Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ УСЛОВИИ НА СКОРОСТЬ РАЗВИТИЯ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯРОВЫХ ЗЛАКОВ

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ УСЛОВИИ НА СКОРОСТЬ РАЗВИТИЯ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЯРОВЫХ ЗЛАКОВ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ яиенм К. А. ТИМИРЯЗЕВА

л -л№? н

На правах рукописи

ГУДКОВА Татьяна Ивановна

влияние температурных условии

на скорость развития и продуктивность яровых злаков

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 03.00.12 — ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЯ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени' кандидата биологических наук

МОСКВА — 1988

СI

Работа выполнена п Ленинградском ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте.

Научный руководитель —доктор биологических наук,

профессор 3. Д. БАРАННИКОВА.

Официальныеоппопенты: доктор биологических наук,

профессор В. В. АНИКИЕВ 1! кандидат биологических наук, доцент Т. В. КАРНАУХОВА.

Ведущее учреждение — Лаборатория биологии развития растений МГУ им. М. В. Ломоносова.

Защита диссертации состоится на заседании специализированного совета Д 120.35.07 при Московской сельскохозяйственной академии им, К. А. Тимирязева.

¿г 4 «А?/** /ЯсРЛ г Л

Адрес: 127550 г. Москва, ул. Тимирязевская, 49 сектор защиты диссертаций ТСХА,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской сельскохозяйственной академии нм. К. А. Тимирязева.

Автореферат »р.'тглан . ь —, . , 1982 г.

п

Ученый сскр^ Специализированного совета доцент

Кондратьев

Актуальность темы. Создание нових высокоурожайных ооргов сельскохозяйственных культур является одной из главных задач, поставленных ХХУІ съездом КГСС перед биологической наукой. Успешное выпел не кие отой задачи в значительной мере загноит от дальнейшего углубления наших знаний в области онтогенеза растения.

Познание механизмов и закономерностей роста и развития рестеї-иі1., he ей ходим их ¿ля формирования оортов высокой продукт/ь ноет v., осуществляется с помс^ьп ¿иэислого-бнохимичво-ких и цитологических исследований. Прсхскдекие онтогенеза растсшиі находится в бользой зависимости от внешних факторов, среди которых одно из первых меот занимает температурный режим, слазіівасц"Н сувественное влияние на реет и развитие растений и, в конечном итога, на их предуктивноогь.

Исследования показали (Степанов, 196%; ¿атилсв, 1973), что в период формирования генеративных органов раотекия нуждается в более высоком уровне температур, по сравнении с этапами зегететпзного развития. Установлено (Баранникова, 157X), что период формирования мужского гакетофита (УП и УЗ этапы cprahoreheaa) является критическим по отношение к температурному режиму. Бездействие пониженной температуры (10°, 8°, С0) в эгет период внзывеет значительнуо, а иногда и полную стерильность соцветий, а следовательно, и отсутствие зерна в колесе.

3 связи с тем, что в последние годы в селекционной работе в северных районах страны и Сибири в качестве исходного материала используется образцы яровых злаков іншого окологического происхождения, возникла необходимость изучение их реакции на пониженные температуры и выяснение причин оккзо-кия их продуктивности с использоватеы физ и ело г о- цитологических методов исследования« что приобретает несомненный теоретический интзрео и практическое значение.

іісль и задачи исследования. Изучалось влияние температур различного уровня (2С°, 10° и 6°) на скорость развития и продуктивны:^ яровых эяакоа (яровая паеницв, ячмень» oteo) в различнее периоды онтогенеза* /становление критического периода в онтогенезе яровой naahnUk па отношении х пониженный температурам, ¡доследование причин снижения продуктивности

растений а условиях неблагоприятных температур в критический период*

При отой были изучена; фотосинтез, отток ассимилятс» из диета и поступление их в колсо, измене те в содержании хлорофилла, поступление азота, *ос|ора и калия в колее пденшм » уоловиях различных температур при одновременном исследовании особенностей развития мужского гаметс^ита (определение фертильности пыльцы, -ее размеров и содержание оргакичсоких веществ в формирующихся пыльцевых зернах).

ручная новизна работы. В онтогенезе яровой пгеницы нами обнаружен период повышенной чувствительности (критический период) по отношение к пониженной температуре, осепагасгий о прохождением УП-У2 отаг.ов органогенеза. Впиране у ярсвых злаков иосдедоведсоь влияние пониженных температур на око« рость прохождения отадиВ развития пыльцы от тетрад до оора-вования в пальцевых зернах сперме а. Впервые показана прямая вависимооть формирования мужского гаметорита (¿иртильнсоть цыльци, ее размеры, содержание в пыльце органических соединений) от изменения физиологических прсідесоов, происходящих в растениях ярсвых влалев при действии неблагоприятных пониженных температур в контролируемых условиях ореды»

На основании отих исследований вскрыты причины онижения Продухтиакэоти растений в критический период развития.

Практическая ценность работы« результати несей работы могут быть йопсгьэованы для селекционных целей» Комплексный Метод иоодедозаний( примененный Нами для выяснения реакции растений на пониженные температури в критический период их раэьитик дает достаточно Полнуо характеристику исходного материала и пс*водяет более уопегно вести седеяционнуе работу ярових «іахоїі« Предназначенных для выращивания в районах с Пониженими летними температурами*

Одновременно Ног/т Оыть даны рекомендации по использовании правильник ерехов оева аерн.пы* для того, чтобы избежать ИебА&гойрияодго іоіДейсТвия лоняхенных температур в критический пврйсд развития растений* Результаты работы могут быть непсаьзованы для агроклиматического районирования сортов ярових зхахсв и прогнозирования их умокая,

АпрзОцция р&ооты. Результаты диссертации докладывались на

научных конференциях преподавателей и аопирантов Ленинград-сксгооелъсхсхозяЯотвеннсго икститута CIS60-I962 rr.)t на Всеосозной конференции "Проблемы и пути-повышения уотойчи-вссти растеьий к б еле знак и екстремальным условиям ореды и овязи о задачами селекции" (Ленинград* IS8I г.).

Публикация результатов иоолсдованип. Основные положения диссертации опубликованы в б иеучньх работах.

Ойъен я структура диссертации. Диооертация изложена на III страницах машинописного текста, содержит 26 таблиц и 33 -рисунка, состсиг из введения, б глаз, Зйкличенияі выводов. Список литературы включает 251 наименование, в тем числе 75 на инегтраньнх языках.

Объект. условия и методы иосдадовпния. В х&чества опитного материала С ли использованы растения ячменя сорта Винер, овса ссрта Зсдсгой ¿овдь, сорта яровоЯ пгеницы различного экологического происхождения: Хеникградча - селекции СЗКш'СХ, Со калила - сорт из Индии, Кзнд-2арх - неотннй оорт Туркменской СЗ?. Раогеьия в вірами б ад и в вегесацио иных сосудах fci?49p-диха, енкоотьв 5 кг сібсслвтю-сухсй почвы, в кот ору» в нее и л и (из расчета из сосуд) 5,0 г супер£со£ата, 3,0 г аммиачной селитры и 1,5 г хлор-істогз кадия. Во время проведения иоследований веди фїнодогичос;и:е наблюдения за развитием растения путей регистрации этапов органогенеза по изменение кон/оа нарастания главного сгсбля (Нупорман, IS6I).

3 осстветстаии о задачами навей pädста, растения о момента лсОсва находились з естественных условиях* Пооле наступления изучаемого периода чаоть растений пэмеьали в факторо-статные кимеры Хснотдгкцли «*СХИ (1965, 1956), в которых воздавали определенный температурний режим: а0, 10° уля 6° ш весь исследуемый пврисд развития. За контроль öuta взята температура 30°, По иотечвнии этого периода раотения Перено-оили кратно а естественные условия до полного созревания зерна. Пэсяе уборки производили анализ структури урожая* Интенсивность ооведения г фаиторсотатиой камере составляла сксдо 18 тыс,лв&с| фотоПериод равнялся 16 чаоам; повтормооть сгытсв - трехкратная*

Согласно схеме опыта, реакцию раотений на уоаовия температурного режими с цельв выделения критического периода по

отношение К неблагоприятное! температуре изучал» в различны; периоды развития.

I* У яровой пшеницы (оортц ¿енинградка и Кэы-'-^арк) исследовали 4 периода развития с X по этапы органогенеза, каждый из них включал 2 этапа органогенеза.

2, Сорт яровой пшеницы Соналика, ячмень Еинер и овес Золотой дождь изучали только на УП-/~ отапах органогенеза. При отои вое цитологические и физиологические исследования были проведена на УЯ-УЕ этапах органогенеза ьа 4-х стадиях формирования лильиы (рио, I),

тетрадь пильцы

Ми а рос пора

Двухъядерная пыльца

Образовании с Перми ев

Рис. I, Стадии развития пыльцы яровых злаков

Процесс формирования мужского гаметофіта и ^ертилькссть пыльцы изучали, используя временные препараты, окраяеььие ацетокарминсм, Диаметр пыльцевых зерен определяли с понсеью осулярникрометра в продельном и попгречне* направлении и находили средкос величину, ебьем пыльцы вычислялся по формуле

Цнто- іл гистохимический анализ пыльцы проводили по методикам» предложенным Абрахово: и ларлинским, 1563; Подду5-иой-Арьсліди^ 1976) выражая содержание Селка, аминокислот« крахмала» жира к с&харов і условиях единицах по пятиэ&льноя шахе (Каховикова, Петрсвич, 1576), Содержаще азота

-определяли мо &еЗЬдало* фос^о^а - по .Чирсаисвуї келия - на плаиенЬоИ іоюньтрв, ІХК&Мкку изменение содержания хлсро;*л-і>

ла - по Годь«ву (І96?)| иктежжансоть фотосинтеза и поотул-лоииэ ^С в составе COg и передвижение еґ£ в кодов по методикам Быкова (1975, 1978). Результати опытов ¿или подверг» цути статистической обработке (ПїохинокиЯ, IS70)«

Л

Ревудьтаги-исследования

Зависимость скорей?^ развития и прадуктивноага^ровоИ паеиица, ст температури окружающей среди. Нами уот&новлено, что в начальные периеды развития яровой гвеницы (1-І/ отали органогенеза) понижекипе температура Ю° к 6°, аадорживая .окорооть развития раотенип (табл. X) не оказали отрицатель* ного влияния на количество зерен гладкого ходова Do оравне-wio о контролем (рио. 2, 3, и их касоу, но опэообствева-ли при этен ciразевание большего числа продуктивных побегов кусания, что в конечном итоге увеличило cdsyn наооу верна о роотвкия по сравнения с 20°.

Таблица I

Влияние температури на скорсоть развития яровой пгеницы (4 периода), дш

^..ЗермоГ^ "ГГпериБГ ^ йерноД ІГ порЗс! іемпо- (І-ІІ зтапа (іі-іу этапы (У-УI отали (ZIWJ ота-ратура органо- ортано- opГано- nu органові генеза) генеэа) геьеза) генеза)

Copt Ленинградка

20 II ■ 14 • 13 7

10 23 22 23 15

б 33 30 Сорт Кзыл-иарк 34 31

20 12 20 18 9

Ю 30 3Q 31 19

6 42 40 32 (період не закончен)

З 3-й период развития (У-УІ отапы органогенеза) растения переходят к формировании генеративных органов» Именно в зто

5

время происходит ойразованиє пологих клеток, стветстве ниих в дальнейшем за воспроизводство организма. Понижение температуры до 10 и увеличивая прододяительнзоть периода (табл.1), нисколько сникает озернеиность главного колосе {рис, 2, 3), Причины отого явления подробно изучены Петровой, 1961} Баранниковой, 1961, Х965, Зи V, 1978),

УГі-УЕІ етапи органогенеза характеризуются поаьеенной интен-оивноотьо всех физиологических и оиохим^Чеоких процессов (.Ми-роиничекко, 1946іПопова, Х56І; Сказки н^ 1951) деятельность которых направлена на формирование хиэ неспособно г. пыльцы. Выращивание растений в этот период при понижениях температурах 10 и 6° привело к о иске ни в скорости развития яргэьх злаков (табл. I и 2) и сказало отрицательное влияние на оэеркеннооть колосьев (рис, 3, О*

Таблица 2

Влияние температуры на скорость развития ярових злаков в период -армирования пильци, дни

Название Температура. °С культуры_20_£0_6

10 17 29

7 21 32

XI 25 31

Исследования продолжительности периода формирования пыльцевых верен у Яровых злахов (УП-Уі отали органогенеза) показали (тлвл* 3)t что прохождение отдельных стадий развития пыльцы находится в большой вависимости ст условий температурного режима* С ьаибыьяеК схорс. гь» Формирование пыльцы проходит при 20°, в наймеиьвей - при 6°.

Подробный анализ формирования пьиьцевкх зерен овса, ячменя и яровой пвеницы показал* что ьлругекия в развитии пыльиы коррелировали с уьеньнением числа зерен в кслосе злаков. При втом наиболее чувствительным * снаженио температуры оказался 6

Лровая ппеница Сокалика

Нровой ячмень Зин ер

Овео Золотой дождь

в

1

1 - л

т

ІР

ш- 1Ї

Ї - я

й-іші

Рис.2, Чиоло зерен в главно« кглосэ яровой пшеницы, проходхваеЛ І-УП этапы органоганова при 20°

I

1

шт

■ !; - IV

5Г-ЇІ ж-ш

Г*.;". 2. '-'.:• - ~ ["Г—лп н глазном кол осо яровой шгепнца, ирохолї-Ь^і I-УЗ этапы органогенеза при 10°

/інЛ

Ш

Ї- Я 3-Е

" Ленинградка

11

Ї - я п - ш

- їїзіет-Царк - Сонаяика

Рве. 4. Число верен в глазной колосе яровоГ. паекици, прохсдиБ~вЗ 1-ю: отали органогенеза "ри 6°

Таблица З

Длительность отадий формирования пыльцы ярових злаков, дни

Культура; ООрт ' Температура, °С Ваоиад тетрад, формирование микроспор Армирование двунеядерной пыльцы Otí раз о ванне сперми ев

Яровая пшеница 20 3 Э

ленинградка б 10 П 10

Яровая пгеиица 20 . 4 k 5

Кэыд-шар* б 12 ІЗ сперм, не

oí разов.

Ячмень Винер 20 6 2 е 3 Іі 2 12

Овес Золотой 20 3

дождь 6 S ГО 13

сорт яровой пгеницн Кэыл-2арх, у которого при температуро 10й в кслоое не образовалось ш одного зерна. Температура 6° визвала пол ну о стерильность осиветиП всех изучаемых сортов (рио. 3,

Таким образом, на основании полученных нами опытных данных можно прийти к замечены» о том, что период формирования пыльцы у яровой пїешцн (УП-УС1 5тага органогенеза) является критическим по отношение к пониженной температуре. Это подтверждает данные Баранниковой (IS7I) tía культурах овса, проса и кукурузы и наги данные (IS72) на культуре ячменя. Тем самым, з ьаией работе получило свое дальнейшее развитие учена е о критических периодах ъ яиэнн раСтеЯни к различным унтерам вневней вреди (ibbhkobt XS53t 2апяина, IS55i Сказкин, 196IJ Аннкиеа, 1968),

Вяияки» температури на формирование пыльцевых з е; он

Ваияны»| Чбмпвйаттгы на йертильксстъ гылыш. Успешное оплодотворение пиешм происходит зиеь в тем случае, когда пыльца является сояревшкй и оОЛодает высокой жизнеопоссй-исотьи СБатыгНш»! 1974)» 8

В оптимальных условиях развития растений (20°) почти воя обраэуюЕййоя в пыльниках пыльца являегоя фертильной (табл.4) и в последствии формируется полностью озернвнныИ колос.

Таблица 4

Влияние температуры на ферткльюсть пыльна яровой пвекицы, И

Темпе- Іенинградка Кзкл-їавк Соналика

ратура °С микроспоры образование сп ер-кие В микро- образоаа-споры ние спер-миев микроспоры образование спер-миов

го 85, Л 84,8 84,8 77,4 85,7 • 80,7

10 65,5 41,6 55,7 13,2 64,3 40,0

б 45,1 15,2 г$,5 3.8 47,1 18,0 ■

Однако, под влиянием пониженных температур 10 и 6° происходят отклонения в формировании пыльцевых зерен, отмечается отставание цитоплазмы ст внутренних стенок пыльцевого зерна, отсутствие вакуоли в пыльце, формирование дзухпоровых пыльцевых зерен, аномалии в делении ядер, появление пыльцы со спермиями неправильной формы, а также пустой и деформированной.

Образование неполноценных пыльцевых зерен является причиной резкого снижения фертильности пальцы э процесое се развития от стадии мккроопор до образования спермиев, Результ^. ты насих исследования показали: соли ївртильность пыльцы к моменту созревания находилась в пределах 40,0 - 41,8 % (оор-га Соналика к Ленинградка, 10°) оэерленьссть колеса бала около 50 % от контроля при £0°. При ^ерсильнсати пыльцевых зерен в пределах от 3,8 до 18,8 % (сорт Кзыя-»арк« 10 и 0°) сорта ІеЬинградка и Соиалика, б0) сплсіотворвнигі оемяпочек не происходило, и, в дольНеясен, в кслоое не обцазовалооь ы одного зерна»

Причины низкой фергильнсоти пыльцы при пониженных температурах были вскрыты нами ь последующих исследованиях*

Раз м $ ри^ ры л ь цд в ы х Развитие пыльцевого зерна начи-

нается сразу же После распада тетрады» На протяхении всего гаметогенеэа за счет поступления ь пыльцу пктатедьшх ве-

г^еств извне и частичного их синтеза в самих пыльцевых зернах 'проиоходи? интенсивный роот пыльцы, достигавши макс и мель них размеров в период ооразовакия сперкиев (.Модилевокиа, 1553; Поддуйная-Арнодьди, Схачкова, 1976), От размеров пыльцевых зерен зовкоит та только кизнеспоссйнооть пальцы, но и жизнеспособность буду я его зародыша,, т.к. первое время после оплодотворения питание образогавнегооя зародиве идет за счет веществ, оодерасааихся в пыльце,

2еличина пыльцевых зерен прежде всего определяется генетическими факторами, но неблагоприятные температуры снижите размеры пвдьцы . Исследований по этому вопросу проведено крайне недостаточно (Петрова, 1551, 1962), До настоящего времени в литературе не имеется данных по изучению вдиятя пониженных температур на темпы роста и размеры пыльцевых зерен поеницы, презеденкых в контролируемых условиях. Результаты, полученное нами (табл. 5), свидетельствуют о том, что з период развития пыльцы при 2С° размеры ее резко увеличиваются, и к концу своего формирования пыльца имеет объем вдвое боль-йиЕ по срависи/.ю со стадией м икре о пор. Пснижение температуры отрицательно сказалось на росте пыльцевых зерен. Объем пылъ-цы при 6° у сорта ленинградка составил лигь 56,1 % от контроля при 20® у сорта Сонаяика - 53,6 %. У сорта Кзыл-12арк воя пыльца к атому времени была стерильной и деформированной.

Таблица 5 5лияние температуры на объем пыльцы яровой ппевицы, мк3

Темпе- Стадия * _Название сорта

ратура °С развития пыльцы ленинградка пзьл-*арх Сонали¿а

20 }>!и::рсспоры 51,3.Ю3 77,0*103 «,7Л03

Образование спермиев 107,2.103 „ГХ.^.Ю3 56.5Л03

10 Мккрсспоры 11, б. Ю3 53,9.1С3 Ч0.5.Х03

Образование опормиев 82,4.103 71,5.Ю3 7Г,5.10Э

Ки&роспоры 31,9. Ю3 ЗВ,8ЛСЭ 29.6.І03

0 Образование епесниев 60,1.103 не опр. 51, б ДО3

. :о

Содержание оргакичеоких соединения ві пьиіьне, Формирование полноценной пыльцы сопровождается интенсивным синтезом органических везеотв в самой пыльце и поступлением их извне Счиїхор, Псддубная-Лрнсльди, 1965; Ватнгииа, 1374). Пальца, которая, судя по цитс- и гистохимическим реакциям, содержит большое количество ферментов, физиологически активных и питательных веществ прорастает обычно дучае той, которая бедна этими веществами (Поддубная-Арнольди, 1560.

/.сходи из полученных нами результатов следует, что прт 20° в процессе развития пыльцевых зерен от тетрад до образования спормиеэ в пыльце происходит постепенное накопление ергакичооккх соединений, что согласуется с носледованиями (.Чахоэиксза, 1971; Петрович, 1576), стметивзими высокое содержание белков, Сахаров, жира и трахкала і. пыльце К окончание формирования мулского гамотс^ита. Пониженные температура 10 к 6° задерживают псотукдеьие этих вецеств в пыльцевые зерна и их синтез (табл, 6). В пыльцз, не обладавшей достаточным количеством основных органических соединений, происходя? отклонения в делении ядер, стмечаетоя де£орУакия зерен, а их содержимое подвергается ч&отичкому иди полному дизиоу*

Блиякие пониженной температуры в критический период ко некоторые ^-.зиологичезкик процеооы у яревей плеыцы

Пост уп л е кие 5 к слое азоту., г{:ос-^па и калия. С переходом раотошГ. х генеративному развитию происходит интенсивное снабжение колоса основными оломент&н.і минерального питания -азстсм, фосфором и калием, При 20° содержание этик элементов в колосе изученных нами сортов пденицы на всох стадиях развития пыльцы находилось примерно на одном уровне. Однако, пониженные температуры 10 и 6°, препятотіуя поступлений в кори растений азота, фсс;ора и калия, тормезили их пзредви-жение а другие органа растения, в частности, в Кслсс (табл. 7), При этом содержание их снижалооь о увеличением времени действия пониженных температур и по мере формирования пыльцевых зерен.

іінтенсквнсать ^таскнтеза. оттек ассикилятов из листа и пердЕижекие.их в колод. Процесс їотозинтеза овязан о леглоче-

II

Таблица б

Цкто- и гистохимический анализ пыльцы пшеницы при различных температурах баллы

Темпе-- Стадия Определяемое вея ест во

ратура °С развития пыльцы Сахара Белки Амино-кислоты ■ Крахмал Ей- К ры групп Ката-лаза

Іенингеадка

20 Тетрады Образовав« спесииез г 4 I 3-4 I 1-2 0 5 I 3 I 4 2-3 5

Ю Тетрады Образование СПСОИИЄВ 2 3-4 I 3-4 X х-з 0 3-4 X 3 I 4 3 3-4

б Тетради Образование спермиев 3 3 I 2-3 I *1 0 3-4 1 2 X 2-3 3 2"?

20 Тетрады Образование спермиев 2, 4 Кзыл-Zapx * . I 4 г 0 5 I 3 1-2 4 3 5

10 Тетроды Образование спермиев X 3 I- 3 1 2 0 3 1 2 I г 2 3

6 Тетради Образование ояермиев г IX 0 1 реакций не об кару явно і 2-3

нием С02 из атмосферы воздуха, в результате чего происходит синтез органических соедииешй, необходимых для жизнедеятельности растения. Об и:ггеноивьости фотосинтеза можно судить по холичеотву псглосенного из ВСэдуха ' ^ в составе углекислого газа. При пониженной температуре 10° поглощение растениями сорта Ленинградка ео-зтааидо 64*7 % от контроля при 20°, у сорта Кзыл-Зарх - 70,6 %, при 6? - 79,4 % и 37,4

Фотосинтез связан не только.о поглощением атмос*ернсго COg, но и о оттоком и передвижением его в составе аосимиля-тов в другие органы растений; Прдблаголриятных уоловиих между фотосинтезом к оттоком аоснмилятов из листьев раотешй • К '

Таблица 7 йдияы-.е температуры на поступление азота, £сс;ор& и калия 9 кол со яровой тканицк, мг/ЮО мг сухого вещества

Темпе- Стадия Ленинградка |{зил-2аск

ратура °0 развития пшзьиы Ласт ;.ос^ор КйЛИЙ Азот Кадий

20 Тетрады 2,24 0,9£ 2,20 2,31 0,87 2,21

Обрьзсван. спермпев 2,21 0,54 2,29 в 2,37 0,66. 2,40

10 Гетр&ды 2,24 0,91 2.го 2,31 0,87 2,21

Образован, спермиев 1г75 0,73 2,12 1,68 0,69 1,77

Тетрады 2,24 0,91 2,20 2,31 0,67 2,21

б Образован, спермиев 1,64 0,66 2,02 1,1(4 0,61

существует тесная связь (Бриллиант, 1949). При пониженных температурах оттек; и с си миг ягов из листьев замедляется (табл. 8), в накапливается избыточное количество углеводов, что в своп очередь отрицательно алкявт на интенсивность фстссин-теза. При атом особого щлмания, не на" взглгд, заслуживает обнаруженное нами у п^енлци яиление "адаптационного зЯ^кта" (^урсансв, 1976), Оно проявилось в том, что при воздействии пониженной температура 10° во время гаметогенеза на стадии образоБшля двухъндерной пильца у обоих сортов резко увеличься еггок ассимилятор из уяагаього листа а колсо и другие органы растений. В дальнейшем, на стадии ¿ормпровакля сперми-ев отток ассимилятов у спьтних сортов бил неодинаков, / аорта Ленинградка он ьоотигал контрольной всличини (как при 20°), в то время как у ссрта Кэи;.--арк наблсдалось розкее его они-женяе. Лри 6° уьеличение оттека ассимилятов у сорта Ленинградка было обнаружено в период формирования микроспор и двухгядерной пыльци, у сорта Кэил-^арк лкгь в Период ^ормиро-£аьнл микроспор. Э дальнейшем наблсдодшл. Тенденаия к его выменяв, Наличие "адаптационного э^екта" дав* »сз1«0яЬ00ТЬ растениям э мвньевй йере страдать от неблагоприятной ♦внпв» ратура!

■ Таблица В

Отток аооикияятов из флагового ¿¿>«та яровой швнкцы за 4 овапозиции.

Тампе- Стадии развития пыльцы

ратура °0 1 Тетради Микроспоры ¿аухъядерная пыльца Образован, спермиев

Сорт ленинградка

£0 53,0 «¡5,2 50, 4 50,9

10 16,8 19,8 29,3 50,0

6 15,6 46,3 49,6 26,3

Ссрт.Кзыл-^арх

го 47,8 VI, I «л

10 13,6 ' 13,7 29,2 П,5

6 12,7 26,9 19,X 16,0

Данные выражены в процентах от ^С, первоначально

псотупивзего в лист.

Опытные сорта л-екицы тсдле значительно отличаются друг от друга и по характеру поступления ассимилятов из флагового листа в колее (табД, 9)«

Таблица 9

Поступление ассимилятов в колсо яровой псеници, %

Текпо- Стадии развития пыльцы

ратура Тетрады йикроопоры ¿вухъядерная Образован, С пальца | | | спесяпев

Сорт Ленинградка

20 20,9 22,7 18,7 22,4

10 10,0 Г6,4 19,2 10,2

6 П.9 ■ 25, 4 , 8,3 3,5

Сорт Кзив-Зарх

20 15,9 19,2 20,6 20,4

10 6,8 7,% 7.1 6,3

б -6,9 7,3 5,3 4,7

При 10° увеличение в поступлении ассимилятов в колсо у

сорта ленинградка каол вделось до фазы даухъпдорко» лидьцы, а затек резко падало и ооотавляло величаву около 50 % от контроля при 20°, У сорта .Чэыд-^арк поступление ассимилятов в колос было низким на .всех стадиях развития пыльцы, т,е, "адаптационная о^окт" вдеоь полностью отсутствовал» Этим нежно объяснить полученные нами данные по озерненьооти главного кол coa (см, рис, 3), По поступлению ассимилятоа в код со отличались сорта и при 6°, Но повидммему, при б° отреооовое соотояме у растений било белее оилышм и "а;аптйЦИОньыЯ эффект", который частично наблюдалоя при ясогур;.еіОД ассиыиля-тов в келос у с ср; а Хениі^радка не дал положительного результата - у обеих осргса в конечном итоге отмечалась полная отн-рильнсоть колеса,

ВиЗОДЦ ,

1, Пснименые положительные темпернтури 10° и 6° я первые периоды развития яровых злаков СІ-I/ этапы органогенеза), онижая скорость их развития, на оказывают отрицательного влияния на конечную продуктивность растения,

2, При переходе растений к формирование генеративних органов С/-/^ отапы органогенеза) потребность в тепле у яровых злаков повышается, Период гаметогенеза (УІЇ-УП отапы органогенеза) у яровой пленици является критическим по отношение к понияемшм температурам«

3, Действие температуры 10° в период формирования пыльцы (УП-У^ отапы органогенеза) привеги? к еккленив продуктивности главного колоса у яроьой псеницы оорта Ленинградка На 47,6 У сорта Со нал и ко - ка 47,0 у сорта Кзид-Иарк - на ICO ¡£» При б° главный колоо у воех опытных сортов плоницы бил полностью отерильнил

4, Основной причиной резкого снижения озерненноот* колcoa яровой пгеницы явилась высокая стерильность пыльцы, вызванная действием поьикенннх Температур 10° и 6°,

5, Выращивание раотений яровой пгьнлцы при температурах 10 и ^ приводит к снижение темпов роста пыльцевых зерзн и уменьшению их размеров. При огом ь пер/оц формирования пыльцы не происходит накопления ь ней основных органических соединений (Сахаров, бв.-.коь, яирсь, крахмала).

6, В условиях пониженных температур задерживается поступление в колее азота,, фосфора и калия, что, возможно, является одной из причин формирования неполноценных пыльиевых зерен,

7, Пониженная температура вызывает снижение интенсивности фотосинтеза у растений, замедляет оттек ассимилятов из лисгъ ев и поступление в ооставе ассимилятов в колос п-емши.

8, Воздействие пониженной температуры 10 и 6° способствуют появлению у раотений "адаптационного аффекта", имичиє которого может служить показателем устойчивости сортсп яровых злаков к пониженной температуре в критический период развития растений,

9, Более высокая устойчивость к воздействию пониженных температур наблюдалась у яровой пзеницы сорго» Ьениъградка и Со нелика по сравнению с теплолюбивым сортом Кзыл-'^арк.

10, Подученные нами данные могут быть использованы в качестве критериев оценки образцов исходного материала для селекции холодоустойчивых ферм яровых злаков, а также для агроклиматического районирования сортов и прогнозирования их урожая.

По материалам диссертации опуйликезаш следуские работы:

1, Баранникова S.Z., Гудкова Т.Ii. Влияние температурных условий на скорость развития и продуктивность ячменя. - Научные труды .1СЙЇ. Ь., 15?т.ГМ, с.3-19.

2, Еараш-икова , Абделькедер K.M., Гудкова Т.Н. Влияние температурных условий на формирование пыльцы культурних злаков. - Научные труды SCXii. 1577, т.305, с.52-63,

3, Баранникова 3., Быков 0. £., Гудкова Т.Н.Матвиенко И,И. Влияние т свий на поглощение и передвиле ние С в растениях яровой пзеницы в период гаметогенези. Научные труды ЛСХЙ, 1990, т.394, о,1СО-ЮЗ,

Ч• Гудкова Т.Й* їизислого-цитологические исследования при чин стерильности пыльцы яровой пзеницы в условиях пониженных температур, -Научные труды ІСХІІ. i960, T.39if, о.103-108.

5» Баранникова Гудкова Т.Н. ^изиодого-биохнмическне

исследования причин стерильности пыльцы" провей пзеницы при неблагоприятной пониженной температуре в критический период.

16

Тезисы доклада Всесоюзной конференции «Проблемы н пут^ повышения устойчивости растений к болезням и экстремальным условиям среды в связи с задачами селекции». Л„ 1981, с. 76—77.

6. Баранникова 3. Д., Гудкова Т, И. Физиолого-цитологи-ческие исследования причин стерильности растений в условиях неблагоприятных температур. Лекция для студентов агрономических специальностей. Л,, 1981, с. 12.

Бесплатно

М-14574. Подписано к печати 13-У—1982 г. Формат 60X90Ун П. л. 1 Заказ 367 рп. Тираж 100 Бесплатно

Типография Ленинградского ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственного института, г. Пушкин, Комсомольская ул. ,14