Особенности действия вытяжек из клубочков Beta vulgaris L. на

Вестник ТГУ, т.12, вып.6, 2007
УДК 633.63
ОСОБЕННОСТИ ДЕЙСТВИЯ ВЫТЯЖЕК ИЗ КЛУБОЧКОВ BETA VULGARIS L.
НА ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН НЕКОТОРЫХ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ
 Н.В. Давидчук, Н.В. Еремеева
Большое разнообразие природных условий, холодный либо засушливый климат более, чем на 70 % территории России, ставят перед растениеводством задачу
подбора культур и сортов, обеспечивающих в конкретных почвенно-климатических условиях получение высоких и стабильных урожаев. При этом из-за значительного дефицита кормового белка в стране, приоритетное развитие должно получить производство высокобелковых культур, генетический потенциал которых
в настоящее время использован далеко не полно. О
последнем свидетельствует то, что из произрастающих
в нашей стране более 1700 видов бобовых растений
вовлечено в культуру не более 30, тогда как генетическое богатство определяется не только и даже не
столько количеством видов, но и внутривидовым разнообразием – подвидами, экотипами, биотипами.
Зерновые бобовые культуры имеют ряд недостатков биологического характера, затрудняющих их возделывание и получение высоких урожаев. К числу
главных из них относится склонность к полеганию и
израстанию, недружность созревания и растрескиваемость бобов, сильное повреждение болезнями и вредителями, а также засухой.
Для выращивания высоких и устойчивых урожаев с
хорошим качеством продукции очень важно получать
своевременные, полноценные и дружные всходы оптимальной густоты. Поэтому проблема стимулирования
или ингибирования прорастания семян и происходящих в них ростовых и метаболических процессов занимает важное место в современном растениеводстве
как в теоретическом, таки в практическом отношениях.
К числу перспективных технологий приемов, обеспечивающих повышение урожайности и качества продукции, следует отнести метод предпосевной обработки семян различными факторами органической и неорганической природы, в том числе и эндогенными ингибиторами прорастания семян.
В литературе нами не встречено данных об исследованиях влияния вытяжек из клубочков сахарной
свеклы на начальные этапы роста проростков Galega
Orientalis L. и Ervum lens L.
Новизной наших исследований явилось: использование вытяжки из клубочков сахарной свеклы методом
замачивания и методом барботирования семян растений Fabeceae (на примере козлятника восточного и
чечевицы).
Целью исследований стало выяснение особенностей влияния вытяжки из клубочков сахарной свеклы
на прорастание семян бобовых растений.
В задачу исследований входило:
1. Установить особенности влияния вытяжки из
клубочков Beta vulgaris L. на прорастание семян и
морфогенез проростков Galega Orientalis L. методами
замачивания и барботирования.
2. Изучить особенности влияния вытяжки из клубочков Beta vulgaris L. на прорастание семян и морфогенез проростков Ervum Lens L. методами замачивания
и барботирования.
В соответствии с целью исследования и поставленными при этом задачами провели серию опытов по
установлению особенностей влияния вытяжек из клубочков Beta vulgaris L. на начальные этапы набухания и
прорастания семян растений Galega Orientalis L. и
Ervum Lens L. Семена проращивали по методике, используемой в нашей лаборатории на протяжении нескольких лет. Регистрировали динамику роста проростков в течение 2 недель.
I. Исследование особенностей влияния вытяжки из
клубочков Beta vulgaris L. на прорастание семян и
морфогенез проростков Galega Orientalis L. проводили
двумя методами.
1.1. Использование метода замачивания семян
Galega Orientalis L. в вытяжке из клубочков Beta
vulgaris L. показывает, что средние значения длины
корня проростков плавно увеличиваются за весь период эксперимента. Однако на 3–4 сутки наблюдений
длина корня несколько ниже контрольного значения.
На 5 сутки – немного выше, а на 7 сутки – сравнима с
контролем. До конца эксперимента длина корня стабильно превышает контроль, а в последний день наблюдений почти в 2 раза (рис.1, а). В течение всех дней
наблюдений высота побега проростков опытного варианта превышает контроль. Только на 10 день этот показатель немного ниже контрольного значения. К последнему дню проростки вытягиваются более чем в
2 раза по отношению к предыдущим наблюдениям.
Тогда как в контроле отмечается относительно плавное
увеличение высоты побега (рис. 1, б).
1.2. Использование метода барботирования семян Galega Orientalis L. в вытяжке из клубочков
Beta vulgaris L. на 7, 8, 10 и 13 сутки наблюдений показывает, что длина корня на 7 и 8 сутки превышает
контроль. На 10 сутки показатели снижаются и значения сравнимы с контрольным вариантом. На 13 сутки
средние показатели по длине корня в опыте и контроле
одинаковые. Следовательно, рост корня в опытном
варианте носит ритмический характер (рис.2, а).
689
Вестник ТГУ, т.12, вып.6, 2007
5
3,5
4
3
2,5
2
1,5
опыт
3
контроль
2
контроль
1
1
0,5
0
0
а
опыт
б
Рис.1. Диаграмма средних значений: а) длины корня проростков; б) высоты побега проростков Galega Orientalis L. за весь период
эксперимента в опыте – замачивание
3
2,5
2
1,5
2,5
2
барботирование
контроль
1,5
1
1
0,5
0,5
0
0
а
барботирование
контроль
б
Рис. 2. Диаграмма средних значений: а) длины корня проростков; б) высоты побега проростков Galega Orientalis L. за весь период
эксперимента в опыте – барботирование
В течение всего периода наблюдений высота побега
в опытном варианте плавно увеличивается. Однако к 10
суткам наблюдений отмечается снижение высоты побега по сравнению с контрольным вариантом (рис. 2, б).
II. Исследование особенностей влияния вытяжки из
клубочков Beta vulgaris L. на прорастание семян и
морфогенез проростков Ervum Lens L. проводили также 2 методами.
2.1. Использование метода замачивания семян
Ervum Lens L. в вытяжке из клубочков Beta vulgaris
L. показано на рис. 3. Данные показывают, что в первые сутки наблюдений развитию корня проростков в
опытном варианте присуща ритмичность. Так, к 4 суткам длина возрастает, далее к 5 суткам – немного снижается, затем – снова возрастает, а в период с 7 по 13
сутки эксперимента возрастает в 2 раза (рис. 3, а).
Высота побега проростков чечевицы в этом опыте с
3 по 7 сутки наблюдений увеличилась незначительно. В
период с 7 по 13 сутки эксперимента высота побега
возросла более чем в 5 раз (рис. 3, б).
2.2. Использование метода барботирования семян Ervum Lens L. в вытяжке из клубочков Beta vulgaris L. привело к следующему. Среднее значение длины
корня проростков чечевицы плавно возрастает к 10
суткам эксперимента и резко возрастает (более чем в 2
раза) к 13 суткам. В контрольном варианте значения
длины корня проростков ниже и их изменения носят
ритмический характер (рис. 4, а).
690
Высота побега проростков чечевицы с 7 по 10 сутки эксперимента меняется незначительно. С 10 по 13
сутки наблюдений побег вытягивается почти в 8 раз. В
контрольном варианте с 7 по 10 сутки высота побега
проростков увеличивается плавно, а с 10 по 13 сутки
возрастает в 6 раз (рис. 4, б).
Таким образом, исследование влияния вытяжки из
клубочков Beta vulgaris L. на прорастание семян и
морфогенез проростков Galega Orientalis L.и Ervum
Lens L. позволило рассмотреть полученные результаты
и выявить некоторые особенности ответной реакции
проростков на данную обработку семян.
В опыте – барботирование – процент прорастания
семян Galega Orientalis L. как в опытном, так и в контрольном вариантах превышает показатели опытазамачивание. Так, в опыте – барботирование отмечаем
27 и 47 %, а в опыте – замачивание – 17 и 38 % прорастания. Однако в опытном варианте и в опыте – замачивание, и в опыте – барботирование – этот показатель
ниже контрольного значения, то есть происходит некоторое ингибирование прорастания. На наш взгляд, это
связано с тем, что семена Galega имеют определенный
комплекс фенольных соединений, которые вместе с
фенольными веществами клубочков Beta vulgaris тормозят процесс прорастания семян Galega. Хотя при
дальнейших наблюдениях ингибирующее действие
несколько снижается и в опыте – замачивание – длина
корня и высота побега проростков превышает контроль
Вестник ТГУ, т.12, вып.6, 2007
16
14
12
10
8
6
4
опыт
контроль
8
6
опыт
контроль
4
2
2
0
0
а
б
Рис. 3. Диаграмма средних значений: а) длины корня проростков; б) высоты побега проростков Ervum Lens L. за весь период эксперимента в опыте – замачивание
16
14
12
8
10
барботирование
6
8
контроль
барботирование
4
6
контроль
4
2
2
0
0
а
б
Рис. 4. Диаграмма средних значений: а) длины корня проростков; б) высоты побега проростков Ervum Lens L. за весь период эксперимента в опыте – барботирование
(3,0 и 4,2 см против 1,9 и 2,8 в контроле). В опыте –
барботирование длина корня опытных контрольных
проростков Galega практически одинакова. А высота
побега опытных проростков немного выше высоты
побега контрольных проростков.
В эксперименте с семенами Ervum Lens L. прорастание в опытном варианте как в опыте – замачивание,
так и в опыте – барботирование превышает контроль
(70 и 67 %, в контроле – 51 и 48 % соответственно).
Данные по длине корня и высоте побега показывают,
что в опыте – замачивание длина корня проростков на
последний день наблюдений в опыте и в контроле
практически одинакова. Высота побега опытных проростков Ervum превышает контроль (15,72 против
11,59). В опыте – барботирование длина корня опытных проростков на последний день наблюдений составляет 7,10 см, в контроле – 5,34 см. Высота побега
опытных проростков Ervum также превышает контроль
(18,71, в контроле – 10,88 см).
На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы.
1. Обработка семян Galega Orientalis L. вытяжкой
из клубочков Beta vulgaris L методом замачивания привела к снижению процента прорастания семян, но к
увеличению ростовых показателей проростков.
2. Обработка семян Ervum Lens L. вытяжкой из клубочков Beta vulgaris L методом замачивания привела к
увеличению процента прорастания семян и к увеличению высоты побега проростков.
3. Обработка семян Ervum Lens L. вытяжкой из клубочков Beta vulgaris L методом барботирования способствовала увеличению процента прорастания семян и
увеличению длины корня и высоты побега проростков.
4. Морфогенезу опытных проростков Galega Orientalis L. и Ervum Lens L. присущ ритмический характер.
5. Полученные результаты могут быть использованы в фундаментальных исследованиях по выяснению
влияния ингибиторов прорастания семян на начальные
этапы набухания и роста проростков разных растений.
Поступила в редакцию 20 ноября 2007 г.
691