Изменчивость анатомических признаков стебля ячменя (Hordeum Vulgare L.) в условиях лесостепи Кемеровской области

• Автор: Степанюк, Галина Ямгутдиновна
• Шифр специальности: 03.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 217 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА ПОЛЕГАНИЯ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР И ПУТИ ЕЕ
РЕШЕНИЯ
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2. 1. Природно-климатические ресурсы Кемеровской области
2. 2. Условия проведения исследований
2. 3. Исходный материал
2. 4. Методика проведения исследований
Глава 3. СТРОЕНИЕ СТЕБЛЯ У РОДИТЕЛЬСКИХ СОРТОВ ЯЧМЕНЯ
Глава 4. НАСЛЕДОВАНИЕ АНАТОМИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ ПЕРВОГО
ПРЕФЛОРАЛЬНОГО МЕЖДОУЗЛИЯ У ГИБРИДОВ ЯЧМЕНЯ
4. 1. Размеры междоузлия
4. 2. Размеры полости стебля
4. 3. Размеры стенки стебля
4. 4. Размеры склеренхимы
4. 5. Размеры паренхимы
4. 6. Размеры проводящих тканей
ВЫВОДЫ
РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Ячмень для Сибири - важная зернофуражная культура, имеющая широкий спектр применения. По посевным площадям (136 тыс. га) в Кемеровской области яровой ячмень занимает второе место, уступая пшенице, имеет среднюю урожайность 15,0 ц/га (Кузбасс..., 2007).
Одним из факторов, сдерживающих рост урожайности, является склонность его к полеганию в посевах (Царева, 1958; Трофимовская и др., 1978; За-ушинцена, 1998; Ковригина, 2007). Потери урожая от полегания, в зависимости от условий, интенсивности, сроков и его продолжительности составляют 25 -30 % и более, а в отдельные годы могут достигать 60 % (Палеев, 1953; Шипов-ский, 1983; Пикуш и др., 1988; Жученко, 2004).
Исследования в области полегания зерновых культур активно ведутся со второй половины XVIII в. (Петинов, 1965) как в России, так и в странах зарубежья (Pinthus, 1973; Каллер, 1984; Сурин, Ляхова, 1993; Methods, 2003; Berry, Sterling, Mooney, 2006; Заушинцена и др., 2008). За это время исследователями были выявлены разные типы полегания, вскрыты причины этого явления, с учетом которых разработан и предложен комплекс сдерживающих мер.
Выявлено, что устойчивость злаков к полеганию определяется особенностями строения соломины, значительную роль среди которых играют признаки анатомического строения первого префлорального междоузлия (Царева, 1958; Трофимовская и др., 1978; Горшкова, 1992).
Наиболее надежный и экономически выгодный способ решения этой проблемы - выведение сортов, адаптированных к условиям региона, сочетающих хорошую урожайность с устойчивостью растений к полеганию. Особенно актуально создание таких сортов ячменя в условиях интенсивного земледелия и в зонах с неустойчивым гидротермическим режимом (Палеев, 1953; Пасечшок, 1973; Нетге-вич, Сергеев, 1974), к которым относится и территория Кемеровской области.
Для эффективной селекции в этом направлении важен поиск новых селекционно-ценных источников и доноров с высокой устойчивостью к полега-

нию, анализ генетической детерминации признаков, обуславливающих ее, и расширение потенциала по этому свойству (Манзюк, 1980; Гаркавый, 1982).
Поскольку устойчивость растений ячменя к полеганию во многом определяется комплексом анатомических параметров стебля, то их подробное изучение у исходного и гибридного материала в конкретном регионе, а также выяснение закономерностей их изменчивости и наследования - необходимый этап в селекции растений на неполегаемость.
Несмотря на разработку разных подходов к селекции злаковых культур в плане устойчивости растений к полеганию, проблема до сих пор не решена полностью, а с изменением технологий выращивания еще более актуальна.
Цель исследования - изучить особенности строения первого префло-рального междоузлия и изменчивости анатомических признаков у сортов и гибридов ячменя в условиях лесостепи Кемеровской области в связи с устойчивостью к полеганию.
Для выполнения цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить анатомическое строение первого префлорального междоузлия у сортов и гибридов ячменя.
2. Определить особенности изменчивости анатомических и морфологических признаков стебля у сортов ячменя.
3. Выявить особенности изменчивости анатомических и морфологических признаков стебля у гибридов первого и второго поколений.
4. Установить взаимосвязи между изучаемыми анатомическими признаками стебля.
5. Провести анализ наследования анатомических признаков стебля ячменя у гибридов первого (Р]) и второго (Р2) поколений.
6. Охарактеризовать генетические источники и оценить их донорские свойства для использования в практической селекции на устойчивость стебля ячменя к полеганию.
Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Сибири изучены и показаны особенности изменчивости и наследования признаков анатомического

В нем различают эпидерму, склеренхиму, основную паренхиму и сосудистоволокнистые закрытые пучки (рис. 3).

Рис. 3. Строение стебля ячменя на поперечном срезе первого префлорального междоузлия: А - фрагмент стенки стебля; Б - схема строения средней части междоузлия. Обозначения: 1 - эпидерма; 2 - проводящий пучок в склеренхиме; 3 - проводящий пучок в паренхиме; 4 - паренхима; 5 - склеренхима; 6 - полость соломины; 7 - выполненная часть (стенка) соломины.
Эпидерма состоит из одного слоя округлых или удлиненных толстостенных клеток. Над механическими волокнами клетки эпидермы узкие, с толстыми стенками. Над хлоренхимой находятся клетки, имеющие более тонкие, извилистые оболочки, между ними расположены парные устьичные клетки. На поверхности эпидермы расположен слой кутикулы, часто покрытый восковым налетом (Ячмень..., 1990). К эпидерме прилегает сплошной цилиндр субэпидер-мальной склеренхимы, от которого в направлении эпидермы отходят ребристые выступы. Склеренхима состоит из одревесневших, толстостенных, плотно прилегающих друг к другу клеток, в зрелом состоянии лишенных протопластов (Эсау, 1969). Периферийное расположение склеренхимы придает прочность стеблю, обуславливая его сопротивляемость изгибу и излому (Ячмень..., 1990). В каждом междоузлии наиболее толстая часть склеренхимы обычно находится