки тетраплоида (2,16) меньше фактической (2,31) на 0,15 г, а у гексаплоида - всего лишь 0,08 г. Отсюда превышение фактической продуктивности над теоретической у тетраплоида + 6 %, а гексаплоида и того меньше - всего лишь + 2 %. Если при определении массы метёлки гексаплоида отталкиваться от фактической продуктивности тетраплоида, то разница между теоретической и фактической продуктивностями практически не изменится: 2,31 + 1,08 = 3,39 (3,32), то есть - 0,07 или те же 2 %.

Ввиду того что основной вес метелки складывается из массы зерновок, можно вполне объективно говорить о закономерном дозированном росте зерновой продуктивности этих видообразцов по мере увеличения уровня плоидности. Чтобы убедиться в том, что показатели диплоидного A. strigose можно использовать как соответствующую единицу, проверим через х2 (таблица 2). Для проверки возьмём показатели гексапло- идного A. sativa. В качестве ожидаемого расщепления как единицу используем A. strigose. За наблюдаемые частоты 1/3 признака A.sativa. Соответственно, ожидаемые частоты показатель A. strigose.

Поскольку х2фак.=0,0020 < х205=5,99, то нулевая гипотеза о соответствии эмпирического распределения теоретически ожидаемому не отвергается. Аналогичная картина отмечается и по тетраплоиду. Поэтому приводить аналогичные вычисления по последнему нет особой необходимости. Следовательно, зная показатели диплоидного овса, можно теоретически предположить, какими примерно продукционными признаками будут обладать тетраплоидные и гексаплоидные образцы, возделываемые с ним одновременно в одинаковых условиях.

Размеры зерновок представителей разного уровня плоидности существенно различаются (рисунок 2). При этом чётко видно соответствующее увеличение размеров зерновок как в оболочке, так и без неё, от диплоидного образца к тетраплоидному и гексаплоидному.

Рисунок 2 -Зерновки видов овсов разного уровня плоидности: 1. A. strigosa (2n); 2. A. abissinica (4n); 3. A. sativa (6n)

Однако при определении массы 1000 зерновок такого ярко выраженного дозированного повышения не отмечалось (таблица 3).

Таблица 3 - Продукционные характеристики овсов разного уровня плоидности

По крайней мере, от диплоидного образца к тетраплоидному увеличение не в два раза, а всего на 1/3. Тем не менее, от диплоида к гексаплоиду увеличение массы 1000 зерновок было практически в три раза: 8,2 + 8,2 +8,2 = 24,6 г, что на уровне показателя у гексаплоида (23,2). В принципе, и по этому показателю диплоид также можно использовать как соответствующую единицу, которая вполне адекватно отражает дозированный характер увеличения данного признака в этом полиплоидном ряду.

Таким образом, по мере повышения уровня плоидности у представителей рода Avena, так же как и у пшеницы, наблюдается закономерное дозированное увеличение их продукционных признаков, базирующееся на вкладах исходных диплоидных растений.

Заключение. Увеличение плоидности у большинства растений, до определенного уровня, сопровождается гигантизмом их органов, в том числе и генеративных. Поэтому в производстве злаковых зерновых культур, таких как пшеница, ячмень, овёс используются, в основном, полиплоидные формы, которые обладают большим потенциалом урожайности, по сравнению с диплоидными.

Установлено, что масса метелок в полиплоидном ряду представителей рода Avena: A. strigosa (2n), A. abissinica (4n), A. sativa (6n) - существенно и дозированно увеличивается. При этом в качестве единицы, обеспечивающей данный дозированный рост массы метелок, можно использовать показатель диплоидного вида. Применяя признак диплоида, мы вычислили примерный показатель массы метелки для тетраплоида и гек- саплоида, что практически совпадает с реальными фактическими данными последних.

Соответствие теоретической и фактической массы метелок гексаплоида подтверждено при помощи Следовательно, в ряду диплоид - тетраплоид - гексаплоид у представителей рода Avena отмечается закономерное дозированное увеличение продукционных признаков. В основе такого закономерного дозированного увеличения продукционных показателей у овса лежит вклад исходного диплоидного организма, который практически суммируется в генотипах полиплоидов.

Библиографический список

1. Жуковский, П.М. Ботаника [Текст] / П.М. Жуковский. - М.: Колос, 1982. - 623 с.
2. Романов, Б.В. Введение в феномогеномику количественных признаков рода Triticum. [Текст] / Б.В. Романов. - Персиановский, 2010. - 136 с.
3. Пимонов, К.И. Сравнительная продуктивность образцов чины посевной в Ростовской области [Текст] /К.И. Пимонов, Е.В. Евтушенко// Кормопроизводство. - 2011. - №3. - С. 30-31.
4. Пимонов, К.И. Чина посевная в зеленом конвейере на черноземе обыкновенном Ростовской области [Текст] /К.И. Пимонов, Е.В. Евтушенко// Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2011. - №9 (83). - С. 15-18.
5. Романов, Б.В. Феномогеномика количественных признаков пшеницы [Текст]: монография / Б.В. Романов. - Saarbrucken: LAP Lambert Academic Publishing Gmbh &Co, 2011. - 180 с.
6. Теоретические основы геномной инженерии пшеницы [Текст] / Б.В. Романов, В.Е. Зинченко, А.В. Гринько, Г.А. Козлечков, С.В. Пасько, И.Ю. Сорокина //Вестник Российской сельскохозяйственной науки. - 2017. - №5. - С. 18-21.
7. Частная селекция полевых культур [Текст] /В.В. Пыльнев, Ю. Б. Коновалов, Т. И. Хупацария и др.; под ред. В. В. Пыльнева. - М.: КолосС, 2005. - 552 с.

"Известия нижневолжского агроуниверситетского комплекса" № 2 (50), 2018

Категория: Сельское и приусадебное хозяйство | Добавил: x5443 (25.07.2018)
Просмотров: 21 | Теги: Овес | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
...




Copyright MyCorp © 2018 Обратная связь