Взаимосвязь устойчивости образцов вигны (Vigna unguiculata) к низким температурам и болезням в Сибири
Ключевые слова
Аннотация
Цель исследования — изучение взаимосвязи между устойчивостью образцов вигны к низким температурам и пораженности их патогенными микромицетами. Использовано 10 образцов вигны (Vigna unguiculata). Жизнеспособность пыльцы in vitro оценивали в 20%-ном растворе ПЭГ 6000 при 25 °C в течение 3 часов (контроль) и при 6 °C в течение 24 часов (оценка холодоустойчивости). Способность семян к прорастанию при низкой температуре оценивали методом их проращивания на фильтровальной бумаге при температуре (Т) 10, 12 и 25 °C (контроль) и в почве при постоянной Т 25 °C, а также в режиме 10 °C в течение 10 дней + при 25 °C). Адаптивность корневой системы к низким температурам определяли по скорости роста при обработке в режиме 25 °C → 14 °C и соотношению скоростей роста при низкой / оптимальной температуре. Взаимосвязь признаков анализировали с помощью корреляционного анализа в программах SPSS и Excel. Установлены значительные различия в устойчивости образцов вигны к низким температурам и патогенным микромицетам. Выявлена достоверная отрицательная корреляция между холодоустойчивостью пыльцы (0—97,9 %) и процентом поражения семян микромицетами, а также между всхожестью семян при низкой температуре (0—77,7 %) и процентом их поражения. Холодоустойчивость пыльцы имела достоверно положительную корреляцию как со всхожестью семян на фильтровальной бумаге при 10 °C (r = 0,787; p < 0,01), так и с их холодоустойчивостью (r = 0,757; p < 0,05). Образцы с высокой всхожестью после восстановления после холодового воздействия имели более низкий процент загнивания семян. Кроме того, выявлена взаимосвязь показателей холодоустойчивости пыльцы, семян и корневой системы. Сорта Zinder и Факир показали наилучшие комплексные результаты, сочетая высокую устойчивость к низким температурам и низкий процент загнивания. Данное исследование обеспечивает теоретическую основу для селекции вигны на устойчивость к стрессам.
Фотев Ю. В. К методике интродукции теплолюбивых овощных растений в Сибири // Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. 2018. № 4. С. 104—118. doi: 10.31677/2072-6724-2018-49-4-104-118.
Thakur P., Kumar S., Malik J. A. et al. Cold stress effects on reproductive development in grain crops: an overview // Environmental and Experimental Botany. 2010. Vol. 67, № 3. P. 429—443. doi: 10.1016/j.envexpbot.2009.09.004.
Hampton J. G., Conner A. J., Boelt B. et al. Climate change: seed production and options for adaptation // Agriculture. 2016. Vol. 6, № 3. P. 33. doi: 10.3390/agriculture6030033.
Kakani V. G., Reddy K. R., Koti S. et al. Differences in in vitro pollen germination and pollen tube growth of cotton cultivars in response to high temperature // Annals of Botany. 2005. Vol. 96, № 1. P. 59—67. doi: 10.1093/aob/mci149.
Srinivasan A., Saxena N. P., Johansen C. Cold tolerance during early reproductive growth of chickpea (Cicer arietinum L.): genetic variation in gamete development and function // Field Crops Research. 1999. Vol. 60, № 3. P. 209—222. doi: 10.1016/S0378-4290(98)00126-9.
Казыдуб Н. Г., Кузьмина С. П., Боровикова М. А. и др. Зернобобовые культуры в Западной Сибири (фасоль и бобы овощные, нут): биология, генетика, селекция, использование. Новосибирск, 2020.
Yadav S. K. Cold stress tolerance mechanisms in plants. A review // Agronomy for Sustainable Development. 2010. Vol. 30, № 3. P. 515—527. doi: 10.1051/agro/2009050.
Atkinson N. J., Urwin P. E. The interaction of plant biotic and abiotic stresses: from genes to the field // Journal of Experimental Botany. 2012. Vol. 63, № 10. P. 3523— 3543. doi: 10.1093/jxb/ers100.
Emechebe A. M., Lagoke S. T. O. Recent advances in research on cowpea diseases // Challenges and Opportunities for Enhancing Sustainable Cowpea Production. Ibadan, 2002. P. 94—123.
Bita C. E., Gerats T. Plant tolerance to high temperature in a changing environment: scientific fundamentals and production of heat stress-tolerant crops // Frontiers in Plant Science. 2013. Vol. 4. P. 273. doi: 10.3389/fpls.2013.00273.
Adzhieva V. F., Babak O. G., Shoeva O. Yu. et al. Molecular genetic mechanisms of the development of fruit and seed coloration in plants // Russian Journal of Genetics: Applied Research. 2016. Vol, 6, № 5. P. 537—552. doi: 10.1134/s2079059716050026.
Khaleghi E., Karamnezhad F., Moallemi N. Study of pollen morphology and salinity effect on the pollen grains of four olive (Olea europaea) cultivars // South African Journal of Botany. 2019. Vol, 127. P. 51—57. doi: 10.1016/j.sajb.2019.08.031.
Фотев Ю. В. Оценка холодостойкости коллекционных образцов момордики (Momordica charantia L.) по прорастанию пыльцы при низкой температуре in vitro // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2022. Т. 183, № 3. С. 39—47. doi: 10.30901/2227-8834-2022-3-39-47.
ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. М., 1995.
Алексейчук Г. Н., Ламан Н. А. Физиологическое качество семян сельскохозяйственных культур и методы его оценки. Минск, 2005.