Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Бутенкова А.Н. 1 Беляева Т.Н. 1

---

1 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет», Сибирский ботанический сад

Приводятся результаты изучения антэкологических особенностей, семенного и вегетативного размножения ценного декоративного растения Phlox‘BillBaker’. В условиях интродукции в подзоне южной тайги Западной Сибири Phlox‘BillBaker’ отличается устойчивостью к неблагоприятным факторам среды. Растения отнесены к группе длительно вегетирующих летнецветущих. Пыльцевые зерна отличаются высокой фертильностью и лучше прорастают на агаре с пониженным содержанием сахарозы. Размеры семян и пыльцевых зерен стабильны, отличаются низким уровнем варьирования, коэффициент вариации около 6 %, что позволяет использовать данные показатели в качестве дополнительных диагностических признаков. Растения характеризуются невысокой реальной семенной продуктивностью и размножаются преимущественно делением корневища с почками возобновления. Phlox‘BillBaker’ рекомендуется для использования в миксбордерах, композициях пейзажного стиля, каменистых садах, озеленении склонов.

Статья в формате PDF

152 KB

Phlox ‘Bill Baker’

антэкология

фертильность и жизнеспособность пыльцевых зерен

семенная продуктивность

вегетативное размножение

1. Вайнагий И.В. Методика статистической обработки материала по семенной продуктивности растений на примере Potentillaaurea L. // Раст. Ресурсы. – 1973. – Т. 9, Вып. 2. – С. 287-296.

2. Голубинский И.Н. Биология прорастания пыльцы. – Киев: Изд-во «Наукова Думка», 1974. – 370 с.

3. Зайцев Г.Н. Методики биометрических расчетов. – М.: Высшая школа, 1973. – 270 с.

4. Методические указания по семеноведению интродуцентов / под ред. акад. Н.В. Цицина. – М.: Наука, 1980. – 64 с.

5. Пухальский В.А., Соловьев А.А., Бадаева Е.Д., Юрцев В.Н. Практикум по цитологии и цитогенетике растений. – М.: КолосС, 2007. – 198 с.

6. Rieger H. Phlox ‘BillBaker’ [Электронный ресурс] // Eine Reisedurchmeinen Garten. – URL: http://www.helenium-phlox.de/ (дата обращения 02.02.2014).

В цветочном оформлении населенных пунктов Западной Сибири применяются в основном однолетние растения и очень мало используются возможности многолетних декоративных растений мировой флоры, обладающих значительным разнообразием биоморф, феноритмотипов, окраски цветков и текстуры листьев. Следовательно, актуальной задачей является внедрение в региональное озеленение новых, перспективных многолетников с длительной декоративностью, устойчивых к неблагоприятным факторам среды.

Целью работы является выявление адаптационных возможностей Phlox‘BillBaker’ в условиях интродукции в подзоне южной тайги Западной Сибири в связи с перспективами его практического использования.

Материал и методы исследования

Исследования проводились в 2007–2014 гг. на территории Сибирского ботанического сада (Томск).

Объектом исследования послужил Phlox‘BillBaker’. Точная видовая принадлежность Phlox‘BillBaker’ не установлена. Согласно разным источникам, сорт может относиться к Phloxglaberrima L. (флокс гладкий), Phloxcarolina L. (флокс каролинский), PhloxtrifloraMichx. (флокс трехцветковый), а также подвидам и разновидностям упомянутых видов [6]. Возможно, он является гибридом PhloxglaberrimaL. и PhloxmaculataL. Растения характеризуются прямыми или восходящими стеблями высотой до 50‑60 см. Листья линейные, узколанцетовидные, в верхней части заостренно-эллиптические, 4–10 см длиной, 0,5–1,5 см шириной, гладкие или слегка опушенные. Чашечка 9–12 мм длиной. Отгиб венчика плоский, колесовидный. Цветки 1,5–2,4 см в диаметре, розовые с просветлением в центре до белого, собраны в пирамидальные соцветия или щитки. Сорт отличается слабым приятным ароматом.

В Сибирском ботаническом саду Phlox‘BillBaker’ впервые культивируется с 2002 г. (интродуктор Т.Н. Беляева). Растения привезены из ботанического сада Московского университета.

Фертильность пыльцы изучалась окрашиванием красителем ацеторсеином [5]. Для определения фертильности анализировалось не менее 300 пыльцевых зерен в 5 повторностях с 15 соцветий каждого вида и сорта.

Жизнеспособность пыльцевых зерен определяли по методике И.Н. Голубинского [2]. Состав питательной среды: 1 % агар-агар и раствор сахарозы разных концентраций (использовали 10 %-ный, 15 %-ный, 20 %-ный, 25 %-ный и 30 %-ный растворы).

Семенная продуктивность определялась на 25 побегах растений по общепринятым методикам [1, 4]. Измерение семян осуществляли с использованием микроскопа МБС-1 при увеличении 8х2, при помощи окуляр-микрометра.

Микроскопические измерения свежей пыльцы сделаны на световом микроскопе CarlZeissAxioLab. A1 с цифровой камерой AxioCamERc 5s подключением к ЭВМ при помощи программы AxioVision 4.8.

Результаты измерений обрабатывали статистически по методике Г.Н. Зайцева [3] с использованием программы Statistica 8.0. Определяли следующие показатели: М – среднюю арифметическую, m – ошибку средней арифметической, σ – стандартное отклонение, CV – коэффициент вариации. При оценке достоверности различий независимых выборок оценивали: t-критерий – значение статистики t-критерия, рассчитанное в предположении равных дисперсий в выборках; df – число степеней свободы, p – уровень значимости для t-критерия (односторонний критерий), t-критерий (2) – значение статистики t-критерия, рассчитанное в предположении различия дисперсий в выборках; p (2) – уровень значимости для t-критерия в данном случае (двусторонний критерий), F-критерий – F-отношение дисперсий (значение статистики F-критерия Фишера) и p (F) – уровень значимости для F-критерия.

Результаты исследования и их обсуждение

В условиях интродукции на юге Томской области Phlox‘BillBaker’ отличается устойчивостью в грунте к низким температурам, болезням и вредителям. Отрастает в апреле – начале мая, полностью проходит цикл развития: цветет в июне – июле, регулярно плодоносит, образует полноценные семена. Начало фенофазы цветения Phlox‘BillBaker’ отмечено в июне в среднем за годы наблюдений через 44 дня после отрастания. Продолжительность функционирования венчика колеблется от 5 до 8 суток, соцветий 15–21 суток в зависимости от погодных условий.

К основным декоративным характеристикам флоксов наряду с окраской венчика и продолжительностью цветения относятся высота растения, размеры соцветия, диаметр цветка (табл. 1).

Флокс ‘BillBaker’ отличается низким уровнем варьирования высоты побегов и диаметра венчика и значительным варьированием размеров соцветий.

Таблица 1

Основные декоративные параметры флокс ‘BillBaker’

Число цветков в соцветии зависит от возраста растений. По мере разрастания особи и увеличения числа генеративных побегов, уменьшается число цветков в соцветии (табл. 2, 3).

Таблица 2

Число цветков в соцветии Phlox‘BillBaker’

Таблица 3

Значение критериев оценки достоверности различий числа цветков в соцветии Phlox‘Bill Baker’погодам

Примечание. Жирным шрифтом выделены пары сортов, имеющие достоверные различия при уровне значимости p<0,05.

При культивировании в условиях Томска пыльники в цветке функционируют от момента распускания бутона на протяжении 1–2 дней. Рыльце созревает через 2–3 дня после раскрытия цветка и сохраняет способность к восприятию пыльцы на протяжении 6–8 дней. Факторами, препятствующими самоопылению в цветке, является протерандрия и херкогамия.

Диаметр фертильной пыльцы варьирует от 39,23 до 50,53 мкм: данный показатель является стабильным и отличается низким уровнем варьирования (среднее значение 46,19 ± 0,55 мкм, σ = 2,77, CV = 6,00 %).

Фертильность пыльцы на протяжении шести лет наблюдений оставалась на стабильно высоком уровне (рисунок 1).

Жизнеспособность пыльцы Phlox ‘BillBaker’ имеет наибольшие показатели при проращивании на агаре с 15-%-ным содержанием сахарозы. По этому показателю сорт близок к раннецветущим видам, например, Phloxsubulata ‘Atropurpurea,’ и имеет относительно высокий процент жизнеспособности пыльцы на агаре с 10-%-ным содержанием сахарозы, в отличие от Phloxpaniculata, пыльца которого лучше всего прорастает при 30-%-ном содержании сахарозы (рисунок 2).

Рисунок 1. Фертильность пыльцы Phlox‘BillBaker’ по годам

Рисунок 2. Жизнеспособность пыльцы Phlox‘BillBaker’ при проращивании на агаре с разным содержанием сахарозы

Phlox‘BillBaker’ имеет невысокий процент плодоцветения (в среднем 3,8 %), отличающийся высоким уровнем варьирования (СV= 135,6 %), что, возможно, объясняется гибридогенным происхождением исследованного таксона, тем не менее плоды завязываются ежегодно, семена полноценные, выполненные. Потенциальная семенная продуктивность за годы наблюдений составляла в среднем 43,7 семян на побег и значительно отличалась от реальной семенной продуктивности (1,2 семян на побег), превышая ее в 36,4 раз.

Семена флокса ‘BillBaker’ овально-яйцевидные, эллиптические, округлые, поверхностно-ячеистые, морщинистые, шероховатые. Окраска экзотесты черная или темно-коричневая с зеленоватым оттенком, коричнево-зеленоватая, местами с беловатым налетом (рисунок 3).

Рисунок 3. Семена Phlox‘BillBaker’ (*1)

Семена в среднем 3,34 ± 0,02 мм длиной, 2,14 ± 0,02 мм шириной, масса 1000 штук составляет 4,71 ± 0,09 г. Размеры семян характеризовались низким уровнем изменчивости, что позволяет использовать данные признаки в качестве диагностических (табл. 4, 5).

Таблица 4

Изменчивость биометрических характеристик семян Phlox‘BillBaker’ по годам

Таблица 5

Значение критериев оценки достоверности различий размеров семян Phlox‘Bill Baker’по годам

Примечание. Жирным шрифтом выделены пары сортов, имеющие достоверные различия при уровне значимости p<0,05

Физиологический покой семян Phlox‘BillBaker’ устраняется воздействием пониженной температуры на набухшие семена (холодная стратификация). Продолжительность холодной стратификации при температуре +5 °С, необходимой для устранения покоя семян, составляла от 5 до 9 месяцев.

В условиях интродукции основным способом размножения сорта является делением корневища с почками возобновления.

Заключение

В условиях интродукции в подзоне южной тайги Западной Сибири Phlox‘BillBaker’ отличается устойчивостью к неблагоприятным факторам среды. Сорт отнесен к группе длительно вегетирующих летнецветущих растений. Пыльцевые зерна отличаются высокой фертильностью и лучше прорастают на агаре с пониженным содержанием сахарозы. Растения характеризуются невысокой реальной семенной продуктивностью и размножаются преимущественно делением корневища с почками возобновления. Phlox‘BillBaker’ рекомендуется для использования в цветниках различного типа – миксбордерах, композициях пейзажного стиля, каменистых садах, склонах.

Работа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ (номер госрегистрации темы 114040740044).

Рецензенты:

Олонова М.В., д.б.н., профессор кафедры экологического менеджмента ФГОУ ВПО «Национального исследовательского Томского государственного университета», г. Томск;

Кулижский С.П., д.б.н., проректор по социальной работе Национального исследовательского Томского государственного университета, г. Томск.

Библиографическая ссылка