Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Эколого-анатомическая оценка плодов яблони в условиях Заилийского Алатау и процессе хранения

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Эколого-анатомическая оценка плодов яблони в условиях Заилийского Алатау и процессе хранения"

О С)

АКАДЕМИЯ НАУК ГЕСПУБЛИШ КАЗАХСТАН

.•и* " институт еотллжи •

ЭКОЛОГО-АНАТСМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПЛОДОВ ЯБЛОНИ В УСЛОВИЯХ ЗАИЛИЯСКОРО АЛАТАУ И ПРОЦЕССЕ ХРАНЕНИЯ

03.00.05 - Ботаника

Автореферат, диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

■ог/ГлР--"^-"

На правах рукописи

ТУРДИЕВА Фатима Савуровна

Алиа-Ата - 1993

Работа выполнена в лаборатории хранения плодоягодной продукции Казахского ННИ плодоводства и виноградарства СХА Республики Казахстан

Научные руководители: член-корр. АН Молдова,

доктор биологических наук, профессор МАТКЕНКО Б.Т. кандидат биологических наук ХАШУРАТОВ М.Х.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор ФУРСОВ В.Й.

доктор биологических наук, КУКЕН0В М.К.

Ведущая организация - Казахский ордена Трудового Красного знамени сельскохозяйственный институт

г-

Защита состоится " О " ¿¿¿а^р-гд^ 1993 г. в /3 час, на заседании специализированного совета К 008.10.02 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата биологических наук при Институте ботаники АН Республики Казахстан по адресу: 480100, г.Аяма-Ата 100, ул.Кирова, 103.

С диссераацией можно ознакомиться в библиотеке Института ботаники АН Р Казахстан.

Автореферат разослан " 1993 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат биологических наук

С.А. АБИЕВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблеги. Проблема экологической изменчивости плодов культурных расгени«, в частности яблони, привлекает в последнее время все большее внимание исследователей, так как её решение необходимо для развития вопросов экогенеза плодов /карпа-экологии/, а также для практики хранения плодов в разрезе управления их разнокачественностыо. Существенное значение при этом имеет информация об изменчивости морфологйчесних, анатомических и ультраструктурннх признаков плодов, являющихся по преимуществу более консервативными и устойчивнми показателями состояния плода /Зажурило,1935; Матиенко,19б9; Меликян и др.,1980/. Одновременно поверхностные структуры органов выступают как наиболее изменчивые и относятся к приспособительным признакам /Любименно,1935/.

Структура и ультраструктура плодов может изменяться", как правило, в двух направлениях: пространственной - под влиянием места произрастания и временном - в зависимости о» возраста. В настоящем исследовании отправным моментом7бьм взят пространственный аспект, который включал" В' себя' месторасположение деревьев яблони относительно высоты над уровнем даря. Горный рельеф Заи-лийского Алатау, характеризующийся разнообразием высотных поясов местности, оказался наиболее благоприятным в плане изучения эко-лопг?еской изменчивости растений.

В Казахстане основные площади яблоневых насаждений размещены на прпдгорных и горних районах Алма-Атинской области, где плоди отличаются по качеству, а следовательно, и по устойчивости к хранению. До настоящего времени при организации хранения плодов мало внимания уделяется вопросам целенаправленного выращивания их для длительного хранения, не учитываются экологические условия, в частности.высотная зональность, экспозиция и дакро-релье^ горного склона.

До настоящего времени остаются недостаточно познанными биологически в особенности плодов, выращенных в условиях горного садовод-! ства. Очйнь мало опубликовано работ, где бы рассматривалось воздействие высотного фактора на структурную организацию плодов культур-* ных растений, а также исследований, освещающих вопросы структурной изменчивости в зависимости от Экспозиции и микрорельефа горного склона. Не решены структурные аспекты ишобилизационного резерва, определяюсь го устойчивость и темпы морфо-функциональных преобразований, обеспечивающих продолжительную бионтносгь плодов.

В связи с этим возникла необходимость разработки эколого-анатомических критериев, определяющих потенциальную лежкоспособность и тшобилизационный резерв плодов, что важно для разработки основ технологии хранения плодов с учетом экологических факторов.

Цели и задачи исследований. В соответствии с вышеизложенный целями предпринятого нами исследования явились:

I/ в теоретическом аспекте - выявить характер изменчивости структурной я ультраструктурной "организации плодов яблони в зависимости от высоты над уровнем моря и экспозиции склона;

2/ в прикладном аспекте - определить возможность использования некоторых показателей анатомо-структурного строения плодов в качесты: критериев оценки их лежкоспособности при закладке на длительное хранение.

В задачи входило:

- изучить влияние высоты выращивания и экспозиции горного склоне на некоторые внешне-морфологические признаки / размер, окраска/плодов сорта Апорт Александр;

- исследовать особенности струкч/ры и ультраструктур! плодов основных районированных сортов яблони, выращенных на раэпЯ, высо-

то над уровнем моря и экспозиции горного склока;

- проследить в период хранения за структурными и ультраструктурными изменениями в клетках наружной области плодов, а также установить взаимосвязь между характером структурных перестроек и устойчивостью плодов к хранению}

- обобщить полученные результаты в плане разработки предложений для создания технологии хранения плодов с учетом экологических факторов.

Вышеназванные задачи настоящего исследования решались на опытных участках ОПХ "Алмалы", в совхозах "Горный Гигант", им.У. Джандосова и лабораториях хранения гаюдоягодной продукции КазНИН плодоводства и виноградарстваСХА рКад структуры и ультраструктуры растений Института физиологии растений АН Респ. Молдова/Кишинев/.

Научная новизна. В условиях Заилийского Алатау впервые 1 Изучен характер йлияния высотного.фактора и экологического режима горного склона на анатомо-структурные морфологические признаки плодов основных районированных сортов яблони. Установлены особенности анатомо-структурной организации плодов изученных сортов яблони, различающихся по срокам созревания и хранения. Выявлены последовательные структурные к ультраструктурные перестройки в клетках наружной области плодов в процессе, хранения, показана различная скорость протекания этих, процессов у плодов яблони из разных высотных зов Заилийского Алатау и участков склона. Определены некоторые структурные и ультраструктурнке критерии адаптации яблони к горним условиям произрастания.

Более детально исследована тонкая структура поверхности зрелых плодов яблони.в зависимости от высоткой зональности и сорго-, Я!<г особенностей.Установлена связь меэду анатомо-структурными клебеппостп*"* строения птсдов и их лежкоспособнпст:.®.

Практическая ценность. Исследования структурно-морфологической и ультраструктурной организации плодов яблони в зависимости'от высотной зональности и экспозиции горного склона позволило выявить характер экодого-акатомической и морфологической неоднородности плодов, установить большое значение этих показателей в оценке их лежкоспособности. Полученные данные могут найти применение при разработке комплексной программы управления качеством и легкостью плодов, т.е. при создании повой системы сбора и хранения плодовой продукции с учетом эколого-анатоми-ческих критериев.

Результаты исследований могут быть использованы также в учеб >. пых процессах биологических факультетов университетов, сельскохозяйственных институтов при чтении нурсов'общей, сравнительной, экологической анатомии и цитологии растений, биологии культурных растений, а также специальных курсов помологии.

Результаты исследований по прогнозированию лежкоспособностн плодов яблони с помощью эколого-анатомических критериев были использованы при закладке и в процессе гранения плодов урожаев 1990 г. и 1991 г. в хранилище Горного участка ОГК "Алмалы".

На защиту выносятся следующие положения:

1. Система признаков морфологической и анатомо-структурной организации плодов яблони,'отражающих'приспособительный характер изменчивости растений в зависимости от высотного фактора и экологического' режима склона.

2. Усиление процессов коадаптации и ксероморфности в структурной организации плодов в связи с повышением высоты над уровнем моря по направлению как от пг цгориой к среднегорной зоне, так и от нижнего к верхнему участку горного склона. „

У. Анатомо-структурнне и гистохимические показатели плодов

яблони в связи с их устойчивостью н хранению.

4. Разработка предложений для создания Новой технологии хранения плодов с учетом экологических факторов.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано б работ.

•Апробация работы. Основные материалы диссертаций доложены на конференции молодых ученых Казахстана / Алма-Ата,1987/, Всесоюзной конференции "Теоретическая и прикладная карпология" /Ки-пшнев,1989/, Всесоюзной научно-практич. конференции молодых ученых / Самохваловичи,1989 /, Республ. научно-практич. конференции молодых ученых / Киев,1989 /, 17 Республ. конференции по электронной микросколшг /Кишинев, 1990/.

Диссертационная работа в завершенном виде доложена и обсуждена на расширенном заседании лаборатории структуры и ультраструктуры растений Института физиологии растений ХН Молдова /Кишинев, 1991/ и заседании ученого, совета КазНШ плодоводства и виноградарства СХА РКаз /Алма-Ата,1991 /. .

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методической части и четырех глав с собственными результатами и их обсуждением, выводов и списка цитированной литературы из 263 наименований, в,той числе 79 - на иностранных языках. Работа изложена на 153 страница^ машинописного текста, включает 9 таблиц, 63 иллюстрации в виде рисунков н фотографий.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

I , ■ .

¡3 обзоре литературы проанализированы работы по плиякил экологических условий выращивания, в особенности , вксот""^о фактора на анатомо-морфологнческие изменения плодов „1ВДтзе«гтис!Гва яблоневых, а.также на качество и легкость плодов..;Особре внимание уделялось .сведениям о зависимости лежкбспосббнэсти плодов от юг

анатомического отроения к ультраструктурной организации клеток в процесса созревания и хранения.

Объекты исследований. В качестве объектов исследования использовались зрелые и находящиеся на хранении плоды основных районированных сортов яблони: Апорт Александр, Голден Делишес и Заря Алатау. Выбранные для исследования сорта яблони отличались не только по срокам созревания и хранения, но и по морфологическим характеристикам плода /окраска,форма,размер/.

Материал был собран из разных вертикальных плодовых зон За-илийского Алатау: в предгорной /900-920 м над уровнем ыоря/,низ-негорной /1050-Н00ы/ и среднегорной /1300-1400 м/. Для изучения влияния экспозиции и участка склона на структуру и леяскоспособ-ность плодов в среднегорной зоне вдоль западной и восточной экспозиций склонов были выбраны три участка - верхний,средний и нижний. Опытные образцы, снятые в стадии съемной зрелости, закладывали на длительное хранение в холодильную камеру обычного фрук- ' тохранилИща при температура 0°0 и относительной влажности воз -духа 85-9056.

Методика исследований. Материал обрабатывали с использованием сравнительно-морфологического, анатомического, ультраструктурноГо и технологического методов исследования.

Морфологический анализ плодов яблоня сорта Апорт Александр по Их размеру и окраске проводили по методике В.Л.Щербеца /1974, 1984/. Плоды в количестве 100 штук отбирались с 10-ти модельных деревьев» Ь0 Средней части кроны дерева,

Лвато*«ичей«1& исследования проводили на временных й постоянных Препарата^ ,Приготовленных 'о обнчной анатомической методика; При этом применяли разные гистохимические реакц!^ и способы окраски /Проэииа,19б0/. Срезы просм-гтривали под еветопнми

микроскопами МБИ-3 и "РоШаг" с интерферентной оптикой Помар-ского /фирма РайхертДвсттая/. Измерения проводили в 50-ти кратной. повторности. Качественные реакции на выявление■кутина.феноль-ных веществ и крахмала проводили согласно методическим руководствам по гистохимии /%рст,1979/.

При подготовке препаратов для электронного микро.скопирования из средней части плода выделяли фрагменты величиной I шР, В качестве фиксатора использовали раствор глютарового альдегида на фосфатном буфере с постфиксацией в четырехокиси осмия. Объекты заливали в эпоксидную смолу Эпон-812/ Уикди,1975/. Срезы получали на ультрамикротоме " йвАсЬвН: " с последующим контрастированием урттпцетатом и цитратом свинца по ПеупоЫз. , Препараты просматривали в трансмиссионные электронные микроскопы Теа1<г ВЗ БОС и ЗМВ-100 БР. '

Поверхность зрелых плодов яблони изучали с помощью сканирующего электронного микроскопа Тев1а-ВЭ-300. Материал фиксировали в 3$-и глютаровом альдегиде с последующим обезвоживанием в серии растворов ацетонитрила возрастающей концентрации /Кл{:оь1979/. Образцы напыляли в вакууме углем или медью. Просмотр.и микрофотографирование срезов проведши в лаборатории структуры и ультрастп руктуры растений Института физиологии растений,АН Республики Молдова /Кишинев,/. 4

Анатомо-гистохимпческие и ультраструктурнне исследования проводили перед закладкой на хранение и в процессе его /начало, середина, конец/.

В период хранения шюдов определяли их товарные качества, степень поражаемости микробиологическими и физиологически?,«! заболевания«« и естественную убьеть массы плодов согласно общепр?-ня'ЕГлг'мвтадркам» •

Статистическая обработка проводилась но Б.А.Доспь-хоиу /1985/.

Исследования проводились в 1986-1990 г. г.

Краткая почвенно-климатическап характеристика икологяческкх уча от-ков проведения исследования. Большую чапть Алма-Атинской области занимают горние и предгорные районц, во cusa разнообразны..) по реяье^У «ее г-ности и почва-м, климатическим условиям.

С подъемом в горц увеличивается плагообэсгкпениость плодовых куяь-тур, но уменьшаются запасы тепла и уровень температур. Однако с высотой увеличивается интенсивность прямой солнечной радиации, меняется качество света. Следовательно, в горных районах недостаток тепла,болов низкий уровень температур частично компенсируется радиационной Ш7'рл-вом растений.По направлению от предгорной к средне горной зоне го.\;но-каштановые почвы сменяются мощными черноземами.

Различные части склона по степени благоприятности почвенных,климатических условий для яйлонн неравноценны. Взрхняя часть склона имеет на 1-8^ температуру выас, чем нижние его участки, Шагообеепеченность почвы лучше в нижней и средней частях горного склона. Почвенный покрой в верхних участках западного склона представлен в основном остаточно-карбонатнши, а по нижним частям- слабовыщелоченнычи среднемощнши мало- и среднегумусными черноземами.

lío мере подъема в горы роль экспозиции склона возрастает. Кроме более высоки;, cyi.ui температур воздуха, западный склон имеет лучший тепловой режим почв и он наименее увлажненный, по сравнения со склоном восточной ЭКСПОЗИЦИИ.

Рассматривая метеоусловия за время исследований, еле,дует отметить, что на протяжении четырехлетнего периода исследования метеорологические показатели сильно отличались между пзбой как по годам, так и по высотам выращивания, но находились в пределах- многолетних далпых.

, «ОНТОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПЛОДОВ ЯБЛОНИ СОРТА АПОРТ АЛЕКСАНДР В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЯ ВЫРАЩИВАНИЯ

Сорт Апорт Александр очень чувствителен и требователен к экологическим условиям выращивания, что сильно отражается, в первую очередь, на внешнем облике его плодов. ' Йами рассмотрены наиболоо по казательные, морфологические признаки, от которых в большей степени зависят товарные качества плодов, в том числе их устойчивость к хр^ нению. Как показаваят результаты морфологического анализа плодов , с повышением высоты над уровнем моря заметно уменьшается размер и усиливается степень окрашенности плодов. Особенно эта разница ярко выражена у плодов, выращенных в различных высотных зонах Заилпйспогг Алатау.

В предгорной зоне отмечается максимальная частота встречаемости плодов с диаметрами 80 им /40,3*/ к 85 ш /34,4^/, тогда как в оста;; пик зонах количество этих плодов"; Несколько убывает: в ниянегорной-35,5?5 и 34,6$ и среднегорной зоне- 22,0$ и 14,5# соответственно. По направлению от предгорной к среднегорной зоне заметно убывает процентное содержание крупных плодов: от II,до 3,2* / 90 мм/ и от 3,СГ* до 0,5^ / 95 мм /. На высоте Г300-1400 м над уровнем моря происходит смещение в сторону мелких и средних по размерам плодов. Здесь преобладают плоды с наибольшим поппречнн/л диаметром 75 км, составляющие 30,7?в, что почти в 1,3-1,8 раз больше по сравнения) с нижвлеявщими зонами выращивания.

• Высотный фактор существенное влияние оказывает на степень окрэ■ шенности поверхности плодов. Предгорные плоды в основном окрашены на 2/3 поверхности и количество их составляет 45?!, в меньшем количество / 40^' / встречаются полностью окрашенные плоды, в п вромя как слабоокрашешшэ плоды составляют всего 15 В среднегорной зон« плоды имеют наиболее яркую и полную окряску,отмечается максимально* количество полностью окрашенных гдадор. Никиегорннэ плоды по свои«

ынешнв-цорфологическим признакаы занимают промежуточное положение,

Установлено значительное влияние экологического режима склона па размер и окраску плодов яблони. Несмотря на незначительное расстояние одной точки от другой на горном склоне, отмечено укрупнение плодов на нижнем участке агроцеиоза. Так, на восточном склона большинство плодов с нижнего его участка имеет диаметр 70 ц 75:::.ил, а также довольно часто встречаются плоды размером 80 мм. В верхней точке агроценоза плоды на ш ¡о го мельче по размерам, основная масса их имеет 70 и 75 им в диаметре и возрастает число мелких плодов с поперечными диаметрами (Я и 60 мм.

Аналогичная картина наблюдается на разных участках западного склона.По направлению от нижнего к верхнему участку склона процент мелких плодов /наибольший поперечный диаметр 60-65 мм/ заметно увеличивается.

Месторасположение деревьев на склоне и экспозиция склона существенно влияют на выход плодов с разной степенью окрашенности их поверхности.Так, среди плодов, сформировавшихся на деревьях из верхнего участка склона, большой процент составляют полностью окрашенные плоды, при этом количество их возрастает с.уменьшением размера плодов. Плоди, окрашенные на 2/3 поверхности встречаются намного реже на данном участке агроценоза и относятся к наибольший диаметрам. Следует отметить, что разница в окраске и размере плодов между нижним и верхним участками горного склона более ярко выражена на западном склоне по сравнению с восточным.

»

В различные годы исследования плоды яблони сорта Апорт Александр отличаются между собой по размеру и окраске. Плоды Урожая 1986 года были сравнительно крупнее и окрашены в большей степени, чей плоды, выращенные в 1987 году. Однако основные закономерности а изменении внешне-морфологических признаков плодов яблони под влиянием экологических уелшй'вгфмпгпагтл, отмоченные' вше, , тем не менее сохраняются. ■

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ОКОЛОПЛОДНИКА ЯБЛОНИ,ВЫРАЩЕННОЙ В РАЗЛИЧНЫХ ВЫСОТНЫХ ЗОНАХ злшнйагого АЛАТАУ

В отечественной и зарубежной литературе до сих пор пало работ, посвященных влиянию горн;« условий на структуру плодов культурных растений, в частности яблони. Практически отсутствуют данные о зависимости легкости плодов от высоты выращивания растошй.

В назем исследовании показано, что высотный фактор оказывает влияние на количествснно-анатомическиа признаки строения плодов / табл.1 /. Плоды, выращенные на больших высотах, несут более лркоЕнраженныз признаки ксерсмор|>ности. В силу более зестяих условий произрастания /высокая инсоляция, низкий температурный рогам/ плоди нз горных зон выращивания развивают более развитый восковой-налет, толстую кутикулу, мелкие клетки с толстыми оболочками, а также имевт болео плотное расположение клеток друг другу по сравнению с плодами из прздгорной зош, где развивается более мезоморфная структура плода.

Усиление степени ксероморфности плодов отмечалось такта и по направление от нижнего к верхнему участку горного склона.Плоды с верхнего участка агроценоза при повышенном действии иссушает,их факторов формируют более толстые покровные ткани, чем плоды с нижнего его участка, развивающиеся при относительно благоприятных условиях водоснабжения и более низких температурах почвы я воздуха /таблЛ/.Следует заметить, что на склоне западной экспозиции кссромор^нке структуры более ярко выражены, чем на восточном склоне.Особенно ото хорошо заметно у сорта яблони Апорт Александр.

С помощью сканирующего электронного микроскопа бича получено подробная ипфоригция о тонкой структуре поверхностных сястет п*> плодах яблони, выращенных в различных скологических условиях.

Таблица I. Количественно-анатомические особенности стпоения плодов яблони на разных высотных зон Заилийского Алатау / средние данные за 4 года /

Высота над : Толаина , мил

спидеима

1иподепма

;оста

•уровнем :моол. м

воска : кутикулы

¡радиальный : тангентальный

толшина, мкм

количество слоев

Апорт 900 - 920 4,1А 0,5 16,5* 0,3 10,4± 0,8 20,1 * 2,2 . 57,5 * 2,2 о ^

Александр 1050 - 1100 4,8+ 0,3 17,5+ 0,5 12,0+ 0,3 17,5 + 0,5 64,2 ±1,5 3-4

1300 - 1400 5,0+_0,4 19,0+ 0,2 12,2+ 0,4 17,7 + 0,6 , 65,0 +1,8 ' 3-4

Голдеа 500 - 920 4,8±0,7 20,54 0,5 12,840,5 18,2* 0,8 75,0. ±1,7 4-5

Делитпее 1050 - 1100 5,1*0,5 21,4* 0,4 13,4±0,8 15,8± 0,7 87,4 ±1,3 4-5

1300 - 1400 5,2±0,5 21,7+ 0,6 13,6+0,3 15,2+0,9 89,0 + 1,3 4-5

Заоя 500 - 920 5,0+0,8 21,3+ 0,3 13,7+ 0,4 17,0+ 0,7 77,6 + 1,8 5-6

.Алатау 1050 - 1100 5,3+0,6 22,4+ 0,4 14,2+ 0,3 16,3+ 0,6 88,3 ± 1,5 5-6

1300 - 1400 о«"г+О 9 5 23,0+ 0,3 14,6+ 0,2 16,1+ 0,5 91,0 + 1,5 5-6

На поверхности зрелых плодов из предгорной зоны толщина воска неодинакова ! в одних пестах накапливаются большие его скопления, в других- встречаются отдельные следы воска. На больших высотах выращивания плоды покрыты толстш слоем воска,который более равномерно распространен по всей поверхности плода, В процессе хранения, особенно в первые месяцы,отмечалось дальнейшее увеличение воскового слоя. Это хорошо выражено у горных плодов, тогда как у предгорных плодов нарастание восна в процессе хранения незначительно.Микрорельеф кутикулы у горных плодов оказался более богат кутикулярными валиками, складками и извилинами по сравнению с глал ким рельефом кутикулы у предгорных плодов. Последние отличались большим количеством ыикротрещин и разрывов на поверхности нути-кулы.По сравнению с предгорными, плодами плоды,выращенные в горных зонах Заилийского Алатау, имели наибольшее количество устьиц,Но небольших размеров.На Поверхности горних плодов отмечалось наличие чечевичек и волосков сравнительно мелких размеров. Часто можно было встретить совместное присутствие чечевичек и волосков /три-хомнолентикулярный комплекс/ (Калалб,Ямщикова,Матиэнко,1988) , В среднегорной зоне волоски нередко связаны структурно с устьицами /стоматотрихомный комплекс/.

Проведенные нами исследования показали, что толщина кутикулы плодов из разных высотных зон варьирует в зависимости от климатических условий года. Н теплые годы исследований /1986,1989г.г./ при достаточном количестве тепла й Влаги в период формирования плодов наибольшая толщина кутикулы отмечалась у варианта из среднегорной зоны. Однако в годы с неблагоприятными погодными условиями /1987,1980 г.г./ среднегорные плоды уступали по толщине.кутикулы нижнегорным плодам у сорта Апорт Александр й предгорным плодам у зимних спртоп. По-видимому, это объясняется тем,что из-за недостаточного количества тепла и влаги горние плоды не успя-

вали полностью сформировать свои покровные ткани.-

Гистохимические исследования околоплодшша яблони, выращенной на разной высоте над уровнем моря, показали,что наибольшее количество крахмальных и фенольншс веществ отмечалось у горных плодов.

В процессе хранения происходят основные анатомо-гистохими-чоские изменения, заключающиеся в увеличении величины меаклетни-ков п числа ¡¡х встречаемости, а татта в усилении степени вакуолизации клеток и убывании содёраашш крахмальных зерен я фенольных включений. Плоды, выращенные на больших высотах, характеризова- -дись медленной скоростью протекания Бкшепоречисленньк изменений во время гранения, тогда как у предгорных плодов эти преобразования происходят более интенсивно.

Сравнивая анатошга исследуемых сортов яблони,видно,что их плоды, имея единый план анатомического строения, в то же время характеризовались специфическими о соб екностел;, которые обуславливают ¡к различную устойчивость к хранению. Так, для плодов зимних сортов /Голден Делкиос,Заря Алатау/ было характерно:- толстые покровные ткани, плотная упаковка клеток, мелкоклеточность, толстые клеточные стелкл,большое количество волосков и устьиц.Ишфо-рельеф кутикулы этих плодов был насыщен многочисленными трещинками, местами образуя сплошную сетеу.Видимо, по этой прстине мо но объяснить сильное увядание плодов зимних сортов яблони в процессе хранения.Клеши наружных тканой плодов яблони позднего срока созревания содержали больше крахмальных зерен и меньше фенольных включений по сравнении с таковыми сорта Апорт Александр.В процессе хранения происходит более С' экономное расходование этих веществ у плодов зимних сортов яблони.

УЛЬТРАСТРУЮТРЛ КЛЕТОК Ш10Д0В ЯБЛОНИ В СВЯЗИ С УсаКФШШ

ВЫРАЩИВАНИЯ И ХРАНЕНИЯ ' В сроднегорной зоне Занлнйского Алатау у всех изученных пор-

u-ов яблони отмечено максимальное содержание органелл в эпидар-нильных. клетках и в клетках субэпидермального слоя околоплодника.

На больших высотах возделывания уменьшается степень вакуолизации клеток наружной области плода, а также заметно увеличивается содерзание крахмальных зерен в пластидах. У всех сортов, особенно зимних, в клетках возрастает число полисом в цитоплазме. Кроме того, с повышением высоты над уровнем поря обнаружено удлинение формы пластид, увеличение числа пластоглобул в пластидах, отмечается более развитый гранулярный эндоплазматический ретику-лум, в особенности у позднеспелых сортов яблони..

По мере повышения высоты выращивания в клетках наружной ткани плода усиливается частота встречаемости межорганелльных контактов: между митохондриями и митохондрий о пластидами. У горных плодов некоторые органаллы образуют выросты и различные инвагинации, также отмечались концентрические образования мембран. В пластидах клеток горных плодов часто образовывались проламел-лярные тела,а плазмалемма дает петлеобразные и кольцеобразные фигуры, нередко собиравшиеся на тонопласте или в вакуолях.

Для клеток плодов из среднйгорной зоны бгао характерно независимо от сорта наличие электронно-плотного материала феноль-„ ной природы в вакуолях, на тонопласте, а также можно было встретить в небольшом количестве в кайальцах эндоплазматйчзского'ре-тикулума и пластидах.

Аналогичная закономерность в изменений ультраструктуры клеток наружной ткани плодн наблвдалась в зависимости от месторасположения деревьев На горном склоне, т.е. по мере подъема к вершине склона отмечались признаки,которые были характерны для клеток плодов, выращенных в среднегорной зоне.

Обнаружено, что высотный фактор оказывает влияние не только на некоторые специфические черты строения клеточных органелл,но

и на скорость структурных преобразований в клетках наружных тканей плодов. При хранении структурные изменения в плодах иа разных зон выращивания происходят с неодинаковой скоростью. Так, предгорные плоды уже через 1-2 месяца хранения имели деструктивные признаки старения, тогда как у горных плодов ,в особенности зимних сортов яблони, эти признаки появлялись к концу их хранения.

Ультраструктурный метод исследования показывал наиболее точную картину о состоянии плодов перед закладкой на хранение. 1Сак показали наши исследования, если в клспсах плодов ещё до закладки на хранение отмечались первые признаки старения /й5-сутствие крахмала в пластидах» усиление вакуолизации и липофа-нероза,разрушение мембранной системы и т.д. /, то это говорило о низкой легзсоспособности плодов.

Ул ь тра с трук Еура протопласта клеток наружной ткани плодов изученных сортов яблони почти однотипная. Пластиды в клетках , плодов зимних сортов яблони содержали большое количество крах" мольных зерен, причем последние сохранялись в пластидах почти до конца прцесса хранения.Цитоплазма клеток плодов зимних сортов отличалась большим количеством рибосом, обильным эндоплазмаш-ческим ретикулом с преобладанием гранулярного его типа.

ЛЕЕКОСПОСОБНОСТЬ ПЛОДОВ Ю РАЗНЫХ ПЛОДОВЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЗОН И УЧАСТКОВ СКЛОНА

Рядом авторов / Драгавцев,1956;Сперанский,1962; Кунаева, 1964; -Данилин,1984/ отмечена повышенная лежкоспособность горных плодов. Большинство этих работ объясняют различную лежкость плодов, выращенных на разных высотах, с точки зрения их биохимического состава. Однако до сих пор этот вопрос освещается без привлечения данных об анатомической харзстерлстште строения около-

плодника яблони.

Результаты нашего исследования показаны, чт,о по качеству потерь плодов от болезней хранения и естественной убили массы имеются значительные различия как сортовые, так и между плодами одного сорта- яблони, выращенными на разных высотах.

Плоды сорта Апорт Александр, имеющие тонкие покровные ткани и рыхлую структуру пяренхдаш, значительно уступали по лежкости плодам зимних сортов яблони. Плоды сортов Голден Делитес и Заря Алатау характеризовались большой продолжительностью хранения и нзллучаей устойчивостью к грибщм заболеваниям по сравнению с плодами сорта Апорт Александр. Т&к, микробиологическая порча плодов сорта Апорт Александр составила за 6 месяцев хранения 8-13?, тогда как у зимних сортов потери от грибных гнилей были незначительные: З-Cfí у Голден Делишес и 4-8^ у Зари Алатау.

На лежяоспособность плодов заметное влияние оказывает высотный фактор. 1кн, средние данные по результатам•хранения за годы исследования показали,что с повышением высоты произрастания увеличивается выход полноценных здоровых плодов у всех исследуемых сортов яблони.У сорта Ánopi1 Александр предгорные плоды имели наибольшие потери от болезней хранения - áOj&S за 6 месяцев хранения, что на 5,4?* йольше по сравнению с нижнэгбрнши плодами и на 6,9% больше,чем среднегорные плоды.

Снижение потерь плодов от грибньЬс болезней по мерз подъема в горы также.наблюдалось й у зимних сортов, Посла В месяцев хранения поражаемость Плодов сорта Ьолдеп Деяйшёй из Предгорной зоны болезнями била на 3,3$ больше но сравнения с плодами из пиане горной зонт Í сорта Заря Алатау послё 8 месяцев хранения общие потери плодов из йредгорной зоны составляли 9*0*, а у горйнх плодов они почти й 1 i3-r*5 раз были iiéHbms;

В рапл1!чнне годы исследования плоды, йыращеНнмв на раяннх

высотах над-уровнем моря, отличаются по лежкоспособности, при этом последняя тесно коррелирует с толщиной кутикулы плодов.

Обнаружено,что в неблагоприятные годы исследования из-за недостаточного количества тепла /1987 г./ или раннего срока съема /1988 г./ среднегорные плоды, не успевая полностью сформироваться, имеют наименьшую толщину кутикулы по сравнению с плодами, выращенными на меньщик высотах. Видимо, по этой причине можно объяснить низкую яежкоспособность этих плодов. В то время как нижнегорные плоды характеризовались наилучшей устойчивостью к микробиологическим и физиологическим заболеваниям при хранении, имея самую толстую кутикулу-»

Результат I исследования показывают, что у всех сортов яблони наименьшей убылью масса отличаются горные плоды. У сорта Апорт Александр эа 6 месяцев хранения естественная убыль массы горных плодов составила на 0,6-0,9 # меньше, чем у предгорных плодов. Аналогичная картина наблюдается и у зимних сортов яблони.

Установлено, что для каздой зоны выращивания характерна своя динамика изменения естественной убыли массы плодов в процессе хранения. Так, более плавное и равномерное нарастание кривой убыли массы отмечается у горных плодов по сравнению с предгорными плодами. Такая динамика убыли массы плодов находится в известной связи с данными, характеризующими интенсивность скорости протекания структурных изменений в клетках плодов в процессе хранения.

Сравнивая плоды из разных участков горного склона по степени поражаемости их грибными и физиологическими заболеваниями, следует отметить, что наилучшей лежко спосоЗеригты? втлнчайТсяг пдода из верхних и средних точек, сигов» н&ааззсштз.-оггэкопозах:-цми. Отмечено уменьшение величины урана-массы плодов по напр?!;»-догаго от тшюго к верхнему участку-агроценоаа.!

19 .

ВЫВОДЫ

1.- В основных плодовых зонах Заилийсвого Алатау установлен градиент изменчивости морфолого-анаммичесних и ультраструитуршх признаков плодов яблони, находящийся в прямой зависимости от высоты над уровнем моря, Экспозиции и места произрастания на склоне, а следовательно, микроклиматических показателей й погодных условий года.

2. В структуре, ультрйсгруктуре'и морфологическом облике плодов изученных сортов яблони наблюдается усиление степени их ксе-роморфности с повышением высоты над уровнем моря, кан.по направлению от предгорной {< среднегорной зоне, так и от нижней н верхней части горного склона* При этом На западном склоне ксероморф-ные признаки плодов выражении более ярко Нд сравнений с восточным склоном,

3. Горные условия, характеризующиеся повышенной интенсивностью света, ультрафиолетового Излучения, низкой температурой и большим количеством осадков» оказываю* заметкой влияние на внешний облик плодов. Й Повышением высоты вбздейыванид Отмечается уменьшение размера плодой й усйлёнив етбпенй окрайеиности 1« поверхности*

4. УсТ&ЙбВяеяИ| Ч?0 Шео»а ШД уровнем моря существенно влияет на анатомическое строение плодой» В йСобенности на Их ПокровНые тканй. Йлоды* выращенные на больших Высотах, отличйютсН рядом особенностей: толстыми покровными ткаНями< райййТым восковым налетом И опушением, Наличием мелки* устьиц и чечевичек, МеЛкокле-то^ностыо» толстыми клёЯЬчйамй отёНкамй И плотной унаковкой клеток в паренхимном слое околоПлоднйиа яблоййг Диалогичная картина наблюдается в плодах яблони с верхнего участка склона.

5. Адаптивные гзм^ненпя клеток наружной области плода яблони о попдаечиом тшсоти возделываний ятфлжяетсг* определенней овояуп-

постыв ультраструвтурных показателей, куда относятся: скопления митохондрий, извилистость плазыалеммы, усиление контактов органелл, увеличение частоты встречаемости миелиноподобных тел, сильное развитие выпячиваний у органелл, присутствие большого количества материала фенольной природы.

6. Установленный градиент в степени нсероморфности анатомо-отруктурных и морфологических признаков у плодов яблони в йависи-мости от условий выращивания, в свою.очередь, обусловливает устойчивость плодов к хранению. Обнаружено, что с увеличением высоты над уровнем моря улучшается лежкоспособность плодов; удлиняются сроки хранения на 1-2 месяца, уменьшаются потери плодов от грибных болезней и естественной убыли массы плодов,

7. Реакция плодов яблони из разных вертикальных зон на климатические условия года выражается, в основном, в изменении толщины кутикулы, которая заметно влияет на лежкоспособность плодов. Установлено, что в неблагоприятные годы исследования среднегорные плоды яблони, не успевая полностью сформировать свой покровные ткани, уступают по лежности плодам из нижнегорной зоны.

8. В процессе ¿ранения анатомо-структурные изменения в плодах из разных зон выращивания происходят с различной скоростью. Наиболее интенсивная скорость протекания анатомо-структурных преобразований отмечается у плодов, выращенных на меньших высотах /900-920 м над уровнем моря/.

9. Сорта яблони, различающиеся по срокам созревания и хранен ния, имеют также заметные отличия в анатомо-структурном строении их плодов, а также в темпе структурных преобразований при хранении.

\ ШЮИЩДАЦИИ ПРОШВОДСТВУ I. .Предгорная зона /900-920 м над ур. ;м./~наиболее благопрн-

ятна для ъцращпвания высококачественных плодов таких; сортов яблшш как Голде н Делитес и Заря Алатау, тогда как плоды сорта Апорт Александр из этой же зоны наряду с высокими товарными качествами уступают лишь по устойчивости к хранении.

2. При закладке на хранение необходимо строго дифференцировать сроки хранения и реализации каждой партии плодов с учетом экологических условий выращивания и исходного качества плодов.

3. Для длительного хранения пригодны плоды яблони, выращенные в тганегорной и среднегорной зонах Заилийского Алатау. Плоды из предгорной зоны для сохранения их вкусовых качеств и сокращения потерь от микробиологической гнили следует снимать с хранения на 2-3 месяца раньше по сравнению с горными плодами.

4. Наилучшей ледкоспособностью обладают плоды, собранные с деревьев верхнего и среднего участков горного склона. Следует отметить высокую устойчивость к микробиологическим заболеваниям плодов яблони, выращенных на склоне западной экспозиции.

5. Оптимальная степень зрелости для плодов яблони сорта Апорт Александр из предгорной зоны соответствует 3,0-3,5 баллам согласно пятибалльной шкале йодкрахмальной пробы, для горных плодов она равна 2,5-2,0 баллам.

6. В качестве критериев.лежкоспособности плодов, наряду с общепринятыми биохимическими показателями, можно использовать та-

• кой анатомический показатель как толщина кутикулы. Так, для плодов сорта Апорт Александр, предназначенных для длительного хранения, толщина кутикулы должна быть равна: Предгорная зона - 16,5-Г7,Омкн5 нижнегорная зона- 17,5-18,5мкы; Среднегорная зона- 16,5-19,0 мкм,

"СПИСОК РАБОТ,ОПУБЛИКОВАННЫХ ДО !1ЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Турдиева Ф.С. Влияние экологических зон выращивания Заилийского Алатау на структуру и леякость плодов яблони // Теоретическая

и прикладная карпология: Тез. докл. Всесоюз. вон£>.' Кишинев,

1989. С. 227.

2. Турдавва Ф.С. Ан&томичесная характеристика плодов яблони из различных экологических условий выращивания и их лежкоспособ-ность // Основные направл. науч.-техн. прогресса в картофеде-водст., плодовод, и. овощеводстве: Тез. докл. Всесоюз. научно-практ. конф. мол. ученых и спец.-Самохваловичи, 1989.С. 48.

3. ТУрдиева Ф^., Хаямуратов М.Х. Влияние высоты произрастания на ультраструктурную организацию клеток плодов яблони сорта Апорт // Электронная микроскопия и современная технология: Тез. докл. 1У Республ. конф. по электронной микроскопии. -Кишинев,

1990. С. ИЗ.

4. 1Урдиева Ф.С. Содержание фенольных веществ в тканях плодов яблони сорта Апорт в зависимости от экологи«ской зоны выращивания: Тез. докл. конф. молодых ученых.-Алма-Ата, 1990, ч.2. С. 60.

5. Турдиева Ф.С. Влияние горных условий на формирование анатомической структуры плодов яблони сорта Апорт //Известия АН Республики Молдова: Сер. биол. и хим. наук. 1991. 6.С.Я8-31.

6. Турдиева Ф.С. Сравнительная характеристик:! поверхности плодов двух сортов яблони, выращенных на разных высотах Заиаийсгого ■Алатау // Известия АН Республики Молдова: Сер. биол. и х::.-. наук, 1992. !П 3. /7.С'печати./.