Научный архив: статьи

Актуальность и цели. Устьичный аппарат видов теплолюбивых растений семейства бобовых отражает экологические особенности его функционирования в (суб)тропических условиях исходного ареала. Для оценки морфометрических параметров листьев определяли плотность расположения и размер устьиц на адаксиальной и абаксиальной стороне листьев и исследовали их связь с холодостойкостью в фазе зрелого мужского гаметофита in vitro. Материалы и методы. В работе использовали 14 образцов вигны (Vigna unguiculata). Для исследования устьичного аппарата использовали сканирующий электронный микроскоп Hitachi TM4000 plus. Жизнеспособность пыльцы in vitro оценивали на 20 % растворе ПЭГ 6000 в режиме 25 °С / 3 ч (контроль) и в режиме 6 °С / 24 ч (оценка холодостойкости). Для оценки сходства образцов по параметрам устьичного аппарата использовали кластерный анализ. Для измерения тесноты связи морфометрических параметров листьев с жизнеспособностью пыльцы in vitro использовали корреляционный анализ. Результаты. Морфологические параметры устьиц различных образцов вигны существенно различались. Плотность устьиц, размер их длинной и короткой оси на адаксиальной и абаксиальной стороне листьев составили 74–230 шт./мм2, 231–439 шт./мм2, 14,7–20,8 μm, 14,3–20,1 μm, 4,0–6,3 μm и 4,3–8,4 μm соответственно. Корреляционный анализ показал, что плотность устьиц на адаксиальной стороне листа достоверно коррелировала с показателем прорастания (жизнеспособностью) пыльцы при 25 °С (r = 0,524), а длина короткой оси устьиц на адаксиальной стороне листа достоверно коррелировала с холодостойкостью (r = −0,513). Выводы. Проведенная кластеризация разделила образцы вигны на три группы. Zinder, Кудесница и Блэк Сид отнесены к группе с самой высокой плотностью устьиц; Графиня, Лилиана, Ниагара, к-802, Нежная, а также фасоль обыкновенная и адзуки (форма RU-1-NOVB-vegYF-0061) ‒ к категории со средней плотностью устьиц; остальные сорта вошли в группу с самой низкой плотностью устьиц.

Актуальность и цели. Вигна – новая для России овощная культура с высокой теплотребовательностью, препятствующей расширению области ее выращивания в регионах с континентальным климатом. На основе выбора оптимальной концентрации осмотически активного вещества (сахароза, ПЭГ 6000) оценена связь прорастания пыльцы образцов вигны in vitro при оптимальной (25 °C) и низкой (6 °C) температурах с ее морфометрическими показателями. Материалы и методы. Исследованы морфометрические особенности и реакция микрогаметофитов восьми образцов вигны (Vigna unguiculata) на низкую температуру in vitro. Оптимальную концентрацию осмотически активного вещества (сахароза, ПЭГ6000) определяли при разной ее концентрации в среде (10, 20, 30 %). Для морфометрии пыльцевых зерен (п. з.) использовали электронный микроскоп Hitachi TM 4000 plus. Результаты. По критерию минимального варьирования прорастания пыльцы в растворах сахарозы и ПЭГ 6000 (53 % против 60–147 %) при достаточно высоком ее показателе прорастания для большинства образцов (6,2–27,4 %) наилучший результат показал ПЭГ 6000 при 20 % концентрации с добавлением борной кислоты (0,006 %). По холодостойкости пыльцы in vitro при температуре 6 °С выделялась пыльца образцов к-36 и Красная поздняя с показателем 52,0 и 53,5 % соответственно, тогда как пыльца сорта Юньнаньская при этих условиях не прорастала. Пыльца пяти сортов вигны трехлопастная, крупная, почти округлая в проекции полярной оси и округлая в экваториальной плоскости. Поверхность экзины с многочисленными бороздками, текстура поверхности крупносетчатая. Длина полярной оси п. з. 63,0–76,5 мкм, экваториальный диаметр 57,2–6,3 мкм и существенно различаются у разных образцов сортов вигны. Самую крупную пыльцу имел сорт Юньнаньская (76,5×65,2 мкм), а сравнительно небольшого размера – Графиня (63,0×57,2 мкм). Выводы. Оптимальной средой для прорастания пыльцы была среда с 20 % ПЭГ 6000 + 0,006 % борной кислоты. В экспериментах по прорастанию пыльцы при температуре 25 и 6 °С, холодостойкость отрицательно коррелировала с длиной полярной оси (r = –0,603…–0,683) и экваториальным диаметром (r = –0,375… –0,549).

Исследования овощных растений в Центральном сибирском ботаническом саду (ЦСБС) начали проводиться с его организации в 1946 г. под руководством д-ра с.-х. наук, проф. Лидии Львовны Еременко. В 1940-1950-е гг. Л. Л. Еременко выполнены работы, связанные с проблемой неоднородности морфологической структуры популяций сортов овощных культур, разнокачественности побегов, цветков и семян в зависимости от условий среды. С 1953 по 1986 г. руководителем группы овощных растений была канд. с.-х. наук Л. П. Тропина. Интродукция и всестороннее изучение биологических особенностей овощных растений в Сибири стали одним из основных направлений исследований. При изучении холодостойкости отмечено появление структурных изменений хромосом, хромосомных аберраций, в том числе удвоения хромосомных наборов. Был разработан метод предпосевной закалки семян, проявляющийся ускорением роста, развития и повышением продуктивности. С 1970-х гг. в ЦСБС началась работа по изучению и интродукции видов корневищных луков. В результате этих работ составлен уточненный список видов умеренной зоны СССР, насчитывающий 116 видов, отнесенных к 12 секциям. Исследованы варианты малого жизненного цикла и ритмы морфогенеза побегов, структура ценопопуляций, а также основные пути эволюции жизненных форм в пределах подрода Rhiziridium рода Allium. В 1990-е гг. впервые разработаны методы изучения и моделирования экологической стабильности форм томата с использованием оценки количественных признаков в фазе зрелого мужского гаметофита на средах с синтетическим осмотиком ПЭГ 6000 и в спорофитном поколении. С середины 1980-х гг. выполнены скрещивания в более чем 240 комбинациях культурного томата с 13 дикорастущими видами и разновидностями с выделением устойчивых к болезням и низкой температуре форм. В 2000-е гг. селектированы и включены в Государственный реестр селекционных достижений 19 сортов томата, 7 сортов перца сладкого и F1 гибрид баклажана. Впервые в РФ включены в Госреестр сорта спаржевой вигны, кивано, момордики и бенинказы. Разработана схема оценки экологической стабильности форм томата с использованием количественных признаков в фазе зрелого мужского гаметофита и в спорофитном поколении, а также сформулированы методические основы интродукции теплолюбивых культур в Сибири.