Морфометрические параметры семян дикорастущих форм моркови как селекционные признаки

Важнейшим фактором, влияющим на морфометрические параметры семян, является агротехнический фактор, включающий в себя удобрение, орошение, опыление, борьбу с вредителями, болезнями и сорными растениями. Особенно важной является своевременная уборка, препятствующая осыпанию наиболее вызревших семян, тогда как преждевременная уборка приводит к повышению доли невызревших семян с недоразвитым зародышем. Механизированная технология уборки, обмолота и сортировки семян может приводить к травмированию семян, в том числе зародыша. Поэтому целью работы стал всесторонний анализ морфометрических параметров семян диких форм моркови. В задачи исследований входило изучение степени изменчивости линейных размеров семени, эндосперма и зародыша, их соотношений (индексов) и корреляционных связей. В результате исследований у группы образцов дикорастущих форм моркови выявлены существенные различия по степени проявления основных морфометрических параметров семян, в том числе длине семени, эндосперма и зародыша. Наибольший интерес по этим признакам представляют образцы № 22. Daucus muricatus (L.) L. (Марокко), № 20. Daucus setifolius Desf. (Марокко), № 24. Daucus setifolius Desf. (Марокко), которые стабильно превышали уровень контроля по сочетанию всех трех показателей. Изучены коэффициенты корреляции между этими параметрами, которые свидетельствуют о возможности рассматривать их в качестве селекционно-значимых признаков. Используя методику градации и сравнительного анализа индекса IЗ/Э (величины зародыша относительно эндосперма), выделили группы сортов по этому показателю. Максимальное значение индекса I З/Э отмечено у образца № 2. Daucus carota L. (0,431) и стандарта (0,414), которые по этому показателю отнесены к пятому классу. Образец № 22. Daucus muricatus (L.) L., имея самый крупный зародыш в физическом выражении (1,87 ± 0,049), явно уступал стандарту по относительному размеру (IЗ/Э = 0,351) на 12,9%. Относительный размер эндосперма является более предпочтительным показателем для сравнения и отбора.

1. Балеев Д.Н. Специфика прорастания семян овощных зонтичных культур при различных температурных режимах / Д.Н. Балеев, А.Ф. Бухаров // Овощи России. – 2012. – № 3 (16). – С. 38–46.

2. Балеев Д.Н. Повреждение овощных зонтичных культур щитником полосатым (Graphosoma lineatuml.) как фактор снижения продуктивности и качества семян / Д.Н. Балеев, А.Ф. Бухаров, Р.А. Багров // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2014. – № 10 (120). – С. 19–25.

3. Балеев Д.Н. Полосатый щитник – причина дегенерации семян овощных зонтичных культур / Д.Н. Балеев, А.Ф. Бухаров // Защита и карантин растений. – 2015. – № 8. – С. 26–29.

4. Бухаров А.Ф. Температурный стресс и термопокой семян овощных зонтичных культур. Особенности индукции, проявления и преодоления (часть первая) / А.Ф. Бухаров, Д.Н. Балеев // Овощи России. – 2013. – № 2 (19). – С. 36–41.

5. Бухаров А.Ф. Аллелопатическая активность у семян овощных сельдерейных культур / Д.Н. Балеев, А.Ф. Бухаров // Сельскохозяйственная биология. – 2014. – Т. 49, № 1. – С. 86–90.

6. Бухаров А.Ф. Беззародышевость семян моркови столовой как результат избирательного опыления (пчелы, шмели, мухи) и повреждений вредителем (щитник полосатый) / А.Ф. Бухаров, В.И. Леунов, Д.Н. Балеев, А.Н. Ховрин, А.Г. Девятов, А.Р. Бухарова // Известия ТСХА. – 2016. – № 4. – С. 5–16.

7. Бухаров А.Ф. Кинетика прорастания семян. Методы исследования и параметры / А.Ф. Бухаров, Д.Н. Балеев, А.Р. Бухарова // Известия ТСХА. – 2017. – № 2. – С. 5–19.

8. Бухаров А.Ф.Морфометрия зародыша как элемент системы тестирования качества семян укропа / А.Ф. Бухаров, Д.Н. Балеев, М.И. Иванова, А.Р. Бухарова, О.А. Разин // Труды Кубанского государственного аграрного университета. – 2018. – № 72. – С. 63–66.

9. Бухаров А.Ф. Морфометрия в системе тестирования качества семян / А.Ф. Бухаров, Д.Н. Балеев, А.Р. Бухарова. – М.: Издательство ФГБНУ ФНЦО, 2020. – 80 с.

10. Буренин В.И. Генетические коллекции овощных растений / В.И. Буренин, Т.Б. Фурса, А.М. Артемьева, Н.И. Тимин, Т.Н. Кожанова, В.А. Василевская, О.В. Плющ, С.В. Буренин, И.Г. Михайлова; Под ред. В.А. Драгавцева. – СПб.: ВИР, 1997. – 96 с.

11. Гагкаева Т.А.. Фузариоз зерновых культур / Т.А. Гагкаева, О.П. Гаврилова, М.М. Левитин, К.В. Новожилов // Защита и карантин растений: Приложение к журналу. – 2011. – № 5. – 112 с.

12. Ганнибал Ф.Б. Альтернариозы сельскохозяйственных культур на территории России / Ф.Б. Ганнибал, А.С. Орина, М.М. Левитин // Защита и карантин растений. – 2010. – № 5. – С. 30–32.

13. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта: Учебное пособие. – М.: Колос, 1985. – 415 с.

14. Комаров В.Л. Происхождение культурных растений. – М. – Л.: Сельхозгиз, 1938. – 240 с.

15. Корнев А.В. Иммунитет моркови зависит от окраски корнеплода / А.В. Корнев, Л.М. Соколова, Т.А. Терешонкова, В.И. Леунов, А.Н. Ховрин // Картофель и овощи. – 2015. – № 2. – С. 37–39.

16. Леунов В.И Столовые корнеплоды в России: / В.И. Леунов. – Товарищество научных изданий КМК. – Москва, 2011. – 272 с.

17. Леунов В.И. Генетическая коллекция диких видов и гибридов моркови по устойчивости к грибам Alternaria sp и Fusarium sp / В.И. Леунов, А.Н. Ховрин, Л.М. Соколова, О.О. Белошапкина, В.И. Старцев // Достижения науки и техники АПК. – 2018. – Т. 32, № 7. – С. 26–30.

18. Налобова В.Л. Анализ сортообразцов овощных культур на пораженность грибными, бактериальными и вирусными болезнями // Селекция и семеноводство овощных культур. – 2015. – № 46. – С. 429–436.

19. Пименов М.Г. Создание и оценка коллекции диких видов и разновидностей моркови / М.Г. Пименов, В.И. Леунов, А.Н. Ховрин, Л.М. Соколова, Т.Э. Клыгина // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. – 2009. – Т. 166. – С. 446–450.

20. Рубашевская М.К. Название статьи // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. – 1931. – Т. ХХVI. – 211 с.

21. Семенов А.Н. Сравнительный анализ полиморфизма микросателлитных маркеров у ряда видов рода Fusarium / А.Н. Семенов, М.Г. Дивашук М.С Баженов Г.И. Карлов, В.И. Леунов, А.Н. Ховрин, А.А. Егорова, Л.М. Соколова, Т.А. Терешонкова, К.Л. Алексеева, В.М. Леунова // Известия ТСХА. – 2016. – № 1. – С. 40–50.

22. Соколова Л.М. Выделение штаммов рр Alternaria и Fusarium с семян дикорастущих видов и разновидностей рода Daucus. Морфологическая и патогенная характеристика // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2017. – № 7 (153). – С. 91–100.

23. Соколова Л.М. Применение последовательных отборов при селекции моркови столовой на устойчивость к Fusarium sp. и Alternaria sp / Л.М. Соколова, А.Ф. Бухаров, М.И. Иванова // Аграрная наука. – 2020. – № 6. – С. 78–83.

24. Соколова Л.М. Дикие виды Daucus L. в селекции и сохранении EX SITU в условиях Московской области / Л.М. Соколова, М.И. Иванова // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. – 2021. – № 2 (54). – С. 130–140.

25. Тимин Н.И. Создание генетических источников ценных признаков овощных растений с использованием диких видов / Н.И. Тимин, С.М. Кривошеев // Генетические ресурсы культурных растений: Тезисы докладов Международной практической конференции. – СПб.: ВИР, 2001.

26. Тимин Н.И. Межвидовая гибридизация моркови рода Daucus L.: Методические рекомендации / Н.И. Тимин, И.Т. Двоенко, С.В. Жевора, Л.Т. Тимина, Н.А. Шмыкова. – М.: ВНИИССОК, 2007. – 54 с.

27. Тимин Н.И. Селекционно-генетическая идентификация инбредных форм и линий моркови / Н.И. Тимин, Л.Т. Тимина // Селекция и семеноводство овощных культур. – 2015. – № 46. – С. 555–560.

28. Франсишку Ж. Оценка устойчивости диких видов и разновидностей рода Daucus к патогену Alternaria / Ж. Франсишку, Е.В. Романова, Л.М. Соколова // Теоретические и прикладные проблемы агропромышленного комплекса. – 2015. – № 2 (23). – С. 6–8.

29. Baranski R. Genetic diversity of carrot cultivars revealed by analysis of SSR loci. Genet. Resour. Crop Evol. / R. Baranski, А. Maksylewicz-Kaul Т. Nothnagel, P.F. Cavagnaro, P.W. Simon, D. Grzebelus. – 2012. – № 59. – Рр. 163–170.

30. Grzebelus D. (2014). Diversity, genetic mapping, and signatures of domestication in the carrot (Daucus carota L.) genome, as revealed by Diversity Arrays Technology (DArT) markers. Mol. Breed / D. Grzebelus, М. Iorizzo, D. Senalik, S. Ellison, Р. Cavagnaro, А. Macko-Podgórni et al. – 2014. – № 33. – Рр. 625–637.

31. Heywood V.H. Chemosystematic studies in Daucus and allied genera // Boissiera, 1971. – № 19. – Рр. 289–295.

32. Heywood V.H. Multivariate taxonomic synthesis of the tribe Caucalideae // Contributions pluridisciplinaires à la systématique: Actes du 2ème Symposium international sur les Ombellifères. – 1978. – Pр. 727–736.

33. Heywood V.H. Relationship and evolution in the Daucus carota complex // Israel Journal of Botany. – 1983. – Vol. 32. – Pp. 51–65.

34. Iorizzo M. Genetic structure and domestication of carrot (Daucus carota subsp. sativus) (Apiaceae) / М. Iorizzo, D. Senalik, S. Ellison, D. Grzebelus, P.F. Cavagnaro, C. Allender et al. // Am.J. Bot. – 2013. – № 100. – Рр. 930–938.

35. Leunov V.I. Resistance of carrots to Alternaria sp., Fusarium sp / V.I. Leunov, L.M. Sokolova, O.O. Beloshapkina, A.N. Khovrin // And factors influencing it. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2021. – № 624 (1). – С. 234.

36. Miller Ph. The gardeners dictionary, ed. – 1935. – № 8. – Pp. 280–282.

37. Peterson C.E. Carrot Breeding / C.E. Peterson, P.W. Simon // Basset MJ (ed) Breeding vegetable crops. AVI Publishing Company, Westport. – 1986. – Рp. 321–356.

38. Rubatzky V.E. Carrots and Related Vegetable Umbelliferae / C.F. Quiros and P.W. Simon // CABI Publishing. – 1999. – 294 p.

39. Sáenz Lain C. Research on Daucus L. (Umbelliferae) // Annales sel Instituto Botanico A.J. Cavanilles. – 1981. – № 37. – Рр. 481–534.

40. Saenz de Rivas C. The anatomy of the fruit of Daucus carota L. // Rev. gen. bot. – 1973. – № 80. – Рр. 201–207.

41. Vavilov N.I. Origin and Geography of Cultivated Plants. – New York, NY: Cambridge University Press, 1992.

42. Vaughan J.G. (2009). The new Oxford book of food plants. Oxford University Press, Oxford. Phylogeny and relationships in Daucus based on restriction fragment length polymorphisms (RFLPs) of the chloroplast and mitochondrial genomes / J.G. Vaughan, С.А. Geissler // Euphytica. – 2009. – № 105. – Рр. 183–189.

43. Vilmorin R.L. The improvement of strains of vegetables. J. Roy. Hortic. Soc. – Vol. 81. – № 8. – 1956 p.

44. Benech Arnold R.L. Changes in germinability, ABA content and ABA embryonic sensitivity in developing seeds of Sorghum bicolor (L.) Moench. induced by water stress during grain filling / R.L. Benech Arnold М. Fenner, P.J. Edwards // New Phytologist. – 1991. – Vol. 118. – Iss. 2. – Рp. 339–347.

45. Vandelook F. Relative embryo length as an adaptation to habitat and life cycle in Apiaceae / F. Vandelook, S.B. Janssens, R.J. Probert // New Phytologist. – 2012. – № 195. – Рр. 479–487.

46. Necajeva J. Seed dormancy and germination of an endangered coastal plant Eryngium maritimum (Apiaceae) / J. Necajeva, G. Ievinsh // Estonian Journal of Ecology. – 2013. – № 62. – Рр. 150–161.

47. Verdu M. Tempo, mode and phylogenetic associations of relative embryo size evolution in angiosperms // Journal of Evolutionary Biology. – 2006. – № 19. – Рр. 625–634.

48. Rees M. 1996. Evolutionary ecology of seed dormancy and seed size // Philosophical Transactions: Biological Sciences. – 1996. – № 351. – Рр. 1299–1308.