Витривалість насіння зразків генофонду сільськогосподарських культур до зберігання

Размещено на http://www.allbest.ru/

ІНСТИТУТ РОСЛИННИЦТВА ІМ. В. Я. ЮР'ЄВА

НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК УКРАЇНИ

УДК 633.1 : 631.53.01

06.01.05 - селекція та насінництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

ВИТРИВАЛІСТЬ НАСІННЯ ЗРАЗКІВ ГЕНОФОНДУ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР ДО ЗБЕРІГАННЯ

Лінник Юлія Олександрівна

Харків - 2011



Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті рослинництва ім. В. Я Юр'єва НААН

Науковий керівник: кандидат біологічних наук, старший науковий співробітник Богуславський Роман Львович, Інститут рослинництва ім. В. Я Юр'єва НААН, лабораторія інтродукції та зберігання генетичних ресурсів, провідний науковий співробітник

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор, академік НААН Шевченко Анатолій Михайлович, Луганський інститут АПВ НААН, головний науковий співробітник лабораторії селекції і насінництва зернобобових і зернових культур

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Колісник Ірина Віталіївна, Полтавський інститут агропромислового виробництва ім. М. І. Вавилова НААН, завідувач науково-технологічного відділу селекції, первинного та елітного насінництва

Захист відбудеться «18» жовтня 2011 року о 9 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.366.01 при Інституті рослинництва ім. В. Я Юр'єва НААН за адресою: 61128, м. Харків, пр. Московський, 142, тел. (057) 392-23-78, факс (057) 779-84-17, e-mail: yuriev1908@gmail.com.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту рослинництва ім. В. Я. Юр'єва НААН за адресою: 61128, м. Харків, пр. Московський, 142

Автореферат розісланий «8» вересня 2011 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Кобизєва Л. Н.



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність дослідження. На теперішній час не встановлено закономірностей витривалості насіння у зберіганні, зокрема впливу на витривалість видових і сортових особливостей, загального стану насіння, режимів зберігання, активності ферментів, що є актуальним для підвищення надійності й економічної доцільності тривалого зберігання насіння зразків генофонду у Національному банку генетичних ресурсів рослин України, колекціях селекційних, науково-дослідних установ та навчальних закладів України. Актуальним залишається питання відновлення схожості насіння з низьким її рівнем. Все це обумовлює актуальність і доцільність проведення даного дослідження.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано автором в Інституті рослинництва ім. В. Я. Юр`єва НААН у 2007-2011 рр., згідно з завданням науково-технічної програми «Генетичні ресурси рослин. Формування колекцій Національного банку генетичних ресурсів рослин в Україні для використання в наукових, селекційних та навчальних програмах»; 08.01-009 «Удосконалити зберігання насіння зразків генофонду у Національному генбанку рослин України» (№ державної реєстрації 0106U004866).

Мета і завдання дослідження: Метою роботи було встановлення закономірностей витривалості насіння зразків генофонду рослин до зберігання у зв'язку з видовою та сортовою належністю зразків генофонду рослин та можливості підвищення життєздатності насіння зі зниженим рівнем схожості. витривалість насіння генофонд рослина

Для досягнення поставленої мети вирішували наступні завдання:

- встановити реакцію насіння зразків генофонду різної видової та сортової належності на умови, що моделюють тривале зберігання у генбанку - прискорене старіння та негативну температуру -20 ?С;

- виявити здатність насіння, що різниться за видовою та сортовою належністю відновлювати показники життєздатності після дії прискореного старіння;

- визначити вплив прискореного старіння та проморожування за -20 ?С насіння зразків генофонду, що належить до крохмалистого (ячмінь) та білкового (горох) типів на активність ферментів каталази та амілази;

- оптимізувати зберігання зразків генофонду у Національному сховищі та активних колекціях на основі використання встановлених закономірностей.

Об'єкт досліджень: біологічні закономірності витривалості насіння зразків генофонду сільськогосподарських культур у зберіганні.

Предмет досліджень: вплив видових та сортових особливостей насіння сільськогосподарських культур на його витривалість до змодельованих чинників зберігання.

Методи досліджень: загальнонаукові (інтерпретації результатів дослідження і встановлення закономірностей); лабораторні (визначення життєздатності паростків насіння після прискореного старіння та проморожування; визначення активності ферментів каталази та амілази після дії прискореного старіння та проморожування); статистичний (визначення рівня прояву та мінливості ознак, вірогідності різниці між даними варіантів дослідів).

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в Україні виявлено зв'язок між видовою та сортовою належністю зразків генофонду ячменю, гороху, проса, соняшнику, ліній і гібридів кукурудзи; роком репродукування і витривалістю насіння цих зразків до чинників зберігання, змодельованих за допомогою методики прискореного старіння та проморожування (- 20 ?С), за показниками життєздатності. Встановлено підвищення життєздатності насіння більшості сортів і форм ячменю, соняшнику, проса, кукурудзи та гороху та зменшення частки нетипово пророслих насінин, насіннєвої інфекції у порівнянні з вихідними показниками під впливом проморожування за температури - 20 ?С. Виявлено ефект проморожування у зразків зі зниженими вихідними показниками насіння, нестійких до чинників зберігання - у голозерних сортів ячменю порівняно з плівчастими, у груболушпинних сортів соняшнику порівняно з олійними, у сортів гороху овочевого напряму використання порівняно з зерновими сортами та пелюшкою. Визначено зв'язок енергії проростання і схожості з активністю амілаз у насіння ячменю, що належить до крохмалистого типу, і відсутність такого зв'язку у насіння гороху, що належить до білкового типу. Розроблена діагностика життєздатності насіння на основі встановлення ролі активності каталази. Визначена видова та сортова специфічність реакції насіння на прискорене старіння і проморожування зміною енергії проростання та схожості і пов'язаною з цим зміною активності комплексу амілаз і каталази у досліджуваних сортів ячменю і гороху.

Практичне значення одержаних результатів. Обгрунтовано використання витривалості насіння до чинників зберігання, що характеризує життєздатність насіння.

Виявлення сортів і форм ячменю, соняшнику, проса, кукурудзи та гороху з високою та низькою витривалістю насіння у зберіганні дає підстави щодо створення для них відповідних режимів зберігання, контролювання тривалості життєздатності під час зберігання і регенерації насіння, що підвищує надійність і економічність зберігання.

Встановлений факт підвищення енергії проростання і схожості насіння ячменю, соняшнику, проса, кукурудзи та гороху під дією негативної температури -20 ?С сприяло розробці способу (патент на корисну модель № 50130 від 25.05.2010), що дозволяє підвищувати життєздатність насіння означених культур зі зниженим її рівнем. Спосіб впроваджено в Інституті рослинництва ім. В. Я. Юр'єва НААН та Устимівській дослідній станції рослинництва.

Встановлені закономірності зв'язку активності ферментів з життєздатністю насіння та його витривалістю у зберіганні дозволяють діагностувати ці показники за активністю каталази та амілази у ячменю, каталази у гороху для визначення зразків з більшою витривалістю до зберігання.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем наукового ступеня разом з керівником розроблено програму і визначено методи досліджень, здійснено інтерпретацію результатів. Здобувач самостійно провела лабораторні дослідження, математичну обробку і аналіз отриманих результатів. Авторство в опублікованих із співавторами наукових працях за темою дисертації становить не менш 70%.

Насіння сортів і форм сільськогосподарських культур, використане у дослідах, одержано з лабораторій генетичних ресурсів зернових культур, зернобобових культур, кукурудзи та соняшнику Національного центру генетичних ресурсів рослин України, Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва, у т.ч. насіння репродукції 2008-2009 рр. вирощено за участі здобувача.

Апробація результатів досліджень. Матеріали дисертації заслухано і обговорено на засіданнях секції селекції і насінництва вченої ради Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва НААН у 2007-2010 рр. та на міжнародних конференціях, зокрема на ІІІ Міжнародній конференції молодих науковців «Біологія: від молекули до біосфери» (м. Харків, 18-21 листопада 2008 р.); IV Міжнародній науково-практичній конференції молодих вчених «Стан та перспективи розвитку рослинницької галузі в умовах змін клімату» (м. Харків, 1-3 липня 2009 р.); XI Міжнародній конференції молодих вчених «Наукові, прикладні та освітні аспекти фізіології, генетики, біотехнології рослин і мікроорганізмів» (м. Київ, 22-24 червня 2010 р.); V Міжнародній конференції молодих вчених «Біологія: від молекули до біосфери» (м. Харків, 22-25 листопада 2010 р.).

Публікації. За темою дисертаційних досліджень опубліковано 14 наукових праць, з них 7 статей у фахових наукових виданнях, 1 стаття науково-практичного характеру, 1 стаття в іноземному науковому виданні та 4 тези доповідей на конференціях, а також патент на корисну модель.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота містить вступ, 6 розділів, висновки, пропозиції для селекційної та насінницької практики, список використаних джерел, який налічує 174 посилань, з них 48 латиницею. Робота викладена на 238 сторінках, ілюстрована 45 таблицями, 2 рисунками, має 44 додатки, з яких 3 про впровадження результатів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

ВИТРИВАЛІСТЬ НАСІННЯ ДО ЗБЕРІГАННЯ: ЧИННИКИ ТА МЕТОДИЧНІ ПІДХОДИ

(Огляд наукової літератури)

Аналіз огляду літератури свідчить, що біологічні аспекти життєдіяльності та зберігання насіння вивчені у значного видового різноманіття рослин, але все ж не з'ясованими залишається низка питань, що мають значення для забезпечення тривалого зберігання насіння видового та сортового різноманіття сільськогосподарських культур у стані високої життєздатності. Зокрема, потребує вивчення зв'язок між таксономічною та сортовою належністю зразків генофонду, умовами репродукції і витривалістю насіння цих зразків до чинників зберігання. Вплив негативних температур на життєздатність насіння різних сортів і форм сільськогосподарських культур, відмінності між сортами у межах кожної культури. Зв'язок між показниками життєздатності і активністю ключових ферментів насіння, зокрема амілаз та каталази, залежно від культури та сорту.

Дослідження цих питань склало актуальність теми дисертаційної роботи та обумовило важливість їх вирішення для збільшення періоду життєздатності зразків генофонду при зберіганні.

матеріал, методика та АГРОКЛІМАТИЧНІ Умови проведення досліджень

Матеріалом для досліджень слугувало насіння зразків генофонду п`яти (5) культур, вирощене у Національному центрі генетичних ресурсів рослин України.

Ячмінь ярий. Використовували в дослідженнях 7 різновидностей: nutans, medicum, nudum, pallidum, rikotense, coeleste (17 сортів), що різняться за плівчастістю та напрямом використання. У дослідах з вивчення активності ферментів використовували насіння трьох років репродукції: 2007, 2008, 2009. У зв`язку з неврожаєм через посуху в 2009 р., нам не вдалось отримати насіння всіх сортів ячменю, включених у досліди, у достатній кількості. Тому для дослідження з витривалості насіння до прискореного старіння та проморожування (- 20?С), а також з відновлення схожості негативними температурами використовували насіння ячменю лише двох років репродукування - 2007 та 2008.

Соняшник. Досліджували насіння 10 сортів Helianthus аnnuus L. f. pustovojtіi Anashcz. та декоративний сорт - Малиш, що належить до різновиду аnnuus L. Зразки різнилися за походженням, вмістом олії, лушпинністю, масою 1000 насінин, забарвленням сім'янок. Роки репродукування дослідних сортів - 2004, 2008 та 2009.

Горох (Pisum sativum L.). Вивчали насіння 14 сортів, які репрезентують два підвиди: посівний - ssp. sativum та польовий (пелюшка) - ssp. аrvense і різняться за напрямком використання, походженням, морфологією рослин, масою 1000 насінин. Використовували насіння трьох років репродукування: 2007, 2008 і 2009.

Кукурудза. Оцінювали насіння гібридів та їх батьківських форм селекції Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва НААН, що належали до різних підвидів. Вивчали насіння 2007, 2008 та 2009 років репродукування.

Просо посівне (Panicum miliaceum L.). Вивчали насіння 15 зразків, що різняться за походженням, масою 1000 насінин, забарвленням та формою насіння, тривалістю вегетаційного періоду. Вивчали насіння трьох років репродукування: 2005, 2008 та 2009.

Вологість насіння визначали згідно з ДСТУ 4138-2002 за допомогою сушильної шафи СЕШ-3М. Вологість насіння досліджуваних культур становила: ячменю 7 %; кукурудзи 7 %; соняшнику 6-7 %; гороху 7-8 %; проса 6-7 %.

Визначення витривалості насіння до зберігання. Випробовували два варіанти режимів зберігання: 1) прискорене старіння; 2) зберігання у морозильній камері за температури - 20°С

Для встановлення витривалості насіння до зберігання моделювали його природне старіння, використовуючи методику прискореного старіння за Б. С. Лихачовим (1976), у відповідності до якої насіння витримували у герметично закритій тарі впродовж місяця у хладотермостаті марки ХТ 3/70-2 за температури 37 °С. Такий режим виключає вплив багатьох побічних факторів, оскільки при зберіганні у герметично закритих контейнерах не відбувається суттєвих змін у кількісному та якісному складі мікрофлори, а обраний температурний режим не є летальним для активності нативних білків і ферментів. Також хід кривої втрати життєздатності відповідає ії динаміці при довготривалому зберіганні насіння.

Паралельно з прискореним старінням, впродовж місяця, насіння досліджуваних культур витримували у герметично закритій тарі в морозильній камері з морозильним агрегатом TFH 2511 ZBR за температури - 20 °С. Цей режим рекомендується стандартами Bioversity International - IPGRI для довготривалого зберігання насіння у генбанках.

Встановлення відновлюючої дії негативних температур на показники життєздатності насіння. Насіння кожної з репродукцій кожного зразка розділяли на три частини, кожна по 100 зерен в трьох повтореннях, які використовували у варіантах досліду: 1) контроль - зберігання у паперових пакетах у кімнатних умовах впродовж всього досліду; 2) зберігання у паперових пакетах у кімнатних умовах впродовж місяця, після чого витримування у герметично закритій тарі в морозильній камері з морозильним агрегатом TFH 2511 ZBR за температури - 20 єС. 3) «прискорене старіння» за Б.С. Лихачовим після чого насіння витримували у тій самій герметично закритій тарі в морозильній камері з морозильним агрегатом TFH 2511 ZBR за температури - 20 єС. Визначали енергію проростання насіння, схожість та частку нетипово пророслих насінин за тією ж методикою, що і в першому досліді. У паростків насіння ячменю та кукурудзи аналізували ступінь їх розвитку.

Аналіз показників енергії проростання і схожості дослідного насіння проводили за стандартних умов згідно ДСТУ 4138-2002 та за методикою Б. С. Лихачова (1975). Ураженість насіння дослідних зразків комплексом патогенів зберігання визначали візуально, під час оцінки енергії проростання, за розробленою нами шкалою.

Визначення впливу прискореного старіння та проморожування за - 20 ?С насіння на активність ферментів каталази та амілази. Об`єктом дослідження слугувало насіння 6 сортів ячменю ярого: плівчастих сортів Адапт, Джерело, Halla; голозерні BМ-МГФ, Омский голозёрный 1, CDC Back та 6 сортів гороху посівного: овочевого напряму використання Адагумский, Grungold, V sade, Цукат та зернового напряму використання Банан, Ростовский высокобелковый.

Досліджували активність каталази у насінні та у паростках і сумарну активність амілаз у паростках за описаними методиками (Б. А. Рубин, 1978).

Погодні умови 2004-2009 років репродукції обумовили формування насіння досліджених сортів з різним рівнем енергії проростання та схожості, що дало можливість встановити характер залежності від цих показників реакції насіння різних видів і сортів на прискорене старіння та негативну температуру.

ВИТРИВАЛІСТЬ ЗРАЗКІВ НАСІННЯ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР ДО ДІЇ ПРИСКОРЕНОГО СТАРІННЯ ТА ПРОМОРОЖУВАННЯ

Насіння зразків сільськогосподарських культур, використаних у досліді, як правило, знижує енергію проростання та схожість під дією прискореного старіння і підвищує їх після проморожування за температури -20 оС. Ступінь реакції насіння на прискорене старіння та проморожування різниться залежно від культури, сорту та фізіологічного стану, який визначається умовами року репродукції. Насіння зі зниженими вихідними показниками енергії проростання та схожості сильніше проявляло негативну реакцію на прискорене старіння і позитивну - на проморожування, ніж насіння з високими вихідними показниками життєздатності.

Серед сортів ячменю найбільш витривалими до впливу прискореного старіння виявились шестирядні сорти пивоварного напряму використання Вакула, Halla. Голозерні зразки ячменю BМ-МГФ, Омский голозёрный 1, CDC Back, Дублет мали нижчу схожість і були менш витривалі до прискореного старіння, ніж плівчасті. Умови року репродукування насіння суттєво не впливали на ранжировку сортів за життєздатністю насіння та його витривалістю до прискореного старіння.

Проморожування насіння ячменю ярого збільшувало частку добре розвинених паростків і зменшувало ступінь ураженості насіння патогенами зберігання. Голозерні сорти істотніше підвищували показники життєздатності, ніж сорти плівчасті. Зниження схожості в обидва роки відмічено у зразків Паллідум 107, Гетьман.

Зразки соняшнику з дрібним (Малиш) та середніх розмірів насінням (Заря, Лидер, Огоньок, Кавказец) характеризуються вищими показниками енергії проростання та схожості, ніж зразки з високою масою 1000 насінин (Донской крупноплодный, Arrowhead, Mingren, Mеnnonite). Відмічено тенденцію до підвищення життєздатності й витривалості до чинників старіння у насіння сортів, які мають темне забарвлення або слабку смугастість лушпиння (Малиш, Заря, Огоньок). Сорти, з вираженою смугастістю насіння, як правило, мали нижчі показники життєздатності. Серед вивченого набору сортів найбільш витривалим до прискореного старіння виявилося насіння сортів вітчизняної та російської селекції (Огоньок, Заря, Чакинский 787, Малиш). Це пояснюється пристосованістю вітчизняних сортів до кліматичних умов місця вирощування, тобто більш повним проходженням процесів дозрівання сім'янок у порівнянні з груболушпинними сортами іноземного походження (Arrowhead, Mingren, Mennonite). Насіння цих сортів сильніше реагувало на проморожування підвищенням енергії проростання і схожості, ніж вітчизняні та російські.

Насіння різних сортів гороху суттєво реагувало на прискорене старіння зміною енергії проростання, і значно менше - зміною схожості. Насіння сортів гороху овочевого напряму використання (Grьngold, V sade, Адагумский) менш витривале до зберігання, ніж сорти зернової та укісної груп. Частково це повязано з більшим ступенем інфікованості патогенами внаслідок рельєфності насіннєвої оболонки. З сортів зернової та укісної груп більш витривалими до прискореного старіння виявились ті, що мають дрібне насіння з масою 1000 насінин від 164 до 215 г: зернові (Quasimodo, Ростовский высокобелковый, Мультик); укісні (Розовоцветущая, Наташа). У більшості сортів гороху посівного проморожування суттєво знижало ступінь ураженості насіння патогенами та частку нетипово пророслих насінин

Серед зразків проса посівного більш чутливими до прискореного старіння виявились ті, що мають забарвлене насіння - червоне (Новокиївське 01, Крестьянка, ДМ 2083, МВ 1904), чорне (Блестящее), з темним носиком (Л 232-05); виключенням є сорт Харківське кормове, який має червоне насіння, але є більш витривалим. Проморожування за температури - 20 оС впливало на показники життєздатності насіння неоднозначно. У сортів Харківське 57, Київське 87, а в окремих варіантах також UC0206190, UC0206194, Л 232-05 показники життєздатності дещо підвищувались. Звертає на себе увагу той факт, що після проморожування зразки були вільні від ураження патогенами зберігання. Частіше спостерігалось підвищення схожості насіння, ніж підвищення енергії проростання.

Насіння гібридів кукурудзи за витривалістю до прискореного старіння не мають однозначних переваг над батьківськими лініями. З випробуваного матеріалу насіння зразків розлусної кукурудзи виявилося найвитривалішим до прискореного старіння; зразків цукрової та зубовидної кукурудзи - найменш витривалим. Проморожування насіння за температури - 20 оС обумовлює підвищення енергії проростання і схожості насіння майже у всіх досліджених зразків кукурудзи, незалежно від підвиду.

ВПЛИВ НЕГАТИВНИХ ТЕМПЕРАТУР НА НАСІННЯ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР, ЩО РІЗНИТЬСЯ ЗА ВИДОВОЮ ТА СОРТОВОЮ НАЛЕЖНІСТЮ

Встановлено факт позитивної дії негативних температур на показники життєздатності насіння. У зв'язку з цим, на наступному етапі було поставлено завдання дослідити ступінь цього впливу і відмінності за реакцією на даний чинник у насіння різних культур і сортів у межах однієї культури. Згідно з варіантом досліду: насіння спочатку пригнічували прискореним старінням («старене» насіння), після чого проморожували за температури - 20 оС. За контроль використовували інтактне насіння, тобто таке, що не піддане прискореному старінню і проморожуванню та насіння, яке не піддане прискореному старінню, але проморожене.

Реакція на проморожування насіння, ослабленого прискореним старінням, є видо- та сортоспецифічною. У більшості випадків відмічено, що проморожування за -20 °С позитивно впливало на показники життєздатності насіння: підвищувались енергія проростання та схожість, покращувався загальний стан насіння, зменшувалися ступінь ураженості патогенами зберігання і частка нетипово пророслих насінин.

Сорти ячменю ярого, насіння яких після прискореного старіння мало низькі показники життєздатності, після проморожування давали більшу частку сильних паростків, мали вищу енергію проростання та схожість; насіння менш уражувалось хворобами порівняно з сортами менш чутливими до прискореного старіння. Це голозерні форми (CDC Buck, ВМ - МГФ, Омский голозёрный 1, Дублет, Arabische duplinigrum) та деякі плівчасті сорти (Заілійський 1, J. B. Maltasia, Адапт, Гетьман). У насіння зразків Вакула, Гетьман, Заілійський 1, Джерело негативні температури викликали зниження енергії проростання «стареного» насіння репродукування 2008 р. на 11-42 %, схожості на 6-38 %, але при цьому загальний стан насінин, що дали сходи, залишався задовільним: завжди знижувався ступінь ураженості патогенами зберігання, насіння давало сильні, розвинені паростки.

Олійні сорти соняшнику, з високою життєздатностю насіння (Огоньок, Кавказець, Лидер) менше змінювали показники життєздатності під впливом чинників прискореного старіння та проморожування і досягають вищого кінцевого рівня енергії проростання та схожості. Сорти лушпинні (Mеnnonite, Mingren, Arrowhead), які мають знижені вихідні показники життєздатності, у більшій мірі відновлювали їх під дією проморожування, хоча кінцевий рівень все ж таки був нижчий за попередню групу сортів. Позитивна дія проморожування проявилась у зменшенні частки нетипово пророслих насінин та ступеня ураженості патогенами зберігання.

«Старене» насіння сортів гороху овочевого напряму використання Grungold, V sade, Адагумский та сорту зернового напряму Банан після проморожування підвищувало енергію проростання та схожість. У насіння всіх сортів гороху посівного проморожування викликало зменшення частки нетипово пророслих насінин та ступеня ураженості патогенами зберігання. Разом з цим, у сортів гороху посівного зернового та укісного напрямів використання (Quasimodo, Харківський еталонний, Ростовский высокобелковый, Наташа) проморожування «стареного» насіння окремих років репродукування знижувало енергію проростання.

Порівняно з насінням інших культур, насіння зразків проса посівного менше реагувало як на прискорене старіння, так і на наступне проморожування. Після проморожування у «стареного» насіння більшості зразків проса підвищувались енергія проростання і схожість. Більш чутливими, позитивно реагуючими на проморожування були зразки Блестящее, Крестъянка, Л 232-05, ДМ 2083. Відновлююча дія проморожування на насіння більш виражена у тих зразків, які мали низькі вихідні показники життєздатності та характеризувались меншою витривалістю до прискореного старіння. Ураженість насіння патогенами зберігання після проморожування закономірно знижувалась, іноді до повного зникнення симптомів хвороб.

Проморожування однозначно і суттєво позитивно впливало на «старене» насіння майже усіх досліджених зразків кукурудзи і репродукцій: підвищувались енергія проростання і схожість, зменшується частка нетипово пророслих насінин і ураженість патогенами, зокрема фузаріозом; збільшувалась частка сильних паростків. Причому, чим нижчими були показники енергії проростання та схожості насіння зразків кукурудзи після прискореного старіння, тим сильнішим був позитивний вплив на нього проморожування. Насіння зразків розлусного підвиду - гібрид Ірида F1 та його батьківські лінії ЛК 33 + та ЛК 46 >, а також зубовидний гібрид Харківський 295 МВ F1 слабше за інші реагували на проморожування. Сильну реакцію мало насіння гібрида цукрового підвиду Дмитрик та гібрида кременисто-зубовидної кукурудзи Харківський 329МВ F1. У насіння гібридів Харківський 295 МВ F1 (зубовидного), Ірида F1 (розлусного) та Дмитрик F1 реакція «стареного» насіння на проморожування була слабшою, ніж батьківських ліній. У гібридів Харківський 329 МВ F1 (кременисто-зубовидного) та Зеніт F1 (кременистого) насіння реагувало на проморожування значно сильніше, ніж насіння батьківських ліній. В окремих випадках реакція насіння на проморожування була негативною.

Наявність випадків негативної дії проморожування за -20 оС на насіння зразків генофонду, як інтактне, так і ослаблене прискореним старінням, обумовлює необхідність зберігання такого насіння за більш м'яких умов - близьких до 0 оС. Необхідні також подальші поглиблені дослідження з метою встановлення причин цієї негативної дії та способів її запобігання.

ВПЛИВ ПРИСКОРЕНОГО СТАРІННЯ ТА ПРОМОРОЖУВАННЯ ЗА -20 ?С НАСІННЯ НА АКТИВНІСТЬ ФЕРМЕНТІВ КАТАЛАЗИ ТА АМІЛАЗИ

Пізнання фізіологічних механізмів, що визначають витривалість насіння до зберігання, дозволяють діагностувати відмінності між сортами і формами рослин за цією властивістю, а також у перспективі управляти нею.

Під дією прискореного старіння у насіння ячменю із зниженням енергії проростання та схожості зростає активність каталази, що свідчить про порушення нормального перебігу фізіолого-біохімічних процесів, зокрема підвищення вмісту пероксидів. Проморожування насіння ячменю, паралельно зростанню енергії проростання та схожості, викликає зниження активності каталази у насінні порівняно з неконтрольованими умовами зберігання та прискореним старінням, що свідчить про сприятливу дію цього чинника на перебіг процесів життєдіяльності насіння (табл. 1)

Таблиця 1 - Вплив прискореного старіння та проморожування на показники активності каталази у насінні сортів ячменю ярого

Сорт	Активність каталаз, мл О2 за хв/г сухої речовини
	репродукування 2008 р.	репродукування 2009 р.
	контроль	А1	А2	контроль	А1	А2
Адапт	6,76	7,27	6,61	7,02	7,27	6,81
Екстерн	6,49	8,27	7,64	7,87	8,61	7,44
Halla	6,61	8,76	6,47	6,87	8,71	4,49
Омский голозёрный 1	7,18	8,53	6,93	7,82	8,38	6,42
CDC Buck	6,42	8,49	5,89	7,04	7,44	5,04
ВМ-МГФ	6,84	7,64	5,21	6,47	6,98	4,67
НІР05		0,84	0,65		0,58	0,46

Примітки:

1. А1 -активність каталази після прискореного старіння, мл О2 за хв/г сухої речовини.

2. А2 - активність каталази після проморожування, мл О2 за хв/г сухої речовини.

Енергія проростання і схожість насіння ячменю у варіанті з проморожуванням у середньому ступені мала позитивну кореляцію з активністю каталази у контрольному варіанті (паростки) (r = 0,56) та у варіанті з прискореним старінням (насіння та паростки) (r = 0,53). Таким чином, у більш сприятливих умовах (проморожування) більш життєздатним є насіння, яке мало відносно більшу активність каталази в усіх варіантах досліду. У досліджуваних сортів ячменю ступінь зміни енергії проростання та схожості насіння і активності каталази під впливом прискореного старіння і проморожування різниться, що до певної міри характеризує і різний рівень витривалості сортів до тривалого зберігання. Більш витривалим виявився плівчастий сорт Адапт, менш витривалими - плівчастий Halla, голозерні CDC Buck, ВМ-МГФ.

У насінні та паростках сортів гороху, на відміну від ячменю, обидва чинники - прискорене старіння та проморожування - підвищують активність каталази у насінні та паростках у залежності від режимів зберігання, року репродукування та сортової належності. Стабільними за показниками енергії проростання та схожості насіння виявились сорти Ростовский высокобелковый (зерновий) та Адагумский (овочевий). У сорту Ростовский высокобелковый це пов`язано із низьким рівнем активності каталази як у насінні, так і у паростках у всіх варіантах досліду, у сорту Адагумский - з найбільш високою активністю у насінні.

У ячменю активність амілаз зростала із підвищенням енергії проростання та схожості насіння (проморожування) і зменшувалась з її зниженням (прискорене старіння). Рівень активності ферменту коливався у досить широких межах по сортах, при цьому не відмічено залежності цих показників від напряму використання або плівчастості сорту (табл. 2). Слід відзначити сорт Halla. Активність амілаз у паростках з насіння обох репродукцій цього сорту була найвищою серед досліджених сортів, що можна пояснити напрямом використання сорту - пивоварний.

Таблиця 2 - Активність амілаз у сортів ячменю ярого після прискореного старіння та проморожування (мг гідролізованого крохмалю за 30 хвилин на 1 г сирої речовини)

Сорт	Контроль	А1	А2	Контроль	А1	А2
	репродукування 2008 р.	репродукування 2009 р.
Адапт	35,8	10,6	28,1	36,9	42,2	30,5
Екстерн	25,1	17,9	42,6	53,0	15,2	52,6
Halla	60,0	14,9	50,3	71,9	26,1	68,5
Омский голозёрный 1	24,2	18,2	63,8	40,7	30,3	69,6
CDC Buck	10,9	11,5	21,3	17,0	7,8	17,0
ВМ-МГФ	35,8	11,9	35,0	36,5	13,9	52,1
НІР05	-	4,6	4,8	-	4,5	3,2

Примітки:

1. А1 - сумарна активність амілаз після прискореного старіння, мг гідролізованого крохмалю за 30 хвилин на 1 г сирої речовини.

2. А2 - сумарна активність амілаз після проморожування, мг гідролізованого крохмалю за 30 хвилин на 1 г сирої речовини.

У насіння гороху не виявлено суттєвої кореляції між активністю амілаз, з одного боку, та показниками енергії проростання і схожості, з другого. Виявлена тенденція підвищення активності амілаз під впливом на насіння як прискореного старіння, так і проморожування. Тобто, у насіння гороху реакція на ці чинники підвищенням активності амілаз виявляється неспецифічною. Не виявлено залежності рівня активності амілаз та його зміни від сортотипу гороху - овочевий чи зерновий (табл. 3).

Таблиця 3 - Активність амілаз у сортів гороху після прискореного старіння та проморожування (мг гідролізованого крохмалю за 30 хвилин на 1 г сирої річовини)

Сорт	Контроль	А1	А2	Контроль	А1	А2
	репродукування 2008 р.	репродукування 2009 р.
Адагумский	56,1	15,8	41,3	69,3	18,3	44,0
V sade	57,0	11,1	65,3	53,4	33,5	51,4
Grungold	52,3	35,2	48,1	74,0	36,4	63,4
Цукат	71,6	19,9	40,7	58,0	11,0	55,7
Банан	24,8	28,9	56,3	49,9	48,7	74,3
Ростовский высокобелковый	57,1	62,2	50,5	38,4	68,9	50,2
НІР05		4,6	4,7		4,4	2,9

Примітка. Позначення як в таблиці 2.



ПРО ЗАКОНОМІРНОСТІ ПРОЯВУ ОЗНАКИ «ВИТРИВАЛІСТЬ НАСІННЯ ДО ЧИННИКІВ ЗБЕРІГАННЯ» У СОРТОВОМУ РІЗНОМАНІТТІ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР

Витривалість насіння у зберіганні розглядається як специфічна властивість, сформована у ході еволюції сільськогосподарських рослин в умовах культури під впливом селекції. Вона визначається взаємодією спадкових факторів, обумовлених належністю до культури, сортотипу, що визначається напрямом використання, та сорту, з фізіологічним станом насіння, пов'язаним з умовами репродукування та зберігання. Зокрема, низький рівень активності каталази у насінні як чинника, що знешкоджує пероксиди, є ознакою витривалості насіння до зберігання. І навпаки, підвищення активності каталази свідчить про нестійкість насіння до зберігання. Високий рівень активності амілолітичного комплексу (амілаз) свідчить про більшу витривалість насіння до зберігання у виду з насінням крохмалистого типу - ячменю. Суттєвим чинником витривалості насіння є його знезараження від патогенів зберігання, ефективним заходом до якого є дія негативної температури -20 оС. У перехреснозапильної культури кукурудзи не виявлено однозначного зв'язку витривалості насіння до зберігання з ступенем гетерозиготності: складні гібриди не мають переваг перед самозапильними лініями і простими гібридами. Більш витривалим до чинників старіння визначено насіння сортів різних культур, добре пристосованих до кліматичних умов вирощування, яке характеризується більш повним проходженням процесів дозрівання. Серед вивчених зразків генофонду такими виявились сорти вітчизняної та російської селекції.



ВИСНОВКИ

В дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення актуального наукового завдання щодо встановлення закономірностей витривалості насіння сільськогосподарських культур у зберіганні шляхом визначення впливу видової належності та сортових особливостей на ступінь і окремі біохімічні механізми витривалості насіння сільськогосподарських культур у зберіганні. Встановлена позитивна дія негативних температур на підвищення життєздатності насіння різних сортів і культур. Одержані результати досліджень сприяють підвищенню надійності зберігання насіння зразків генофонду у Національному сховищі та колекціях селекційних і наукових установ, що має важливе значення для селекції і насінництва польових культур.

1. Насіння зразків сільськогосподарських культур знижувало енергію проростання та схожість під дією прискореного старіння і підвищувало їх після проморожування за температури -20 оС. Виявлено різний ступінь реакції насіння на прискорене старіння та проморожування залежно від культури, сорту та фізіологічного стану, який визначається умовами року репродукування. Насіння зі зниженими вихідними показниками енергії проростання та схожості сильніше проявляло негативну реакцію на прискорене старіння і позитивну - на проморожування, ніж насіння з високими вихідними показниками життєздатності.

2. У ячменю більш витривалими до впливу прискореного старіння були шестирядні сорти пивоварного напряму (Вакула та Halla); менш витривалими - шестирядні зернові сорти (Паллідум 107, Залік, Екстерн). Голозерні зразки ячменю як шестирядні (CDC Buck, Arabische duplinigrum, ВМ - МГФ), так і дворядні (Дублет, Омский голозерный 1, UA 0802989) мали нижчу схожість і меншу витривалість до прискореного старіння, ніж плівчасті.

3. Зразки соняшнику з дрібним (Малиш) та середніх розмірів насінням (Заря, Лидер, Огоньок, Кавказец), характеризувались вищими показниками енергії проростання та схожості, ніж зразки з високою масою 1000 насінин (Донской крупноплодный, Arrowhead, Mingren, Mеnnonite). Відмічена тенденція до підвищення життєздатності й витривалості до чинників зберігання у насіння сортів, з темним забарвленням або слабкою смугастістю лушпиння (Малиш, Заря, Огоньок), що пояснюється наявністю більш товстого фітомеланового шару сім`янок. Найбільш витривалим до прискореного старіння виявилось насіння олійних сортів (Огоньок, Заря, Чакинский 787); найменш витривалим - насіння сортів з підвищеною лушпинністю (Arrowhead, Mingren, Mennonite).

4. Насіння сортів гороху мало істотну реакцію на прискорене старіння - змінювалось енергія проростання і менше - схожість. Насіння сортів гороху овочевого напряму використання (Grьngold, V sade, Адагумский, Цукат) мало меншу витривалість до зберігання, ніж насіння сортів зернової та укісної груп. Що частково пов'язано з більшим ступенем інфікованості патогенами внаслідок рельєфності насіннєвої оболонки. З сортів зернової та укісної груп більш витривалими до прискореного старіння було дрібне насіння з масою 1000 насінин від 164 до 215 г: серед зернових - це насіння сортів Quasimodo, Ростовский высокобелковый, Мультик; серед укісних - Розовоцветущая, Наташа.

5. Насіння проса посівного в порівнянні з іншими культурами, мало найвищі показники життєздатності як вихідні, так і після прискореного старіння. Високими показниками життєздатності після прискореного старіння характеризувались сорти проса Харківське кормове, Новокиївське 01, UC0205038, UC0206190. Більш чутливими до прискореного старіння були зразки з забарвленим насінням - червоним (Новокиївське 01, Крестьянка, ДМ 2083, МВ 1904), чорним (Блестящее), тонкоплівчастим з темним носиком (Л 232-05). Виключенням був сорт Харківське кормове, насіння якого має забарвлення, але було більш витривалим.

6. За витривалістю до зберігання насіння гібридів кукурудзи не мали однозначних переваг над батьківськими лініями. Насіння зразків розлусної кукурудзи (гібрид Ірида та його батьківські лінії ЛК 33 + та ЛК 46 >) найбільш витривалі до зберігання; насіння зразків зубовидної кукурудзи (складний гібрид Харківський 295 МВ F1 та батьківські прості гібриди Харківський 24 М F1+ і Вимпел F1>) і цукрової кукурудзи (гібрид Дмитрик та батьківські лінії МС 401 + та МС 266 >), найменш витривалі.

7. Проморожування насіння впродовж місяця за температури -20 ?С підвищувало енергію проростання та схожість у зразків п'яти досліджених культур в середньому на 10-15 %, зменшувало ураженість патогенами зберігання, позитивно впливало на загальний стан насіння. У залежності від фізіологічного стану насіння та сорту, виявлено окремі випадки зниження показників життєздатності насіння, обумовлені проморожуванням. У разі підвищення показників життєздатності, його ступінь, як правило, тим більший, чим нижчі вихідні показники енергії проростання та схожості насіння. 8. Встановлено, що реакція насіння ячменю на прискорене старіння та проморожування зміною активності каталази у насінні та паростках пов'язана з сортовою належністю та фізіологічним станом насіння. Зниження енергії проростання та схожості насіння ячменю, обумовлене прискореним старінням, пов'язано з підвищенням активності каталази у насінні та паростках, що свідчить про порушення нормального перебігу фізіолого-біохімічних процесів, зокрема підвищення вмісту пероксидів. Проморожування насіння ячменю, паралельно із зростанням енергії проростання та схожості, викликало зниження активності каталази порівняно з неконтрольованими умовами зберігання та прискореним старінням, що свідчить про сприятливу дію цього чинника на перебіг процесів життєдіяльності насіння. За ступенем зміни енергії проростання та схожості насіння і активності каталази під впливом прискореного старіння і проморожування більш витривалим слід вважати плівчастий сорт Адапт, менш витривалі - плівчастий Halla та голозерні CDC Buck, ВМ-МГФ.

9. У насінні та паростках сортів гороху, на відміну від ячменю, обидва чинники - прискорене старіння та проморожування - підвищували активність каталази у насінні та паростках у залежності від режимів зберігання, року репродукування та сортової належності. Найбільш стабільними за показниками енергії проростання та схожості були сорти Ростовский высокобелковый (зерновий) та Адагумский (овочевий). У сорту Ростовский высокобелковый це пов`язано із найбільш низьким рівнем активності каталази як у насінні, так і у паростках у всіх варіантах досліду, у сорту Адагумский - з найбільш високою активністю у насінні.

10. Активність амілаз у насіння ячменю і гороху визначається сортовими особливостями та умовами репродукування насіння. У паростках гороху як з контрольного насіння, так і з насіння, підданого дії прискореного старіння та проморожуванню, активність амілаз була вищою, ніж у паростках ячменю. 11. У насіння ячменю, яке належить до крохмалистого типу, енергія проростання і схожість у значному ступені пов'язані з активністю амілаз (r = 50). У насіння гороху, що належить до білкового типу, не виявлено суттєвої кореляції між активністю амілаз та показниками енергії проростання і схожості насіння. Встановлена тенденція підвищення активності амілаз під впливом на насіння як прискореного старіння, так і проморожування.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ДЛЯ СЕЛЕКЦІЇ І НАСІННИЦТВА

1. Використовувати метод підвищення та відновлення життєздатності партій насіння дією негативних температур (патент на корисну модель № 50130 від 25.05.2010.).

2. Збільшувати масу насіння і частіше проводити контроль життєздатності при довготривалому зберіганні насіння зразків, що належать до групи не витривалих або слабко витривалих у зберіганні, зокрема голозерних сортів ячменю, гороху овочевого напряму використання, гібридів та ліній цукрового підвиду кукурудзи.

3. Зберігати за більш м'яких режимів - близько 0 оС насіння зразків, що знижують показники життєздатності під час проморожування за -20 оС.

4. Діагностувати витривалість насіння ячменю та гороху до чинників зберігання за активністю каталази у насінні та паростках.

СПИСОК НАУКОВИХ ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Лінник Ю. О. Вплив сортових особливостей ячменю ярого на схожість насіння та його витривалість до чинників зберігання / Ю. О. Лінник, Р. В. Рожков, Ю. О. Манзюк // Аграрний вісник Причорномор`я. - Одеса, 2009. - Вип. 50. - С. 151-157. - (Сер. : Біологічні та сільськогосподарські науки) (частка авторства 80 %, особистий внесок - проведення лабораторних досліджень, узагальнення результатів, оформлення статті).

2. Лінник Ю. О. Сортові відмінності соняшнику за витривалістю насіння до чинників старіння та заморожування / Ю. О. Лінник, В. К. Рябчун, О. В. Кривошеєва, Р. Л. Богуславський // Генетичні ресурси рослин : науковий журнал / УААН, Ін-т рослинництва ім. В.Я. Юр'єва, НЦГРРУ. - Х., 2009. - №7. - С. 206-213 (частка авторства 70 %, особистий внесок - проведення лабораторних досліджень, узагальнення результатів, оформлення статті).

3. Витривалість насіння різних підвидів кукурудзи до старіння / Ю. О. Лінник, С. М. Тимчук, М. М. Чупіков, Н. В. Кузьмишина // Таврійський наук. вісник. - Херсон, 2010. - Вип. 69. - С. 67-74 (частка авторства 70 %, особистий внесок - проведення лабораторних досліджень, узагальнення результатів, оформлення статті).

4. Лінник Ю. О. Витривалість насіння проса посівного (Panicum miliaceum L.) до чинників зберігання / Ю. О. Лінник, Л. В. Григоращенко, Р. Л. Богуславський // Вісник ХНАУ. - Х., 2010. - № 7. - С. 123-129 (частка авторства 70 %, особистий внесок - проведення лабораторних досліджень, узагальнення результатів, оформлення статті).

5. Вплив прискореного старіння та проморожування на активність каталази у насінні різних сортів ячменю / Ю. О. Лінник, В. В. Жмурко, Л. А. Красильникова, Р. Л. Богуславський // Таврійський наук. вісник. - Херсон, 2010. - Вип. 71. - С. 45-54 (частка авторства 70 %, особистий внесок - проведення лабораторних досліджень, узагальнення результатів, оформлення статті).

6. Лінник Ю. О. Вплив від`ємної температури на показники життєздатності насіння / Ю. О. Лінник // Вісник Полтавської державної аграрної академії. - Полтава, 2010. - № 3 (58). - C. 175-179.

7. Лінник Ю. О. Витривалість насіння сортів гороху до чинників зберігання та заморожування / Ю. О. Лінник, Л. М. Потьомкіна // Селекція і насінництво : міжвід. темат. наук. зб. / УААН, Ін-т рослинництва ім. В.Я. Юр'єва. - Х., 2010. - Вип. 98. - С. 228-237 (частка авторства 80 %, особистий внесок - проведення лабораторних досліджень, узагальнення результатів, оформлення статті).

8. Лінник Ю. О. Вплив чинників старіння та від`ємних температур на сумарну активність амілаз у насінні ячменю та гороху / Ю. О. Лінник, В. В. Жмурко, Р. Л. Богуславський // Аграрний вісник Причорномор`я. - Одеса, 2011. - Вип. 57. - (Сер.: Біологічні та сільськогосподарські науки). - С. 146-152 (частка авторства 80 %, особистий внесок - проведення лабораторних досліджень, узагальнення результатів, оформлення статті).

9. Твердохлеб Е. В. Способность семян видов и форм субгенома G к долговременному хранению / Е. В. Твердохлеб, Ю. А. Линник // Научное обеспечение производства конкурентноспособной продукции сельского хазяйства : сборник научных трудов, посвященный 80-летию со дня основания Карабалыкской СХОС. - Научный, 2009. - С. 170-172 (частка авторства 50 %, особистий внесок - проведення лабораторних досліджень, узагальнення результатів).

10. Лінник Ю. О. Реакція насіння деревних порід на температурні режими зберігання / Ю. О. Лінник // Біологія: від молекули до біосфери : матеріали міжнародної конференції молодих науковців (Харків, 18-21 листопада 2008 р.). - Х., 2008. - С. 281-282.

11. Лінник Ю. О. Витривалість генотипів озимого жита до чинників зберігання / Ю. О. Лінник, Д. К. Єгоров // Стан та перспективи розвитку рослинницької галузі в умовах змін клімату : збірник тез IV-ої міжнародної науково-практичної конференції молодих вчених (Харків, 1-3 липня 2009 р.). - Х., 2009. - С. 49 (частка авторства 70 %, особистий внесок - проведення лабораторних досліджень, узагальнення результатів, оформлення статті).

12. Лінник Ю. О. Вплив проморожування та прискореного старіння насіння ячменю та гороху на активність каталази у проростках / Ю. О. Лінник // Наукові, прикладні та освітні аспекти фізіології, генетики, біотехнології рослин і мікроорганізмів : матеріали ХІ конференції молодих вчених (22-24 червня 2010 р.). - К., 2010. - С. 99-100.

13. Лінник Ю. О. Вплив проморожування на життєздатність різних культур і сортів / Ю. О. Лінник // Біологія: від молекули до біосфери : матеріали V міжнародної конференції молодих науковців (Харків, 22-25 листопада). - Х., 2010. - С. 273-275.

14. Пат. на корисну модель «Спосіб підвищення життєздатності насіння сільськогосподарських культур шляхом заморожування» / Ю. О. Лінник, В. К. Рябчун, Р. Л. Богуславський ; Ін.-т рослинництва ім. В. Я. Юр'єва УААН. - № 50130 ; дата подання заявки 07.12.2009 ; опубл. 25.05.2010.



Лінник Ю. О. Витривалість насіння зразків генофонду сільськогосподарських культур до зберігання. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.05 - селекція і насінництво. - Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр`єва НААН, Харків, 2011.

Дисертація присвячена розкриттю закономірностей витривалості насіння зразків ячменю, гороху, проса, соняшнику, ліній і гібридів кукурудзи до чинників зберігання, змодельованих за допомогою методики «прискореного старіння» та проморожування (-20 ?С), та можливості підвищення життєздатності насіння, що має знижений її рівень. Визначено зв'язок між видовою та сортовою належністю зразків генофонду означених культур; умовами року репродукування і характером реакції насіння цих зразків на різні умови зберігання. Встановлено, що під впливом проморожування за температури - 20 ?С насіння більшості з вивчених зразків підвищує показники життєздатності, зменшує частку нетипових проростків; зменшується розвиток хвороб на насінні у порівнянні з вихідними показниками. Встановлено взаємозв'язок між енергією проростання і схожістю та активністю амілаз у насіння ячменю, що належить до крохмалистого типу, і відсутність такого зв'язку у насіння гороху, що належить до білкового типу. Визначена роль активності каталази для діагностики життєздатності насіння і впливу на неї сприятливих і несприятливих чинників зберігання.

Ключові слова: насіння, життєздатність, сільськогосподарська культура, сорт, прискорене старіння, проморожування, каталаза, амілаза.



Линник Ю. А. Устойчивость семян образцов генофонда сельскохозяйственных культур к хранению. - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.05 - селекция и семеноводство. - Институт растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН, Харьков, 2011.

Дисертация посвящена исследованию закономерностей устойчивости семян образцов сельскохозяйственных культур к факторам хранения, смоделированнным с помощью методики ускоренного старения и промораживания (- 20 ?С), и возможности повышения жизнеспособности семян со сниженным её уровнем. Исследование проводили на семенах сортов и форм ячменя, гороха, подсолнечника, проса, линий и гибридов кукурузы.

Семена, у которых исходные показатели энергии прорастания и всхожести снижены, как правило, сильнее реагируют на ускоренное старение снижением энергии прорастания и всхожести, а на промораживание - их повышением по сравнению с семенами, имеющими високие исходные показатели. Определена взаимосвязь между видовой и сортовой принадлежностью образцов генофонда вышеуказанных культур; условиями года репродуцирования и характером реакции семян этих образцов на различные условия хранения.

У ячменя более устойчивы к действию ускоренного старения шестирядные сорта пивоваренного направления Вакула и Halla; уступают им шестирядные зерновые сорта Паллідум 107, Залік, Екстерн. Голозёрные образцы ячменя как шестирядные CDC Buck, Arabische duplinigrum, ВМ - МГФ, так и двурядные Дублет, Омский голозерный 1, UA 0802989 имеют более низкие показатели жизнеспособности после ускоренного старения, чем плёнчатые.

Среди образцов подсолнечника мелкосемянные (Малиш) и имеющие среднюю массу 1000 - Заря, Лидер, Огоньок, Кавказец, характеризуются более высокими показателями жизнеспособности, чем образцы с высокой массой 1000 семян - Донской крупноплодный, Arrowhead, Mingren, Mеnnonite. Из изученных образцов подсолнечника наиболее устойчивыми к действию ускоренного старения были семена масличных сортов Огоньок, Заря, Чакинский 787; менее устойчивы - семена сортов груболузжистых Arrowhead, Mingren, Mennonite.

Семена сортов гороха реагируют на ускоренное старение более существенно изменением показателей энергии прорастания, чем всхожести. Семена сортов гороха овощного направления использования Grьngold, V sade, Адагумский, Цукат менее устойчивы к хранению, чем сорта зерновые и пелюшки.

Из исследованых нами пяти культур семена образцов проса посевного имели наиболее высокие показатели жизнеспособности, как исходные, так и после ускоренного старения. Наиболее устойчивыми к действию ускоренного старения были образцы проса Харківське кормове, Новокиївське 01, UC0205038, UC0206190. Менее устойчивыми к ускоренному старению были образцы с окрашенными семенами - Новокиївське 01, Крестьянка, ДМ 2083, МВ 1904, Блестящее.

По степени устойчивости к хранению изученные нами гибриды кукурузы не имеют однозначных преимуществ перед родительскими линиями. Семена лопающейся кукурузы - гибрид Ірида и его родительские линии ЛК 33 + и ЛК 46 >, наиболее устойчивы к хранению; семена образцов зубовидной кукурузы - сложного гибрида Харківський 295 МВ F1 и родительских простых гибридов Харківський 24 М F1+ і Вимпел F1, а также сахарной кукурузы - гибрида Дмитрик и его родительских линий МС 401 + та МС 266 >, были наименее устойчивы.