Товарів: 0
На суму: 0 грн
УДК 634.8:631.527.
ПІДВИЩЕННЯ ТА ЗБЕРЕЖЕННЯ ЖИТТЮЧОСТІ ПИЛКУ ПРИ БЕЗНАСАДКОВОМУ СЕЛЕКЦІЇ ВИНОГРАДУ
Ю.В. Соболєва, Н.П. Дорошенко, Л.А. Майстренко
Державна наукова установа Всеросійський науково-дослідний інститут виноградарства і виноробства ім. Я.І. Потапенко,
Новочеркаськ
Для підвищення життєздатності пилку безнасінних сортів винограду суцвіття обробляли за два тижні до цвітіння та під час масового цвітіння різними регуляторами росту (симбіонта, емістим, партенокарпін, гіберелін, нікфан); Вивчено вплив зелених операцій – прищипування та кільцювання плодових пагонів на життєздатність пилку, а також способи та терміни зберігання чоловічих гамет безнасінних сортів винограду. Встановлено позитивний вплив проведених робіт на підвищення життєздатності пилку та тривалості його життя за різних способів зберігання.
Однією з можливих причин безнасінності стеноспермокарпічних сортів винограду вважають несумісність рекомбінантних гаметофітів. У цьому випадку утворення макроспор часто відбувається нормально, тобто в системі «пилок-маточка» може виникнути безнасінність внаслідок пригнічення чоловічих гамет. Окрім гаметофітної несумісності, фактори, що обмежують доступну генетичну мінливість, також включають стерильність і знижену життєздатність рекомбінантів. У зв’язку з цим ми вивчали можливість підвищення та збереження життєздатності чоловічого гаметофіту безнасінних сортів винограду.
Одним із прийомів поліпшення умов цвітіння і удобрення виноградної лози є проведення операцій із зеленими частинами куща. Таким чином, ми встановили можливість активації розвитку чоловічого гаметофіту шляхом прищипування та кільцювання плодових пагонів. Оскільки виноград також має високу чутливість до вживання фізіологічно активних речовин, під впливом яких суттєво змінюється хімічна регуляція гормонального балансу (і зокрема репродуктивних органів), ми також вивчали можливість підвищення життєздатності пилку шляхом націлювання на нього регуляторами росту рослин емістимом, симбіонтом, нікфаном, партенокарпіном та гібереліном (ГК3). Виходячи з того, що збереження життєздатності мікрогамет в штучних умовах дозволяє схрещувати сорти і форми, що цвітуть у різний час, ми дослідили ефективність простих методів збереження життєздатності пилку безнасінних сортів винограду, які не потребують спеціального обладнання.
Дослідження проводились у 2002-2004 роках. в насадженнях селекційного центру і в лабораторії біотехнології ВНІІВіВ ім. Я.І. Потапенко. Для проведення кільцювання (на 5-6 см нижче суцвіття на глибину 1-2 мм) і прищипування (1-2 см) використовували три плодових пагони, на яких залишали тільки одне суцвіття в його середній частині. Дослід повторюють 2-3 рази. Операції проводили за 5-6 днів до початку цвітіння. Життєздатність пилку оцінювали на стадії масового цвітіння.
Обприскування суцвіть регуляторами росту емістим (10-6; 10-8 і 10-10%) і симбіонт (0,025, 0,05 і 0,1 мл/л) проводили за два тижні до початку цвітіння сорту (Русбол і Кишмиш Новочеркаський) і за 1-2 дні до збирання пилку під час масового цвітіння (сорт Русбол). Досліджено також ефективність застосування регуляторів росту партенокарпіну (1 мл/л), гібереліну (50 мг/л) та нікфану (0,5 мл/л) у р.
початок масового цвітіння (сорт Русбол). Лікування - три суцвіття одного сорту в трьох примірниках; контроль - пилок, виділений з необроблених суцвіть (масове цвітіння).
Збір пилку для визначення його життєздатності та зберігання проводили за методикою П.К. Айвазян та Є.Н. Докучаєва [1]. Пилок зберігали в пробірках при кімнатній температурі (25-29 °С); в тих же умовах, але в ексикаторі з хлоридом кальцію (CaC12); в ексикаторі з CaCl; при температурі 3-5 ° С; в ексикаторі з СаС12 при температурі мінус 14 °С.
Життєздатність пилку оцінювали шляхом пророщування пилкових зерен за методом Траньковського [2] на живильному середовищі, що містить 10 % сахарози та 2 % желатину. Препарати досліджували на люмінесцентному мікроскопі ЛУМАМ-І1 та інтерференційно-поляризаційному мікроскопі МП1-5 у десяти полях зору (у двох примірниках), використовуючи рекомендації Л.М. Якимової, А.І. Лігвака та ін. [3], А.І. Лігвака [4]. Статистичну обробку отриманих даних проводили за методиками Е.М. Менчера, А.Я. Земшман [5], Ю.Н. Тюріна, А.А. Макарова [6].
Результати досліджень показали, що при застосуванні сидеральних операцій максимальні значення результуючої ознаки характерні для дослідного варіанту з прищипуванням плодових пагонів (табл. 1): достовірні відмінності порівняно з контролем спостерігалися у сортів Русбол, Кишмиш Новочеркаський та Ейнсет безнасінний. У сорту Гленора максимальні показники життєздатності відзначені при кільцюванні пагонів (55,2 ± 4,4; контроль – 38,9 ± 4,3%). Суттєві відмінності між цими варіантами (контроль і кільцювання) відзначені також у сорту Айнсет безнасінний (35,1 ± 4,1 % і 21,8 ± 4,7 % відповідно).
Вищу чуйність на зміну забезпеченості суцвіть поживними речовинами в результаті застосування сидеральних операцій відмічено у сортів, отриманих за участю виду Vitis labrusca L. (Einset seedless і Glenora). Порівняно з контролем проведені операції підвищили середню життєздатність пилку цього сорту. групи в 1,5 раза при кільцюванні і в 1,6 раза при прищипуванні пагонів. Менша чуйність - у міжвидових гібридів
європейсько-американського походження (кишмиш новочеркаський і русбол) спостерігається збільшення ефективної ознаки відповідно в 1,0 і 1,4 рази. У сорту Кишмиш променистий (V. vinifera L.) вплив досліджуваного фактора на реакцію відсутній.
Таблиця 1
Життєздатність пилку (%) безнасінних сортів винограду в залежності від проведених операцій із зеленою частиною куща, 2002-2004 рр.
Різноманітність | КОНТРОЛЬ | Перев'язування | щипання | Вплив фактора на відповідь |
Русбол | 37,6 ± 5,4 | 39,5 ± 5,2 | 59,1 ±4,6* | Є |
Кишмиш Новочеркаськ | 52,3 ±4,5 | 55,6 ± 4,4 | 66,5 ± 2,7* | _ ** |
Гленора | 38,9 ±4,3 | 55,2 ± 4,4* | 47,2 ±4,5 | Є |
Ейнсет безнасінний | 21,8 ±4,7 | 35,1 ±4,1* | 51,2 ±5,0* | Є |
Кишмиш променистий | 48,4 ± 4,7 | 50,1 ±4,0 | 58,1 ±4,7 | немає |
* Відмінності між дослідним варіантом і контролем достовірні з імовірністю >95%.
** Випадок неоднорідних дисперсій. Використання дисперсійного аналізу є невиправданим.
Результати біометричного аналізу трирічних даних про обробку суцвіть сорту Русбол фіторегуляторами емістим і симбіонт у період за два тижні до початку цвітіння свідчать про наступне (табл. 2). Незважаючи на значне підвищення життєздатності пилку при обробці регулятором росту емістимом у концентраціях 10~6 і 10~8%, впливу цього фактора на ефективну ознаку немає. При обробці репродуктивної сфери цього сорту регулятором росту симбіонта статистично значущих відмінностей порівняно з контролем не спостерігається. У сорту Кишмиш Новочеркаський спостерігається значне підвищення життєздатності чоловічого гаметофіту при обприскуванні емістимом лише в концентрації 10–10 % і симбіонтом у концентрації 0,1 мл/л.
Життєздатність пилку (%) безнасінних сортів залежно від обробки регуляторами росту в період за два тижні до цвітіння, 2002-2004 рр.
Регулятор росту | Концентрація препарату | Різноманітність | Вплив фактора на відповідь | ||
Русбол | Кишмиш Новочеркаськ | Русбол | Кишмиш новоч. | ||
Контроль (без обробки) | 37,6 ±5,4 | 52,3 ± 4,5 | немає | _" | |
Емістім | 10-6% | 53,1 ±5,6* | 60,5 ± 5,3 | ||
10-8% | 55,6 ±6,8* | 52,2 ± 3,8 | |||
10-10% | 42,5 ± 5,8 | 75,0 ±3,3* | |||
симбіонт | 0,100 мл/л | 55,2 ±8,8 | 74,7 ±5,5* | _" | Є |
0,050 мл/л | 29,8 ± 7,9 | 58,4 ± 5,9 | |||
0,025 мл/л | 48,2 ± 10,1 | 64,8 ± 4,7 | |||
* Відмінності між дослідним варіантом і контролем достовірні з імовірністю >95%.
** Випадок неоднорідних дисперсій. Використання дисперсійного аналізу є невиправданим.
Обробка сорту Русбол регулятором росту симбіонта у фазі масового цвітіння за 1-2 дні до збору пилку більш істотно впливала на підвищення життєздатності, ніж аналогічна обробка за два тижні до цвітіння (табл. 3). Достовірні відмінності порівняно з контролем спостерігаються при застосуванні цього регулятора в концентраціях 0,100 та 0,025 мл/л (збільшення ефективної характеристики в 1,7 раза).
Застосування гібереліну в концентрації 50 мг/л не мало істотного впливу на підвищення життєздатності пилку. Проте застосування регуляторів росту нікфану (0,5 мл/л) та партенокарпіну (1 мл/л) з вірогідністю >95 % підвищувало значення досліджуваного показника більш ніж у два рази (80,9 ± 6,9 та 83,5 ± 4,1 % відповідно; контроль 37,6 ± 5,4 %).
Життєздатність пилку (%) сорту Русбол залежно від обробки регуляторами росту на початку масового цвітіння, 2002-2004 рр.
Регулятор росту | Концентрація препарату, мл/л | Життєздатність пилку, % |
КОНТРОЛЬ | - | 37,6 ±5,4 |
Нікфан | 0,5 | 80,9 ± 6,9* |
партенокарпін | 1.0 | 83,5 ±4,1* |
Гіберелін (GKz) | 50,0 | 49,4 ± 5,8 |
|Симбіонт | 0,100 | 65,0 ±2,5* |
0,050 | 50,5 ± 6,4 | |
0,025 | 64,3 ± 4,7* |
* Відмінності між дослідним варіантом і контролем достовірні з імовірністю >95%.
Дані дослідів зі зберігання показали, що зібраний пилок безнасінних сортів Русбол, Кишмиш променистий, Ейнсет безнасінний і Гленора при кімнатній температурі (25-29 °С) зберігає життєздатність 2-5 діб, а в тих же умовах, але в ексикаторі з СаС12, не більше 5-10 діб. Зберігання пилку безнасінних і насіннєвих сортів протягом шести місяців при температурі 4 °С показало, що життєздатні пилкові зерна збереглися лише у сортів Русбол і Кишмиш Новочеркаський.
Після піврічного зберігання при температурі мінус 14 °С у всіх досліджуваних сортів спостерігалося збереження життєздатності чоловічих гамет. Мінімальне зниження життєздатності відзначено у сортів Молдова, Русбол та Айнсет безнасінний (відповідно у 1,3, 1,6 та 1,9 рази); максимальний у сортів Кишмиш променистий (5,7 раза) та Ізабелла (14,4 раза). Ні між сортами різних еколого-географічних груп, ні між безнасінними та насіннєвими сортами не встановлено закономірності щодо зміни досліджуваного показника.
Життєздатність пилку безнасінних і насіннєвих сортів винограду після піврічного зберігання при температурі від 4 до мінус 14 °С в ексикаторі з СаС12, 2002-2004 рр.
| Життєздатність пилку, % | ||
Різноманітність | перед зберіганням | після 6 місяців зберігання при t = 4 °С | після 6 місяців зберігання при t — — 14 °С |
Русбол | 43,1 ±6,5 | 1,5 ± 1,0 | 26,1 ±4,0 * |
Кишмиш новочерк. | 54,6 ± 6,3 | 8,7 ±5,1 | 15,2 ± 5,1 * |
Молдова | 55,2 ±9,7 | 0 | 19,0 ±6,6 * |
захоплення | 25,8 ± 5,3 | 0 | 5,3 ±2,3* |
Ейнсет безнасінний | 28,0 ±7,9 | 0 | 14,5 ±5,3 * |
Гленора | 40,3 ± 5,5 | 0 | 9,1 ±2,6 * |
Ізабель | 30,3 ± 2,9 | 0 | 2,1 ± 1,2 * |
Мрія | 32,1 ±8,5 | 0 | 24,5 ± 8,0 * |
Кишмиш променистий | 39,8 ± 6,9 | 0 | 7,0 ± 3,0 * |
Перлина Саба | 37,9 ± 10,2 | 0 | 16,6 ±4,1 * |
Відмінності з варіантом зберігання при 4 °C є суттєвими з імовірністю > 95%.
Визначення життєздатності пилку через рік зберігання при температурі 4 °С показало повну відсутність проростання пилкових зерен, а для пилку, що зберігався при температурі мінус 14 °С, – одноразове проростання чоловічих гамет. Штучне запилення 2003-2004 рр. материнських суцвіть із пилком, які зберігалися протягом року в ексикаторі з СаС12 при температурі мінус 14 °С, виявлено, що, незважаючи на відсутність проростання in vitro, в поодиноких випадках вона все ж зберігає здатність до нормального запліднення (повного запилення суцвіть).
ВИСНОВКИ:
1. Використання в 2002-2004 рр. операції із зеленими частинами куща, такі як кільцювання і прищипування плодових пагонів за 5-6 днів до цвітіння, підвищили життєздатність пилку безнасінних сортів Русбол, Ейнсет безнасінний і Гленора. Застосування цих операцій на пагонах сорту Кишмиш Новочеркаський також підвищувало життєздатність чоловічих гамет, хоча вплив цього фактора на мінливість результуючої ознаки дисперсійному аналізу не піддавався. Більш сильний ефект дає прищипування верхівок пагонів. Враховуючи цю обставину, а також те, що на відміну від кільцювання пагонів, прищипування є менш трудомісткою операцією і не завдає шкоди виноградній лозі, доцільно використовувати цей технологічний прийом для підвищення життєздатності чоловічого гаметофіту досліджуваних безнасінних сортів.
Література
За матеріалами конференції: Сучасні досягнення біотехнології у виноградарстві та інших галузях сільського господарства, Новочеркаськ, 29-30 червня 2005 р. / ГНУ ВНІІВіВ ім. Я.І. Потапенко.
