Изменчивость параметров варьирующих признаков томата сортов Астраханский и Аран в зависимости от эколого-агротехнического фона выращивания

Морозова, Людмила Викторовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Изменчивость параметров варьирующих признаков томата сортов Астраханский и Аран в зависимости от эколого-агротехнического фона выращивания
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Изменчивость параметров варьирующих признаков томата сортов Астраханский и Аран в зависимости от эколого-агротехнического фона выращивания"

На правах рукописи

Морозова Людмила Викторовна

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПАРАМЕТРОВ ВАРЬИРУЮЩИХ ПРИЗНАКОВ ТОМАТА СОРТОВ АСТРАХАНСКИЙ И АРАН В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЭКОЛОГО-АГРОТЕХНИЧЕСКОГО ФОНА ВЫРАЩИВАНИЯ

03.00.16-Экология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Астрахань - 2004

Работа выполнена на кафедре ботаники Астраханского государственного университета

Научный руководитель: - доктор биологических наук,

Пилипенко В. Н.

Официальные оппоненты: - доктор сельскохозяйственных

наук, профессор Коринец В. В. - доктор биологических наук, профессор Теплый Д. Л.

Ведущая организация: Калмыцкий государственный университет.

Защита диссертации состоится «19» ноября 2004 г. в «12.00» часов на заседании диссертационного совета Д 212.009.02 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата биологических наук при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета.

Автореферат разослан «19» октября 2004г.

2,005-4 /[54 40

¿У Г/Я?

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В решении сложных проблем начала XXI века, среди которых важнейшее место занимают вопросы здоровья человека, производства продуктов питания, энергетических ресурсов и охраны окружающей среды, генетике с ее потенциальными возможностями управления наследственной изменчивостью организмов принадлежит одна из главных ролей.

В настоящее время большинство ученых и специалистов понимают, что процессы интенсификации сельскохозяйственного производства, его крупномасштабной концентрации и специализации выдвигают целый ряд принципиально новых научных и социально-экономических проблем. К их числу относятся: всевозрастающая энергетическая «цена» каждой дополнительной пищевой калории, увеличившаяся опасность нарушения экологического равновесия и загрязнения окружающей среды, необходимость обеспечения большей независимости сельского хозяйства от капризов природы. С остротой встали вопросы более эффективного использования «искусственных» и особенно естественных энергоресурсов на базе научно обоснованного конструирования высокопродуктивных и экологически стабильных агробиоценозов, оптимального агроклиматического размещения культивируемых видов и сортов растений, разработки «энергоэкономных» технологий их возделывания и др. Решающее значение в практической реализации этих задач принадлежит дальнейшему повышению адаптивного потенциала системы сельскохозяйственного производства в целом, увеличению общей и специфической адаптивности культивируемых растений, и прежде всего, важную роль играет правильное агроклиматическое районирование культур и сортов.

На решение именно этой задачи и направлены наши исследования в области экологической генетики культурных растений.

Цели и задачи.

Целью нашего исследования явилось — изучить закономерности изменчивости и наследования адаптивных реакций растений различных сортов томатов, и определить пути управления ими в системе «растение— среда».

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

• изучить особенности варьирования у сортов-самоопылителей мерных признаков - длина главного стебля в см; и признаков, имеющих четкие градации - число междоузлий, количество боковых побегов, число плодов.

• изучить изменчивость или модификации варьирования количественных признаков в зависимости от эколого-агротехнических условий выращивания растений.

• выявить особенности в варьировании различных признаков растений томата.

• дать общую характеристику кривых варьирования и их модификаций по изученным признакам растений у томата.

• провести статистический анализ полученных данных и сравнить закономерности варьирования количественных признаков томата сортов Астраханский и Аран в зависимости от эколого-агротехнических условий выращивания.

Научная новизна. Впервые в сортах Астраханский и Аран нами было обнаружено наличие двух биотипов по отдельным морфологическим признакам, которое проявляется в зависимости от года и агроэкологиче-ских условий выращивания растений.

Результаты исследований количественных признаков томатов сорта Астраханский и Аран позволили определить оптимальные, для Астраханской области, районы возделывания данных сортов.

Использование графического анализа варьирования позволило выявить появление и присутствие в исходном сорте разных биотипов по отдельным признакам. В проведенном исследовании построение кривых варьирования позволило выявить и отобрать выявленные биотипы.

Практическая значимость. Материалы диссертации могут быть положены в систему общих закономерностей и тенденций изменения морфологических и биологических признаков вида в зависимости от его экологии.

Полученные экспериментальные данные позволят в дальнейшем создать основу для разработки методики прогноза поведения хозяйственно ценных признаков в разных эколого-агротехнических условиях выращивания растений, а также усовершенствовать методы селекции растений на количественные признаки.

Материалы исследования используются при чтении курсов ботаники, экологии, курса «Основы естествознания» в Астраханском государственном университете.

Апробация результатов исследования. По материалам диссертации опубликовано 10 работ. Результаты работы докладывались на ежегодных научных конференциях Астраханского государственного университета, международных конференциях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и выводов, изложена на 130 страницах компьютерного текста, содержит 10 таблиц, 14 рисунков и 3 приложения. Список использованной литературы включает 127 наименований, в том числе 5 работ зарубежных авторов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал и методика исследований

Для исследований использовались два сорта томатов «Астраханский» и «Аран»

Астраханский - Сорт выведен астраханскими селекционерами Всероссийского НИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства. Сорт рекомендован для производственного возделывания в южных областях Российской Федерации.

Сорт среднеспелый, от всходов до начала созревания 113-116 дней, куст штамбовый. Высота стебля составляет 65-80 см. Плоды округлые, красные, массой 90-130 (до 150 г.). Созревание плодов дружное, урожайность с одного растения 3-6 кг.. Содержание сухих веществ 5,8-6,4 %.Сумма Сахаров составляет 3,4- 4,2%, витамина 18-22 мг. Рекомендуется выращивать как рассадным так и безрассадным методом. Схема посадки 90x25-30 см, 70x30-35 см, 140x20 см. Предназначен для салатных целей и для транспортировки в промышленные центры. Вкусовые качества плодов отличные, плоды хорошо хранятся. Сорт устойчив к ВТМ, вершинной гнили, альтернариозу, растрескиванию плодов. Сорт районирован в четырех областях Российской Федерации.

Аран - Сорт выведен астраханскими селекционерами Всероссийского НИИ орошаемого овощеводства и бахчеводства. Сорт рекомендован для производственного выделывания в южных областях РФ.

Сорт раннеспелый. Куст детерминантный высотой 46-47 см. Плоды округлые, красные, массой 60-100г. без сочленения у плодоножки. Пестик спрятан в колонки тычинок, что затрудняет опыление. Созревание плодов дружное, урожайность 90-600-700 ц/га. Содержание сухих веществ 5,26,3%. Предназначен для салатных целей и для транспортировки в промышленные центры. Сорт устойчив к ВТМ, вершинной гнили, растрескиванию плодов, высокоотзывчив на удобрения и поливы, пригодных к механизированной уборке урожая. Рекомендуется для выращивания при ранних сроках посева с применением индустриальной технологии при схеме 70x25-30 и 90x25-30 см. Оригинальность сорта в сочетании раннеспелости и устойчивости к растрескиванию, высокой урожайности и дружности плодоношения.

_ Условия проведения исследований

Астраханская область расположена на юго-востоке ВосточноЕвропейской низменности, в умеренных широтах, в зоне пустынь. Область узкой полосой протянулась по обе стороны от Волго-Ахтубинской поймы на расстоянии более 400 километров. Площадь области равна 44,1 тысяч квадратных километров. По административному делению область разделе-

на на 11 районов. Исследования проводились на территории трех административных районов: Харабалинского, Камызякского и Приволжского. Почвенно-климатические условия Харабалинского района Харабалинский район расположен на северо-востоке от областного центра. На большей части этого района почвенный покров еще не сформирован и это пространство занято полузакрепленными невысокими песчаными холмами и сыпучими барханами.

Почвенно-климатические условия Камызякского района Территорию хозяйства слагают дельтовые почвы, сформированные из мощных речных отложений. Данные почвы чередуются с песчаными и супесчаными разновидностями бурых почв (Попов и др., 1963).

По механическому составу и плодородию почвы наблюдалось сильное варьирование участка. Почвы незаселенные или слабозасоленные. Тип засоления - хлоридно-сульфатный. Содержание гумуса от 1.5% до 3.5% (по Тюрину). Обеспеченность азотом - от низкой до средней, калием - высокая, фосфором - низкая. Наблюдается сильная засоренность почвы семенами однолетних сорняков и заразихи египетской.

Почвенно-климатические условия Приволжского района Приволжский район занимает большую часть дельты реки Волги Астраханской области. В связи с этим климат умеренный, резко континентальный - с высокими температурами летом, низкими - зимой, большими годовыми и летними суточными амплитудами температуры воздуха, малым количеством осадков и большой испаряемостью.

Средняя годовая температура +10° С. Самый холодный месяц - январь. Средняя температура воздуха понижается до - 5° С. Самая высокая средняя температура +25° С в июле. Средняя испаряемость за год - 1000 мм. Годовая сумма осадков колеблется от 180 до 200 мм. Следует отметить, что за период 1982-1996 гг. приходится достаточно заметное увеличение осадков. С 190 мм (1922-1982 гг.) до 290 мм (1982-1996 гг.).

Методика проведения исследования

Исследования проводились в условиях Астраханской области в трех районах - Камызякский (экспериментальное хозяйство ВНИИОБ), Приволжский (фирма «Дельта плюс») и Харабалинский. Томаты выращивались по общепринятой технологии возделывания ("Рекомендации по возделыванию овощных культур", Астрахань, 1998 г.; "Земледелие в Астраханской области", Астрахань, 1998 г.). Соруководство и консультирование при проведении исследований осуществлял доктор сельскохозяйственных наук Юрий Иванович Авдеев.

Морфологические признаки растений и плодов сорта Астраханский и Аран изучали на взрослых растениях в период массового созревания плодов (более 50%).

Длину главного стебля измеряли линейкой от основания стебля до точки роста верхушки стебля. Число междоузлий подсчитывали на главном стебле. Количество боковых побегов подсчитывали на главном стебле, учитывая те из них, которые образовали цветки или плодовые кисти. Количество кистей подсчитывали на главном стебле. Количество плодов определялось на всех кистях растения, в том числе и на боковых побегах. Учет проводился по 40 растениям в 1997 году, по 100 растениям в 19981999 году и по 200 растениям в 2000 году. Посев проводился в третьей декаде апреля, схема выращивания растений 140x20 см. Поливы проводились по мере подсыхания почвы. Растения опрыскивали против вредителей (совка, колорадский жук) препаратами Регент, Банкол. Учеты проводились в первой декаде сентября. Статистические параметры - средняя, ошибка средней, коэффициент вариации определяли по общепринятым методикам (Вольф, 1966 г.; Жученко, 1973 г.; Козак, 1995 г).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Изменчивость признаков стебля растений томата сорта «Астраханский» в зависимости от агроэкологических условий выращивания

Результаты опытов по изучению амплитуды изменчивости и среднего показателя изучаемых нами признаков выявили их средние параметры, которые характеризуют реакцию растений сорта Астраханский на условия разных районов выращивания в Астраханской области.

Анализ признаков растений в условиях Камызякского, Харабалин-ского и Приволжского районов выращивания в период с 1998 по 2000 г показал, что значение длины главного стебля изменилось от 70,6 см (Камы-зякский район) до 74,3 см (Приволжский район), количество междоузлий на главном стебле от 12,5 шт. (Камызякский район) до 19,9 шт. (Приволжский район), количество боковых побегов от 3,4 шт. (Приволжский район) до 5,4 шт. (Камызякский район). (Таблица 5.1).

Также было установлено, что в среднем по годам степень изменчивости признака длины главного стебля в Камызякском районе - составила в 1,04 раза, количество междоузлий на главном стебле в 1,05 раза, количество боковых побегов в 1,2 раза. Исходя из полученных данных больше всего изменчив признак - количество боковых побегов.

При выращивании растений сорта Астраханский в условиях Камы-зякского, Харабалинского и Приволжского районов амплитуда длины главного стебля варьировала в пределах 56-120 - Камызякский район, 52115 - Харабалинский район и 48-116 - Приволжский район. Количество междоузлий на главном стебле в пределах 8-18 для Камызякского района, 8-28 - для Харабалинского района и 13-28 - для Приволжского района, а количество боковых побегов: 2-9 для Камызякского, 2-6 для Харабалин-ского и 2-8 для Приволжского районов, соответственно.

ния, также отмечается смещение вершины вариационной кривой в Хараба-линском районе в правую сторону, что также приводит и к смещению правого порога амплитуды изменчивости в сторону его увеличения.

Варьирование каждого из признаков имеет определенные величины. Наибольшая степень изменчивости и зависимость от условий выращивания свойственна признаку количество междоузлий на главном стебле от 8 до 28 см (рис. 52), и количеству боковых побегов 2-9 шт. (рис. 5.3).

£ 50

—Камыэякский р-он-Харабалинский р-он

Рисунок 5.2 Вариационная кривая изменчивости признака количество междоузлий на главном стебле в зависимости от условий выращивания 2000 г. (сорт «Астраханский»)

Для кривой варьирования признака количество боковых побегов в Харабалинском районе свойственна куполообразная форма. В Камызяк-ском районе вариационная кривая не полная и не отражает вышеотмечен-ной закономерности.

¡3 Количество боковых побегов, шт.

—Камызяхский р-он-Харабалинский р-он

Рисунок 5.3 Вариационная кривая изменчивости признака количество боковых побегов в зависимости от условий выращивания (сорт «Астраханский»)

Таким образом, в зависимости от района и года выращивания средние показатели морфологических признаков томата сорта «Астраханский» изменяются по длине главного стебля от 70,6 до 74,3 см, количеству меж-

доузлий на главном стебле от 12,5 до 19,9 шт., количеству боковых побегов от 3,4 до 5,4 шт.

Изменчивость репродуктивных признаков томата сорта «Астраханский» в зависимости от агроэкологических условий выращивания растений

В разных агроэкологических условиях нами изучены количественные признаки репродуктивных органов томата - количество кистей на главном стебле и число плодов на растении. В зависимости от условий выращивания растений в разных районах Камызякский, Харабалинский, Приволжский, усредненные показатели признаков количество кистей на главном стебле составили 4,2; 4,9 и 4,3 шт., а число плодов на растении 75; 73,5 и 52,5 шт. (таблица 5.2).

Таблица 5.2

Средние показатели изменчивости генеративных признаков растений томата

сорта «Астраханский» в зависимости от года и района выращивания

год опьгтя районы выращивания

Камызякский Харабалинский Приволжский

количество кистей на главном стебле, шт.

1998 5,2 - 3,8

1999 3,5 - 5,1

2000 4,1 4,9 4

среднее 4,2 4,9 4,3

количество плодов на растении, шт.

1998 74,3 - 64,4

1999 73,5 - 29,5

2000 77,4 73,5 63,7

среднее 75 73,5 52,5

Амплитуда изменчивости у сорта «Астраханский» по количеству кистей на главном стебле в условиях Камызякского района составила 2-8, Харабалинского - 2-5, Приволжского - 2-6, а количество плодов на растении имело соответственно параметры: 17-98 - Камызякский район, 17-91 — Харабалинский район, 12-78 - Приволжский район.

Агроэкологические условия выращивания в Камызякском районе были благоприятнее, чем в Приволжском и Харабалинском районах для завязывания и образования плодов 75 против 52,5 и 73,5.

Построение вариационных кривых по признаку «количество кистей» на главном стебле показало, что они имеют куполообразный вид (рис. 5.4).

В Приволжском и Харабалинском районах вид вариационной кривой несколько отличается в сравнении с Камызякским районом. При сохранении куполообразности вариационных кривых имело место изменение ширины кривой со сдвигом вершины в правую сторону в Камызякском районе. Начальные границы параметров остались неизменными, но параллельность части

кривои варьирования позволяет предполагать, что начало варьирования признака «количество кистей» на растении (рис. 5.4. А) полностью не проявилось, что могло произойти из-за сильного сдвига кривой влево, при котором невозможно проявление показателей менее 2 (1,0 или менее).

По вариационной кривой признака количество плодов на растении можно сказать, что для этого признака также свойственна куполообразная форма ее вершины. В зависимости от агроэкологических условий выращивания растений вариационная кривая сдвигается в сторону почти без изменения ее ширины (рис.5.5).

Этот сдвиг приводит к понижению вершины вариационной кривой в Ха-рабалинском районе почти в полтора раза (рис.5.5). Для генеративных признаков этого сорта (число кистей и количество плодов) свойственен куполообраз-

ный вид вариационной кривой. Эта кривая в зависимости от условий местности и года выращивания может смещаться в одну из сторон, модифицируя форму.

Проведенные нами двухлетние опыты по изучению коэффициента вариации пяти количественных признаков позволили установить, что больше всего варьируют репродуктивные признаки растений - количество кистей на главном стебле и число плодов на растении. Наиболее значительное варьирование этих признаков было отмечено в Приволжском районе. Причину такого явления можно объяснить специфическим влиянием почвенных, температурных, световых условий Приволжского района, которые вызывают более широкую реакцию растений сорта по отмеченным признакам, чем в условиях Камызякского и Харабалинского районов.

Размах изменчивости количественных признаков томатов сорта «Астраханский»

Среди биологических признаков культурных растений наименее изученным остается их показатель размаха изменчивости. В связи с этим представляется интересным установление этого показателя для изучаемых нами пяти признаков томатов сорта «Астраханский» (Таблица 5.3).

Таблица 53

Размах изменчивости признака в зависимости от года и района выращивания томата __сорта «Астраханский»__

год опыта районы выращивания средний размах изменчивости

Камьпякский | Харабалинский | Приволжский

длина главного стебля, см

1998 78,9 - 81,5 80,2±1,3

1999 64 - 55 59,5±4,5

2000 69 63 86,5 72,8±9,1

среднее 70,6 63 74,3 70,8±4,9

количество междоумий на главном стебле, шт.

1998 13,4 14,9 14, [±0,8

1999 10,2 - 23,5 16,8±6,7

2000 14 14,8 21,4 16,7*3,1

среднее 12,5 14,8 19,9 15,9±3,5

количество боковых побегов, шт.

1998 3,6 - 2,9 3,2*0,3

1999 7,8 - 3,2 5,5±2,3

2000 4)9 4,2 4,1 4,4*33

среднее 5,4 4,2 3,4 4,4±1,9

количество кистей на главном стебле, шт.

1998 5 Л - 3,8 4,5±0,7

1999 3,5 5,1 4,3±0,8

2000 4,1 4,9 4 4,3±0,4

среднее 4Д 4,9 4,3 4,4±0,6

количество плодов на растении, шт.

1998 74,3 64,4 69,4±5,0

1999 73,5 29,5 51,5±22,0

2000 77,4 73.5 63,7 71,5±5,2

среднее 75 73,5 52,5 64,1±10,7

Средний размах изменчивости признаков томата сорта «Астраханский» в условиях Астраханской области, изученных в трех районах в течение трех лет составил: по длине главного стебля 70,8±4,9 см, количеству междоузлий на главном стебле 15,9±3,5 шт., количеству боковых побегов 4,4±1,9 шт., количеству кистей на главном стебле 4,4±0,6 и количеству плодов на растении 64,1±10,7.

Сравнение приведенных показателей размаха изменчивости со средними показателями этих же признаков за годы опытов позволяет сделать вывод о том, что средняя длина главного стебля, количество междоузлий и число боковых побегов превышают размах изменчивости соответственно в 1,2 (84,5:70,8); 1,1 (17,2:15,9) и в 1,14 раза (5,0:4,4).

Таблица 5.4

Средние показатели признаков и размах их изменчивости у сорта томата <Астраханский» (усредненные по всем опытам) за 1998-2000 гг.

признаки средний показатель размах изменчивости отношение среднего показатели к размаху

1. длина главного стебля, см 84,5 70,8 1,2

2. количество междоузлий на главном стебле, шт. 17,2 15,9 1,1

3. количество боковых побегов, шт. 5,0 4,4 1,14

4. количество кистей на главном стебле, шт. 4,2 4,5 1,07

5. количество плодов на растении, шт. 52,2 64,5 1.23

Изменчивость вегетативных признаков растений томата сорта «Аран» в зависимости от агроэкологических условий выращивания

Проведенные опыты по изучению амплитуды изменчивости и среднего показателя, изучаемых нами признаков выявили их средние параметры, которые характеризуют реакцию растений сорта Аран в условиях разных районов выращивания в Астраханской области. Анализ признаков растений в условиях Камызякского и Харабалинского районов выращивания в период с 1998 по 2000 г.г. показал, что среднее значение длины главного стебля составило 53,3-58,3 см., количество междоузлий на главном стебле 6,0-6,4 шт., количество боковых побегов 4,4-6,0 (Таблица 5.5).

Исходя из полученных данных больше всего изменчив признак длины главного стебля и количество боковых побегов. При выращивании растений сорта Аран, в условиях Камызякского и Харабалинского районов, в среднем за три года длина главного стебля варьировала в пределах 35-72 см и 38-84 см. Количество междоузлий на главном стебле в пределах 4-8 шт и 4-9 шт, а количество боковых побегов 3-7 шт и 4-9 шт.

Таблица 5.5

Амплитуда и средние показатели изменчивости вегетативных признаков растений томата сорта «Аран» в зависимости от года и района выращивания_

Год опыта Районы выращивания

Камызякский Харабалинский

Амплитуда из- Средний пока- Амплитуда из- Средний пока-

менчивости при- затель призна- менчивости при- затель призна-

знака ка знака ка

Длина главного стебля в см.

1998 40-65 52,1 ±7,0 45-78 62,4*7,7

1999 25-65 46,7±9,9 28-80 49,5± 12,7

2000 40-85 61,0±10,6 40-95 63,0±12,6

среднее 35-72 53,3±9,2 38-84 58,3*11,0

Количество междоузлий на главном стебле в шт.

1998 5-9 6,8±1,1 5-9 7,2±1,3

1999 4-7 5,1±1,0 4-9 6,0±1,2

2000 4-9 6,2± 1,2 4-8 6,0±1,2

среднее 4-8 6,0±1,1 4-9 6,4±1,2

Количество боковых побегов в шт.

1998 3-6 4,5±0,7 3-7 4,7±0,6

1999 2-7 3,4±0,9 3-8 4,9±1,3

2000 3-8 5,2*1,2 6-12 8,5±1,6

среднее 3-7 4,4*0,9 4-9 6,0±1,2

Построение вариационных кривых длины главного стебля показало, что сорт Аран включает в себя два биотипа, которые отличаются по высоте растения, что проявляется в двувершинности кривой варьирования. В 1999 году вариационная кривая длины главного стебля, в Харабалинском районе, сдвинута вправо вместе с обеими вершинами (рис.5.6.а).

0-1-1-.-,-,-,-,-,

28,5 36,5 44,5 53,5 60.5 68,5 76,5

Длина главного стебля

- - " Каныэяксюй район — Харабалинский район

Рисунок 5.6.а Вариационная кривая изменчивости признака длина главного стебля в зависимости условий выращивания

Двувершинность вариационной кривой в 2000 году также проявилось в Харабалинском районе (Рис.5.6.б), а в Камызякском районе она имеет сглаженный характер. Варьирование признака в зависимости от условий года выращивания растений модифицируются, но сохраняет характерные свойства сорта.

о я»м«»ю»»я

-камыэякский район----харабалинский район

Рисунок 5.6.6 Вариационная кривая изменчивости признака длина главного стебля в зависимости от условий вынашивания

Число междоузлий связано с длиной главного стебля. Чем больше число междоузлий, тем больше длина главного стебля. Вариационная кривая изменчивости признака при выращивании растений в 1999(а), 2000 г.г. (б) в Харабалинском и Камызякском районе показана на рисунке 5.7.

количество междоузлий

-Камыэякский район - - - Харабалинский район

Рисунок 5.7.а Вариационная кривая изменчивости признака количество междоузлий на главном стебле в зависимости от условий выращивания

Двувершинность кривой по числу междоузлий в Харабалинском районе подобна двувершинности по высоте растения и подтверждает наличие двух биотипов, изменчивость подобного признака томата в Камызякском районе менее выразительна и маскируется артефактами (Рис. 5.7.6).

4 1 I Т | < »

количество междоузлий

-камызякский район - • - -харабалинсхий район

Рисунок 5.7.6 Вариационная зависимость изменчивости признака количество междоузлий в зависимости от условий выращивания

Для кривой варьирования признака количество боковых побегов характерна куполообразная форма, со сдвигом вершин влево. При этом амплитуда изменчивости признака в зависимости от года и условий выращивания сдвигается в сторону почти без изменения ее ширины (Рис. 5.8).

В 1999 году сдвиг амплитуды изменчивости числа боковых побегов в сторону увеличения был связан с понижением вершины кривой более чем в полтора раза. В 2000 году отмечается такая же закономерность по сдвигу амплитуды изменчивости признака, но понижение вершины значительно меньше.

1 1 4 • < ? *

Количество боковых побегов на главном стебле ^^—Камызякский район - - - Харабалинекий район

Рисунок 5.8 Вариационная кривая изменчивости признака количество боковых побегов на главном стебле в зависимости от условий выращивания

Таким образом, в зависимости от условий местности и года выращивания средние показатели морфологических признаков томата сорта Аран изменяются, по длине главного стебля от 46,7 (Камызякский р-он; 1999г.) до 63,0 см.(Харабалинский р-он; 2000г.), количеству междоузлий на глав-

ном стебле от 5,1 (Камызякский р-он; 1999г.) до 7,2 шт. (Харабалинский р-он; 1998г.), количеству боковых побегов от 3,4 (Камызякский р-он; 1999г.) до 8,5 шт. (Харабалинский р-он; 2000г.) (Таб. 5.5). Варьирование каждого из признаков имеет определенные величины. Наибольшая степень изменчивости и зависимость от условий года выращивания свойственна признаку длина главного стебля - от 25 до 95 см., и количеству боковых побегов 2-12 шт. (Таб. 5.5). В сорте Аран нами было обнаружено наличие двух биотипов по длине главного стебля, которое проявляется в зависимости от года и агроэкологических условий выращивания растений.

Изменчивость репродуктивных признаков томата сорта Аран в зависимости от агроэкологических условий выращивания растений

В разных агроэкологических условиях нами изучены количественные признаки репродуктивных органов томата количество кистей на главном стебле и число плодов на растении. В зависимости от условий выращивания растений в разных районах, Камызякский и Харабалинский, усредненные показатели признаков количество кистей на главном стебле составил 4,9-4,6 шт, а число плодов на растении 61,4-54,4 шт (Табл.5.6). Из полученных данных можно сделать следующий вывод, что больше всего изменчив признак количество плодов на растении.

Таблица 5.6

Изменчивость количественных признаков число кистей на главном стебле и

плодов томата сорта Аран в зависимости от условий выращивания

Год опыта Районы вы ращивания

Камызякский Харабалинский

Амплитуда изменчивости признака Средний показатель признака Амплитуда изменчивости признака Средний показатель признака

Количество кистей на главном стебле в шт.

1998 3-7 4,7±1,0 3-6 4,8±0,7

1999 3-8 5,0±1Д 2-7 3,8±1,2

2000 3-8 5Д±1,Э 3-9 5,4±1,4

Среднее 3-8 4,9±1,2 2-7 4,6±1,1

Количество плодов на растении в шт.

1998 29-99 58,6±16,0 28-92 61,7±14,2

1999 29-80 57,0±12,0 18-69 41,4±11,3

2000 40-102 68,6±14,0 28-103 60,0±17,9

среднее 33-94 61,4±14,0 25-88 54,4±14,5

Средняя амплитуда изменчивости за три года выращивания растений у сорта Аран по количеству кистей на главном стебле в условиях Камызяк-ского р-она составила 3-8, Харабалинского 2-7, а количество плодов на растении имело соответственно параметры 33-94 и 25-88 (Табл. 5.6). Агро-экологические условия выращивания в Камызякском районе более благоприятны для завязывания и образования плодов, от 57,0 шт. (1999г.) до 68,6 шт. (2000г.), чем в Харабалинском от 41,4 шт. (1999г.) до 61,7 шт.

(1998). Построение вариационных кривых по признаку количество кистей на главном стебле показало, что они имеют куполообразный вид (Рис. 5.9).

2 » 4 « • Т %

Количество кистей на пивном стебле

—— Харабалинаий район.....Камызяхсхий район

Рисунок 5.9 Вариационная кривая изменчивости признака количество кистей на главном стебле в зависимости от условий выращивания

В 2000 г. вершины вариационных кривых составленных по данным выращивания в двух районах остались неизменными и лежат одна под другой, но амплитуда изменчивости признака количество кистей на главном стебле в Ха-рабалинском районе увеличивается и становится шире, высота ее при этом почти не изменилась.

По вариационной кривой признака количество плодов на растеши можно сказать, что для этого признака также свойственна куполообразная форма ее вершин. В отдельной модификации (Харабалинский район) кривая может быть сильно скошена (Рис. 5.10). Таким образом, в зависимости от условий местности и года выращивания растений среднее количество кистей на главном стебле у томата сорта Аран изменяется от 3,8 до 5,4 шт., а среднее число плодов от 41,4 до 68,6 плодов на одно растение.

18 29 35,5 47,5 59,5 71.5

Колличаспо плодов на растения —Харбалинаий район - - - Камызяхсхий район

Рисунок 5.10 Вариационная кривая изменчивости признака количество плолов на растении в зависимости от условий выращивания

Для генеративных признаков этого сорта (число кистей и количество плодов) свойственен куполообразный вид вариационных кривых. Вершины кривых в зависимости от условий местности и года выращивания могут смещаться в одну из сторон, модифицируя форму.

Размах изменчивости количественных признаков томата сорта Аран

Средний размах изменчивости признаков томата сорта Аран в условиях Астраханской области, изученный в двух районах в течение трех лет составил: по длине главного стебля 41,6 ± 5,0 см, количеству междоузлий на главном стебле 4,16 ± 0,2 шт., количеству боковых побегов 4,7 ± 0,3 шт., количеству кистей на главном стебле 4,6 ± 0 и количеству плодов на растении 60,5 ± 0,5.

Сравнение приведенных показателей размаха изменчивости со средними показателями этих же признаков за годы опытов позволяет сделать вывод о том, что по признакам длины главного стебля, количеству междоузлий и боковых побегов средние показатели превышают размах изменчивости соответственно в 1,2; 1,5 и 1,1 раза. Что касается признаков число кистей на главном стебле и количество плодов на растении, то здесь наблюдается обратная картина - размах изменчивости в обоих случаях превышает средний показатель признака соответственно в 1,03 и 1,04 раза. Таким образом, изменчивость вегетативных органов томата значительно превышает изменчивость генеративных органов (табл. 5.7).

Таблица 5.7

Средние показатели признаков и размах их изменчивости у томата сорта «Аран»

(усредненные по всем опытам) за 1998-2000 гг.

признаки средний показатель размах изменчивости отношение среднего показателя к размаху

I длина главного стебля, см 55,8 41,6 1,2

2 количество междоузлий на главном стебле, шг 6,2 4,2 1,5

3 количество боковых побегов, шт 5,2 4,7 1,1

4 количество кистей на главном стебле, 1ПТ 4,75 4,6 1,03

5 количество плодов на растении, шт 57,9 60,5 1,04

Проведенные опыты показали, что агроэкологические условия выращивания в Харабалинском районе закономерно (длина главного стебля) или с явной закономерной тенденцией (остальные признаки) влияют на увеличение размаха изменчивости вегетативных и генеративных признаков в сравнении с условиями Камызякского района.

Анализ основных статистических характеристик варьирующих признаков томатов сорта Астраханский и Аран

Исследованные количественные признаки томатов варьируют не только по годам, но и при выращивании в один год на разных эколого-агротехнических фонах. Для наиболее полной оценки варьирующих признаков нами был проведен статистический анализ полученных данных. Были рассчитаны основные статистические характеристики: средние величины и показатели вариации (средняя арифметическая, среднее квадрати-ческое отклонение, коэффициент вариации, дисперсия, ошибка средней арифметической). Из таблицы 5.8 видно, что средние показатели (X) признаков «длина главного стебля» и «количество плодов» томата сорта Астраханский в Приволжском районе значительно превышает средние показатели этих же признаков в Камызякском районе.

Таблица 5.8

Основные статистические характеристики томата сорта Астраханский 1997г. в

зависимости от района выращивания

признаки район X о СУ(%) С ±ш Р(%>

Длина главного стебля Приволжский рчш 107,5 15,95 14,8 9932 2,5 2,3

камызякский р-он 98,4 9,7 9,86 3647,5 1,53 1.55

Кол-во междоузлий Приволжский р-он 14,4 5,7 39,6 221,4 0,9 6,3

камызякский р-он 15,9 2,9 18,2 325,2 0,5 3,1

Кол-вобоковых побегов Приволжский р-он 4,9 0,74 15,1 21,6 0,1 2

Камызякский р-он 3,5 0,8 22,8 28 0,1 2,8

Кол-во кистей на главном стебле Приволжский 4,8 0,78 16,3 23,6 0,1 2

камызякский [Н>Н 5,33 0,9 16,8 308 0,1 1,87

Кол-во плодов Приволжский ск>н 36Д 12,4 34,3 6011 2 5,5

камызякский ц-он 16,8 5,1 30,4 1025 0,8 4,8

Величина коэффициента корреляции (СУ) в Приволжском районе по признакам «длина главного стебля», «количество междоузлий», «количество плодов» свидетельствует о высокой адаптационной способности сорта Астраханский в Приволжском районе. Показатель точности определения выборочной средней (р) свидетельствует о достоверности расчетов средних величин. Статистические характеристики сорта Аран (таблица 5.9.) свидетельствуют о высокой адаптационной способности этого сорта в Камызякском районе. Средние показатели признаков «длина главного стебля», «количество междоузлий», «количество боковых побегов» и «количество плодов» превышает средние показатели этих же признаков в Приволжском районе. Величина коэффициента корреляции в Камызякском районе по признакам «длина главного стебля», «количество междоузлий», «количество кистей на главном стебле» также превышает те же показатели в Приволжском районе. Показатель точности определения выборочной

средней свидетельствует о достоверности расчетов средних величин. Превышение 5% достоверности по признакам «количество междоузлий» в Ка-мызякском районе и «количество плодов» в Приволжском районе связано со значительным коэффициентом корреляции.

Таблица 5.9

\ в зависимо-

При сравнении статистических характеристик томата сорта Астраханский в Харабалинском и Камызякском районах за 2000 год, нами было отмечено превышение средних показателей признаков «длина главного стебля», «количество междоузлий» в Харабалинском районе, над аналогичными признаками в Камызякском районе. Средние арифметические показатели признаков «количество боковых побегов», «количество кистей на главном стебле», «количество плодов», в Камызякском районе выше показателей аналогичных признаков. Показатель точности определения выборочной средней свидетельствует о достоверности расчетов средних величин.

Таблица 5.10

Основные статистические характеристики томата сорта Астраханский 2000г. в

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате четырехлетнего изучения растений томата сорта Астраханский и Аран в разных агроэкологических условиях Харабалинского, Приволжского и Камызякского районов Астраханской области установлены

средние показатели пяти количественных признаков, их изменчивость и размах варьирования. В зависимости от эколого-агротехнического фона и года выращивания средние показатели морфологических признаков вегетативных органов томата сорта Астраханский находились в пределах: по длине главного стебля от 63 см (Харабалинский район, 2000г.) до 86,5 см (Приволжский район, 2000г.), количеству междоузлий на главном стебле от 10,2 (Камызякский р-он 1999г.) до 23,5 шт. (Приволжский р-он, 1999г.), количеству боковых побегов от 2,9 (Приволжский р-он, 1998г.) до 7,8 шт. (Камызякский р-он, 1999г.). Наибольшая фенотипическая изменчивость томата в зависимости от условий местности и года выращивания свойственна признаку количество междоузлий на главном стебле (8-28 шт, Харабалин-ский район) и количество боковых побегов (2-9 шт, Камызякский район). Средние показатели признаков генеративных органов томата сорта «Астраханский» в зависимости от условий местности и года выращивания находятся в пределах: количество кистей на главном стебле 3,5 - 5,2 шт., количество плодов на растении 29,5 -77,4 шт. Наибольшая фенотипическая изменчивость (по амплитуде) характерна для признака количество плодов (Приволжский район). Изучен размах изменчивости количественных признаков томатов. Выявлено, что средняя длина главного стебля, количество междоузлий и число боковых побегов превышают размах изменчивости соответственно в 1,2 (84,5:70,8); 1,1 (17,2:15,9) и в 1,14 раза (5,0:4,4).

Для признаков число кистей и число плодов отмечена противоположная зависимость - размах изменчивости превышал средний показатель соответственно в 1,07 (4,5:4,2) и в 1,23 (64,5:52,2) раза. Анализ распределения количественных признаков вегетативных и генеративных органов растений томата показал, что, как правило, изучаемым признакам свойственна одновершинная куполообразная кривая. Ее характерные особенности четко проявляются независимо от года выращивания. В ряде случаев кривая симметрична или скошена в одну из сторон.

В результате четырехлетнего изучения растений томата сорта Аран в разных агроэкологических условиях установлены средние показатели пяти количественных признаков, их изменчивость и размах варьирования. В зависимости от условий местности и года выращивания средние показатели морфологических признаков вегетативных органов томата сорта Аран находились в пределах по длине главного стебля от 46,7 см (Камызякский, 1999)до 63,0 см (Харабалинский, 2000), количеству междоузлий на главном стебле от 5,1 шт (Камызякский, 1999) до 7,2 шт (Харабалинский, 1998), количеству боковых побегов от 3,4 шт (Камы-зякский, 1999) до 8,5 шт (Харабалинский, 2000). Наибольшая фенотипи-ческая изменчивость томата в зависимости от условий местности и года выращивания свойственна признакам количеству боковых побегов от 2 шт (Камызякский, 1999) до 12 шт (Харабалинский, 2000) и длине главного стебля от 25 см (Камызякский, 1999) до 95 см (Харабалинский, 2000).

Средние показатели признаков генеративных органов томата у сорта Аран в зависимости от условий местности и года выращивания - количество кистей на главном стебле от 3,8 шт (Харабалинский, 1999) до 5,4 шт (Харабалинский, 2000), количество плодов на растении от 41,4 шт (Хара-балинский, 1999) до 68,6 шт (Камызякский, 2000). Наибольшая феноти-пическая изменчивость (по амплитуде) характерна для признака качество боковых побегов на растении. Изучен размах изменчивости количественных признаков томата. Выявлено, что по признакам длины главного стебля, количеству междоузлий и боковых побегов средние показатели превышают размах изменчивости соответственно в 1,2; 1,5 и 1,1 раза. Что касается признаков число кистей на главном стебле и количество плодов на растении, то здесь наблюдается обратная картина - размах изменчивости в обоих случаях превышает средний показатель признака соответственно в 1,03 и 1,04 раза. Это характеризует высокую чувствительность к условиям среды и изменчивость генеративных органов. В аг-роэкологических условиях Харабалинского района отмечен более широкий размах изменчивости вегетативных и генеративных признаков, чем в агроэкологических условиях Камызякского района. Анализ распределения количественных признаков вегетативных и генеративных органов растений томата показал, что большинству из них свойственна одновершинная куполообразная кривая. Ее характерные особенности часто проявляются независимо от года выращивания. В ряде случаев вариационная кривая асимметрична и скошена в одну из сторон.

Частотным анализом распределений количественного признака длины главного стебля и построением вариационной кривой нами в сорте Аран выявлено двухвершинное распределение, свидетельствующее о наличии в сорте двух разных биотипов, которые отличаются по анализируемому признаку. Построение вариационной кривой, наряду с обнаружением возникновения мутационных изменений в линиях, позволяет определить границы варьирования нового признака и провести направленную селекцию для его выделения.

ВЫВОДЫ

1. В результате проведенных исследований количественных признаков томатов сорта Астраханский в различных эколого-агротехнических условиях установлено, что наибольшему варьированию, из вегетативных признаков, подвержены «количество междоузлий» и «количество боковых побегов»; из репродуктивных - признак «количество плодов». У томатов сорта Аран наибольшему варьированию, из вегетативных признаков, подвержены признаки «количество боковых побегов» и «длина главного стебля»; из репродуктивных - признак «количество плодов».

2. Результаты графического анализа варьирования позволили выявить присутствие в исходном сорте Аран двух биотипов по отдельным

признакам. Для признаков длины главного стебля, а также количество боковых побегов, при изменении агроэкологических условий, общий характер вариационной кривой хотя и модифицируется, но сохраняется характерным для сорта.

3. Сравнении статистических характеристик томата сорта Астраханский и Аран в Харабалинском, Камызякском и Приволжском районах свидетельствует о высокой адаптационной способности сорта Астраханский в Приволжском районе. Статистические характеристики сорта Аран свидетельствуют о высокой адаптационной способности этого сорта в Камызяк-ском районе.

4. Накопленные экспериментальные данные позволят в дальнейшем создать основу для разработки методики прогноза поведения хозяйственно ценных признаков в разных эколого-агротехнических условиях выращивания растений, а также усовершенствовать методы селекции растений на количественные признаки.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Авдеев Ю.И., Морозова Л.В. Влияние разных агро-экологических условий на изменчивость параметров количественных признаков растений. // Материалы итоговой научной конференции АГПУ. - Астрахань, 1997. - С. 5.

2. Авдеев Ю.И., Морозова Л.В. Наследование варьирующих признаков растений томата у гибридов первого поколения. // Материалы итоговой научной конференции АГПУ. - Астрахань, 1998. - С. 3.

3. Морозова Л.В. Изменчивость параметров варьирующих признаков сорта томата Аран в зависимости от эколого-агротехнического фона выращивания растений. // Материалы итоговой научной конференции АГПУ. - Астрахань, 1998. - С. 23.

4. Морозова Л.В. Изменчивость параметров варьирующих признаков сорта томата Астраханский в зависимости от эколого-агротехнического фона выращивания растений. // Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия: Материалы Российской научной конференции . - Астрахань, 1998. - С. 92-93.

5. Пилипенко В.Н., Авдеев Ю.И., Морозова Л.В. Изучение особенностей агроэкологической изменчивости количественно-варьирующих признаков растений на примере томатов. // Сохранение и использование генофонда в селекции овощных и плодово-ягодных культур на юге России: Мат. Международной научно-практической конференции. -Крымск, 2000.-С. 29-31.

6. Авдеев Ю.И., Тютин А.В., Морозова Л.В. Влияние времени замачивания и скорости набухания семян томата и баклажана на их всхо-

жесть. // Материалы итоговой научной конференции АГПУ. - Астрахань, 2001. -С. 4.

7. Морозова Л.В., Авдеев Ю.И., Пилипенко В.Н., Кошкаров ВА. Изменчивость длины главного стебля и числа междоузлий томата в зависимости от агроэкологических условий выращивания. // Материалы итоговой научной конференции АГПУ.- Астрахань, 1998. - С. 10.

8. Морозова Л.В., Грицай А.В. Изменчивость параметров варьирующих признаков томата сорта Астраханский в зависимости от агро-экологических условий выращивания. // Материалы итоговой научной конференции АГПУ. - Астрахань, 1998. - С. 11.

9. Морозова Л.В., Пилипенко В.Н. Изучение изменчивости параметров варьирующих признаков томатов сорта Аран в зависимости от эколого-агротехнического фона. // Материалы международной научно-практической конференции по пасленовым культурам. - Астрахань, 2003.-С. 41.

10. Морозова Л.В., Перевалов С.Н. Сравнительный анализ изменчивости вегетативных признаков томатов сортов Аран и Астраханский в зависимости от эколого-агротехнического фона выращивания. // Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря: НУ Материалы международной научной конференции. - Астрахань, 2004. - С. 10-12.

Подписано в печать 15.10.2004 г. Заказ № 610. Тираж 100 экз. Уч.-изд. л. 1,6. Усл. печ. л. 1,5.

Издательский дом «Астраханский университет» 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 20 тел. (8512) 54-01-87,54-01-89 E-mail: asupress@yandex.ru

#20 038

РНБ Русский фонд

2005-4 15740

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Морозова, Людмила Викторовна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЭДАФО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РЕГИОНА.

ГЛАВА 2. ФЕНОТИПИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ РАСТЕНИЙ.

2.1. Фенотипическая изменчивость.

2.2. Изменение количественных признаков.

2.3. Современные методы исследования и анализа количественных признаков растений.

2.4. Взаимодействие «генотип - среда». к 2.5. Агроклиматическое районирование.

ГЛАВА 3. БОТАНИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ТОМАТОВ.

3.1. Происхождение, народно - хозяйственное значение томата.

3.2. Ботанические особенности томата.

3.3. Биологические особенности томата.

3.4. Методы селекции.

3.5. Влияние экологических условий на урожайные и посевные качества семян.

ГЛАВА 4. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Материал исследований.

4.2. Условия проведения исследований.

4.3. Методика проведения исследования.

ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1. Изменчивость признаков стебля растений томата сорта «Астраханского» в зависимости от ахфоэкологических условий выращивания.

5.2. Изменчивость репродуктивных признаков томата в зависимости от агроэдологических условий выращивания растений.

5.3. Размах изменчивости количественных признаков томатов сорта «Астраханский».

5.4. Изменчивость признаков стебля растений томата сорта Аран в зависимости от агроэкологических условий выращивания.

5.5. Изменчивость репродуктивных признаков томата сорта Аран в зависимости от атроэкологических условий выращивания растений.

5.6. Размах изменчивости количественных признаков томата сорта Аран.

5.7. Анализ основных статистических характеристик варьирующих признаков томатов сорта Астраханский и Аран.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Изменчивость параметров варьирующих признаков томата сортов Астраханский и Аран в зависимости от эколого-агротехнического фона выращивания"

Особенность современной ситуации в генетике состоит в том, что сейчас, может быть, в большей мере, чем когда бы то ни было ранее, осознаны не только грандиозность стоящих перед нею проблем, но и реальные, нередко пока недостаточные, возможности их решения.

Выдающиеся успехи растениеводства первой половины XXI века, позволили превзойти, казалось бы, непреодолимые рубежи урожайности сельскохозяйственных растений. Однако уже сегодня большинство ученых и специалистов понимают, что процессы интенсификации сельскохозяйственного производства, его крупномасштабной концентрации и специализации выдвигают целый ряд принципиально новых научных и социально-экономических проблем. К их числу относятся: всевозрастающая энергетическая «цена» каждой дополнительной пищевой калории, увеличившаяся опасность нарушения экологического равновесия и загрязнения окружающей среды, необходимость обеспечения большей независимости сельского хозяйства от капризов природы. С остротой встали вопросы более эффективного использования «искусственных» и особенно естественных энергоресурсов на базе научно обоснованного конструирования высокопродуктивных и экологически стабильных агробиоценозов, оптимального агроклиматического размещения культивируемых видов и сортов растений, разработки «энергоэкономных» технологий их возделывания и др. Решающее значение в практической реализации этих задач принадлежит дальнейшему повышению адаптивного потенциала системы сельскохозяйственного производства в целом, увеличению общей и специфической адаптивности культивируемых растений, и прежде всего, важную роль играет правильное агроклиматическое районирование культур и сортов.

Томат одна из самых распространенных культур, имеющая высокие вкусовые качества. Зрелые плоды его содержат от 3,5 % до 8 % сахара, яблочную и лимонная кислоты, минеральные вещества, витамины группы В, С, Р, провитамины.

Плоды томата потребляют свежими, солеными, маринованными, фаршированными, как приправу к различным блюдам, и что уникально, в различной спелости: молочные, бурые, розовые и красные. Консервная промышленность приготавливает большое разнообразие различной продукции. Особая ценность томата состоит в том, что его свежую продукцию можно получать в открытом и закрытом грунте в течение 9-10 месяцев в году.

Цели и задачи.

Целью нашего исследования явилось - изучить закономерности изменчивости и наследования адаптивных реакций растений различных сортов томатов, и определить пути управления ими в системе «растение—среда».

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

• изучить особенности варьирования у сортов-самоопылителей мерных признаков - длина главного стебля в см; и признаков, имеющих четкие градации -число междоузлий, количество боковых побегов, число плодов.

• дать общую характеристику кривых варьирования и их модификаций по изученным признакам растений у томата.

Научная новизна. Впервые определены параметры изменчивости и проведён вариационный графический анализ пяти количественно-варьирующих признаков томата при выращивании в трёх разных вариантах с разными агроэкологическими условиями среды Астраханской области.

На двух районированных сортах томата Аран и Астраханский показано, что признаки: длина главного стебля, число междоузлий, число боковых побегов, число кистей на главном стебле и количество плодов на растении по разному изменяются под влиянием экологических и агрометеорологических условий года выращивания.

Установлены показатели изменчивости средних величин признака, границы амплитуд их проявления, отношение средних показателей признака к размаху их изменчивости, сортовые особенности изменчивости параметров.

Исследованиями показана эффективность графического анализа для выявления в линиях выщепляющихся генотипов. Впервые в сортах Астраханский и Аран нами было обнаружено наличие двух биотипов по отдельным морфологическим признакам, которое проявляется в зависимости от года и агроэкологических условий выращивания растений.

Апробация результатов исследования. По материалам диссертации опубликовано 10 работ. Результаты работы докладывались на ежегодных научных конференциях

Астраханского государственного университета.

Опубликованные по теме диссертации материалы вошли в сборники международной научно-практической конференции «Сохранение и использование генофонда в селекции овощных и плодово-ягодных культур юга России» (Крымск, 14-17 августа 2000 г.), в материалы VII международной научной конференции «Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря» (Астрахань, 13-14 октября 2004 г.).

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и выводов, изложена на 130 страницах компьютерного текста, содержит 10 таблиц, 14 рисунков и 3 приложения. Список использованной литературы включает 127 наименований, в том числе 5 работ зарубежных авторов.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Морозова, Людмила Викторовна

ВЫВОДЫ

1. В результате проведённых исследований определены параметры изменчивости и проведён вариационный графический анализ пяти количественно-варьирующих признаков томата при выращивании в трёх разных вариантах с разными агроэкологическими условиями среды Астраханской области.

2. На двух районированных сортах томата Аран и Астраханский показано, что признаки: длина главного стебля, число междоузлий, число боковых побегов, число кистей на главном стебле и количество плодов на растении по разному изменяются под влиянием экологических и агрометеорологических условий года выращивания.

3. Установлены показатели изменчивости средних величин признака, границы амплитуд их проявления, отношение средних показателей признака к размаху их изменчивости, сортовые особенности изменчивости параметров.

4. Из полученных результатов следует, что наибольшему варьированию, из вегетативных признаков, подвержены «количество междоузлий» и «количество боковых побегов»; из репродуктивных - признак «количество плодов». У томатов сорта Аран наибольшему варьированию, из вегетативных признаков, подвержены признаки «количество боковых побегов» и «длина главного стебля»; из репродуктивных - признак «количество плодов».

5. Результаты графического анализа варьирования позволили выявить присутствие в исходном сорте Аран двух биотипов по отдельным признакам. Для признаков длины главного стебля, а также количество боковых побегов, при изменении агроэкологических условий, общий характер вариационной кривой хотя и модифицируется, но сохраняется характерным для сорта.

6. Сравнении статистических характеристик томата сорта Астраханский и Аран в Харабалинском, Камызякском и Приволжском районах свидетельствует о высокой адаптационной способности сорта Астраханский в Приволжском районе. Статистические характеристики сорта Аран свидетельствуют о высокой адаптационной способности этого сорта в Камызякском районе.

7. Накопленные экспериментальные данные позволят в дальнейшем создать основу для разработки методики прогноза поведения хозяйственно ценных признаков в разных эколого-агротехнических условиях выращивания растений, а также усовершенствовать методы селекции растений на количественные признаки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате четырёхлетнего изучения растений томата сорта Астраханский и Аран в разных ¡^ агроэкологических условиях Харабалинского,

Приволжского и Камызякского районов Астраханской области установлены средние показатели пяти количественных признаков, их изменчивость и размах варьирования. В зависимости от экологоагротехнического фона и года выращивания средние показатели морфологических признаков вегетативных органов томата сорта Астраханский находились в пределах: по длине главного стебля от 63 см <4 (Харабалинский район, 2000г.) до 86,5 см (Приволжский район, 2000г.), количеству междоузлий на главном стебле от 10,2 (Камызякский р-он 1999г.) до 23,5 шт. (Приволжский р-он, 1999г.), количеству боковых побегов от 2,9 (Приволжский р-он, 1998г.) до 7,8 шт. (Камызякский р-он, 1999г.). Наибольшая фенотипическая изменчивость томата в зависимости от условий местности и года выращивания свойственна признаку количество междоузлий на главном стебле (8-28 шт, Харабалинский район) и количество боковых побегов (2-9 шт, # Камызякский район). Средние показатели признаков генеративных органов томата сорта «Астраханский» в зависимости от условий местности и года выращивания находятся в пределах: количество кистей на главном стебле 3,5 - 5,2 шт., количество плодов на растении 29,5 -7 7,4 шт. Наибольшая фенотипическая изменчивость (по амплитуде) характерна для признака количество ^ плодов (Приволжский район). Изучен размах изменчивости количественных признаков томатов. Выявлено, что размах изменчивости превышает средний показатель признаков длина главного стебля, количество междоузлий и число боковых побегов соответственно в 1,02 (70,8:69,3); 1,01 (15,9:15,7) и в 1,02 раза (4,4:4,3). Для признаков число кистей и число плодов отмечена противоположная зависимость - средний показатель признаков превышал размах изменчивости соответственно в 1,0 (4,5:4,4) и в 1,04 (67,0:64,1) раза.

Анализ распределения количественных признаков вегетативных и генеративных органов растений томата показал, что, как правило, изучаемым признакам свойственна одновершинная куполообразная кривая. Её характерные особенности четко проявляются независимо от года выращивания. В ряде случаев кривая симметрична или скошена в одну из сторон.

В результате четырёхлетнего изучения растений томата сорта Аран в разных агроэкологических условиях установлены средние показатели пяти количественных признаков, их изменчивость и размах варьирования. В зависимости от условий местности и года выращивания средние показатели морфологических признаков вегетативных органов томата сорта Аран находились в пределах по длине главного стебля от 4 6,7 см (Камызякский, 1999)до 63,0 см (Харабалинский, 2000), количеству междоузлий на главном стебле от 5,1 шт (Камызякский, 1999) до 7,2 шт (Харабалинский, 1998), количеству боковых побегов от 3,4 шт (Камызякский, 1999) до 8,5 шт (Харабалинский, 2000) . Наибольшая фенотипическая изменчивость томата в зависимости от условий местности и года выращивания свойственна признакам количеству боковых побегов от 2 шт (Камызякский, 1999) до 12 шт (Харабалинский, 2000) и длине главного стебля от 25 см (Камызякский, 1999) до

95 см (Харабалинский, 2000) . Средние показатели признаков генеративных органов томата у сорта Аран в зависимости от условий местности и года выращивания -количество кистей на главном стебле от 3,8 шт (Харабалинский, 1999) до 5,4 шт (Харабалинский, 2000), количество плодов на растении от 41,4 шт (Харабалинский, 1999) до 68,6 шт (Камызякский, 2000). Наибольшая фенотипическая изменчивость (по амплитуде) характерна для признака качество боковых побегов на растении. Изучен размах изменчивости количественных признаков томата. Выявлено, что по признакам длины главного стебля, количеству междоузлий и боковых побегов средние показатели превышают размах изменчивости соответственно в 1,2; 1,5 и 1,1 раза. Что касается признаков число кистей на главном стебле и количество плодов на растении, то здесь наблюдается обратная картина - размах изменчивости в обоих случаях превышает средний показатель признака соответственно в 1,03 и 1,04 раза. Это характеризует высокую чувствительность к условиям среды и изменчивость генеративных органов. В агроэкологических условиях Харабалинского района отмечен более широкий размах изменчивости вегетативных и генеративных признаков, чем в агроэкологических условиях Камызякского района. Анализ распределения количественных признаков вегетативных и генеративных органов растений томата показал, что большинству из них свойственна одновершинная куполообразная кривая. Ее характерные особенности часто проявляются независимо от года выращивания. В ряде случаев вариационная кривая асимметрична и скошена в одну из сторон.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Морозова, Людмила Викторовна, Астрахань

1. Авдеев Ю.И. Селекция томатов. - Кишинёв: Штиинца,1982. 282 с.

2. Авдеев Ю.И. Генетический анализ количественныхпризнаков растений. Астрахань, 2003. - 202 с.

3. Авдонин Н.С. Подкормка сельскохозяйственныхрастений. М.: Сельхозгиз, 1960. - 69 с.

4. Агроклиматический справочник по Астраханскойобласти. Л.: Гидрометеоиздат, 1961. - 155 с.

5. Айала Ф.Дж. Введение в популяционную и эволюционнуюгенетику. М.: Мир.,1984. - 135 с.

6. Алексеев Р. В. Влияние условий выращивания накачество семян томатов в Волго Ахтубинской пойме: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. -Л., 1966.- 26 с.

7. Алексеев Р.В. О критерии оценки урожайных свойствсемян томата и факторах, влияющих на величину урожая плодов // Сельскохозяйственная биология. -1980. № 1. - С. 15.

8. Алексеев Р.В., Прохоров А.И. Продуктивностьпотомства семян томатов из разных экологических зон: Экологические особенности овощных культур и ^ разработка агротехнических элементов технологии ихвыращивания. М.: ТСХА, 1984. - С.33 - 40.

9. Алексеева М.В. Овощеводство. Методические указания.- М., 1969.-184 с.

10. Алёхина Э.Н. Влияние места и условий выращивания семян томатов на урожай. М.: ТСХА, 1972. - 43 с.

11. Алиев А.Ю. Влияние удобрений на урожайность томатов в основных овощеводческих районах Азербайджана: Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Баку, 1958.-22 с.12 .

Информация о работе

Морозова, Людмила Викторовна
кандидата биологических наук
Астрахань, 2004
ВАК 03.00.16

Диссертация

Изменчивость параметров варьирующих признаков томата сортов Астраханский и Аран в зависимости от эколого-агротехнического фона выращивания - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы