Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оценка самоплодности сортов и силы роста подвоев яблони по эндогенным факторам

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации по теме "Оценка самоплодности сортов и силы роста подвоев яблони по эндогенным факторам"

На правах рукописи

ПАЛФИТОВ Виктор Федорович

ОЦЕНКА САМОПЛОДНОСТИ СОРТОВ И СИЛЫ РОСТА ПОДВОЕВ ЯБЛОНИ ПО ЭНДОГЕННЫМ ФАКТОРАМ

Специальность 06.01.07 - плодоводство, виноградарство;

06.01.05 - селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Мичуринск - 2003

Работа выполнена в Мичуринском государственном аграрном университете в 1974-2003 гг.

Научпый консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ

ПОТАПОВ Виктор Александрович Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор СЕДЫШЕВА Галина Алексеевна; доктор сельскохозяйственных наук, профессор УСОВА Галина Северышовна; доктор биологических наук ПОНОМАРЕНКО Владимир Васильевич

Ведущая организация - Всероссийский научно - исследовательский институт садоводства имени И.В. Мичурина (ВНИИС)

Защита диссертации состоится 30 октября 2003 в 1330 ч. на заседании диссертационного совета Д 220.041.01 при Мичуринском государственном аграрном университете по адресу: 393760, Тамбовской обл. г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МичГАУ

Автореферат разослан « и» сентября 2003 г.

ОТЗЫВЫ НА АВТОРЕФЕРАТ В ДВУХ ЭКЗЕМЛЯРАХ, ЗАВЕРЕННЫЕ И СКРЕПЛЕННЫЕ ГЕРБОВОЙ ПЕЧАТЬЮ, ПРОСИМ НАПРАВЛЯТЬ УЧЕНОМУ СЕКРЕТАРЮ ДИССЕРТАЦИОННОГО СОВЕТА.

Факс: 8-07545-5-26-35

Ученый секретарь диссертационного совета Д 220.041.01, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник

От&М^ Н. В. Андреева.

14058

Актуальность темы. Самоплодность сортов яблони, т.е. образование плодов при самоопылении, является ценным селекционным и технологическим признаком. Перспективы этого явления для решения проблем садоводства отмечают в своих работах, Л.М. Ро (1929); Ф.Д. Лихонос (1936); В.К. Заец (1939); Ф. Кобель (1936, 1957); Е.Н. Седов (1989); М. Фауст (2001). В селекции склонность к самоплодности является основой для создания новых стабильно урожайных сортов. В производстве самоплодные сорта представляют матерее доя формирования одкосортных насаждений. Такие насаждения, по сравнению с разносортными садами, проще обеспечить посадочным материалом и легче обрабатывать. Производство плодов в односортных садах может быть более рентабельным.

Однако самоплодность является редким признаком для сортов яблони и еб определение не всегда легко осуществляется. Одни и те же сорта при самоопылении в течение ряда лет часто могут дать не согласующиеся между собой результаты (Ро, 1929). Поэтому кроме полевых методов важно найти дополнительные пути скорой и ранней оценки склонности сортов к самоплодности при уменьшении общей трудоемкости и стоимости селекционного процесса. Практический и научный интерес представляет оценка этого свойства не путем самоопыления, а по эндогенным факторам пыльцы и пестиков, находящихся в состоянии готовности к опылению. С плодовыми культурами таких исследований не проводилось. Сведения о генеративных процессах у полевых культур; отмеченные в работах F. Moewus (1950), С.И. Пашкаря (1974), В.Г. Минаевой (1978), позволяют предположить, что эндогенными факторами оценки самоплодности цветковых растений мотут быть фенольные вещества в их пыльце и пестиках. В связи с этим является актуальным изучение особенностей содержания веществ фенольной природы в генеративной сфере сортов яблони, различающихся склонностью к самоплодности.

з

Основное фенольное соединение яблони - флоризин, является ингибитором ростовых процессов (Сарапуу, 1971) Поэтому исследование уровня содержания флоризина в тканях яблони актуально также дня решения проблемы ранней оценки силы роста при селекции новых подвоев яблони. В данной работе в этом направлении впервые доказывается, что путем количественного анализа флоризина в корневой шейке 1 -2-летних селекционных растений можно определить их силу роста и этим самым значительно сократить длительность селекционного процесса слаборослых клоновых подвоев яблони.

. Оценка самоплодности сортов и силы роста подвоев яблони по эндогенным веществам требует разработки новых, технологически простых, но эффективных способов их количественного определения. Для развития знаний о роли эндогенных фенольных веществ яблони имеет значение и разработка методик выделения и применения ее флавоноида флоризина.

Отсутствие сведений о возможности оценки самоплодности сортов и силы роста подвоев по эндогенным веществам генеративной сферы и вегетативных органов яблони явилось основанием для выполнения настоящей диссертационной работы.

Цель я задачи исследований. Цель исследований - оценка самоплодности сортов и силы роста подвоев яблони с использованием эндогенных факторов генеративной сферы и вегетативных органов.

В программу исследований входило решение следующих основных задач: определение биохимической природы веществ пыльцы и пестиков яблони, связанных с проявлением самоплодности у сортов яблони; разработка способа определения количественного содержания водорастворимых веществ в пыльце растений как фактора оценки склонности сортов яблони к самоплодности; определение количественного содержания водорастворимых веществ в пыльце различных сортов яблони, контрастных по склонности к самоплодности; разработка способа определения ко-

личественного содержания флоризина в пестиках и других тканях яблони как фактора оценки самоплодности сортов яблони и ингибитора ростовых процессов; определение особенности количественного содержания и локализации флоризина в пестиках сортов яблони, контрастных по склонности к самоплодности; исследование влияния подвоев и зрелости бутонов на содержание в пыльце водорастворимых веществ и флоризина в пестиках; исследование влияния флоризина на прорастание пыльцы и рост пыльцевых трубок яблони на искусственной питательной среде, а также влияния опыления на содержание флоризина в пестиках яблони; выявление роли соотношения водорастворимых веществ пыльцы и флоризина пестиков в механизме роста пыльцевых трубок in vivo и в проявлении склонности яблони к самоплодности; определение особенностей количественного содержания флоризина в надземных органах и структурных частях корневой системы подвоев яблони в ювенильный период развития растений; получение в условиях in vitro из меристем сортов и подвоев яблони корнесобственных растений различной силы роста, выявление в их частях особенностей содержания флоризина; разработка способа ранней диагностики подвоев яблони на силу роста; разработка способа препаративного выделения флоризина из коры побегов яблони; исследование влияния флоризина на укоренение зеленых черенков различных форм яблони.

Научная новизна исследований. Впепвые показана возможность оценки склонности сортов яблони к самоплодности по соотношению содержаний растворимых веществ в пыльце и флоризина в пестиках. Обосновывается, что причиной недорастания пыльцевых трубок до завязей, обуславливающего самобесплодность сортов яблони, является недостаточное содержание водорастворимых флавонолов в пыльце и избыточное содержание флоризина в пестиках.

Выявлено, что флоризин в большей мере локализован в коре зоны перехода корней в стебать (корневой шейки). Впервые показано, что по

í

удельному содержанию флоризина в коре корневой шейки 1 - 2-летних растений подвоев яблони можно оценить их силу роста. Карликовые растения в этой частя содержат 23 -25 % флоризина от сухой массы ткани, полукарликовые - 19 - 23 %, среднерослые - 17 - 19 %, сильнорослые - 9 - 14 %.

Разработаны новые способы: количественного определения водорастворимых веществ в пыльце; флоризина в тканях растений (Пат. № 2115291 Ии, 1998); препаративного выделения флоризина из побегов яблони (Пат. №13099539 Яи, 1993); укоренения зеленых черенков яблони в лабораторных условиях.

Получены разного возраста (в том числе и плодоносящие) корнесоб-ственные растения яблони сортов Жигулёвское, Пепин шафранный, Мелба, Уэлси, Мартовское.

Теоретическая значимость. Установленная связь самогоюдности сортов яблони с содержанием в их генеративной сфере флавоноидов (в пыльце флавонолов и флоризина в пестиках) может быть применена для обоснования причин самобесплодности сортов яблони, а также в качестве теоретической основы диагностики самоштодности других плодовых культур. Проведенные исследования способствуют дальнейшему развитию существующих научных представлений о роли и функциях природных фенолъных веществ в механизмах генеративных процессов и роста растений.

Выявленная связь силы роста подвоев яблони с уровнем содержания флоризина в зоне перехода корней в стебель может быть теоретической предпосылкой исследований силы роста других пород растений.

Научная и практическая значимость работы. Установлена возможность и предложена методика оценки склонности сортов и селекционных форм яблони к самогоюдности путем определения количественного содержания водорастворимых веществ в пыльце и флоризина в пестиках.

б

Разработана методика ранней диагностики силы роста селекционных форм подвоев яблони, путем определения содержания флоризина в зоне перехода корней в стебель. Новые методики позволяют существенно сократить во времени селекционный процесс.

Предложенный автором способ количественного определения флоризина в тканях яблони может быть использован также для исследования уровня созревания плодов, устойчивости яблони к воздействию низких температур, аллелопатии и почвоутомления, способности черенков к корнеобразованшо и т. д.

Автором предложены новые способы, позволяющие с малыми затратами выдашь из побегов яблони дорогостоящее вещество - флори-зин, а также получать корнесобственные растения сортов яблони.

Апробация работы. Исследования автора использованы кафедрой плодоводства Мичуринского ГАУ при разработке программы ускорения и повышения эффективности селекционного процесса новых слаборослых клоновых подвоев яблони, а также проблемы «Сырьевые и декоративные насаждения в плодоводстве» (1999).

Результаты исследований обсуждались на областных (Мичуринск, 1985, 1988, 1994, 1996, 1998) и международных-(Кишенвв, 1997; Мичуринск, 1999; 2002; Воронеж, 1995; Пенза, 2000; Барнаул, 2003; Орёл, 2003) научно-практических конференциях, защищены авторским свидетельством и тремя патентами на изобретения.

Публикация результатов исследования. Основные положения диссертации опубликованы в 47 научных работах, в том числе 3 патента и авторское свидетельство на изобретения, 7 статей в центральных журналах, 8 публикаций на международных конференциях и монография.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 276 страницах машинописного текста, содержит введение, 6 глав, включающих 51 таблицу и 40 рисунков, выводы, рекомендации для селекции и

производства. Список использованной литературы включает 384 источника, в том числе 142 на иностранных языках.

Объекты исследования. Объектами исследований являлись склонные к самоплодности и самобесплодные сорта, а также различной силы роста подвои яблони, произраставшие в производственных и научно-производственных насаждениях учхоза - «Комсомолец», ОПХ ВНИИС им. И.В. Мичурина и ВНИИГ и СПР им. И.В. Мичурина. Для сопоставления исследовались растения других плодовых культур. Изучалось влияние мутаций и тяжелых металлов на рост и продуктивность плодовых и овощных культур.

Методы исследования. В работе использовались лабораторные методы анализа, стационарные опыты и насаждения. Получение экспериментального материала в маточниках клоновых подвоев, питомнике и садах проводили с применением положений, изложенных в програмно-методичееких рекомендациях Всероссийского НИИ садоводства им. И. В. Мичурина (1973, 1980) и Всероссийского НИИ генетики и селекции плодовых растений им. И. В. Мичурина (1975); "Программы и методики сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур" (Орел, Изд-во ВНИИСПК, под ред. академика РАСХН Е. Н. Седова, доктора с-х наук Огольцовой Т. П., 1999). Выявление и определение эндогенных факторов проводилось методиками, разработанными автором, в соответствии с основными положениями аналитической химии (Крешков, 1970). Они описываются в процессе изложения исследований и сопоставляются с ранее известными методами анализов. Статистическая обработка результатов измерений проводилась в соответствии с общепринятыми принципами и методами, рекомендованными Б. А. Доспеховым (1985) и К. Доерфелем (1969).

Условия проведения исследований. Лабораторные исследования проводились с 1974 г по 2002 год в лаборатории кафедры химии Мичуринского государственного аграрного университета. Использовались воз-

можпости и других подразделений университета, таких как: проблемная лаборатория кафедры плодоводства, кафедра ботаники и селекции плодовых культур, лаборатория по определению качества сельскохозяйственной продукции и лаборатория биохимии.

Экспериментальный материал для исследования заготавливался в стационарных условиях садов и питомников. Агротехника возделывания изучаемых сортов и подвоев яблони являлась общепринятой для средней зоны плодоводства в соответствии с климатическими условиями Мичуринского района Тамбовской области.

На защиту выносятся следующие основные положения.

1. Оценка самоплодности сортов яблони по соотношению факторов пыльцы и пестиков.

2. Водорастворимые вещества пыльцы как фактор, активирующий са-моплодность яблони.

3. Флоризин пестиков как фактор, ограничивающий самоплодность яблони.

4. Оценка силы роста растений яблони по эндогенному содержанию флоризина.

5. Способы анализа и получения природного флоризина. Их экономическая эффективность.

Результаты исследований Результаты исследований изложены в 3, 4, 5 н 6 главах диссертация.

Глава 3. Оценка самоплодности сортов яблони. В разделе 3.1.

определяется роль пыльцы в оценке самоплодности сортов яблони. Гаплоидные микроспоры мужского гаметофига, то есть генеративные генетически мужские двух - или трёхклеточные структуры растений, отделяющиеся от них в период цветения, принято называть пыльцой, пыльцевыми зернами. Основным свойством пыльцы является способность

прорастать в ткани пестиков. Важнейшим фактором прорастания пыльцы являются её собственные растворимые в воде вещества. Пыльцевые зёрна винограда, промытые чистой водой и в результате этого лишённые таких веществ, не прорастают не только на искусственных питательных средах, но и на рыльцах пестиков (Branscheidt, 1930). Способность к прорастанию у пыльцы теряется и вследствие продолжительных моросящих дождей, также из-за вымывания из пыльцевых зёрен содержащихся в них активных веществ (Алешин, 1936). Чем больше в питательную среду из пыльцы гладиолусов диффундирует веществ, тем она лучше прорастает (Heslop - Harrison, 1975). Явление выгода веществ из оболочки пыльцевых зерен, перед их прорастанием связывают с реакциями распознавания при совместимых и несовместимых скрещиваниях (Нокс, 1985).

Природа и количество веществ, извлекаемых водой из пыльцы яблони, нами исследовались спекгрофотометрическим методом. УФ -спектры в диапазоне 220 - 380 нм растворов от пыльцы разных сортов

Рис. 1 Ультрафиолетовые спектры поглощения водных экстрактов из пыльцы следующих сортов яблони: 1 — Лобо, 2-Народное, 3-Антоновка обыкновенная, 4 - Северянка, 5 - Мелба, б - Пепин шафранный, 7 - Десертное Исаева, 8-Северный синап, 9 —Зоренька, 10 - Папировка, 11 - Боровинка, 12-Коричное новое, 13 -Коричное полосатое, 14-Славянка, 15-Китайка ранняя, 16-Бессемянка мичуринская, 17-Уэлси.

свидетельствует о том, что пыльца разных сортов яблони содержит вещества одинаковой химической природы и в одинаковых пропорциях.

ю

Методом шпоночной хроматографии на аниогагге AB - 16ГС, под действием элюирующего раствора 0,1 н. HCl, из водорастворимых веществ пыльцы яблони выделены две фракции.

Первая, многократно меньшая в количественном отношении, по форме спеира поглощения с максимумом 260 нм может быть отнесена к производным никотиновой кислоты. Никотиновая кислота является необходимой частью живых клеток для синтеза никотинамидных кофер-ментов - никотинамидадениндинуклеотида (НАД) и никотинамидаденин-динуклеотидфосфата (НАДФ). Они функционируют как коферменты де-гидрогеназ на начальных этапах биологического окисления углеводов, аминокислот, жирных кислот и др. веществ, а также участвуют в реакциях дыхания растительных клеток, обеспечивающих её энергией.

Другая, преобладающая, составляющая водных экстрактов из пыльцы яблони, имеющая X щах - 270 нм, по характеру спектра поглощения может быть отнесена к флаванолам (Запрометов, 1974). Флавонолы являются постоянной компонентой пыльцы растений (Wiermann, 1968), а

Рис.2. Ультрафиолетовые спектры поглощения водными экстрактами пыльцы: ¡-груши, 2-яблони, 3-вииши, 4-айвы, 5-шипотика, 6-рябнны, 7-боярышника.

в пыльце семейства Кояасеае, к которому относится яблоня, основным флавонолом является изорамнетин. Поэтому водные экстракты из пыльцы груши, боярышника, айвы, вишни, шиповника, рябины имеют УФ -

£

¿25—2to-£*В—№5—ЗПЗ-523-3<Г0 4ЙО "Х«х

и

спектры поглощения (рис. 2) аналогичные спектрам экстрактов го пыльцы яблони.

Флавонолы - это самые окисленные соединения в ряду флавонои-дов. В присутствии кислорода они мало стабильны и отличаются способностью образовывать псшигидроксилированные и поли-метаксилированные соединения. Такие свойства флавонолов пыльцы считаются важными для формирования ею пыльцевых трубок (Минаева, 1978). Для прорастания пыльцы в пестиках яблони, по-видимому, ценным является также способность флавонолов активировать окисление других, наиболее восстановленных флавоноидов, таких как дигидрохал-кон-флоризин (Сарапуу, 1971).

Процессы, приводящие к росту пыльцевой трубки, регулируются концентрацией никотинамидных ко ферментов (НАД и НАДФ), а также концентрацией субстратов (Молер, Кордес, 1970), чем, вероятно, и являются выходящие из оболочек пыльцевых зерен производные флавонолов на начальной стадии роста пыльцевой трубки. Поэтому одной из причин самоплодности у сортов яблони может быть повышенное содержание в ее пыльце водорастворимых производных никотиновой кислоты и изо-рамнетина, по сравнению с их содержанием в пыльце самобесплодных сортов.

Качественные реакции с нингидрином показали, что в состав экстрактов из пыльцы яблони входит также небольшое количество аминокислот и белков. Они необходимы для осуществления ферментативных процессов при прорастании пыльцы.

Таким образом, основная физиологическая роль всего комплекса водных экстрактов пыльцы состоит в том, чтобы обеспечить прорастание пыльцевых трубок в пестиках. Весь комплекс водорастворимых веществ пыльцы может быть одним из эндогенных факторов оценки самоплодности сортов яблони.

Исследование спектрофотометрических свойств водорастворимых веществ пыльцы растений позволило разработать методику их количественною определения (Палфитов, 2003). В соответствии с ней массовая доля водорастворимых веществ в пыльце (п %) рассчитывается по со-

ЕхУх 100%

ставленной для этого формуле: п% = ~с(хА— ГДе"

Е - оптическая плотность водных экстрактов из пыльцы в целевом растворе (измеряется на спектрофотометре); V - объем водных экстрактов, мл; А - навеска пыльцы подвергающаяся экстракции водой, мг, - пропорциональное отношение оптической плотности (Е) к концентрации экстрактов из пыльцы (С мг/мл).

1.Оптические плотности стандартных растворов водорастворимых веществ пыльцы яблони

Е 0,13 0,15 0,26 0,30 0,55 0,61 1,09 1,21

Сг т 0,025 0,029 0,050 0,058 0,104 0,116 0,207 0,232

Рис. 3. Зависимость оптической плотности (Е) при X = 270 нм от концентрации водорастворимых веществ пыльцы яблони (С мг/мл)

Тангенс а определяется экспериментально по калибровочному графику (рис. 3), построенному по растворам с известной концентрацией экстрактивных веществ и соответствующих им значений Е (табл. 1). Та-

кие растворы получают из специально приготовленных препаратов экстрактов из пыльцы сортов яблони. Из графика tga =Е/С = 1,09/0,208 =

5,26, следовательно п % =--—. При использовании мерных колб объ-

5,26 х А

ёмом 25 мл формула расчетов приобретает вид: п % = = 475 х ^.

Если объём, примененных колб будет больше, чем 25 мл, то результат расчета необходимо увеличить на отношение V/25.

Количественное содержание водорастворимых веществ было исследовано в пыльце 12 сортов яблони, произраставших в сходных почвенно-климатических условиях (табл. 2). Половина этих сортов относятся к склонным к самоплодности, а остальные известны как самобесплодные (Седов, Серова, 1980; Попов, 1986; Кондрашова, 1989).

2. Содержание водорастворимых веществ в пыльце исследованных сортов яблони, привитых на подвое 54-118

№ п/п Самоплодные сорта яблони Содержание водорастворимых веществе пыльце % № п/п Самобесплодные сорта яблони Содержание водорастворимых веществ в пыльце %

1984 г. 2001г. 1984 г. 2001 г.

1 Народное 46 47 7 Панировка 46 48

2 Мелба 61 50 8 Боровинка 39 42

3 Пепин шафр. 42 46 9 Коричное новое 40 38

4 Зоренька 50 45 10 Антоновка обык. 45 47

5 Уэлсн 40 38 11 Десертное Исаева 32 33

6 Северн. Синап 51 49 12 Бесемянка мич. 33 31

Приведенные в данном исследовании склонные к самоплодности сорта яблони по содержанию водорастворимых веществ в пыльце превосходят самобесплодные в среднем на 20 % (табл. 2). В отдельных случаях, например, пыльца Мелбы превосходит пыльцу Бессемянки мичуринской по содержанию растворимых в воде веществ в 1,5-1,8 раза.

Исходя из физиологической роли водных экстрактов пыльцы следует принять, что склонность к самоплодности выше у тех сортов яблони, в пыльце которых больше водорастворимых веществ. Это означает, что

количественное содержание водорастворимых веществ в пыльце может быть использовано в качестве одного из показателей при диагностике сортов и селекционных форм яблони на самоплодность.

По величине содержания водорастворимых веществ в пыльце, а следовательно, и по склонности к самоплодности исследованные сорта можно расположить вряд оценки самоплодности по пыльце:

номере ряду 1 2 3 4 5 б

Сорт яблони Мелба Северный синап Зоренька Народное Пепин шафранный Антоновка

7 К 9 10 11 12

Папировка Коричное новое Боровинка Уэлси Десертное Исаева Бессемянка Мичуринск.

Наибольшая самоплодность по пыльце у Мелбы, наименьшая у Бессемянки мичуринской. С увеличением порядкового номера самоплодность сортов уменьшается.

В разделе 3.2. приводятся опытные данные о тем, что от сортов шиповника, имеющих в пыльце минимальное содержание водорастворимых веществ, наблюдается также минимальное или полное отсутствие завязывания плодов. Показано, что УФ-спектры водных растворов веществ пыльцы ветроопыляемых пород существенно отличаются от спектров веществ пыльцы розоцветных культур.

В разделе 3.3. рассматривается роль пестиков в оценке самоплодности сортов яблони. Пестик - это генеративная часть растения (спорофита) яблони, расположенная в центре его репродуктивного органа -цветка, и служащая для приема и прорастания пыльцы. Пестик состоит из нижней, полой, расширенной часта-завязи, тонкого цилиндрического столбика со стилодиями (ветвями столбиков) и рылец, венчающих столбик (стилодии) (Эсау, 1969). Наблюдения за процессом прорастания пыльцы в ткани пестика позволили многим авторам прийти к выводам, что направление прорастания пыльцы и роста пыльцевых трубок определяются химической природой ткани столбиков, при этом рост пыльце-

вых трубок происходит с потреблением веществ столбика (Банникова, Хведынич, 1982). Вместе с этим установлено (Кобель, 1934, 1957), что основным видом несовместимости у яблони является замедление или полная остановка роста пыльцевых трубок в тканях пестиков. Однако причины этого практически не выяснены. Недостаточно известно, равнозначны ли по качеству ткани столбиков на всей протяженности от рыльца до завязи?

Мы исследовали ткани по длине столбиков цветков яблони на содержание водо- и спирторастворимых веществ. Пестики для анализа выбирались из тех же бутонов, что и пыльца. Столбики длиной около 12 -15 мм с помощью лезвия разделяли на 5 - 6 равных частей. Более короткие столбики разделяли на 4 или две равные части. Для сопоставления между собой от разных частей столбиков одного сорта на аналитических весах брали равные навески (по 20 мг), которые растирали в ступке, а затем смешивали с 25 мл дистиллированной воды. Взвеси отделяли, а у водных экстрактов на спектрофотометре СФ - 26 в диапазоне 230 - 360 нм снимали ультрафиолетовые спектры поглощения. На рис. 4. видно, что все спектры поглощения водорастворимыми веществами от разных частей столбиков яблони сорта Боровинка имеют аналогичный вид и одинаковые параметры: >™ах- 285 нм и Xmm - 255 нм, но существенно различаются величиной оптической плотности (Е). Из этого следует, что пестики яблони по всей их длине содержат вещества, однотипной химической природы, но содержание их увеличивается от рыльца к основанию столбика. Аналогичными ультрафиолетовыми спектрами поглощения характеризуются пестики Антоновки, Народного, Зореньки, Пепина шафранного и др. сортов яблони.

Хроматографией на полиамидных адсорбентах доказано, что УФ-спекгры водных экстрактов из тканей пестиков яблони обусловлены присутствием в них флоризина. Это фенольное соединение специфично для видов Malus (Сарапуу, 1971). В листьях яблони его содержание со-

Е

150

(.25

1,00

0,75

0,50

ВД5 ЦОб

Части столвика

ъЫ ггЬ Ш ytí> Jio Хнй

Рис. 4. Ультрафиолетовые спектры поглощения водными экстрактами, из различных частей столбиков яблони сорта Боровинка

ставляет 4 - 8 %; в коре побегов 8 - 12 %, в коре корней до 26 % от сухой массы тканей. Исследованием количественного содержания флори-зина (Пат. №2115294 RU, 1998) в разных участках по дайне пестиков

Части Содержание Условные Расстояние условных

стол- флоризина в центры центров от основания

бика частях частей столбика, (X мм)

столбика. столбика

основание столбика

Рис. 5. Схема определения координатных точек для частей столбиков цветка яблони сорта Антоновка обыкновенная.

установлено, что в столбиках сортов яблони имеется градиент распределения флоризина, то есть его удельное содержание по длине столбика увеличивается от рыльца к завязи (табл. 3, рис. 5-6). Закономерность распределения флоризина по длине столбиков соответст-

^ „ (А-ж)х(С0 -С_)

вует уравнению: С =СВ+-—, где: С* - содержание

' А

флоризина в тканях столбиков на расстоянии х от их основания, т.е. от завязей, %; А - полная длина столбиков, мм\ х - расстояние от анализируемых частей столбиков, в которых определялся флоризин, до завязей, мм; С0 - содержание флоризина в основаниях столбиков, на границе их с завязью, %; Ср - содержание флоризина в рыльцах столбиков, %.

3. Содержание флоризина в тканях столбиков цветков на различном расстоянии от основания

Расстояние центров частей столби- Содержание флоризина в частях столбиков самобесплодых сортов яблони, % от сухой массы тканей с, Расстояние центров частей столбиков Содержание флоризина в частях столбиков самоплодных сортов яблони, % от сухой массы тканей С,

ка от основания X, мм Антоновка обыкновенная Боровинка Бессемянка мичур-ринская. от основания х, мм Народное Мелба

13,8 5,0 7,0 — 13,3 7,0 —

11,3 11,0 12,0 10,5 10,0 —

8,8 15,0 16,0 — 8,2 — 8,0

6,3 20,5 22,5 - 7,5 11,0 —

4,0 — — 20,0 4,5 14,0 —

3,8 25,0 26,5 « 2,8 — 13,0

1,3 30,0 30,5 1,8 17,5 —

1,2 - 28,0 -

Удельное содержание флоризина в рыльцах (Ср) и основаниях столбиков (С0) может быть определено путем построения на миллиметровой бумаге по опытным данным С* (табл. 3) графиков распределения флоризина по длине столбиков, как это показано на рис.6.

Аналогичные графики были построены и для сортов - Пепин шафранный, Уэлси, Северный синап, Папировка, Коричное новое, Десертное Исаева. По ним также были определены Ср и С0 (табл. 4).

Рис. 6. Графическое распределение содержания флоризина по длине столбиков

сортов яблони.

Самоплодные сорта практически не отличаются от большинства самобесшюдных по содержанию флоризина в рыльцах пестиков, в завязи и цветоножках (табл. 4). Ббльпшм содержанием флоризина в рыльцах отличаются лишь Десертное Исаева и особенно Бессемянка мичуринская. Но все исследованные самобесплодные сорта значительно превосходят самоплодные по среднему содержанию флоризина в целых столбиках и особенно в их основаниях.

У самобесплодных сортов содержание флоризина в основаниях столбиков, перед завязью, составляет 28-32 %, а у самоплодных 14-20 % от сухой массы тканей.

Из графиков на рис. 6 видно, что градиентное распределение флоризина по длине столбиков у самобесплодных сортов (Антоновка обыкновенная, Боровинка, Бессемянка мичуринская) наблюдается в области больших содержаний флоризина, чем у самоплодных (Мелба, Народное).

№ гЛ сорта яблони Содержание флоризина, % от сухой массы

рыльца столбиков сР среднее, целые столбики основания столбиков Со завязь цвето ножка

1984 2001 1984 2001 1984 2001" 1984

1 Народное 5 4 11 13 18 " 22 8 5

2 Мелба 4 3 9 10 16 15 7 5

3 Пепин шафранный 2 3 12 11 17 16 8 6

4 Зоренька 2 3 14 15 17 18 9 5

5 Уэлси 3 2 11 12 14 15 ~ -

б Северный синап 1 1 10 12 15 17 - --

7 Папировка 4 5 16 19 28 30 - -

8 Боровинка 4 6 18 18 32 29 - ~

9 Коричное новое 2 4 18 20 30 32 8 7

10 Антоновка обыкновенная 2 3 20 19 32 31 9 6

11 Десертное Исаева 7 8 21 23 26 28 - 10 7

12 Бессемянка мичуринская 17 8 23 19 31 29 7 6

Высокое содержание флоризина в столбиках, особенно в их основании, т.е. в участках прилегающим к завязям, может быть объяснением недора-стания пыльцевых трубок до завязи, так как флоризин является эндогенным ингибитором ростовых процессов, особенно, если он накапливается тканями в больших количествах (Сарапуу, 1971) .

Полученные экспериментальные данные позволяют считать количественное содержание флоризина в столбиках в качестве другого эндогенного фактора самоплодности сортов, но принадлежащего пестикам. По-20

скольку физиологически к самоплодности более склонен сорт, у которого меньшее содержание флоризина в основаниях столбиков, то исследованные сорта яблони можно расположить в ряд оценки склонности к самоплодности по пестикам:

Номер в ряду 1 г 3 4 5 6

Сорт яблони Уэлси Мелба Северный синап Пепин шафранный Зоренька Народ ное

7 8 9 10 11 12

Дессертное Исаева Панировка Коричное новое Антоновка обыкновенная Бессемянка мичуринская Боровинка

Наибольшую склонность к самоплодности по пестикам имеет Уэлси, наименьшую - Боровинка. С увеличением порядкового номера в ряду склонность сортов к самоплодности уменьшается.

В разделе 3.4. даны принципы оценки самоплодности сортов яблони путем учета соотношений факторов пыльцы и пестиков. Из табл.5 видно, что сорта яблони, имеющие пыльцу с относительно высоким содержанием водорастворимых веществ и столбики с относительно малым содержанием флоризина, характеризуются большей завязываем остью плодов.

Физиологическая роль флоризина в пестиках яблони может быть понята на основании, опытов, проведенных Л. П. Сарапуу (1971). Исследуя роль флавоноидов при вегетации яблони, он установил, что под действием ферментов протоплазмы тканей яблони основной реакцией превращения флоризина в аэробных условиях является реакция окисления. Но окисление флоризина может активировать флавонол кверцетин, если он присутствует в протоплазме в каталитических количествах. Это означает, что на одну молекулу флоризина должно быть не менее одной молекулы кверцетина. В результате ферментного окисления, активируемого флавонолом кверцетином, флоризин последовательно превращается в полимерные вещества, люминесцирующие в ультрафиолетовом излуче-

нии (Сарапуу,1971) аналогично пыльцевым трубкам (Поддубная - Арнольда, 1982). Эта упрощенная схема позволяет понять также значение повышенного содержания водорастворимых веществ в пьщьце яблони, в состав которых входят флавонолы.

5 пыльце практически всех растений преимущественно содержатся такие флавонолы как: кемпферол, кверцетин или его метиловый эфир изорамнетин. В пыльце семейства Яозасеае, к которому относится яблоня, основным компонентом является изорамнетин (УЛегта1т,1968). На основании этих сведений мы предполагаем, что водорастворимые вещества пыльцы яблони, благодаря содержащимся в них производным фла-вонола изорамнетина, играют роль активатора окисления флоризина пестиков. При этом флоризин пестиков, вероятнее всего, расходуется на синтез пыльцевых трубок при их росте. Мы определили, что после опыления содержание флоризина в пестиках яблони существенно уменьшается. Рост пыльцевых трубок, очевидно, будет успешным до тех пор, пока вместе с ними в ткани пестиков от пыльцевых зерен, богатых водорастворимыми веществами, будут поступать производные флавоно-лов, в количестве достаточном для активации окисления флоризина, находящегося на пути роста трубок. В случае недостаточного поступления флавонолов от пыльцевых зерен, мало их содержащих, рост пыльцевых трубок может остановиться не доходя до завязи, из-за избытка на пути трубок флоризина. Избыток флоризина в пестиках приводит к разбуханию концевых частей пыльцевых трубок, растущих по направлению к завязи, и прекращению их роста.

В результате можно прийти к выводу, что причинами самобесплодности у яблони, связанной с недорастанием пыльцевых трубок до завязи, может быть высокое содержание флоризина в тканях столбиков цветков и недостаточное содержание флавонолов в ее пыльце. По совместному влиянию этих факторов исследованные сорта яблони можно расположить

5. Содержание водорастворимых веществ в пыльце, флоризина в столбиках цветков и завязываемость плодов при самоопылении _разными по самоплодности сортами яблони_

Содержание водораство- Содержание флоризина, %- от сухой ткани Завя-зывае

№ п/п Сорт яблони римых веществ в пыльце (%). среднее, целые столбики основание столбиков мость плодов

1984 2001 1984 2001 1984 2001 %

самоплодные (лит.)

1 Народное 46 47 11 13 18 22 8-19

2 Мелба 61 50 9 10 16 15 4-9

3 Пепин шафранный 42 46 12 11 17 16 4-10

4 Зоренька 50 45 14 15 17 18 >3

5 Уэлси 40 38 11 12 14 15 >3

6 Северный синап 51 49 10 12 15 17 >5

самобесплодные

7 Папировка 46 48 16 19 28 30 1,0

8 Боровинка 39 42 18 18 32 29 1,0

9 Коричное новое 40 38 18 20 30 32 0,4

10 Антоновка обыкновенная 45 47 20 19 32 31 0-2,8

11 Десертное Исаева 32 33 21 23 26 28 0

12 Бессемянка мичуринская 33 31 19 23 31 29 0,1

в новый, основной ряд оценки самоплодности. Чем меньше сумма поряд-

ковых номеров сорта в рядах оценки самоплодности по пыльце и по пестикам, тем более самоплодным является сорт. Основной ряд оценки самоплодности исследованных сортов выглядит так:

Ряд по пыльце 1 2 3 5 4 10

Ряд по пестикам 2 3 5 4 6 1

Сумма номеров 3 5 8 9 10 И

Сорт яблони Мелба Северный синап Зоренька Пепин шафранный Народное Уэлси

7 6 8 11 9 12

8 10 9 7 12 11

15 16 17 18 21 23

Пани- Антоновка Коричное Десертное Боровин- Бессемянка ми-

ровка обыкновенная новое Исаева ка чуринская

В этом ряду наиболее самоплодной является Мелба, а наименее самоплодной - Бессемянка мичуринская. Предыдущий сорт более склонен к самоплодности, чем последующий.

Диагностику самоплодности у отдельных сортов или селекционных форм яблони следует проводить путем определения количественного содержания водорастворимых веществ в пыльце и содержания флоризина в пестиках, а затем сопоставлением полученных показателей с аналогичными показателями известных самоплодных сортов, взятых в качестве стандарта самоплодности. Если содержание водорастворимых веществ в пыльце исследуемого сорта равно или превышает стандарты, а содержание флоризина в пестиках равно или меньше, чем у стандартов, то такой сорт следует считать самоплодным.

Существуют сорта, склонные к самоплодности, но имеющие сравнительно невысокое содержание водорастворимых веществ в пыльце. Примером этому может служить сорт Уэлси. Вместе с тем, у него имеется и невысокое содержание флоризина в пестиках, но отношение содержания водорастворимых веществ к содержанию флоризина в пестиках будет примерно таким же, как и у других сортов, склонных к самоплодности. Поэтому более объективными показателями склонности сортов яблони к самоплодности следует считать отношения V = — и

R=——, где: V - отношение процентного содержания (п%) водораствори-С„%

мых веществ в пыльце данного сорта к среднему процентному содержанию флоризина в сухих столбиках того же сорта (С%); R-отношение процентного содержания (п%) водорастворимых веществ в пыльце данного сорта к процентному содержанию флоризина в основаниях сухих

столбиков того же сорта (С0%). Например, расчет средних значений этих показателей по данным двух лет (табл.6) для сорта Народное выглядит

£С 11+13 £С0 18 + 22

6. Показатели склонности сортов яблони к самоплодности

№ п/п Сорта яблони (самоплодные) Показатели № п/п Сорта яблони (самобесплодные) Показатели

V Я V Я

1 Мелба 5,8 3,6 7 Папировка 2,7 1,7

2 Северный синап 4,5 3,1 8 Антоновка обыкновенная 2,4 1,5

3 Пепин шафранный 3,8 2,7 9 Боровинка 2,3 1,3

4 Уэлси 3,4 2,7 10 Коричное новое 2,0 1,5

5 Народное 3,9 2,3 11 Дессертное Исаева 1,5 1,2

6 Зоренька 3,3 2,7 12 Бессемянка мичуринская 1,5 1,1

Рассчитанные таким образом отношения V склонных к самоплодности сортов находятся в пределах 3,3 - 5,8, что более чем в два раза превосходит аналогичный показатель для самобесплодных сортов (1,5 - 1,7) (табл.6).

Показатель Я для склонных к самоплодности сортов находится в пределах 2,3-3,6, тогда как у самобесплодных сортов 1,1 - 1,6. Найденные пределы V = 3,3 - 5,8 и II = 2,3 - 3,6 в качестве стандартных показателей склонности сортов яблони к самоплодности могут быть использованы при диагностике новых сортов яблони на самоплодность. Для этого нужно у диагностируемых сортов экспериментально определить значение V и И. Если показатель V будет выше 3,3, а И. выше 2,3, то такой сорт следует считать склонным к самоплодности.

Пример (2002 г). Проводим диагностику на самоплодность сортов Коричное полосатое, С партан и Антоновка новая. По разработанным

методикам (Пат. 2115291 1Ш, 1 9 9 8; Палфигов, 2001) определяем содержание водорастворим ых веществ в пыльце этих сортов и содержание флоризина в сухих столбиках и их основаниях. Для экономии времени содержание флоризина в основаниях столбиков определяем путем анализа его нижнего участка, высотой около 0,5 мм, а построение графика распределения флоризина по длине всего столбика, как на рис. 6 не проводим.

7. Диагностика сортов яблони на склонность к самоплодности

№ п/п Сорт яблони п, % с, % Со, % V Я Склонность к самоплодности

1 Спартан 46 12 15 3,8 3,0 склонен

2 Коричное полосатое 41 20 28 2,0 1,5 не склонен

3 Антоновка новая 43 22 30 2,0 1,4 не склонен

Из результатов определения (табл.7) видно, что сорт Спартан склонен к самоплодности, так как у него V = 3,8, т.е. превышает 3,3, а Я =3,0, т.е. больше, чем 2,3. Сорта Коричное полосатое и Антоновка новая не склонны к самоплодности, так как их V и Я не входят в пределы стандартных показателей. Оценка самоплодности этих сортов по эндогенным факторам пыльцы и пестиков совпадает с данными полевых опытов других авторов (Боев, 1974; Кондрашова, 1989).

В разделе 3.5. приводятся результаты спектрофотометрического изучения пестиков вишни Ширпотреб черная. Из них следует, что по длине' пестиков вишни состав растворимых веществ меняется не только количественно, но и качественно. Это осложняет их характеритстику.

Глава 4. Определение содержания, выделение и биологическое применение флоризина. В разделе 4.1. изложен разработанный автором способ количественного определения флоризина в тканях растений (Пат. №2115291 Ии, 1998). Этот способ необходим для оценки подвоев на слаборослость, а сортов яблони на самоплодность. Кроме этого количе-

ственное определение флавоноидного пнокозида флоризина имеет важное значение при изучении ростовых процессов у яблони (Сарапуу, 1971) при исследованиях уровня созревания плодов (Рункова, 1972), устойчиво-

Рис 7. Установка для фиксации растительных тканей в вакууме:

1 — эксикатор; 2 - стеклянные краны; 3 — соединительные шланги; 4-11-образный манометр; 5 - промежуточная ёмкость; б — вакуумный насос; 7 - электродвигатель.

сти яблони к воздействию низких температур (Гоголева, 1972; Коломиец, Теплицкая, 1974), формирования плодов и стратификации семян (Лобанова, Острейко, 1972), аллелопатии и почвоутомления в садах (Райе, 1978).

Результаты анализа будут более воспроизводимыми, если расчет содержания флоризина проводить на единицу абсолютно сухой массы тканей. Поэтому отобранный для анализа материал: листья, почки, кора, корни, бутоны цветов, пестики и т. д. - для фиксации и высушивания помещают в вакуумный эксикатор, содержащий осушители - СаС12, Р2О5, КОН или селикагель (рис.7), создают в нём остаточное давление менее 1 мм рт.ст. и при комнатной температуре (18-20°С) выдерживают их до постоянного веса (3-5дней). В вакууме уменьшается потеря флоризина за счет исключения окисления кислородом и увеличивается скорость высушивания образцов. Растительные образцы, в палевых условиях до внесения в эксикатор, следует хранить не более 5 часов в полиэтиленовом

пакете или в закрытых пробирках, помещенных в затемненные условия, не допуская их завядания.

В разделе 4.2. показан способ препаративного получения природного флоризина (Пат. № 1309539 RU, 1993). Флоризин относится к типу таких соединений, которые могут применяться в качестве антимикробных и ангиопухолевых средств. Они подавляют развитие стафилококка (Jeney, Uri,1954) и оказывают дегенеративное влияние на опухоли разнообразной этиологии (Kotobuki,1963; Верменичев, Кабиев, 1970; Gard et.al., 1976). Флоризин применяется в постановке модельных опытов над животными и человеком при разработке методов лечения от сахарного диабета (Brazy, Dennis, 1978). В плодоводстве выявлено, что флоризин способствует улучшению корнеобразования у зеленых черенков клоновых подвоев (Поликарпова, 1985) и микропобегов плодовых и ягодных культур (Упады-шев, Дроздовский, 2003). Флавоноиды, типа флоризина, способны образовывать с ионами некоторых переходных металлов окрашенные комплексные соединения, благодаря чему они употребляются в количественном определении урана, циркония, олова, титана и других металлов (Jungickel, Klenger, 1963; Старн, 1966). Однако применение флоризина ограничено из-за недостаточной изученности его свойств, малой доступности для исследований и высокой стоимости. По каталогу фирмы SIGMA 2002 - 2003 г. 10 граммов зарубежного флоризина стоит 417 Евро, что соответствует по курсу 2003 года 13344 рублям. Отечественная промышленность не производит флоризин, но его можно выделять из тканей яблони.

Дешввым и практически неограниченным источником сырья для препаративного выделения флоризина является кора побегов яблони, отделяющихся при обрезке плодоносящих садов. Содержание флоризина в сухой коре побегов и корней яблони может составлять 8 -20 % от сухой массы ткани. Расчетом показано, что из побегов от обрезки одного гектара сада можно получить около 3,6 кг флоризина, стоимость которого 28

по европейским ценам около 4,8 млн. рублей. Рентабельность получения природного флоризина может составить более 300%.

Более полное извлечение флоризина из коры яблони достигается при экстракции 80 % - ным этанолом (табл. 8). Но более чистый препарат флоризина получается при экстракции 96 % - ным этанолом. Так как его температура плавления и угол удельного вращения плоскости поляризации светового луча [а]™ соответствует флоризину производства итальянской фирмы Carlo ERBA - [а]"=51 - 53 (W=108 - 109 °С). Ультрафиолетовые спектры поглощения спиртовых растворов выделенного из яблони соединения и дигидрата флоризина итальянской фирмы Carlo ERBA также идентичны.

8. Выход флоризина из сухой коры яблони при экстракции водным этанолом с различной объемной концентрацией

Сорт яблони Жигулевское Уэлси

Концентрация этанола, % ( об.) 96 80 70 60 50 40 85 75 65 45

Выход флоризина, %( масс.) 2,8 4,4 3,4 1,8 2,0 0,0 3,6 4,0 3,0 2,6

1° плавления препарата, °С 108109 107108 104105 103105 103104 - 107108 107108 102103

[а]" препарата 5053 4953 - - - -- 4953 4953 - -

В разделе 4.3. описано влияние флоризина на укоренение зелёных черенков подвоев и сортов яблони. Корнесобственные деревья сортов имеют важные преимущества над привитыми. В случае вымерзания, повреждения грызунами или огнем дерево можно восстановить за счет корневой поросли. Кроме этого корневая система корнесобственных деревьев располагается более поверхностно и это позволяет выращивать яблоню на участках с более высоким залеганием грунтовых вод, чем допускается для привитых деревьев. Корнесобственные деревья полностью сохраняют свойства и признаки материнского дерева от которого взяты черенки, тогда как у привитых возможно варьирование свойств

под влиянием подвоев. Получают непривитые плодовые деревья из различных вегетативных частей материнского дерева: корневой поросли, отводков, корневых черенков, стеблевых черенков и меристем. У яблони трудно укореняется любая вегетативная часть. Поэтому для стимулирования корнеобразования их подвергают обработке растворами с оптимальными концентрациями ауксинов (Поликарпова, 1985). Более высокое качество корней отмечается после обработки черенков смесью индолкп-масляной кислоты (ИМК)и флоризина.

Полученный из побегов яблони флоризин был испытан в качестве активатора образования корней у зеленых черенков полукарликового клонового подвоя 54-118. При этом особенности корнеобразования сопоставлялись с уровнем поглощения черенками флоризина и стимуляторов корнеобразования индолилмасляной (ИМК) и индолилуксусной (ИУК) кислот. Уровень поглощения стимуляторов корнеобразования черенками определяли с помощью спектрофотометра СФ-26.

Измерение оптической плотности растворов флоризина, стимуляторов и их смесей до и после выдерживания в них зелёных черенков подвоя 54-118 показало, что абсолютное и относительное поглощение флоризина повышается при увеличении его концентрации в растворе. Флоризин является родственным веществом яблони и поэтому хорошо поглощается зелёными черенками её подвоев. Изотерма поглощения флоризина зелёными черенками подвоя яблони имеет вид, характерный для процессов хемосорбции. Например, как при хемосорбции фгороле-финов активированным углём (Кузин, Палфигов, Лоскутов, 1975). ИУК и ИМК лучше поглощались черенками, если они находились в смеси с флоризином.

Флоризин стимулировал корнеобразование незначительно (около 5%). Обработка черенков смесями флоризин + ИУК привела к укоренению 90-95 % черенков, против 50 %, обработанных только ИУК. Наиболее высокий уровень укоренения 95 - 100 % и с лучшим качеством

корневой системы был достигнут после обработки черенков смесями флоризин + ИМК. От обработки черенков раствором только ИМК укоренилось около 80 % черенков. Совместное влияние флоризина и ауксинов на корнеобразование положительно сказалось при укоренении зеленых черенков сортов яблони.

В связи с ограниченной возможностью проводить опыты по укоренению в теплице с туманообразованием укоренение зеленых черенков сортов яблони было проведено в специально изготовленных переносных микротепличках-корнеобразователях (рис. 8). В них высокая влажность почвенного слоя (субстрата) и воздуха поддерживалась за счет испарения воды, постоянно находящейся на поддоне под почвенным слоем. Субстрат почвенного слоя (5-6 см) состоял из крупного песка (3 -5 мм). На 10 литров песка добавляли 0,5 литра торфа. Торф использовали из сфагнового мха. Субстрат постоянно подпитывался водой из поддона по комкам мха сфагнума. Мох не позволял распространяться в воде гнилостным бактериям. Высокая влажность воздуха в микротепличках обеспечивала необходимый тургор у листьев черенков. Для уменьшения вероятности перегрева черенков и почвенного слоя, внутри полиэтиленового навеса было предусмотрено экранирование их белой тканью, а также клапана для периодического проветривания. Черенки в опытах были высажены по схеме: (5 «5) см. В одной микротепличке размещалось около 50 черенков. Закладку опыта проводили в конце мая 1986 года, в соответствии с правилами зеленого черенкования (Поликарпова, 1981). Укоренению подвергали черенки сортов Жигулевское, Мелба, Пепин шафранный. Из нижней части побега черенки были деревянистыми, а из верхней травянистые. Деревянистые и травянистые черенки обрабатывались одинаковыми стимулирующими корнеобразование растворами, но высаживались раздельно. Обработку всех черенков проводили водным раствором смеси (флоризин + ИМК) с концентрацией 0,3 + 0,05 г/л, аналогично тому

как это делалось с черенками подвоя 54 - 118. Заполненные черенками кор-необразователи ставили под солнечное освещение. У деревянистых черен-

Рис.8. Установка для укоренения зеленых черенков (корнеобразователь): 1 - деревянный ящик; 2 - полиэтиленовая пленка; 3 - вода; 4- мох «сфагнум»; 5 - сетка; б - субстрат (крупный речной песок); 7-проволочный каркас покрытый полиэтиленовой пленкой; 8 — проволочный каркас покрытый белой тканью.

ков на 21- й день после высадки наблюдалось корнеобразование. Вместе с этим происходила и гибель части черенков от гниения. Погибли все травянистые, а также все контрольные черенки, которые перед высадкой выдерживались 24 часа базальной частью в дистиллированной воде. Из деревянистых черенков, обработанных раствором ИМК + флоризин, 25% регенерировали корневую систему удовлетворительного качества.

В результате было получено 39 корнесобственных растений сортов Жигулевское, Мелба, Пепин шафранный. Часть из них произрастает и плодоносит по настоящее время. Результаты этого опыта показали воэ-

можность укоренения зеленых черенков сортов яблони в атмосфере насыщаемой влагой естественным испарением воды.

Глава 5. Оценка силы роста подвоев яблони. В разделе 5.1. отмечено вредоносное для роста растений влияние рентгеновского облучения и тяжелых металлов.

В разделе 5.2. приводится обоснование того, что эндогенным фактором оценки силы роста подвоев яблони является количественное содержание флоризина в коре зоны перехода корней в стебель. Изучением содержания флоризина в различных органах и частях растений яблони, привитых на различные по силе роста подвои, а также в корневой системе растений первого поля питомника, полученных отводками от карликовых кленовых подвоев таких как: парадизка Будаговского (ПБ); М-26; 62-396;70-20-21;64-154;76-8-1; полукарликовых подвоев: 54-118; 64- 174; М-3; среднерослых: 57-490; 70 - 20 - 20; в корж-вой системе высокорослого ¡слонового подвоя яблони (ВКЯ) и сеянцев Антоновки, Северного синапа, Уэлси, Мартовское показано, что подвои яблони, отличающиеся большей слаборослостью, имеют повышенное содержание флоризина в корневой системе. Флоризин по корневой системе распределяется неравномерно. У придаточных корней первого порядка ветвления содержание флоризина в 2,5 - 3,0 раза выше, чем у корней второго порядка. В коре корней флоризина в 7 - 8 раз больше, чем в древесине. В коре по длине корня наблюдается градиент распределения флоризина. Так у основания корней, в коре места примыкания их к главному корню, содержание флоризина выше, чем в периферийной части корня. Корневые волоски флоризина не содержат.

Установлено, что у растений любых форм подвоев яблони наибольшее удельное содержание флоризина имеется в коре перехода корневой системы в стебель. Морфологически эта зона имеет особенности, которые являются промежуточными по сравнению с чертами присущими

стеблю и корню. Это наибожера^Й^йЩЪ®^^11^- Ее легко опреде-

I БИБЛИОТЕКА ! ' | С. Петербург ! 33

> 1 ОЭ ?00 «*т (

---Л

лить анатомически. Из табл.9 видно, как изменяется содержание флори-зина в коре участков, соседних с местом перехода корней в стебель. Место перехода корней в стебель - технологически рациональный и физиологически эффективный участок растений яблони для их сопоставления по удельному содержанию флоризина при диагностике и селекции на силу роста.

Показано, что на уровень содержания флоризина в корневой системе яблони помимо генетического фактора влияют условия получения корнесобственных растений и сезон отбора проб для анализа.

9. Содержание флоризина в месте перехода корень - стебель (октябрь), данные за 1994, 1995 гг.

Содержание флоризина, % от сухой массы

Форма подвоя в коре, 2 см вверх от перехода корень -стебель в коре, перехода корень - стебель в коре 2 см ниже от перехода корень - стебель

54-118 12 20 18

64-396 14 22 23

П Б 13 23 22

Сеянцы Антоновки обыкновенной 8 12 И

В разделе 5.3. дано описание способа оценки силы роста подвоев яблони (Пат. № 2192118 Яи - 2002), разработанного на основании исследования особенностей распределения флоризина по корневой системе. Оценку силы роста подвоев по процентному содержанию флоризина в сухой коре зоны перехода корней в стебель следует проводить в периоды вхождения растений в вынужденный покой и нахождения в нем, когда фенольные соединения в наибольшей мере скапливаются в корневой системе. О силе роста судят по результатам сравнения содержания флоризина у испытуемого подвоя яблони и стандартных (табл. 10). Испытуемый подвой относят по силе роста к той группе, от стандарта которой он в меньшей мере отличается по величине содержания флоризина. Испытуемые и стандартные растения следует выращивать в одинаковых

почвенно-климатических условиях. В качестве стандарта используют растения подвоев с известной силой роста.

Из табл. 10 видно, что содержание флоризина в коре места перехода корней в стебель у подвоев 62-396; 64-154; 76-8-1 в большейсте-

10. Сила роста подвоев яблони и содержание флоризина в сухой коре зоны перехода корней в стебель, данные за 1994, 1995 гг

Стандартный подвой Сила роста стандартного подвоя Содержание флоризина в стандарте в %-вес Испытуемый подвой Содержание флоризина в испыт. подвое в %-вес Сила роста испытуемого подвоя Отн. ошибка в %

П. Б. М-26 карликовый карликовый 23-25 23-25 62-396 64-154 76-8-1 23-26 23-24 25,0 карликовый карликовый карликовый 1-2

54-118 полукарликовый 19-23 60-174 М-3 20-23 полукарликовый 1-2

57-490 среднерос-лый 17-19 70-20-20 17-18 среднетюс-лый 1-2

сеянцы Антоновки обык-но-венной сильнорослый 10-14 сеянцы Северный синап Уэлси Мартовское ВКЯ 9-10 10-12 10-11 11-12 сильнорослый сильнорослый сильнорослый сильнорослый 1-2 1-2

пени приближается к таковому у карликовых подвоев ПБ и М.26. Следовательно, подвои 62 -396; 64- 154; 76-8-1-тоже карликовые. Согласно проведенному сравнению подвои 60 - 174, М - 3 - полукарликовые; 70 - 20 - 20 - среднерослый; сеянцы Северного синапа, Уэлси, Мартовского и ВКЯ - сильнорослые.

Эффективность оценки силы роста подвоев по уровню содержания флоризина в зоне корень - стебель подтверждается сопоставлением с показателями оценки силы роста других известных способов, например, способа, связанного с учетом длины корневых волосков (Муромцев, 1969), и способа, основанного на определении соотношения ^оц Л древесина (Beakbane, Thomson, 1974) (табл. 11). Упомянутыми способамиг были проведены измерения показателей силы роста у двухлетних растений от

12 форм трех групп подвоев: карликов, полукарликов и сильнорослых. Растения выращивались в одинаковых почвенно - климатических условиях. Для каждой формы подвоя проводилась серия измерений показателей от 4 - х растений. У каждой серии измерений, в соответствии с правилами статистической обработки результатов наблюдений, определялось среднее значение показателей - признаков силы роста.

Между содержанием флоризина в сухой норе зоны корневой шейки и длиной корневых волосков наблюдается обратная корреляционная связь (г = -0,69), то есть увеличению длины корневых волосков соответствует уменьшение содержания флоризина. При величине выборки п = 12 эта связь существенна при 5%-ном уровне значимости, так как рассчитанный коэффициент существенности корреляции превышает стандартное значение критерия I (критерия Стыодента); т.е. Ц= 3,04 > ^5 = 2,2.

11. Сопоставление различных показателей силы роста подвоев яблони

Подвои Длина корневых волосков, мкм Отношение кора/древесина в срезе корня Содержание флоризина в сухой юре корня, %

карлики

62-396 ПБ 57-491 70 - 20 - 21 73 ± 5 86 ± 5 90 ± 5 82 ± 5 1,86 ± 0,05 1,66 ± 0,05 1,70 ± 0,05 1,34 ± 0,05 23 ± 1 23 ± 1 19 ± 1 21 ± 1

полукарлики

54-118 57-490 71-3-195 60-174 97 ± 5 104 ± 5 116 ± 5 99 ± 5 1,04 ± 0,05 1,09 ± 0,05 1,21 ± 0,05 1,51 ± 0,05 18 ± 1 18 ± 1 17 ± 1 17 ± 1

сально рослые

70-20-20 А2 сеянцы Антоновки обыкн. сеянцы Чуланов-ки 116 ± 5 124 ± 5 245 ± 5 195 ± 5 0,96 ± 0,05 0,70 ± 0,05 0,56 ± 0,05 0,60 ± 0,05 15 ± 1 12 ± 1 14 ± 1 13 ± 1

Корреляционная взаимозависимость между содержанием флоризина в коре зоны корневой шейки и отношением в корнях кора/древесина является прямой и более тесной, т. к. рассчитанный коэффициент корреляции равен г = 0,81. Коэффициент существенности корреляции при вели-

чине выборки п = 12 превышает стандартное значение критерия t, соответствующее 1%-ному уровню значимости, т.е. Ц, = 4,25 > toi = 3,2. В основе механизма корреляции между биохимическими и разными анатомическими признаками силы роста, по нашему мнению лежит ингиби-рующее действие флоризина. При увеличении его концентрации в юре корней ингибирующее действие на рост корневых волосков и образование древесины усиливается. Из этих сопоставлений следует, что эндогенное содержание флоризина в коре корневой системы может быть достаточно доказательным признаком для классификации подвоев яблони при селекции на сипу роста.

Проведено исследование содержания флоризина в коре зоны корневой шейки 37-и 2-летних гибридных сеянцев подвоев яблони, имеющих различную высоту. Вычисленный по результатам измерений коэффициент корреляции между высотой растений и содержанием флоризина в коре перехода корней в стебель превышает величину 0,7, но с обратным знаком (г = - 0,78). Это означает; что между рассмотренными признаками существует тесная обратная корреляционная связь. По результатам определения из 37-и сеянцев выделены три растения наиболее перспективных в отношении сдержанного роста.

Глава 6. Экономическая эффективность содержания, определения н выделения флоризина. В разделе 6.1. отмечена повышенная производственная эффективность садов на подвоях с высоким содержанием флоризина.

В разделе 6.2. путем расчета затрат на реагенты, стеклопосуду, оборудование, электроэнергию, оплату труда показано, что стоимость анализа растительных тканей на содержание флоризина методом автора по прямым затратам на 55% дешевле, а по скорости выполнения в 30 раз быстрее ранее известных.

В разделе 6.3. расчетом себестоимости из затрат на реактивы, стеклопосуду, оборудование, электроэнергию и оплату труда для выделе-

ния 500 г природного флоризина из побегов яблони и сопоставлением ее со стоимостью реализации флоризина по ценам каталога-справочника 2002 - 2003 SIGMA «Реактивы дня биохимии и исследования в области естественных наук» стр. 1617 определено, что уровень рентабельности получения природного флоризина может составить более 300%.

Выводы

1. Жизнедеятельность генеративных структур яблони, формирование признака самоплодности ее сортов и силы роста ее подвоев связаны с уровнем содержания водорастворимых веществ в пыльце, флоризина в пестиках и корневой системе.

2. Оценка склонности сортов яблони к самоплодности физиологически основана на определении массовых долей водорастворимых веществ в пыльце и флоризина в пестиках. У склонных к самоплодности сортов яблони 46 - 55 % массы пыльцевых зерен приходится на водорастворимые вещества. Пыльца самобесплодных сортов таких веществ содержит 37 - 40%. Столбики сортов яблони, склонных к самоплодности, содержат 9 - 14 % флоризина от сухой массы, самобесплодных 16 - 23 %. В основаниях сухих столбиков цветков самоплодных сортов яблони содержание флоризина составляет 14-20%, самобесплодных 26-32%.

3. Обобщающими показателями склонности сортов яблони к самоплодности являются отношения: 1.) массовой доли водорастворимых веществ

пыльцы к массовой доле флоризина в сухих столбиках-V = 2.) массовой доли водорастворимых веществ пыльцы к массовой доле флоризина в основаниях сухих столбиков - R=—. У сортов склонных к самого

шюдности, эти отношения находятся в пределах: V=3,3 - 5,8; R=2,3 - 3,6; у самобесплодных сортов: V=l,5 - 1,7; R=l,l - 1,6.

4. Для оценки склонности сортов яблони к самоплодности разработан способ определения содержания водорастворимых веществ в пыльце рас-

тений, основанный на спектрофотометрическом анализе растворов и применении формулы £составленной для расчета массовой

доли растворимых веществ пыльцы.

5. Водорастворимые вещества пыльцы яблони, поглощающие ультрафиолетовое излучение в пределах 240 - 360 нм с Х^« = 270 нм, определены как смесь производных никотиновой кислоты и флавонола изорамнетина.

Производные никотиновой кислоты являются обязательной компонентой живых клеток. Они играют роль ко ферментов реакций, обеспечивающих клетки энергией.

Производные флавонола изорамнетина являются специфическими компонентами состава пыльцы. Им присуща роль субстрата для начального прорастания пыльцевых зерен, а также роль активаторов окисления флавоноидов, содержащихся в пестиках, чем обеспечивается дальнейшее прорастание пыльцевых трубок в пестиках до завязи. У яблони производные флавонола изорамнетина, содержащиеся в пыльце, активируют окисление флоризина, содержащегося в пестиках. Активирование окисления флоризина происходит при высоком содержании флавонола, т.е. когда в месте роста пыльцевых трубок на одну молекулу флоризина имеется не менее одной молекулы флавонола. В этом случае под действием ферментов пыльцы и пестиков происходит образование полимерных продуктов для роста пыльцевых трубок. При избытке молекул флоризина, под его действием, происходит ингибирование деятельности ферментов, полимерных продуктов не образуется и рост пыльцевых трубок прекращается.

6. Для оценки силы роста подвоев и склонности сортов яблони к само-плодности, разработан способ (Пат. 2115291 1Ш, 1998) ускоренного количественного определения флоризина, который выполняется в 30 раз быстрее ранее известных.

7. Впервые установлено, что содержание флоризина, основного феноль-ноп> вещества яблони, по длине пестиков яблони увеличивается от рыльца к основанию в соответствии с закономерностью:

8. Экзогенный флоризин на искусственной питательной среде при кон-

нях яблони, угнетает прорастание пыльцы и разрушает ее. Это свидетельствует о существовании особых физиологических свойств у свободного флоризина по сравнению со связанным в живых растительных тканях.

9. Флоризин из водных растворов активно хемосорбируется базальной частью зеленых черенков. При совместном содержании в растворах флоризин способствует поглощению базальной частью зеленых черенков индолилуксусной и индолилмасляной кислот. Применяющийся в смеси с индолилуксусной и индолилмасляной кислотами флоризин улучшает корнеобразование у зеленых черенков полукарликового подвоя 54-118 и сортов яблони Жигулевское, Мелба, Пепин шафранный. При использовании стимулирующего влияния флоризина получены корнесобственные растения сортов яблони: Жигулевское, Мелба, Пепин шафранный. Укоренение их зеленых черенков проведено на разработанной для этой цели установке, создающей высокую влажность атмосферы естественным испарением воды.

10. Оценка силы роста подвоев яблони заключается в измерении содержания флоризина в коре зоны перехода корней в стебель диагностируемых растений и сопоставлении их по этому показателю с растениями того же возраста стандартных подвоев. Анализируемый подвой относят по силе роста к той группе стандартов, от которой он в меньшей мере отличается по величине содержания флоризина (Пат. № 2192118 БШ, 2002).

А

центрациях в 103 - 105 раз меньших, чем удельное содержание его в тка-

Кора яблони имеет наибольшее удельное содержание флоризина в зоне перехода корней в стебель (корневая шейка). Карликовые формы подвоев в ювенильном возрасте в этой зоне имеют 23 -25 % флоризина, полукарликовые - 19 - 23 %; среднерослые 17 - 19 %; и сильнорослые подвои содержат 10-14 % флоризина от массы сухой коры.

11. Выявленные эндогенные факторы генеративных структур и корневой системы яблони позволяют определить перспективы новых исследований по диагностике самоплодности и силы роста других плодовых культур, а также перекрестной совместимости между их сортами и видами.

12. Разработан способ препаративного выделения флоризина из коры яблони (Пат. № 1309539 1Ш, 1993). Расчетный уровень рентабельности получения флоризина из коры побегов яблони составляет более 300%.

Рекомендации для селекции и производства

Рекомендуется проводить предварительную оценку самоплодности сортов яблони определением массовых долей водорастворимых веществ в пыльце (п), флоризина в столбиках (С„) и их основаниях (С0). Склонными к самоплодности следует считать сорта, имеющие отношения

V - — и Я = — в пределах У=3,3 - 5,8; 11=2,3 - 3,6. Такой анализ по-

С С*

зволит биохимически обосновать возможность проявления склонности данного сорта в данных условиях к самоплодности.

При закладке промышленных садов, для обеспечения стабильно высокой завязываемости плодов, следует использовать сорта с малым содержанием флоризина в столбиках (17 % от сухой массы и менее) и высоким содержанием водорастворимых веществ в пыльце (46 % и более).

Селекцию подвоев и сортов яблони на силу роста рекомендуется проводить путем определения количественного содержания флоризина в корж зоны перехода корней в стебель. Этот показатель сопоставляют с

аналогичным показателем стандартных растений с известной силой роста. Анализируемые подвои и сорта по силе роста относят к той труппе стандартных растений, показатели которых им наиболее близки.

Однолетние побеги, отделенные от деревьев яблони при их обрезке, могут быть использованы для получения дорогостоящего природного фенольного ппокозида флоризина.

Список опубликованных работ

1. Палфигов В.Ф., Лоскутов АИ., Кузин И.А., КотгВ.Н. О возможности применения фторсодержащих углеродных адсорбентов для хроматографии. //Коллоидный журнал, 1974 - том XXXVI, № 4, с.802 -803 (0,15).

2. Жуков О.С., Палфигов В.Ф. Перспективные использования микроэлементов в разработке вопросов генетики и селекции плодовых растений. Спектральное определение микроэлементов в почве и кормах и биологических объектах. //Сб. (Тезисы докладов) 1-ой Тамбовской областной конференции 30-31. X. Тамбов 1975- с. 21-22 (0,15).

3. Кузин И.А., Палфитов В.Ф., Лоскутов А.И. Исследования повышения гидрофобности углеродных адсорбентов путем химической модификации их фторолефинами. //Сб. Углеродные адсорбенты и их применение в промышленности № 4. Пермь 1975- с. 13-22 (0,56).

4. Лоскутов А.И., Битюгов А.Ю., Палфигов В.Ф. Поглощение паров воды углеродными адсорбентами модифицированными тетрафторэтиле-ном. //Журнал прикладной химии. 1978- № 11. 2605 - 2608 (0,25).

5. Жуков О.С., Палфигов В.Ф., Осипова Л.В. Содержание пишентов в листьях радиомугантов алычи и вишни. //Бюллетень науч. Инф. ЦГЛ им. И. В. Мичурина. 1976 - вып. 27. С. 10 -14 (0,25).

6. Курсаков Г.А, Палфигов В.Ф., Курсакова Л.Е., Абрамова И.В. Содержание пигментов в листьях спонтанных почковых мутаций вишне-черешневых гибридов. //Бюл. научн. инф. ЦГЛ им. И. В. Мичурина 1976 -вып. 27. С. 15-18 (0,20).

7. Палфигов В.Ф. Спектрофотометрический анализ экстрактов пыльцы и пестиков яблони. //Тез. докл. обл. науч. конференции Мичуринск 1983 - с. 52 (0,06).

8. Палфигов В.Ф. О содержании флоризина в пестиках цветков яблони. //Тез. докл. Тамб. обл. науч. конференции. Мичуринск, 1985 -с. 16 (0,06).

9. Палфигов В.Ф. Способ выделения флоризина из коры побегов яблони. Авт. свид-во № 1309539 от 18. 04. 85. (0,25).

10. Палфигов В.Ф. О влиянии флоризина и стимуляторов роста на укоренение зеленых черенков яблони. //Достижения с.-х. науки развитию агропромышленного комплекса. Тез. докл. к обл. науч. конференции 24. УП. Мичуринск 1988-с. 35-37 (0,15).

11. Палфигов В.Ф., Баранова АИ. Влияние флоризина на прорастание пыльцы в искусственных условиях. //Достижения с.-х. науки развитию агропромышленного комплекса. Тез. докл. к обл. науч. конференции 24. VII. Мичуринск 1988-с. 33-35 (0,15).

12. Палфигов В.Ф. Патент РФ № 1309539 на изобретение способ получения флоризина из коры побегов яблони 1993 (0,25).

13. Палфигов В.Ф., Бородина О.М., Баранова А И. О накоплении хрома в томатах. //Повышение эффективности сельскохозяйственного производства: опыты и проблемы. Тез. докл. обл. н. п. к. ноябрь Мичуринск, 1993 -с. 60 - 62 (0,12).

14. Палфигов В.Ф., Бородина О.М, Баранова АИ. О концентрации хро-. ма в плодах томатов. //Вопросы региональной экологии. 1. - обл. н. т. к. Тамбов, 1993-с. 28 (0,06).

15. Потапов В.А., Палфигов В.Ф., Тарасов А.М. Флоризин и сила роста подвоев яблони. //Науч. обеспеч. агропром-ого комплекса в условиях перехода к рыночным отношениям Тез. докл. науч. конф. проф.-препод, состава, научныхсотруд. иаспиранотов 12-15 апреля Мичуринск, 1994-с. 91(0,6).

16. Палфигов В.Ф., Баранова А.И., Минаева Л.М., ФирсоваТ. М., Сма-гина В.Ф. Инкорпорация хрома, никеля и свинца растениями томатов.

//Научная обеспечение агромпром. комплекса в условиях перехода к рыночным отношениям. Тез. докл. н. к. проф.- преп. состава науч. сотр. и аспирантов. Мичуринск, 1994-с. 115-116 (0,12).

17. Палфитов В.Ф., Баранова А.И., Минаева Л.М., Фирсова Т. М., Сма-гина В.Н. Инкорпорация хрома, никеля и свинца растениями огурца. //Научная обеспечение агромпром. комплекса в условиях перехода к рыночным отношениям. Тез. докл. н. к. проф.- преп. состава науч. сотр. и аспирантов. Мичуринск, 1994-с. 118-119 (0,12).

18. Тарасов А.М., Палфитов В.Ф., Потапов В.А. Содержание флоризина в корнях подвоев яблони разной силы роста. //Повышения эфек-ти аг-ропром. производства в условиях современных форм хозяйствования. Тез. докл. международной науч. - практик, конф. молодых ученных и специалистов. Часть II Воронеж, 1995-с. 31-32 (0,12).

19. Палфитов В.Ф., Баранова А.И., Минаева Л.М., Фирсова Т.М., Оси-пова Т.А., Смагина В.Н. Усвоение хрома, никеля, свинца из почв томатами. Вопросы региональной экологии. //Тез. докл. обл. н.т.к. Мичуринск, 1995-35-36 (0,12)

20. Палфитов В.Ф., Тарасов А.М. О флоризине. Сельскохозяйств. производство. и высшая школа на переломном этапе реформирования. //Материалы обл. науч. практ. конф. 21-22. марта Сб. 2 Плодоводство часть I Мичуринск 1996-с. 48-49 (0,12).

21. Тарасов A.M. Палфитов В.Ф. Распределение флоризина в корнях клоновых подвоев яблони. //Сельскохозяйств. производство и высшая школа на переломном этапе реформирования. Материалы обл. науч. практ. конф. 21 - 22. марта Сб. 2 Плодоводство часть I Мичуринск, 1996-с. 50-51 (0,12).

22. Палфитов В.Ф., Бадина JI.E. Влияние хрома (1П) на рост зеленого пера из лука - репки. //Сельскохозяйств. производство и высшая школа на переломном этапе реформирования. Материалы обл. науч. практ. конф. 21-22. марта Сб. 3 Овощеводство Мичуринск, 1996-С.58-59 (0,12)

23. Палфитов В.Ф., Тарасов А.М. Методика количественного определения флоризина. //Пути повышения эффективности произв., хран. и пере-раб. растеневод. продукции. Сб. науч. трупов к 85-летию гос. агроуни-верситета (ВГАУ). Воронеж, 1997-с. 117-118 (0,12).

24. Тарасов А.М. Палфитов В.Ф. Диагностика подвоев яблони на силу роста. //Слаборос. клон, подвои в садоводстве. Сб. научных трудов Мичуринск, 1997- с. 58-59 (0,12).

25. Палфитов В.Ф., Тарасов А.М. Ускоренный метод определения флоризина. //Слаборос. клон, подвои в садоводстве. Сб. научных трудов Мичуринск 1997-с. 59-60 (0,12).

26. Палфитов В.Ф. Препаративное выделение флоризина из коры побегов яблони. Слаборос. клон, подвои в садоводстве. Сб. научных трудов Мичуринск 1997- с. 60-61 (0,13).

27. Палфитов В.Ф., Тарасов А.М. Количественное определение флоризина в тканях растений //Progresul tehnicostiintifíc in pomicultura materi-alele simposivmulni tintific intemational Dedicot membrulni - correspoftdenf al academici de stunte al republicii Moldova Gherasim rudi - 90 de la mastere 1-5 montie 1997. Chisinan, 1997-c. 41 (0,06).

28. Палфитов В.Ф., Потапов B.A, Тарасов А.М. Способ количественного определения флоризина. Патент РФ № 2115291 1998 (0,70).

29. Палфитов В.Ф., Потапов В.А, Тарасов А.М. Способ количественного определения флоризина. //Бюл. Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки, 1998-№20 (0,11)

30. Палфитов В.Ф., Тарасов А.М. Содержание флоризина и отбор слаборослых растений яблони. //Высшая школа и проблемы науч. обеспеч. агропром. комплекса. Материалы конференции МГСХА Часть I Мичуринск 1998 с. 41-42 (0,13)

31. Палфитов В.Ф. Слаборослость подвоев яблони и содержание флоризина в зоне перехода корней в стебель. //Слаборослое садоводство.

Сб. докл. международной науч. практич. конф. МГАУ 23 - 24. VI. Часть П Мичуринск, 1999-е. 26-28 (0,12).

32. Тарасов А.М., Палфитов В.Ф. Сопоставление признаков сиЯы роста подвоев яблони. //Интенсивное сад-во. Материалы междунар. н.-п. конф. молодых уч-ых. поев. 145-летию со дня рожд. И. В. Мичурина и 90-летию проф. В. И. Будаговскош 6-8. К. Часть I Мичуринск, 2000 - с. 42-43 (0,13).

33. Тарасов A.M., Верзилин A.B., Палфитов В.Ф. Особенности строения корневой системы подвоев яблони различной силы роста. //Проблемы сельскохоз. произв. в изменяющихся эконом, и экологических условиях XXI в веке. //Международная науч практ. конф. Сб. материалов Пенза, 2000-е. 12-14 (0,12).

34. Палфитов В.Ф. Биохимическая диагностика репродуктивных и вегетативных особенностей яблони. //Вестник МичГАУ том 1 № 1 серия: плодоводство, цветоводство, овощеводство Мичуринск, 2001- с. 115 -123 (0,50).

35. Палфитов В.Ф., Потапов В.А, Тарасов A.M. Способ диагностики силы роста подвоев яблони. Патент РФ на изобретение №2192118 2002 (0,40).

36. Палфитов В.Ф., Потапов В.А. Тарасов A.M. Способ диагностики силы роста подвоев яблони. //Бюл. Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. - 2002-№ 31 (П ч.) с. 288-289 (0,1).

37. Палфитов В.Ф. Количественное определение флоризина. //Актуальные проблемы современной науки. Изд. «Компания Спутник +» - 2003 - № 3 с. 215-219 (0,50).

38. Палфитов В. Ф. Особенности пестиков самоплодных и самобесплодных сортов яблони. //Актуальные проблемы современной науки. Изд. «Компания Спутник +» - 2003 - № 3 с. 225-229 (0,50).

39. Палфитов В. Ф. Определение содержания водорастворимых веществ в пыльце яблони. //Актуальные проблемы современной науки. Изд. «Компания Спутник +» - 2003 - № 3 с. 220-224 (0,50).

40. Палфигов В. Ф. Препаративное получение флоризина. //Естественные технические науки. Изд. «Компания Спутник +» - 2003 -№3 с 41-42(0,50).

41. Палфигов В. Ф. Способ определения силы роста подвоев яблони. //Садоводство и виноградарство - 2003 - № 3 с. 12-13 (0,40).

42. Палфигов В. Ф. Опыт получения корнесобственных деревьев яблони. //Садоводство и виноградарство - 2003 - № 4 с......... (0,40).

43. Палфигов В. Ф. Склонность сортов яблони к самоплодности. //Аграрная наука - 2003 - № 4 с. 28-29 (0,35).

44. Палфигов В. Ф. Оценка самоплодности яблони по эндогенным факторам. //Сб. матер. Международ, научно-методич. конф. "Роль сортов и новых технологий в интенсивном садоводстве" - Орел, 2003 - с. 255-257 (0,20).

45. Палфигов В.Ф., Потапов В.А. Тарасов А.М. Оценка силы роста подвоев яблони. //Международ, научно-методич. конф. "Роль сортов и новых технологий в интенсивном садоводстве" - Орёл, 2003 - с. 258-266 (0,20).

46. Палфигов В.Ф. Факторы оценки самоплодности яблони. //Международ, научно-методич. конф. «Проблемы устойчивого развития садоводства Сибири» - Барнаул, 2003-с. (0,30).

47. Палфигов. В. Ф. Диагностика самоплодности сортов и силы роста подвоев яблони: Монография. Мичуринск: Изд. МГАУ, 2003,- 198 с (11,5).

Отпечатано в типографии МичГАУ Лицензия ПЛД № 73- 30 .от 24 сентября 1998 года Подписано в печать 22.07.03. г. Формат 60x84 V ]6, Бумага офсетная № 1. Усл.печ.л. 2 Тираж 100 экз. Ризограф Заказ № 10614

Мичуринский государственный аграрный университет 393760, Тамбовская обл., г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101, тел. +7 (07545) 5-26-35 E-mail: mgau@mich.ru

cíoA

• 1 4 0 5^

Содержание диссертации, доктора сельскохозяйственных наук, Палфитов, Виктор Федорович

Введение.

Глава 1. Эндогенные факторы жизнедеятельности генеративных структур и роста растений.

1.1. Вещества пыльцы растений.

1.1.1. Зольные элементы.

1.1.2. Биоорганические компоненты.:.;.

1.1.2.1 Флавоноиды.

1.1.3. Специфика образования и роста пыльцевых трубок.

1.2. Хемотропные факторы пестиков.'.

1.3. Факторы пестиков, тормозящие образование и рост пыльцевых трубок.

1.4. Регуляторы роста растений.

1.5. Фенольные ингибиторы роста яблони.

1.5.1. Флоризин - основное фёнольное соединение яблони.

1.5.1.1 .Физиологическое действие флоризина.

1.5.1.2.Сезонное содержание флоризина в тканях яблони.

1.6 Методы определения флоризина.

1.7. Выделение флоризина из тканей яблони.

1.8. Сферы применения флоризина.

Глава 2. Цель, задачи, объекты, методы и условия проведения исследований.

2.1. Цель и задачи исследований.".

2.2. Объекты исследований.•.

2.3. Методы исследований.

2.4. Условия проведения исследований.

Результаты исследования

Глава 3. Оценка самонлодности сортов яблони.:.

3.1. Определение в пыльце яблони фактора оценки самоплодности её сортов.

3.1.1. Количественное определение в пыльце яблони водорастворимых веществ, как фактора самоплодности ее сортов.

3.1.2. Соответствие содержания водорастворимых веществ в пыльце сортов яблони их склонности к самоплодности.

3.1.2.1 .Физиологическая роль веществ выделяемых пыльцой яблони.

3.2. Вещества пыльцы шиповника и других лиственных пород растений.

3.3. Определение в пестиках яблони фактора оценки самоплодности её сортов

3.3.1. Количественное определение содержания флоризина в пестиках яблони, как фактора самоплодности ее сортов.

3.3.2. Соответствие содержания флоризина в пестиках сортов яблони их склонности к самоплодности.

3.3.2.1.Физиологическая роль флоризина в процессах роста пыльцевых трубок.

3.4. Оценка самоплодности сортов яблони по соотношению факторов пыльцы и пестиков.

3.5. Особенности пестиков вишни.

Глава 4. Определение содержания, выделение и биологическое применение флоризина.

4.1. Количественное определение флоризина.

4.2. Выделение флоризина из растительного сырья.

4.2.1. Заготовка сырья.

4.2.2. Выделение флоризина из коры яблони и оценка его качества.

4.3. Влияние флоризина на укоренение зелёных черенков яблони.

4.3.1. Укоренение черенков подвоя 54-118.

4.3.2. Укоренение черенков сортов яблони.

Глава 5. Оценка силы роста подвоев яблони.

5.1. Вредоносные факторы роста растений.

5.2. Содержание флоризина - природный фактор оценки силы роста подвоев яблони.

5.3. Оценка и отбор слаборослых форм подвоев яблони.

Глава 6. Экономическая эффективность содержания, определения и выделения флоризина.

6.1. Производственная эффективность садов на подвоях с высоким содержанием флоризина.

6.2. Экономическая эффективность определения флоризина.

6.3. Экономическая эффективность выделения флоризина из коры яблони.

Выводы.

Рекомендации для селекции и производства.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Оценка самоплодности сортов и силы роста подвоев яблони по эндогенным факторам"

Самоплодность сортов яблони, т.е. образование плодов при самоопылении, является ценным селекционным и технологическим признаком. Перспективы самоплодности для решения проблем садоводства рассматривают в своих работах, Л.М. Ро (1929); Ф.Д. Лихонос (1936); В.К. Заец (1939); Ф. Кобель (1936, 1957); Е.Н. Седов (1989); М. Фауст (2001).

В селекции, как отмечают академик Е. Н. Седов и соавторы в книге (Селекция яблони, 1989), «использование сортов, склонных к самоплодности, открывает перспективу создания новых самоплодных сортов, внедрение которых в производство позволило бы получать стабильные урожаи плодов по годам, меньше зависящие от неблагоприятных погодных условий в период цветения».

В производстве самоплодные сорта представляют интерес для формирования односортных насаждений. Такие насаждения по сравнению с разносортными садами проще обеспечить посадочным материалом и легче обрабатывать, что делает производство плодов более рентабельным. Однако, многочисленными исследованиями отечественных и зарубежных авторов установлено, что подавляющее большинство сортов яблони характеризуется резко выраженной самобесплодностыо. В связи с этим при закладке садов для нормального плодоношения большинству сортов яблони необходима смешанная посадка с другими сортами - опылителями. Но каждый сорт яблони характеризуется особыми требованиями к обрезке, внесению удобрений, использованию защитных средств, сроками созревания, уборки, хранения и реализации плодов. Всё это осложняет и удорожает уход за разносортными насаждениями.

Выявление самоплодности - этого редкого для сортов яблони признака, требует значительных затрат времени и труда. Применение полевых методик, то есть принудительное опыление цветков пыльцой своего же сорта, не всегда бывает достаточно убедительным. Одни и те же сорта при самоопылении в течение ряда лет часто могут дать не согласующиеся между собой результаты (Р о, 1 9 2 9; Л и х о н о с, 1 9 3 6; 3 а е ц, 193 9; Селекция, 1981). В засушливые годы репродуктивные органы получают недостаточное развитие, при отсутствии влаги попавшая на рыльца пестиков пыльца не может прорастать, весенние заморозки могут вредить цветковым почкам и т.д. (Р о, 1 9 2 9; 3 а е ц, 1 9 3 9).

Окончательное суждение о том или ином признаке сорта в плодоводстве складывается в течение длительного срока, нередко, десятилетий. Только на получение гибридов путем скрещивания по заданной программе отводится не менее десяти лет (Нестеров, 1981). Поэтому, кроме полевых методов, очень важно найти дополнительные пути и методы ускорения и ранней оценки полезных признаков при уменьшении трудоемкости и стоимости селекционного процесса.

При селекции яблони на самоплодность научный и практический интерес представляют способы оценки этого свойства, не только путем проведения прямых полевых опытов по самоопылению, но и по эндогенным показателям пыльцы и пестиков, находящихся в состоянии готовности к опылению. Диагностика самоплодности таким лабораторным способом может быть осуществлена не обязательно в период цветения, - но и в последующее время, путем исследования особенностей заготовленной пыльцы и фиксированных пестиков. Лабораторным методом за один сезон можно охарактеризовать значительно больше растений, чем полевыми опытами. Малое число цветков, нужное для анализа, позволяет проводить раннюю оценку самоплодности селекционных форм яблони при их первом цветении. Это может ускорить процесс селекции на склонность к самоплодности и сделать его более эффективным. Изучение самоплодности по эндогенным химическим факторам пыльцы и пестиков может иметь значение для раскрытия химизма причин недорастания пыльцевых трубок в пестиках до завязей. У яблони такая разновидность самобесплодности, связанная с нарушением прогамной фазы полового процесса, является основной (Кобель, 1 9 3 4, 1 9 5 7).

О причинах самобесплодности плодовых, как и других сельскохозяйственных культур, до настоящего времени известно очень мало. J1.M. Ро (1929) отмечал, что «одной из основных причин самостерильности считают секреции пестика, крайне замедляющие или даже препятствующие росту пыльцевой трубки своего сорта и наоборот, стимулирующие рост пыльцевых трубок других сортов». Такое представление о причинах самобесплодности плодовых соответствует истине, но раскрывает ее недостаточно полно. Окончательный ответ о причинах явления самобесплодности, как считал JI.M. Ро, даст со временем цитологическое и микрохимическое исследование.

Анализ литературных сведений о репродуктивных органах растений показывает, что в качестве эндогенных факторов самоплодности могут быть фенольные вещества водорастворимых компонентов пыльцы и тканей пестиков. Исследователями был установлен ряд фактов несовместимости и ее преодоления иод влиянием физиологически активных веществ феноль-ной природы, содержащихся в пыльце и пестиках цветков полевых растений (Moewus, 1950; Пашкарь, 1974; Минаева, 1978). Однако, значение таких веществ в оценке склонности сортов и селекционных форм яблони к самоплодности, как и у других плодовых культур, до настоящего времени еще не изучалось. Мы впервые предприняли исследование количественного содержания водорастворимых веществ в пыльце и флоризина в пестиках цветков яблони, как эндогенных факторов оценки самоплодности ее сортов. Это исследование проведено на контрастных по самоплодности сортах яблони. /

Во второй половине прошлого века было выявлено преимущество слаборослого и карликового садоводства, которое получило широкое распространение в производстве. Для суровых условий средней зоны такое садоводство стало возможным благодаря созданию В.И. Будаговским (1976) и его научной школой наиболее зимостойких слаборослых и карликовых клоновых подвоев. Но не все созданные к настоящему времени клоновые подвои удовлетворяют требованиям технологов — садоводов. Для производственных садов необходимы подвои, приспособленные к природным условиям мест возделывания, и в то же время благоприятно действующие на производственные качества привитых на них сортов.

Основной путь получения слаборослых клоновых подвоев - это гибридизация между специально подобранными донорами хозяйственно — ценных признаков и отбор из гибридных сеянцев элитных растений, наследующих от доноров заданные полезные признаки. При работе с сотнями и тысячами гибридных сеянцев первой стоит проблема выявления среди них слаборослых и карликовых форм. Однако, помимо трудностей территориального размещения большого числа растущих сеянцев, оценка их силы роста, по высоте кроны и сечению штамба взрослого дерева, затягивается на десятилетия. Поэтому здесь так же актуальны лабороторные методы ранней диагностики слаборослости, как и других полезных признаков у гибридного потомства. С.И. Исаев отмечал, что еще И.В. Мичурин показал возможность по физиологическим и биохимическим свойствам молодых сеянцев делать прогноз развития у них признаков, важных для селекции. «Это малоразработанная, но увлекательная тема для дальнейшего развития мичуринских методов отбора». (Исаев, 19 6 7). Современные исследователи проводят ранний прогноз полезных признаков у селекционных растений путем сопоставления их эндогенных физиологических показателей с аналогичными показателями стандартных растений (Авт. свид. № 1576040 Би, 1990).

Ранняя оценка силы роста гибридных сеянцев подвоев яблони может быть также основана на эндогенных биохимических показателях селекционных растений. Биохимические особенности у них проявляются раньше морфологических, и они лежат в основе их сильнорослости и карликовости. К настоящему времени известно, что сильнорослость или карликовость растений регулируется содержанием и соотношением эндогенных фитогормонов и ингибиторов роста (К е ф е л и, 1 9 8 4). Содержание фитогормонов (ауксинов, гибберелинов, цитокининов ) в тканях зеленых растег* 12 ний обычно мало меняется и находится в пределах концентраций 10"

10" моль/л (К у л а е п а, 19 9 5). Меняющейся компонентой у разных растений одного вида из регуляторов роста, в основном, являются ингибиторы, к которым часто относятся соединения фенольной природы. Феноль-ные вещества ингибируют ростовые процессы, когда накапливаются в тканях растений в существенно больших количествах, чем содержание фито-гормонов. Для растений видов Malus таким ингибитором роста, в основном, является природное фенольное соединение - флоризин (С а р а п у у, 19 7 1). Но -до настоящего времени возможность оценки силы роста подвоев яблони по количественному содержанию флоризина в тканях ее молодых растений не была показана. В проведенном нами исследовании впервые доказывается, что уровень эндогенного содержания флоризина в корневой системе 1 - 2- летних растений, может быть основой ускоренного способа ранней оценки силы роста у растений яблони. При этом наиболее показательно для оценки силы роста содержание флоризина в зоне перехода корней в стебель.

Успех селекции во многом зависит от разработки и внедрения в практику экспресс методов, позволяющих объективно, быстро и на небольшом растительном материале оценить физиологическое, физиолого-биохимическое и биофизическое состояние сеянцев яблони» (Селекция яблони, 1 989). Проблема оценки самоплодности сортов и силы роста подвоев яблони по эндогенным веществам их растений тоже требует разработки новых, технологически простых, но эффективных методов количественного определения этих веществ. Для развития знаний о роли эндогенных фенольных веществ в садоводстве имеет значение и разработка методик выделения и применения флавоноида флоризина.

Отсутствие сведений о методах оценки самоплодности сортов и силы роста по эндогенным веществам генеративной сферы и вегетативных органов яблони явилось основанием для выполнения настоящей диссертационной работы.

На защиту выносятся следующие основные положения.

1. Оценка самоплодности сортов яблони по соотношению факторов пыльцы и пестиков.

2. Водорастворимые вещества пыльцы как фактор, активирующий само-плодность яблони.

3. Флоризин пестиков как фактор, ограничивающий самоплодность яблони.

4. Оценка силы роста растений яблони по эндогенному содержанию флоризина.

5. Способы анализа и получения природного флоризина. Их экономическая эффективность.

Заключение Диссертация по теме "Плодоводство, виноградарство", Палфитов, Виктор Федорович

Выводы

1. Жизнедеятельность генеративных структур яблони, формирование признака самоплодности ее сортов и силы роста ее подвоев связаны с уровнем содержания водорастворимых веществ в пыльце, флоризина в пестиках и корневой системе.

2. Оценка склонности сортов яблони к самоплодности физиологически основана на определении массовых долей водорастворимых веществ в пыльце и флоризина в пестиках. У склонных к самоплодности сортов яблони 46 — 55 % массы пыльцевых зерен приходится на водорастворимые вещества. Пыльца самобесплодных сортов таких веществ содержит 37 — 40%. Столбики сортов яблони, склонных к самоплодности, содержат 9 — 14 % флоризина от сухой массы, самобесплодных 16 — 23 %. В основаниях сухих столбиков цветков самоплодных сортов яблони содержание флоризина составляет 14-20 %, самобесплодных 26 - 32 %.

3. Обобщающими показателями склонности сортов яблони к самоплодности являются отношения: 1.) массовой доли водорастворимых веществ п пыльцы к массовой доле флоризина в сухих столбиках - V = —; 2.) массоС вой доли водорастворимых веществ пыльцы к массовой доле флоризина в

17 основаниях сухих столбиков - —. У сортов склонных к самоплодности, эти отношения находятся в пределах: У=3,3 - 5,8; К=2,3 — 3,6; у самобесплодных сортов: У=1,5 - 1,7; 11=1,1 — 1,6.

4. Для оценки склонности сортов яблони к самоплодности разработан способ определения содержания водорастворимых веществ в пыльце растений, основанный на спектрофотометрическом анализе растворов и применении , £*Г*100% формулы л =-, составленной для расчета массовой доли раствора • А римых веществ пыльцы.

5. Водорастворимые вещества пыльцы яблони, поглощающие ультрафиолетовое излучение в пределах 240 - 360 нм с Х^ах = 270 нм, определены как смесь производных никотиновой кислоты и флавонола изорамнетина.

Производные никотиновой кислоты являются обязательной компонентой живых клеток. Они играют роль коферментов реакций, обеспечивающих клетки энергией.

Производные флавонола изорамнетина являются специфическими компонентами состава пыльцы. Им присуща роль субстрата для начального прорастания пыльцевых зерен, а также роль активаторов окисления флаво-ноидов, содержащихся в пестиках, чем обеспечивается дальнейшее прорастание пыльцевых трубок в пестиках до завязи. У яблони производные флавонола изорамнетина, содержащиеся в пыльце, активируют окисление флоризина, содержащегося в пестиках. Активирование окисления флоризи-на происходит при высоком содержании флавонола, т.е. когда в месте роста пыльцевых трубок на одну молекулу флоризина имеется не менее одной молекулы флавонола. В этом случае под действием ферментов пыльцы и пестиков происходит образование полимерных продуктов для роста пыльцевых трубок. При избытке молекул флоризина, под его действием, происходит ингибирование деятельности ферментов, полимерных продуктов не образуется и рост пыльцевых трубок прекращается.

6. Для оценки силы роста подвоев и склонности сортов яблони к само-плодности, разработан способ (Пат. 2115291 1Ш, 1998) ускоренного количественного определения флоризина, который выполняется в 30 раз быстрее ранее известных.

7. Впервые установлено, что содержание флоризина, основного фенольного вещества яблони, по длине пестиков яблони увеличивается от рыльца к основанию в соответствии с закономерностью: к

8. Экзогенный флорнзнн на искусственной питательной среде при концен

3 5 трациях в 10 - 10 раз меньших, чем удельное содержание его в тканях яблони, угнетает прорастание пыльцы и разрушает ее. Это свидетельствует о существовании особых физиологических свойств у свободного флоризина по сравнению со связанным в живых растительных тканях.

9. Флоризин из водных растворов активно хемосорбируется базальной частью зеленых черенков. При совместном содержании в растворах флоризин способствует поглощению базальной частью зеленых черенков индоли-луксусной и индолилмасляной кислот. Применяющийся в смеси с индоли-луксусной и индолилмасляной кислотами флоризин улучшает корнеобразо-вание у зеленых черенков полукарликового подвоя. 54 — 118 и сортов яблони Жигулевское, Мелба, Пепин шафранный. При использовании стимулирующего влияния флоризина получены корнесобственные растения сортов яблони: Жигулевское, Мелба, Пепин шафранный. Укоренение их зеленых черенков проведено на разработанной для этой цели установке, создающей высокую влажность атмосферы естественным испарением воды.

10. Оценка силы роста подвоев яблони заключается в измерении содержания флоризина в коре зоны перехода корней в стебель диагностируемых растений и сопоставлении их по этому показателю с растениями того же возраста стандартных подвоев. Анализируемый подвой относят по силе роста к той группе стандартов, от которых он в меньшей мере отличается по величине содержания флоризина (Пат. № 2192118 1Ш, 2002).

Кора яблони имеет наибольшее удельное содержание флоризина в зоне перехода корней в стебель (корневая шейка). Карликовые формы подвоев в ювенильном возрасте в этой зоне имеют 23—25 % флоризина, полукарликовые - 19 - 23 %; среднерослые -17-19 %; и сильнорослые подвои содержат 10—14 % флоризина от массы сухой коры.

11. Выявленные эндогенные факторы генеративных структур и корневой системы яблони позволяют определить перспективы новых исследований по диагностике самоплодности и силы роста других плодовых культур, а также перекрёстной совместимости между их сортами и видами. 12. Разработан способ препаративного выделения флоризина из коры яблони (Пат. № 1309539 1Ш, 1993). Расчетный уровень рентабельности получения флоризина из коры побегов яблони составляет более 300%.

Рекомендации для селекции и производства

Рекомендуется проводить предварительную оценку самоплодности сортов яблони определением массовых долей водорастворимых веществ в пыльце (п), флоризина в столбиках (С0) и их основаниях (С0). Склонными г/ п к самоплодности следует считать сорта, имеющие отношения V = — и С г» П

К = — в пределах У=3,3-5,8; 11=2,3-3,6. Такой анализ позволит физиоС о логически обосновать возможность проявления данным сортом в данных условиях склонности к самоплодности.

При закладке промышленных садов, для обеспечения стабильно высокой завязываемости плодов, следует использовать сорта с малым содержанием флоризина в столбиках (17% от сухой массы и менее ) и высоким содержанием водорастворимых веществ в пыльце (46% и более ).

Селекцию подвоев и сортов яблони на силу роста рекомендуется проводить путем определения количественного содержания флоризина в коре зоны перехода корней в стебель. Этот показатель сопоставляют с аналогичным показателем стандартных растений с известной силой роста. Анализируемые подвои и сорта по силе роста относят к той группе стандартных растений, показатели которых им наиболее близки.

Однолетние побеги, отделённые от деревьев яблони при их обрезке, могут быть использованы для получения дорогостоящего природного фенол ьного глюкозида флоризина. ih

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Палфитов, Виктор Федорович, Мичуринск

1. Авт. свид. №1576040 SU.; кл А 01 G 7/00; 1/00. Способ диагностики силы роста подвоя плодовых культур / Т.Н. Дорошенко, 1990.

2. А л е ш и н, Е. И. Селекция плодовых растений / Е. И. Алешин. М.:1. Сельхозгиз, 1936.— 246 с.

3. А л е ш и н, Е. И. Воздействие на пыльцу как один из новых методов селекции плодовых / Е. И. Алешин // Тр. /Краснодар, с. -х. ин-т.- 1937.-Т. 9. -С. 3-7.

4. А р у т ю н о в а, Л. Г. К биологии оплодотворения хлопчатника / Л. Г.

5. Арутюнова, Губанов Г. Я. // Агробиология. — 1950. — № 6. — С. 94.

6. А т а б е к о в а, А. И. Цитология растений / А. И. Атабекова, Е. И. Устинова.-М.: Колос, 1971.-256 с.

7. Б а з а в л у к, В. Ю. Влияние органического и избыточного опыленияна образование семян и развитие потомства у Mirabilis jalapa /

8. B.Ю. Базавлук//Тр. / Ин-т генетики АНСССР.- 1953.-т. 20.1. C. 94-98.

9. Банникова, В. П., Основы эмбриологии растений/ В. П. Банникова, О. А. Хведынич Киев.: Наукова Думка, 1982.— 164 с.

10. Б а р а б о й, В. А. Растительные фенолы и здоровье человека/ В. А.

11. Барабой. М.: Наука, 1984.- 160 с.

12. Б а р д и н с к а я, М. С. Лигнификация растений и некоторые вопросы клеточного роста / М. С. Бардинская. // Докл. А H СССР, 1961.-т. 136-С. 1486- 1489.

13. Бардинская, М. С. Растительные клеточные стенки и ихобразование / М. С. Бардинская. М.: Наука, 1964. — 159 с.науч. работ/ ВНИИС им. Мичурина. Мичуринск, 1969.-№13.-С. 131-136.

14. Б а с и н а, И. Г. Свойство самоплодности и перекрестной плодовитости у некоторых сортов яблони / И. Г. Басина.: Дис. на соискание уч. степ. канд. биол. наук.—Мичуринск, 1969.— 159

15. Бернье, Ж. Физиология цветения / Ж. Бернье, Ж М. Кине, Р.

16. Сакс. Том II. Переход к репродуктивному развитию. — М.: Агропромиздат, 1985.-318 с.

17. Биохимия фенольных соединений./Под ред. Дж. Харборна.- М.: Мир,1968.-211 с.

18. Благовещенский, А. В. Биохимические основы филогении высших растений / А. В. Благовещенский, Е. Г. Александрова. -М.: Наука, 1974.- 102 с.

19. Б л а ж е й, А. Фенольные соединения растительного происхождения /

20. A. Блажей, Л. Шутый.-М.: Мир, 1977.-240 с.

21. Б о б к о, Е. В. Методика определения бора в почвах и растениях/Е.

22. B. Бобко, Т. В. Матвеева. //Журн. прикладной химии. — 1936. -Т. 9. С. 532-537.

23. Бобко, Е.В.,Якушкина Н. И.,// ДАН СССР, 1945.-т. 48.-С. 2-5.

24. Боев, П. В. Вопросы усовершенствования методики оценки взаимоопыляемости и самоопыляемости сортов плодовых растений. / П.В. Боев.: Дис. на соиск. уч. степ. канд. с.-х. наук. Мичуринск, 1974. - 160 с.

25. Бойсен-Йенсен, П. Ростовые гормоны растений / П. Бойсен -Йенсен.-М.: Биомедгиз, 1938.

26. Б р и т и к о в, Е. А. О некоторых особенностях прорастания пыльцыи роста пыльцевых трубок в тканях пестика / Е. А. Брити-ков.// Изв. АН СССР, Сер. Биология., 1952.-Т. 1.

27. Б р и т и к о в, Е. А. К физиолого биохимическому анализу прорастать ' ния пыльцы и роста пыльцевых трубок в тканях пестика /

28. Е. А. Бритиков. // Тр. / Ин-т физиологии растений А Н СССР. 1954. — Т. 8, № 2. - С. 3 - 8.

29. Бритиков, Е. А. Влияние ферментов, витаминов и стимуляторовтипа ауксинов на завязывание семян при инцухте ржи / Е. А. Бритиков, Р. Н. Петропавловская //ДАН СССР. -1954. Т. 97, № 2. - С.341-344.

30. Бритиков, Е. А. О механизме действия чужеродной пыльцы насамооплодотворение перекрёстноопылителей / Е. А. Бритиков, Р. Н. Лащеникова, В. Я Виссарионова. // Физиология растений. 1955. - Т. 2, № 5.-С. 432-438.

31. Бритиков, Е. А. " Физиология опыления и оплодотворения урастений / Е. А. Бритиков. М.: Знание, 1957.а —33 с.

32. Б р и т и к о в, Е. А. Труды института физиологии растений / Е. А. Бритиков. 1957.6 Т. 8, - С. 252.

33. Бритиков, Е. А. Нахождение свободного пролина в пыльце / Е. А. Бритиков, Н. А. Мусатова. // Физиология растений. 1964. -№ 1, вып. 3.- С. 464-472.

34. Б р и т и к о в, Е. А. Биологическая роль пролина / Е. А. Бритиков. -М.: Изд-во. Наука, 1975 64 с.

35. Б у д а г о в с к и й, В. И. Карликовые подвои для яблони / В. И. Будаговский. — М.: Сельхозиздат, 1959.— 350 с.

36. В е р з и л и н, А. В. К вопросу об ускорении селекционного процесса по получению слаборослых зимостойких клоновых подвоев яблони / А. В. Верзилин. // Слаборослые клоновые подвои в садоводстве: сб. науч. тр. Мичуринск, 1997.-С. 57.

37. В е р м е н и ч е в, С. М. О противоопухолевой активности флавонолов / С. М. Верминичев, O.K. Кабиев. // Тез. докл. 2-го. Всесоюзного симпозиума по фенольным соединениям. Алма-Ата, 1970.- С. 127-128.

38. В е х о в, Ю. К. Влияние различных почвогрунтов на укоренение,рост и выход клоновых подвоев яблони из зеленых черенков / Ю. К. Вехов, В.С.Громова. // Слаборослые клоновые подвои в садоводстве: сб. науч. тр. Мичуринск, 1997.-С. 33 -34.

39. Витамины в пыльце / Е.В. Грунт, В. Н. Двяткин, М.П. Захаров, В.В. Заворыкин, JI.H. Кравчина, М.Н. Рыбаков. // Пчеловодство. -1948.-№ 10.-С. 52-56.

40. Внелистовые пигменты древесных растений./ Э. Н Кецховели, Д. И. Кинкладзе, Н. Г. Джапаридзе, М. А Сарадгиева. //. Тез.докл. 2-го ВБС. Ташкент.: ФАН, 1969. С. 57-58.

41. В о л ы н е ц, А. П. Определение фенольных соединений в растительном материале / А. П. Волынец, С. М. Маштатоков. // Методы определения фитогормонов, ингибиторов роста, дефолиантов ^ ' и гербецидов: сб. науч. тр. М.: Наука, 1973.-С. 30-38.

42. Высоцкий, В. А. Культура изолированных тканей и органовплодовых растений: оздоровление и микроклональное размножение / В. А. Высоцкий. // С.-х. биология. 1984. - № 7. -С. 42-47.

43. Высоцкий, В. А. Клональное микроразмножение плодовых растений и декоративных кустарников / В. А. Высоцкий. // ^ Микроразмножение и оздоровление растений в промышленном плодоводстве и цветоводстве: сб. науч. тр. — Мичуринск, 1989.-С. 3-8.

44. Г в а л а д з е, Г. Е. Халазальное полярное ядро центральной клеткизародышевого мешка покрытосеменных / Г. Е. Гваладзе. — Тбилиси.: Мецние реба, 1976. - 120 с.

45. Г е г е ч к о р и, Б. С. Анатомические исследования привойно-подвойных комбинаций яблони / Б. С. Гегечкори // Тр. / Ку-бан. СХИ, 1983.-вып. 223 (251 ).-С. 17-22.

46. Герасимова-Навашина, Е. Н. Пыльцевое зерно, гаметы и половой процесс у покрытосеменных растений /Е. Н.Герасимова -Навашина // Тр. / Ботан. ин-т АН СССР ,1951. Сер. 7, вып. 2.-С. 294-355.

47. Гоголева, Г. А. Изменение содержания фенольных соединений в побегах яблони при повреждении низкими температурами и регенерации / Г. А. Гоголева. // Применение физиологическиактивных веществ в садоводстве: сб. науыч. Тр. — М.: -* 1972.-С. 70-80.

48. Голубинский, И. Н. Взаимостимуляция при прорастании пыльцевых зёрен / И. Н. Голубинский. // ДАН СССР, 1945.-Т. 48, №1. С. 64-67.

49. Г о л у б и н с к и й, И. Н. Биология прорастания пыльцы / И. Н. Голубинский. Киев: Наукова Думка, 1974.-368 с.

50. Г р и н е р, Б. М., К биохимической характеристике некоторых видовшиповника / Б. М. Гринер, Л.П. Козьмина // Бюл. ГБС, 1968. — вып. 70.-С. 97-.99.

51. Г р о д з и н с к и й, А. М., Краткий справочник по физиологии растений / А. М. Гродзинский, Д. М. Гродзинский. Киев.: Наукова Думка, 1973. —592 с.

52. Грюммер, Г. Взаимное влияние высших растений — аллелопатия / Г. Грюммер. -М.: ИЛ., 1957.-262 с.

53. Г у д в и н, Б. Временная организация клетки. Динамическая теория внутриклеточных процессов / Б. Гудвин. М.: Мир, 1966. — 252 с.

54. Г у с е в а, А. Р., К методике определения флавоновых веществ в растениях /А. Р. Гусева, М.Н. Нестюк. // Биохимия. 1953 — Т. 18, вып.-4 С. 480 -483.

55. Д а в и д е к, Ю. Определение флавоноидных веществ после разделения методом хроматографии на бумаге / Ю. Давиде к. // Биохимия. 1961 - Т. 26. С. 93 - 97.витаминов / В.А. Девятнин. М.: Медицина, 1964 - 360 с.

56. Д е р ю г и н а, Л. И. Изорамнетингликозид цветков Astragalusnovoascanikus / Л.И. Дерюгина, Н.П. Максютина, П.Е. Кри-венчук. // Хим. природных соединений. 1968. - № 4. С. 254 -259.

57. Д ё р ф л и н г, К. Гормоны растений / К. Дёрфлинг. М.: Мир, 1985.303 с.

58. Д о е р ф е л ь, К. Статистика в аналитической химии / К. Доерфель.1. М.: Мир, 1969.-248 с.

59. Дорошенко, Т. Н. Подбор сортов и подвоев для садов юга России / Т.Н. Дорошенко, Н.И. Кондратенко. Краснодар, 1998. -214 с.

60. Д у р м и ш и д з е, С. В. Усвоение и превращение кверцитина корнями высших растенний / С.В. Дурмишидзе, А.Г. Шалашвили. // Докл. АН СССР, Сер. Биология, 1968-Т. 181, №6,-С 14891491.

61. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. — М.:1. Колос, 1985.-336 с.

62. Д э в и с, Д., Биохимия растений / Д. Дэвис, Дж. Джованелли, Т. Рис. —1. М.: Мир, 1966.-512 с.

63. Евдокимов, Е.М. Сезонная динамика эфирорастворимых фенольных соединений и её связь с ростом почек и побегов сосны обыкновенной ( Pinus Silvestris ) / Е.М. Евдокимов: Автореф. канд. дис.-Л., 1969.-26 с.

64. Е л м а н о в, С. И. Биологическое значение полиморфизма пыльцы /

65. С.И. Елманов. Автореф. дис. Одесса. Всесоюз. селекцион.-генет. ин-т, 1951.-28 с.

66. Журавель, А. М. Значения возраста цветка в селекции сливы и < яблони / A.M. Журавель: Дис. на соискание уч. ст. канд. с.х. наук. Кишинев, 1973.- 124 с.

67. Жучков, Н. Г. Карликовое плодоводство на новых основах / Н.Г.

68. Жучков. М.: Сельхозгиз, 1936. - 207 с.67. 3 а е ц, В. К. Изучение самоопыления и перекрёстного опыления у ■ Jj. плодовых деревьев в связи с подбором лучших опылителей

69. Запрометов, М. Н. Применение реактива Фолина для количест-^ венного определения фенольных соединений методомхроматографии на бумаге / М.Н. Запрометов. // Физиология растений. 1962 . - Т. 9, №3. - С. 389 - 392.

70. Запрометов, М. Н. Биохимия фенольных соединений / М.Н. Запрометов.// Успехи современной биологии. 1967. — Т.63.— С. 384-390.

71. Запрометов, М. Н., Превращения С14-катехинов при их введении в растение / М.Н. Запрометов, В. Я. Бухлаева. // Физиол. раст. -1967. -Т.14. С. 804-811.

72. Запрометов, М. Н., Образование фенольных соединений прифотосинтезе листьев чая / М.Н. Запрометов, В. Я. Бухлаева. // Фенольные соединения и их биохимические функции: сб. науч. тр.-М.: Наука, 1968-С. 167-181.

73. М.Н. Запрометов. М.: Высш. школа, 1974. — 214 с.76. 3 е д и н г, Г. Ростовые вещества / Г. Зединг. — М.: ИЛ. -1955. — 95 с. "Ь1" 77. Иванов, С. Л. Климатическая теория образования органическихвеществ /С.Л. Иванов. — М.: 1961. — 88 с.

74. Изучение флаваноидов пыльцы растений. / И. А.Кирьянова, Л. П

75. Смирнова, Г. К. Митрофанова, О. Н. Толкачёв // Тез. докл 3 -го Всесоюз. симпозиума по фенольным соединениям. -Тбилиси: 1976. С .88-89.

76. Исаев, С. И. Из 40 летнего опыта селекционной работы с яблоней / С.И. Исаев. // С.-х. биология. - 1967. - №2. - С. 170 -182.

77. Исследование влияния химической природы активных углей на сорбцию паров воды, двуокиси углерода и аммиака. / И. А Кузин, А. И Лоскутов, В. Ф. Палфитов, Л. А. Ко-эмец.//Ж.П.Х.- 1972.-Т.4.- С. 760-765.

78. Й о й р и ш, Н. П. Сокровища пыльцы /Н.П. Йойриш. // Пчеловодство. 1969.-С. 28-32.