Внутривидовой полиморфизм клевера ползучего по азотфиксирующей способности
В статье обсуждаются вопросы взаимодействия генотипов растения и штаммов ризобиума клевера на культуре клевера ползучего. У статті обговорюються питання взаємодії генотипів рослини і штамів різобіума конюшини на культурі конюшини повзучої. The article discusses the interaction between genotypes of...
Saved in:
| Published in: | Фактори експериментальної еволюції організмів |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177672 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Внутривидовой полиморфизм клевера ползучего по азотфиксирующей способности / В.А. Трухан, А.А. Трухан // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 449-453. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859982546254692352 |
|---|---|
| author | Трухан, В.А. Трухан, А.А. |
| author_facet | Трухан, В.А. Трухан, А.А. |
| citation_txt | Внутривидовой полиморфизм клевера ползучего по азотфиксирующей способности / В.А. Трухан, А.А. Трухан // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 449-453. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Фактори експериментальної еволюції організмів |
| description | В статье обсуждаются вопросы взаимодействия генотипов растения и штаммов
ризобиума клевера на культуре клевера ползучего.
У статті обговорюються питання взаємодії генотипів рослини і штамів різобіума конюшини на культурі конюшини повзучої.
The article discusses the interaction between genotypes of plant and strains of Rhizobium trifoli in the culture of white clover
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:26:46Z |
| format | Article |
| fulltext |
449
Литература
1. Дзюба, В.А., Планирование многофакторных опытов и методы статисти-
ческой обработки экспериментальных данных: методические рекомендации /
В.А. Дзюба, Б.Н. Шемелев.— Краснодар, 2004.— 83 с.
2. Практическое руководство по интенсивной технологии возделывания риса.—
М., 1986.— 65 с.
3. Радов, А.С. Практикум по агрохимии / А.С. Радов, И.В. Пустовой, Ф.В. Ко-
рольков.— М.: Колос, 1978.— 351 с.
4. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов.— М., 1985.—
С. 248–263.
Резюме
Для двух агроландшафтных районов рисосеяния Краснодарского края с учетом
природных условий и индивидуальных характеристик сортов рекомендован их
ассортимент и разработана структура посевов риса.
For two agrolandtcapes of rice growing zones in Krasnodar Territory, with taking
into consideration of natural conditions and individual characteristics of varieties we
recominended their assortment and developed the structure of rice sowings.
ТРУХАН В.А., ТРУХАН А.А.
Всероссийский научно-исследовательский институт кормов им. В.Р. Вильямса,
Российская Федерация, 141055, МО, г. Лобня, ул. Научный городок,
e-mail: vtrukhan@yandex.ru
ВНУТРИВИДОВОЙ ПОЛИМОРФИЗМ КЛЕВЕРА ПОЛЗУЧЕГО
ПО АЗОТФИКСИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
Большое значение азотфиксации на культуре клевера ползучего позво-
ляет расценивать это растение, как незаменимое растение для естественных
сенокосов и пастбищ. Результаты многочисленных исследований отечест-
венных и зарубежных ученых свидетельствуют о том, что не только отдель-
ные виды бобовых растений различаются по продуктивности симбиоти-
ческой азотфиксации, но и сорта одного вида реагируют на инокуляцию
различными штаммами клубеньковых бактерий неодинаково, характеризуясь
сортовой специфичностью [1, 2, 3]. Однако следует учитывать, что не только
сорта, но и отдельные растения клевера предпочитают заражение определен-
ными штаммами клубеньковых бактерий [4].
По данным Л. Миттон [5], инокуляция семян двух сортов клевера пол-
зучего в условиях высокой кислотности почвы позволила поднять урожай-
ность сухой массы с 0,3 ц/га на контроле (без инокуляции) до 12–23 ц/га в
зависимости от использования штамма. За три года вегетации на вариантах
с инокуляцией было получено около 300 кг/га биологического азота [3]
Простейшей формой параллельной работы с обоими компонентами
симбиоза может быть проведение отбора растений на бедном по азоту фоне
450
при обязательной инокуляции высокоэффективным штаммом клубеньковых
бактерий, предварительно проверенным по эффективности в данных
условиях на данном селекционном материале [6]. Л. Миттон отмечает, что
эффективность симбиоза, выраженная через урожай, при взаимодействии
клевера ползучего и штаммов клубеньковых бактерий в первую очередь
зависит от генотипа растения — хозяина, затем — от уровня взаимодействия
генотипа растения и штамма ризобиума и, в последнюю очередь, опреде-
ляется штаммом клубеньковых бактерий клевера [7].
Во ВНИИ кормов ведется изучение взаимодействия некоторых штаммов
ризобиума и сортов клевера лугового и клевера гибридного [8, 9, 10, 11].
До недавнего времени в России изучение азотфиксации на культуре клевера
ползучего не проводилось, поэтому, используя накопившийся опыт по изуче-
нию симбиотической азотфиксации, нами была проведена оценка влияния
инокуляции различными штаммами клубеньковых бактерий клевера на био-
логическую продуктивность перспективных образцов клевера ползучего.
Материалы и методы
Растительный материал. В качестве объекта исследований были исполь-
зованы 4 лучших межсортовых гибридов клевера ползучего 5 поколения
(ГМ7, ГМ11, ГМ12 и ГМ13) и районированный сорт ВИК 70, полученные в
отделе селекции и первичного семеноводства клевера, на фоне культурных
штаммов ризобиума клевера — 1308, 1326 и 1350 (штаммы получены из
коллекции ВНИИ с.-х. микробиологии) в условиях искусственного климата
с технологическим режимом: температура воздуха +24 °С, фотопериод 16 ча-
сов, освещенность 18–20 тыс. люкс, влажность почвы в сосудах 75% ППВ.
Всего вариантов — 20, повторность четырехкратная. Инокулировали
образцы методом полива водной суспензией штамма ризобиума клевера
семидневных проростков клевера высеянных предварительно на стерильную
почву.
Учет растений проводили индивидуальный, однократный, в фазу буто-
низации на 50 день после появления всходов. Учитывали сырую и сухую
массу надземной части растения и корней; накопление азота надземной и
корневой частью (по Къельдалю); активность нитрогеназы корней —
ацетиленовым методом [12]. Содержание этилена определяли на газовом
хроматографе “Хром 4” с использованием сорбента “POROPAK-N”. По
методике Г.С. Посыпанова проводили отмывание корней, определение ка-
чества и количества клубеньков [13]. Изучаемые образцы сравнивали с
контрольным фоном (дикие популяции ризобиума клевера).
Результаты и обсуждение
В наших исследованиях образцы клевера ползучего характеризовались
сортовой специфичностью. Как видно из таблицы 1, фактор штамма ризо-
биума клевера играет важную роль в накоплении азота растениями клевера
ползучего, однако в симбиозе с различными образцами клубеньковые бакте-
рии проявляют себя неодинаково в силу своей специфичности и специфич-
ности макросимбионта. Так, например, штамм 1326 в симбиозе с образцами
451
ГМ13, ГМ7 и ГМ12 способствовал большему накоплению общего азота
целого растения (корни + надземная вегетативная масса) этих образцов на
9,0, 17,7 и 39,5%, соответственно к контрольному фону каждого образца, а
при взаимодействии с гибридом ГМ11 происходило заметное снижение по
этому признаку на 24,6% по отношению к контрольному фону. Учитывая
сильные линейные корреляционные связи между признаками “общее накоп-
ление азота растением” и “сухая биомасса целого растения” (r=0,96), “нитро-
геназная активность в расчете на 1 г сухих корней в час (r=0,80) и в расчете
на одно растение (r=0,77)”, можно также судить о специфичности проявления
генотипов макросимбионта и микросимбионта по этим признакам.
Образцы клевера ползучего в симбиозе с эффективными штаммами
клевера (таблица 1) превышали контрольный фон по общему накоплению
азота целым растением на 17,7–39,5%, по общему выходу сухого вещества
на одно растение — на 28,8–51,3% и характеризовались в 1,67–3,87 раза
большей активностью нитрогеназы на один грамм сухого вещества корней
в час (C2H2).
В наших исследованиях было также установлено, что основную роль в
определении активности и эффективности симбиоза играет взаимодействие
генотипов макро — и микросимбионтов, на долю которых приходилось от
39,8 до 49,1% всех фенотипических изменений по этим признакам (dyaб=
=0,398–0,491), затем от генотипа растения хозяина (dya=0,289–0,447) и в по-
следнюю очередь от генотипа штамма ризобиума (dyб=0,188–0,043). Индексы
детерминации d (коэффициенты) имели следующее обозначение и отражали:
dyaб — взаимодействие образцов клевера со штаммами клубеньковых бакте-
рий в симбиозе, dya — воздействие на азотфиксацию фактора растения кле-
Таблица 1
Влияние специфичных штаммов клубеньковых бактерий клевера на эффективность
азотфиксации гибридов клевера ползучего и сорта ВИК70
Сухая биомасса целого
растения Общий азот в растении
Образец Вариант
грамм %
к контролю мг %
к контролю
ГМ7 Контроль 5,34 100,0 153,6 100,0
ГМ7 Штамм1326 6,88* 128,8 180,8* 117,7
ГМ12 Контроль 3,69 100,0 111,2 100,0
ГМ12 Штамм1326 5,47* 148,2 155,1* 139,5
ГМ13 Контроль 3,72 100,0 117,6 100,0
ГМ13 Штамм1308 5,63* 151,3 155,3* 139,6
ВИК70 Контроль 3,49 100,0 98,2 100,0
ВИК70 Штамм1308 5,03* 144,0 129,1* 138,5
НСР05 0,187 3,87 5,0 3,95
* Разница существенна при 95%-ном уровне вероятности.
452
вера и dyб — воздействие на азотфиксацию фактора штамма клубеньковых
бактерий.
Анализ симбиотической азотфиксации клевера ползучего показывает,
что вклад в фенотипическую изменчивость по признакам, характеризующим
эффективность симбиоза, у каждого из партнеров сильно варьирует (таб-
лица 2).
Так, по признаку “сухая биомасса растения”, судя по коэффициенту
детерминации (dуа=0,447), примерно 44,7% изменений связаны с особенностя-
ми и различиями между образцами и 4,3% — с особенностями клубеньковых
бактерий клевера (dуб=0,043). Однако по накоплению общего азота в растении
коэффициент детерминации у макросимбионта уменьшается в 1,67 раза
(dуа=0,268), а у микросимбионта он значительно возрастает в 3,56 раза (dуб=0,153).
В связи с тем, что образцы клевера ползучего, представлены популяциями
гибридов пятого поколения и сортом ВИК 70, предварительно проходили
оценку в полевых условиях на фоне диких штаммов клубеньковых бактерий.
Поэтому для них свойственна широкая внутрисортовая амплитуда реакции
на генотип микросимбионта. Линейность же культурных штаммов, в какой-
то степени, и определила в нашем опыте более низкую долю их вариансы в
сравнении с долей вариансы генотипов образцов клевера ползучего в общей
изменчивости признака (dуа>dуб).
Дисперсионный анализ данных показал (таблица 2), что, несмотря на
выравненность фактора среды обитания (световой режим, водное и мине-
ральное питание, механический и химический состав почвы и других), доля
этого фактора в фенотипической изменчивости признаков колебалась от 1,9
до 18,1% (dуе (средовое) = 1 – dуа-dуб-dуаб).
Заключение
На основании изложенного следует признать сложность процесса азот-
фиксации и многообразие форм взаимосвязи растений клевера ползучего и
клубеньковых бактерий клевера. Более высокое влияние комплементарности
Таблица 2
Доля (dxy) различных факторов в фенотипической изменчивости клевера ползучего
по признакам, определяющим эффективность и активность симбиотической
азотфиксации
Коэффициенты детерминации
для факторов: А, Б и АхБИсследуемый признак
dyа dyб dyаб
Сухая биомасса целого растения 0,447 0,043 0,491
Общий азот в растении 0,268 0,153 0,398
(С2 Н2) — активность нитрогеназы,
мкмоль/г сухих корней в 1 час
0,289 0,188 0,423
*Факторы: А — макросимбионт (образцы); Б — микросимбионт (штаммы) и АхБ — взаимо-
действие двух факторов макро и микросимбионта.
453
макросимбионта и микросимбионта на уровень азотфиксации и продуктив-
ность растений, свидетельствует о важности подбора культурных высокоэф-
фективных штаммов клубеньковых бактерий для перспективных сортов и
гибридов. Поэтому в современных условиях необходимо вести параллель-
ную селекционную работу с обоими компонентами симбиоза — создавать
сорта и эффективные специфичные препараты штаммов клубеньковых
бактерий, что явится дополнительным резервом для повышения продуктив-
ности культурных сенокосов и пастбищ.
Литература
1. Hardarson G., Jones D. Effect of temperature on competition strains of Rhizobium
trifoli for nodulation of two white clover varieties// Annals of Applied Biology, 1979,
v.92, n2, P. 229–236.
2.Чундерова А.И. О генетике бобово-ризобиального симбиоза (обзор) // С.-х.
биология.— 1981.— Т.16, №3.— С. 476–477.
3. Mytton L.R., Hughes D. Methods of manipulating quantitative genetic variation
in nitrogen. Forage legumes, 1984, P. 193-194.
4. Boller B.C., Cadisch G., Weise S., Nosberger I. Ertragsbildung und Stickstoff-
Fixierung von Weissklee-еkotypen aus verschieden bewirtschafteten naturweisen.
Schweiz. landw. Forsch., 1987, 1,2; S. 11–189.
5. Mytton L.R. The role of Rhizobium strain interactions in hill clover establishment
// Science and better use of grassland. 1987, P. 18–19.
6.Черемисов Б.М. Селекция растений и клубеньковых бактерий на интенси-
фикацию их симбиоза.— М.: ВНИИТЭИСХ, 1985.— С. 35–45.
7. Mytton L.R. Plant genotype x Rhizobium strain interactions in white clover //
Ann, Appl. Biol.— 1975. Vol.80, N1, P. 103–107.
8.Шаин А.С. Оценка и создание исходного материала с повышенной азот-
фиксирующей способностью и биологической продуктивностью клевера лугового:
Диссертация канд. с.-х. наук.— М., 1990.— 193 с.
9.Дробышева Л.В. Оценка коллекции и создание селекционного материала
клевера лугового с повышенной симбиотической азотфиксацией: Диссертация канд.
с.-х. наук.— М., 1990.— 180 с.
10. Воловик В.Т. Азотфиксация и продуктивность клевера гибридного // Тез.
док. Всесоюзная научная конференция молодых учёных и аспирантов по актуальным
проблемам интенсификации кормопроизводства.— М., 1991.— С. 54–55.
11. Трухан. А.А. Оценка и создание перспективного селекционного материала
клевера лугового с повышенной азотфиксирующей способностью в условиях
центрального района нечерноземной зоны России: Диссертация канд. с.-х. наук.—
М., 1994, 118 с.
12. Методические рекомендации для курсов повышения квалификации научных
сотрудников по сельскохозяйственной микробиологии. Методы исследования
клубеньковых бактерий.— М.: В НИИСХ микробиологии, 1981.— 78 с.
13. Посыпанов Г.С. Методические аспекты изучения симбиотического аппарата
бобовых культур в полевых условиях // Известия ТСХА.— 1983.— Вып. 5.— С. 17–26.
Резюме
В статье обсуждаются вопросы взаимодействия генотипов растения и штаммов
ризобиума клевера на культуре клевера ползучего.
У статті обговорюються питання взаємодії генотипів рослини і штамів різо-
біума конюшини на культурі конюшини повзучої.
The article discusses the interaction between genotypes of plant and strains of Rhizo-
bium trifoli in the culture of white clover.
454
ХАРИТОНОВ Е.М., ТУМАНЬЯН Н.Г., ПАПУЛОВА Э.Ю., ДАВОЯН А.E.,
ЛОТОЧНИКОВА Т.Н., ОСТАПЕНКО Н.В.
Всероссийский научно-исследовательский институт риса
Россия, 350921, Краснодар, п/о Белозерное, e-mail: arri_kub@mail.ru
ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ РИСА
СО СРЕДНИМ СОДЕРЖАНИЕМ АМИЛОЗЫ
И ОКРАШЕННЫМ ПЕРИКАРПОМ ЗЕРНОВКИ
В Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию
на территории РФ внесено 24 сорта риса селекции ВНИИ риса. Это белозер-
ные сорта, относящиеся по типу зерновки к кругло-, средне- и длиннозерным,
с содержанием амилозы (составной части крахмала эндосперма зерновки)
от 15 до 24,5%. Причем в ассортименте сортов преобладают низкоамилозные
с ее содержанием в крупе — 15–21%, и только один Дружный содержит
24,5% амилозы.
Содержание амилозы считается наиболее важным биохимическим
показателем предварительной оценки качества риса. Отношение амилоза:
амилопектин определяет пищевые и кулинарные достоинства риса. Чем
выше содержание амилозы, тем больше воды поглощают крахмальные зерна.
Они увеличиваются в объеме и не разрушаются благодаря высокой способ-
ности амилозы образовывать водородные связи. Поэтому сваренный рис со
средним и высоким содержанием амилозы является рассыпчатым, а низко-
амилозный — клейким или полурассыпчатым.
Перед отечественными селекционерами стоит задача выведения средне-
и высокоамилозных сортов риса, предназначенных для рассыпчатых гарни-
ров, плова и других блюд, для приготовлениия которых требуется рис, ядра
которого при варке не склеиваются.
Сорта и формы риса, зерно которых имеет окрашенный перикарп
(оболочку), относятся к краснозерным. Цвет перикарпа варьирует от розо-
вого до темно-коричневого и черного. Красный пигмент — проантоциа-
нидин, является защитным фактором риса от патогенов и вредителей [4, 5].
Прародители белозерного культурного риса имели окрашенное зерно. Крас-
нозерный рис имеет большое разнообразие, различающихся по морфоло-
гическим признакам и биологическим свойствам форм. Краснозерный рис,
который относится к сорно-полевым формам, является засорителем посевов.
Однако, среди краснозерных форм встречаются такие, которые с селек-
ционной точки зрения обладают положительными качествами, такими как
холодостойкость, быстрый рост в начале вегетации, неприхотливость к усло-
виям выращивания. Важнейшим фактором интереса селекционеров к крас-
ному рису является его повышенная питательная ценность. Пигменты пери-
карпа (красный пигмент, флавоны, флавоноиды, антоцианы, каротиноиды),
токоферолы являются мощными антиоксидантами, которые устраняют
свободные радикалы в организме человека, снижают риск образования
атеросклеротических бляшек в сосудах организма, способствуют улучшению
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-177672 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2219-3782 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:26:46Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Трухан, В.А. Трухан, А.А. 2021-02-16T14:03:31Z 2021-02-16T14:03:31Z 2010 Внутривидовой полиморфизм клевера ползучего по азотфиксирующей способности / В.А. Трухан, А.А. Трухан // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 449-453. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 2219-3782 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177672 В статье обсуждаются вопросы взаимодействия генотипов растения и штаммов ризобиума клевера на культуре клевера ползучего. У статті обговорюються питання взаємодії генотипів рослини і штамів різобіума конюшини на культурі конюшини повзучої. The article discusses the interaction between genotypes of plant and strains of Rhizobium trifoli in the culture of white clover ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Фактори експериментальної еволюції організмів Прикладна генетика і селекція Внутривидовой полиморфизм клевера ползучего по азотфиксирующей способности Article published earlier |
| spellingShingle | Внутривидовой полиморфизм клевера ползучего по азотфиксирующей способности Трухан, В.А. Трухан, А.А. Прикладна генетика і селекція |
| title | Внутривидовой полиморфизм клевера ползучего по азотфиксирующей способности |
| title_full | Внутривидовой полиморфизм клевера ползучего по азотфиксирующей способности |
| title_fullStr | Внутривидовой полиморфизм клевера ползучего по азотфиксирующей способности |
| title_full_unstemmed | Внутривидовой полиморфизм клевера ползучего по азотфиксирующей способности |
| title_short | Внутривидовой полиморфизм клевера ползучего по азотфиксирующей способности |
| title_sort | внутривидовой полиморфизм клевера ползучего по азотфиксирующей способности |
| topic | Прикладна генетика і селекція |
| topic_facet | Прикладна генетика і селекція |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/177672 |
| work_keys_str_mv | AT truhanva vnutrividovoipolimorfizmkleverapolzučegopoazotfiksiruûŝeisposobnosti AT truhanaa vnutrividovoipolimorfizmkleverapolzučegopoazotfiksiruûŝeisposobnosti |