Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ГОРМОНАЛЬНЫЕ И БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН РИСА

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "ГОРМОНАЛЬНЫЕ И БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН РИСА"

Я-Шдо

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕШЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА .

На правах рукописи УДК 581.143:577.171.7

ЧАНДРА РАНДКАНИ НАНАЯККАРА ЙАПА

ГОРМОНАЛЬНЫЕ И БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОРАСТАНИЯ СЕН® РИСА

(Специальность 03.00.12 - физиология растений)

Автореферат

диссертации ка соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 1991

Работа выполнена в 1968-1991 гг. на кафедре ¿отаники и физиологии растений Университета дружбы народов имени Патриса Луыуубы, в лаборатории природных и синтетических регуляторов Института физиологии растений им. К.А.Тимирязева АН СССР и на кафедре биохимии и физиологии растений Кубанского Аграрного Университета.

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор В.И.Кефели

Научный консультант: академик ВАСХНИЛ Б.П.Алешин

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Н.И.Якушкина доктор сельскохозяйственных наук Н.В.Воробьев

Ведущее учреждение: Главный ботанический сад АН СССР

Зашита состоится " 7 " 1991 чае. на

заседании Специализированного совета Д 120.31 1 юковской сельскохозяйственной академии им. К.А,Тимиря*

Адрес: 127550, Москва И-550. ------ •1 "-актор ваиитн

диссертаций ТСХА

С диссертацией мож?

Автореферат . Г г.

Ученый секретарь Специализирован хандидат биоло*

ХЕВА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Рис является одной из важнейших зерновых культур и служит основным продуктом питания многих народов мира, особенно стран Азии. По данным 5АО, в связи с ростом населения 1 рисопотребляюшкх районов мира производство риса за период с 1960 по 2000 гг. необходимо увеличить на 92SS за счет расширения уборочной плошади на 3956 (25 млн. га) и повышения урожайности с площади на 61% (Аниканова, Тарасова, 1938). Среди зерновых культур, обеспечивающих в Шри Ланке наиболее высокие и устойчивые урожаи ■ на орошаемых землях, первое место занимает рис.

Д*я реализации потенциальной продуктивности риса большая роль отводится агротехническим мероприятиям, одним из которых является применение синтетических регуляторов роста (Никеля, 1984).

В настоящее'время, учитывая экологические требования к окружавшей среде, разработки приемов применения экзогенных регуляторов роста и управления с их помощь» теми или иными физиологически« процессами растений ведутся на основе природных регуляторов роста. '

В научной литературе большое число работ посвяшено изучению влияния фитогормонов на физиологические процессы растений .' Среди фитогормонов, используемых для атих целей, важная роль отводится гибберелловой кислоте (Чайлахян и др., 1983; Якупкина, Денисова, 1965; Цуромцев и др., 1967). Однако на культуре риса, несмотря на широкое изучение многих аспектов физиологического действия гиббереялина, некоторые вопросы остаются невыясненными. Изучение действия шббереллина на прорастание семян риса имеет важное значение, как с теоретической, так и с практической точки зрения. В теоре-ричсском отношении выясненние роли гиббереялина на прорастание семян риса способствует установлении механизма регулирования его-' го процесса, а в практическом - ети исследования помогает найти подходы в преодолении периода покоя семян риса, что имеет первостепенное значение для стран с тропическим климатом, где в течете одного года можно получить три урожая риса.

Именно гиббереллин является одним из ицаукторов процессов прорастания семян. Однако механизм действия гиббереялина на прорастание семян риса находится еве в начальной стадии изучения. Если влияние гиббереялина на стимуляцию роста и прорастание семян аиогих растений довольно хорово исследовано, то его действие ------- ■. -

ЦЕНТРАЛЬНАЯ > - . - - "

НАУиЧДЯ '¡ИЭТПЮ? • ' • ■ .

ф^'.а. >i г. •■л-.^чи . ,

i. 1С. Л.-'i ¡'. . .

1 Низ. ,

на анзиматические процессы, связанные с прорастанием семян риса« остаются недостаточно изученными. Кроме того, влияние гибберэлли-на на рост, развитие и физиологические процессы, связанные с цветением и формированием фотосинтетического аппарата озимых зерновых культур и ярового ячменя, исследовали фундаментально, а на растениях рис» в атом направлении сушествуют лишь единичные работы (Яку-■хина, Скоробогатова, 1986; Чайлахян, 1988; Скоробогатова, 1968).

Не менее важным является выявление реакции прорастания семян различных сортов риса, учитывая их многообразие, на экзогенный гиббереллин. Анализ литературных данных показал, что несмотря на длительное изучение физиологического действия эндогенных и экзогенных гиббереллинов на зерновых, овощных и технических культурах, вопросы, связанные с действием их на деятельность и состав фотосинтетического аппарата, преодоление состояния покоя семян и выявям-нив сортоспецифичности в реакции на гиббереллин у риса мало изучено.

В связи с этим, особенно исходя из производственных нужд, необходимо было выяснить роль экзогенного ГК в прорастании семян риса и показать специфичность прерывания покоя семян с помощь» гиббереллина в зависимости от сорта. Необходимо было также наметить пути исследования, направленные на повышение урожайности риса. Одним из возможных путей является применение синтетических регуляторов роста для ускорения прорастания семян.

Цели н задачи исследований. Основной целью нашей работы явилось изучение влияния экзогенного гиббереллина на прорастание семян риса в зависимости от сорта и сроков хранения. В связи с этим в работу были включены исследования по выявлению действия экзогенного гиббереллина на активность стартового фермента прорастания семян - ос -амилазы эндосперма риса, лишенного зародыша. Исходя иа этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Разработка биотеста для изучения действия экзогенного гиббереллина на индукцию активности ос -амилазы эндосперма риса, «жженного зародыша.

2. Изучение действия экзогенного гиббереллина на индукцию истинности <Х -акнлаав эндосперма риса, лишенного зародыша и прорастание семян разных сортов ряса.

3. Научение влияния предпосевной обработки семян гибберехли-мк и* некоторые фкаяологическяе показателя растений риса: интен-

смвность дыхания; адсорбирующую поверхность корней; пигментный состав листьев; чистую продуктивность фотосинтеза.

4. Изучение влияния гиббереллина на процессы роста и формирование элементов структуры продуктивности риса различных сортов: роста органов растений, накопление массы сухого вещества.

5. Выявление зависимости\эффективности обработки гибберелли-ном от фазы развития растений риса. '

Научная новизна работы. Показана возможность индуцирования вкзогенной гибберелловой кислотой активности о< -амилазы в вндо- • сперме риса, лишенного зародыша. Установлена сортовая чувствительность зерновок риса на экзогенную ГК, вызывающую биосинтез фермента. При этом среднестебельные и короткостэбельные формы риса были более чувствительны к гиббереллину, чем высокостебельные, что может характеризовать степень отзывчивости семян на прорастание равных сортов пои действием препарата. Выявлено отрицательное действие гиббереллина на рост корневой системы риса и содержание пигментов листьев. Наряду с повышением интенсивности дыхания обнаружено уменьшение чистой продуктивности фотосинтеза. Показано положи тельное влияние гиббереллина на рост побегов риса, увеличение площади листьев и накопление сухой массы. Вместе с тем • гиббер'еллин увеличивает число стерильных колосков, вследствие чего уменьшается масса зерна с растения.

Практическая ценность работы. Полученные экспериментальные данные открывают определенные перспективы в разработке приемов использования регуляторов роста, в частности, гиббереллина в рисоводстве, а также в разработке научно обоснованных методов предпосевной обработки им семян риса для ускорения прорастания; Результаты работы по выходу семян риса из состояния покоя с помощью синтетических регуляторов роста - аналогов гиббереллина - могут быть использованы в условиях тропического климата, что обеспечит трехкратный посев свежеубранными семенами в течение года.

Апробация работы. Основные материалы доложены и одобрены на васеданиях кафедры ботаники и физиологии растений (I9B8-I99I гг.), на научной конференции Университета дружбы народов им. Патриса 1у-мумбы (1990 г.), на расширенном семинаре в лаборатория-природных и синтетических регуляторов IMP АН СССР.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит-в введения, обзора литературы, раздела "Материалы и методики исследования

експериментальной главы, заключения, выводов. Диссертация изложена на страницах машинописи, иллюстрирована У" рисунками и ^& таблицами. Список литературы содержит 3//3 наименований работ, в том числе Ой зарубежных авторов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектом исследования служили семена и растения риса ( Ог^жа. аоДилх и.) четырех сортов: СЬальчик, Жемчужный - интенсивного типа« средние по высоте, Краснодарский 424 - высокостебельный и Анао -карликовой формы.

Экспериментальная работа проводилась в течение 1988-1990 гг. в условиях лабораторных и вегетационных опытов. Лабораторные опыты проходили в лаборатории природных и синтетических регуляторов Института физиологии растений им. К.А.Тимирязева АН СССР, а вегетационные опыты с почвенной культурой на вегетационной площадке кафедры физиологии и биохимии растений 1^/банского Атарного Университета.

В опытах использовался гиббереллин - ГАд (СЬе.т1ех1 eowpck.ru/ ' 3|3то.* 90£ 9ibbere.lt¡п А3), который применялся путем предпосевного смачивания семян риса водными растворами препарата разной концентрации и опрыскивания растений в Фасу трубкования.

Лабораторные опыты по определенно оптимальной концентрации вкзогенного гиббереллина проводились методом биотестирования с использованием активации фермента с< -амилазы в зерновке эндосперма риса, лишенного зародыша. Предварительно семена риса выдерживались в течение 15 ч в воде для удаления кожуры с поверхности зерновок. После'удаления зародыша, зерновки разрезались пополам и раскладывались обнаженным эндоспермом на блоки, состоящие из К агара, IX крахмала и гиббереллина в разных концентрациях, в чалках Петри, которые предварительно стерилизовались при 150°С в течение 6-7 ч. После суточной инкубации зерновок в факторостатных условиях при 2б°С проводилась реакция на гидролиз крахмала с помощью раствора Люголя. Вторым биотестом для установления оптимальной концентрация гиббереллина явились проростки риса. До посева семена замачивались в тачанке 2 ч в водных растворах гиббереллина. Обработанные семена мюввахнс* ■ чаша Петри на влажную фильтровальную бумагу к помешались в термостат, где поддерживалась постоянная температура 26°С. Поела 7 су», териостатирования намерялась длина кореша, джина ярордеткоя, кх оырая я сух&я масса. Для каждого га четырех сортов

риса опыты ставились по следующей схеме: увлажнение семян дистих» жированной водой - контроль; растворами гиббереллина в концентрации от Ю-11 до Ю-3 Ы.

Вегетационные опыты с растениями риса проводились в металлических сосудах на 6 кг воздушно-сухой яугово-болотной почвы, с употреблением укороченного затопления. В качестве удобрения вносили смесь Д.Н.Прянишникова. В каждый сосуд высевали по 20 семян, х концу вегетации в каждом сосуде оставалось по 10 растений. По фазам вегетации проводили фенологические наблюдения и определяли длицу и объем корней, адсорбирующую поверхность по методике Д.А. Сабинина и И.И.Колоскова (1962), высоту растений, количество стеблей, величину ассимиляционной поверхности листьев, содержание пигментов по Т.Н.Годневу (1962), интенсивность дыхания корней и листьев на аппарате Варбурга (по В.В.Умбрейту, 1951), чиступ продуктивность фотосинтеза рассчитывали по формуле Кидда-Веста-Бригса (1962). Кассу сырого и сухого вещества корней и надземных органов устанавливали весовьм методом. '

По окончании опыта был проведен учет урожая и его структурной анализ. • •

Экспериментальные данные обрабатывались статистически- и для установления уровня достоверности экспериментальных данных исполь-аов&ны формулы Г.Ф.Лакина (1990). В таблицах приведены средние арифметические значения со стандартными ошибками.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ' < . . . • - ♦ Влияние экзогенного гиббереллина на активность

ОС -амилазы в эндосперме разных сортов риса '

Проведенные исследования показали, что гиббереллин оказывает действие на активность с< -амилазы в половинках семян риса и на • процессы, приводящие к секреции ее в окружавшую среду, уже в период набухания семян. Причем для развития и обнаружения эффекта гиббереллина требуется период, продолжительность которого для риса находится в пределах 10-18 ч. Нами было изучено влияние ПС в разной концентрации на амялотическуп активность в эндосперме семян у -различных сортов риса (экспозиция от I до 18 ч). При этом 15 ч я выше экспозиция была более стабильной. Так, для сорта Сктальчкк время экспозиции было равно 15 ч, для'Жемчужного и Краснодарского 424 - от 15 до 16 ч, а для сорта Анао - 18 ч-_ . Как видно из рис. I, эндосперм у среднестебельных сортов •

Рис. I. Влияние экзогенного гиббереллина на активность сК. -амилазы в эндосперме разных сортов риса: I - Анао, 2 - Краснодарский 424, 3 - Спальчик, 4 - Жемчужный; К^; Кд; К^ - контроль

Спальчик, Жемчужный и карликового сорта Анаог оказался более чувствительным к гиббереллину, который в концентрации ГК 10" Ы и Ю-'' У вызывал оптимальную активность л -амилазы в отличие от высокостебельного сорта Краснодарский -5Е4, у которого достоверной чувствительности к гиббереллину не обнаружено. Следует отметить, что с ростом концентрации экзогенного гиббереллина активность ¡к. -амилазы ондосперма всех сортов риса уменьшалась.

На основании проведенных исследований сделано заключение о возможности использования данного биотеста для установления оптимальной концентрации ГК, способной вызвать ускорение прорастания овмян риса разных сортов.

В серии опытов исследовалось влияние срока хранения семян риск на активность л- амилазы. Как можно видеть из данных табл. I, сввжвубр&нные семена риса сорта Краснодарский 424 обладали сравни-

-7- Таблица I

Витиме вюогенного гиббереллина на активность <к -амилазы ецдосперма риса в зависимости от срока хранения семян

Вариант

Активность к -амилааы в относит, единицах

Анао | ЙИГ |

-1-:-

СЬальчик | Жемчужный

Бее ГК КГ? М,ГК

г?

10'

Вез ГК 1<Г9 М,ГК 1СГ7 М, '

Свежеубракные семена :

0,82*0,013 0,91+0,014 0,80+0,012 0,77+0,011

0,8^0,015 0,76+0,017 0,86^0,013 0,81+0,014

0,8^0,012 0,84+0,016 0,84+0,015 0,84*0,013 Семена с периодом хранения 3 года

0,78+0,011 0,84ь0,012 0,75+0,014 0,72+0,012

0,86+0,017 0,84+0,011 0,84*0,012 0,76^0,014 0,91+ 0,016 0,85+0,013 0,79+0,013 0,79+0,018

гельно высокой активностью (X -амилааы, что свидетельствует о наличии в нем значительного количества эндогенных гиббереллинов. В то время как семена риса сортов Анао, Спальчик и Жемчужный проявляли слабую оС -амихазну» активность, что может свидетельствовать о типом содержании вндогенных гиббереллинов. Обработка екзогенным гиббе-рехликом (в 10" - Ю-5 М концентрации) семян ктих сортов постепенно стимухпровала активность к -амилазы и ускоряла рост проростков.

При длительном сроке хранения семян риса в течение трех лет , активность с* -амилазы постепенно уменьшалась. Однако под действием вюогенного гиббереллина в оптимальной концентрации, найденной нами ранее, деятельность фермента стимулировалась.

Действие екзогенного гиббереллина на прорастание семян риса

Реаужьтаты исследований по изучение влияния экзогенного гяб-бервххина на процесс прорастания семян риса представлены на рис. 2, из которого видно, что при обработке семян гибберехлином в равных концентрациях, рост проростков происходит с неодинаковой интенсивностью. Ростовая реакция корней на ГК в зависимости от концентрации и сорта риса также различна.

Карликовый сорт риса Анао оказался наиболее отзывчивым на об-

Рмо. 2. Влияние вкаогенного гиббереллина на рост 7-дневных проростков и корней равных сортов риса: А - Анао; Б - Краснодарский 424; В - Спальчяк} Г - Жемчужный; I - длина проростков; 2 - длина главного корня; К - контроль

работку ГК, так как диапазондействия ГК на рост проростков проявился в концентрации от 10" до 10"^ М (рис. 2 А). На порядок ниже была концентрация ГК (10~®- Ю-3 Ы), вызвавшая ростовую реакцию у колеоптилей риса сорта Краснодарский 424 (рис. 2 В). А у сортов Спальчик и Жемчужный стимулируюшее действие ГК на рост проростков отмечалось в концентрации ГК Ц и особенно сильная реакция в этом интервале концентраций отмечалась у сорта Опальч чик (рис. 2 В). Полученные данные свидетельствуют о значительно меньвей чувствительности к ГК среднестебельных сортов по сравнению с короткостебельным сортом Анао.

Под влиянием гиббереллина разных концентраций стимулирующего действия на рост корней проростков риса не наблюдалось, а у сред-нестебельного сорта Спальчик отмечено его торможение в концентрации ГК с Ю-8 по Ю-3 М (рис. 2, 3).

Влияние гиббереллина на изменение некоторых физиологических процессов у растений риса

Изучение влияния предпосевной обработки семян гиббереллином на рост корневой системы интактных растений риса показал ингиби-руюшее действие препарата на формирование корней во всех фазах развития растений независимо от концентрации ГК и сорта растений (табл. 2).

Таблица 2

Влияние обработки семян гиббереллином на последующий рост корней риса (Вегетационный опыт, 1968-1990 гг.)

Длина

{листьев }

выметывание

корней, Т

см

выметывание

Сорт Анао

К<жг^ 6,2+0,31 ¡¿9,1+0,38 33,6+0,74 М-9 к,Пс 5,1+0,27 27, 'То,73 32,37Г,40 Ю~7 М,' 5,1+0,24 26,9+0,46 32,1+0,51 Спальчик

КО«тр.Н 9,8+0,40 31,1+0,98 35,0+0,58 10-® М.гк 8,4+0,38 27,9+1,36 32,7^0,57 I(Г7 Я,' 8,1+0,25 24,7+0,94 32,4*0,64

Краснодарский 7,6+0,31 30,5+0,76 6,9+0,32 27,8^0,37 6,2+0,27 26,7+0,80 Жемчужный 7,3+0,31 26,7+0,58 5,9+0,32 25,0+0,45 7,(М),27 23,7+0,41

-424

34,0+1,71 30,8^+0,74 32,СМ),57

34,2+0,38 33,171,61 33,5+0,51

Изменение адсорбирующей поверхности корней под <

' влиянием гиббереллина-

Предпосевная обработка семян риса гиббереллином способствовала незначительному увеличено обшей и рабочей адсорбируошей поверхности корней у сортов риса интенсивного типа (Спальчих, Жемчужный) в отличие от традиционного сорта Краснодарский 424 и карликового типа Анао. Наиболее четкие различия между вариантами прослеживались в фазы полного кушекия и выметывания, а в фазе "вух листьев показала даже некоторое снижение этих показателей.' '

. Накопление сухого вещества корнями риса под влиянием гиббереллина

Накопление массы сухого вещества корнями риса сортов Спальчих и Жемчужный в фазе двух листьев было равным о контролем под влиянием вкзогеиной ГК в разных концентрациях. У сорта Анао в •той же фазе гиббераллин вызывал увеличение в два раза, а у сорта Краснодарский 424 уменьшение на 25$ сухой массы корней по сравнению е контролем независимо от концентрации ГК. В фазу выметывания отмечалось значительное накопление сухой массы под действием ГК в равных концентрациях у всех четырех сортов.

Рост надземных органов и накопление сухого вещества

. Усиление образования и развития корневой системы способствует энергичному росту надземных частей. Накопление сухого вещества, яаллхжегрся функцией процесса ассимиляции, определяет продуктивность растений.

Динамика накопления сухого вещества надземных органов растениями риса показывает, что обработка семян гиббереллином перед посевом стимулирует не только рост растений в высоту, но и процесс накопления массы сухого вещества. Причем указанная закономерность была отмечена у всех изучаема сортов во всех фавах вегетации я при всех уоловиях выращивания.

Интенсивность дыхания листьев я корней

Обработка семян гиббереллином вызвала увеличение интенсивности дыхания хорней во всех изучав»« фазах вегетации у оорта Анао . и Краснодарский 424. Совсем иначе реагировали на обработку семян ГК сорта интенсивного типа Ональчик и Жемчужный, у которых интенсивность дыхания увеличивается только при обработке семян ГК самой

о

высокой концентрации (10 X) в фазы выметывания и кутания. Гиббе-реллтг усиливает интенсивность дыхания листьев у всех изучаемых сортов риса. Максимальное значение интенсивности дыхания по всем вариантам лежит в большинстве случаев в 10"^ Ы концентрации ГК.

Формирование ассимиляционного аппарата растений

Одним из основных показателей фотосинтетической деятелъностх растений является величина площади листьев и динамика ее формирования.

В табл. 3 представлены данные по величине плошади листового аппарата у четырех сортов риса в зависимости от концентрации ГК.

Таблица 3

Действие гиббереллина на плошадь листового аппарата растений риса (вегетационный опыт К38-1990 гг.)

т

Фазы развития растений

} фаза 2-х листьев !кушение Вариант |---[-г

плошадь \% к { плошадь \% к листа, {конт-{ листа, {конт-

I см2 1Роздо { см2 |Р0ЛЮ

выметывание

плошадь\% к листа, {конт-См* |РОДО

К 1£Г9 ю-7 Ц.ГК М. - 4,07+0,11 4,г"-+0,15 4,90+0,14

К иг9 1СГ7 ы.гк М, - 5,09+0,18 5,53^0,19 5,61+0,18

к 1СГ9 Ю-7 И, ГК М. - 4,71+0,08 5,00+0,11 4,90+0,27

к 10-9 1Сг7 11, ГК и, - 6,35+0,15 6,96+0,13 9,91+0,15

Сорт Анао

100,0 226,00+8,10 100,0 242,75+10,09 100,0 121,8 259,69+8,24 115,0 282,00+9,41 116,2 120,4 265,29+9,92 1Г7.4 289,85^9,25 119,4 Сорт Краснодарский 424 100,0 296,90+11,94 100,0 319,86+10,12 100,0 106,6 314,20+9,73 105,8 347,42+11,62 108,6 110,2 323,7^11,41 109,0 345,72+9^67 108,1

Сорт Спальчик 100,0 227,74+12,55 100,0 234,41+9,33 100,0 106,2 243,74+9,27 107,0 264,76^11,21 112,9 104,0 261,(%9,24 114,6 268,3%9,57 114,5

Сорт Жемчужный 100,0 250,00+11,01 100,0 315,69+12,67 100,0 109,6 270,01+12,85 108,0 342,85+13,51 108,6 108,8 288,93+14,74 115,6 356,Эб1ю,<?1 «12,6

' -12- :

В начальных (¿азах развития растений различия листовой поверхности между опытными вариантами были несушественными. Но все они были достоверны по сравнению с контрольными вариантами. К фазе выметывания площадь листьев увеличивалась с ростом концентрации гиббереллина и максимальной она была при обработке ГК в концентрации 10~3 11. ,

Для сорта Краснодарский 424 характерно было незначительное наращивание листовой поверхности под действием препарата в сравнении с коротхостебелъным сортом Анао. Небольшое увеличение листовой поверхности у этого сорта происходило прежде всего за счет удлинения листьев. У сорта интенсивного типа Спальчик отмечалось умеренное наращивание листовой поверхности в зависимости от концентрации препарата ГК. Аналогичные результаты получены у сорта Жемчужный.

Следовательно, наибольшее увеличение площади листового аппарата и динамики ее нарастания под влиянием экзогенного гиббереллина наблюдалось у хороткостебельного сорта Анао.

Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) ;

Действие гиббереллина на величину ЧП$ в отличие от других показателей четко не выражено. Обработка семян всех изучаемых сортов риса ГК в концентрациях от 10~® "до 10~3 Ы оказывала неодинаковое действие на втот показатель. По мерс увеличения концентрации гиббереллина обнаружено уменьшение ЧП4. >

Содержание пигментов

Продуктивность зеленых растений во многом зависит от интенсивности фотосинтеза, представляюаего сложный процесс.

Несмотря на.многочисленность фахторов, влияюших на содержание хлорофилла в растениях, количество его в период вегетации отменялось закономерно у всех изучаемых сортов; Так, данные рис. 3 показывают, что содержание пигментов в листьях увеличивается в фа-ау кунения, а к фазе выметывания их содержание уменьшалось. В наакх исследованиях под влиянием гиббереллина отмечалось снижение содержания пигментов хлорофилла "а", "в", каратиноидов у всех сортов ряса, которое увеличивалось с ростом концентрации ГК.

¡3я £7 а* ш* к

ю9 ю7 ю* /д* ч

Рис. 3. Влияние гиббереллина на суммарное содержание пигментов в листьях риса равных сортов (в X)г

к - Анао, В - Краснодарский 424, В - Спальчия, Г - Жемчужный; I,-.-фаза двух листьев; 2. —-.- фава кущения; 3......фава выметывания

Формирование урожая риса, элементы структуры урожая

Как показали результаты исследований (табл. 4) обработка семян гиббереллином на концентрации от 10 до М отмечено небольшое снижение веса зерна и увеличение массы соломы с растения всех изучаемых сортов. Касса ЮООзерен осталась без изменения.

.' ♦ . ■ Таблица 4

Влияние, обработки семян риса гиббереллином на структур! ме влементы урожая риса (Вегетационный опыт, 1988-1990 гг.)

Вариант

{Вес зерна с {растения, ц

•Вес соломы с {растения, г

{Масса 1000ае-{ран, г_

Контре«.

Ю-9 ы.гк 1<Г7 М. •

Ко«тро»1

1(Г9 Н.ГК

10Г7 и, •

К»НГрМ4

ИГ9 И, ПС

10" и. •

Контр»*»

1Г* и.гк

кг7 ы. •

! Сорт Анао

4, СМ),II 3,5+0,13 22,9+0,12

3,3^0,10 3,9+0,15 22,8+0,25

3,410,16 4,2+0,14 22,3+0,32 Сорт Краснодарский 424

8,6+0,18 6,7+0,20 28,95+0,19

в, М,22 9,4+0,31 28,84+0,22 7,8+0,21 10,1+0,39 „ 28,45^0,27

Сорт Спальчих

6,9+0,33 5,5+0,41 27,26+0,29

5,8+0,20 6,8+0,22 27,14+0,26

5,9+0,30 6,3+0,32 26,91+0,21

Сорт Жемчужный

8,6+0,18 6,7+0,20 33,75*0,25

8,1+0,22 , 9,4+0,31 33,13^0,25

7,8+0,21 10,1+0,39 32,06+0,19

При опрыскивании растений гиббереллином в фазу выхода в трубку (тебя. 5) установлено положительное его действие на общую оаеряеняость, массу верна и массу соломы с растения у короткосте-белького сорта Анао, средлестебельных сортов Отельчик и Жемчужный в отличие от высокостебельного сорта Краснодарский 424.

Таблица 5

Влияние гиббереллина, внесенного в фазу выгода в трубку

на структуру урожая риса (Вегетационный опит 1968-1990)

I | 'Г ч ■

йапмямт 10зерненность «Вес зерна с «Пасса 1000 зе-

оариант |общая, чвт. {растения, г {рен, г

Сорт Анао

К 283,6+5,4 3,66+0,21 18,54+0,26

Ю"9 Ы,ГК 323,4+8,2 4,26^0,13 19,00+0,21

Ю-7 Ы, - 348,6+5,3 4,69+0,14 19,11+0,17

Сорт Краснодарский 424

К 323,9+6,2 7,25+0,41 28,82+0,22

ИГ9 Ы.ГК 292,6+4,3 6,54^0,23 29,23^0,16

10~7 VI, - 268,^8,г 6,51+0,16 29,2^0,19 Сорт СЬальчик

К 334,1+5,1 6,71+0,14 26,73+0,17

1£Г9м,пс 41.1,0+4,9 7,30^+0,18 27,91^0,22

10-7М, - 373,¿£7,4 7,24+0,12 27,67^0,16 Сорт Жемчужный

К 220,5+6,9 4,49+0,33 32,18+0,21

1<Г9 11, ГК 241,4+5,1 6,12ь0,21 33,15+0,17

Ю-7 Ы, - 252,6+5,6 8,77+0,36 32,7^0,28

ВЫВОДЫ

1. Разработан биотест на семенах риса для изучения действия экзогенного гиббереллина, позволявший выявить индукции активности X -амилазы эндосперма риса, лишенного зародыша. Этим методом по-каз'^ш разная сортовая чувствительность риса на действие экзогенного гиббереллина. Обнаружено, что реакция на экзогенный ГК у карликового сорта Анао и среднестебельных Спальчих и Жемчужный была выше, чем у высокостебельного Краснодарский 424.

2. Исходя из исследований влияния срока хранения семян риса на активность с* -амилааы сделано заключение о том, что сввжеуб-ранныв семена содержат большее количество эндогенных гиббереллинов. При длительном сроке хранения семян активность фермента поста» пенно уменьшается.

3. Обработка семян риса гиббереллином в концентрации ГО"1"1 -

ускоряет начальный рост надземных органов проростков у всех

«тцрм сортов к подавляет рост корне*."

4.) Выявлено кезнлчктвльное увеличение обшей и рабочей адсорбирую«* поверхности риса под влиянием ГК у сорта интенсивного тишь Опажьчик и Жемчужный в отличие от традиционного сорта Краснодарский 424 и карликовой формы Анао.

5. Предпосевная обработка семян гиббереляином в концентрации 10** - 10 11 усиливала интенсивность дыхания листьев и корней риса научаемых сортов, которая увеличивалась с ростом концентрации ГК.

6. Показано положительное влияние-обработки семян гиббереяяи-ном на рост побегов риса, плошади листьев, зеленой массы ^накопления сухой массы. Однако при »том способе выявлено уменьшение мае-си верна е растения, оаеряеняости. летело^ в то время как абсолютный нее зерна не изменяется.

7. Опрыскивание растений риса гиббереляином в концентрации 10" - КГ* в фазу выхода в трубку способствовало увеличение обжей оаерненности, массы зерна и массы соломы е растения у сорта Анао, Овальчяж и Жемчужны* в отличие от сорта Краснодарский 424.

Список работ. опубликованных по материалам диссертации

I. Чавдра Ракяжани, Чжжова С.И. Реакция ендосперма разных сортов риса на гиббереялин// Тез. докл. Ш конференции Научно-учебного центра "Применение физико-химических методов исследования в пауке к технике". - М.; Изд-во ТД1, 1990. :

Тематический план 1991 г., Л 274

Подпиоано к печати 38.05.91. Формат 60x90Аб. Рота приятная лежать. Уох.оеч.л. 1,0. Уч.-изд.л. 0,96. Усл.кр.-отт. 1,125. 1*рвж 100 зхз. Заказ 429. Беоплатно Издательство Университета дружбы народов

117923. ГСД-1. Москва. тл.Орджоянкидза.З___

Типография иадательотва УДН 117923, ГСП-1, Москва, ул.0ртояихядзе,3