Шумихин С. А., Черткова М. А., Никитина О. В. Оценка качества семян интродуцированных в Предуралье видов Rhododendron L. // Hortus bot. 2017. Т. 12, прил. II, URL: http://hb.karelia.ru/journal/article.php?id=4202. DOI: 10.15393/j4.art.2017.4202


ПРИЛОЖЕНИЕ II. Стратегия создания устойчивых дендрологических коллекций

pdf-версия статьи

УДК 581/48

Оценка качества семян интродуцированных в Предуралье видов Rhododendron L.

Шумихин
Сергей Анатольевич
Пермский государственный национальный исследовательский университет, botgard@psu.ru
Черткова
Марина Анатольевна
Пермский государственный национальный исследовательский университет, plyusnina-marina@yandex.ru
Никитина
Оксана Владимировна
Пермский государственный национальный исследовательский университет, botgard@psu.ru
Ключевые слова:
рододендрон, семя, всхожесть, энергия прорастания, интродукция, Rhododendron, Ericaceae
Аннотация: Семена 5 изученных видов рододендрона (Rhododendron canadense (L.) Torr., Rh. japonicum (A. Gray) Suring., Rh. ledebourii Pojark., Rh. sichotense Pojark., Rh. smirnowii Trautv.), интродуцированных в Предуралье, имеют морфологические признаки, характерные для их основного способа распространения в природе (анемохория). По размерным характеристикам они существенно не отличаются от описанных в литературе. Семена Rh. japonicum, Rh. ledebourii, Rh. smirnowii, собранные в условиях интродукции в Предуралье достоверно имеют больший вес, чем в признанных благоприятными для интродукции условиях Прибалтики. Кроме того, высокие показатели грунтовой всхожести изученных видов рододендрона позволяют говорить о достаточной степени выраженности у них адаптивного потенциала и перспективности их интродукции в Предуралье.
Получена: 03 февраля 2017 года
Подписана к печати: 11 августа 2017 года

Введение

Rhododendron L. – самый крупный в семействе вересковые (Ericaceae Juss.) род, представленный 1300 дикорастущими видами и более чем 13000 сортами. Рододендроны пользуются заслуженной популярностью во всем мире благодаря своим высоким декоративным качествам и достаточной неприхотливостью к условиям выращивания. Кроме того, рододендроны являются источниками важных биологически активных веществ. Огромное содержание в их листьях катехинов, флавонолов, органических кислот и гликозидов успешно используется в гомеопатии, традиционной и народной медицине многих стран (Александрова, 1975).

В природе рододендроны размножаются в основном семенным способом. Вегетативное размножение у них затруднено и применятся в основном для поддержания и размножения многочисленных сортов и форм. В условиях интродукции семенное размножение рододендронов используют только для ботанических видов. При этом важную роль для их адаптации к условиям культуры играет способность завязывания жизнеспособных семян, качество которых оценивается характерными морфометрическими показателями, энергией прорастания и всхожестью (Кокшеева, 2003; Барышникова, 2009).

Целью исследования являлась оценка качества семян интродуцированных в Предуралье видов рода Rhododendron L. Исследования проводились в Ботаническом саду им. А. Г. Генкеля Пермского государственного национального исследовательского университета (ПГНИУ) в 2009–2016 гг.

Объекты и методы исследований

Объектами исследования служили семена 5 видов рододендронов, интродуцированных в условия Предуралья: Rh. canadense (L.) Torr., Rh. japonicum (A. Gray) Suring., Rh. ledebourii Pojark., Rhsichotense Pojark., Rhsmirnowii Trautv.

Семена рододендронов, полученные от разных вариантов опыления, без стратификации в марте поверхностно высевали в посевные ящики в грунтовую смесь из равного соотношения торфа, песка и дерновой почвы. Проращивание семян проводили при температуре +18-20˚C и 16-18 ч. световом периоде в 3-6 повторностях по 100-500 семян в каждой. Посевные качества семян рододендронов (энергию прорастания и грунтовую всхожесть) оценивали по методике, описанной М. К. Фирсовой (1981). Определение грунтовой всхожести семян проводили по методике, указанной в ГОСТе 13056.6-75 (1998). Сроки учета энергии прорастания и всхожести были подобраны экспериментально. Методика определения веса 1000 семян рододендронов описана в ГОСТе 13056.4-67 (1968). В связи с ограниченным количеством семенного материала проведены учеты веса 500 семян каждого вида рододендрона в 3 повторностях с дальнейшим пересчетом на 1000 семян. Вес семян, полученных в условиях г. Перми сравнивали с данными из литературных источников (Кондратович, 1981).

Описание морфологических особенностей семян и плодов изученных видов рода Rhododendron L., их размеров и формы проводилось по методике, разработанной З. Т. Артюшенко, А. А. Фёдоровым (1986) и З. Т. Артюшенко (1990).

Статистическую обработку результатов исследования проводили по методике Б. А. Доспехова (1985).

Результаты и обсуждение

В природно-климатических условиях Предуралья рододендроны проявляют себя в качестве преимущественно перекрестноопыляемых энтомофильных растений с сохранившейся возможностью самоопыления в форме контактной автогамии (Шумихин, 2014). Они способны завязывать семена при разных вариантах искусственного опыления в количествах, достаточных для возобновления и для использования в селекции (Шумихин, Никитина, 2013).

Плод рододендрона – пентамерная пятигнёздная многосеменная коробочка. Плоды изученных видов Rhododendron имеют разную форму: бочонковидную у Rh. sichotense, обратнояйцевидную у Rh. japonicum и Rh. smirnowii, веретеновидную у Rh. ledebourii.

Семена Rh. ledebourii продолговатые уплощенные. Поверхность голая без каких-либо выростов, волосков. Окраска большей частью чёрная или коричневая со множеством переходов: чёрно-коричневая, кофейная, каштановая.

Семена Rh. japonicum и Rh. smirnowii схожи по форме и характеру поверхности. Они уплощенные продолговато-обратно-яйцевидные с утолщенными краями и различными выростами. Окраска семени варьирует от светлых до тёмных оттенков коричневого цвета.

Семена Rh. canadense продолговато-уплощенные, угловатые. Поверхность семени голая, выросты и волоски отсутствуют. Окраска семян чёрная или тёмно-коричневая.

Семена Rh. sichotense имеют продолговатую, слегка цилиндрическую, вытянутую форму. Поверхность семени шероховатая с различными выростами. Окраска семян - тёмно-коричневая.

Семенная кожура (спермодерма) у изученных видов рододендрона тонкая, сухая, состоит из 1-го слоя клеток. Благодаря присутствию на семени Rh. japonicum, Rh. Smirnowii и Rh. sichotense различных выростов семена легко разносятся потоками воздуха, что служит расселению данных видов в природе.

Семена изученных видов рододендрона отличаются по линейным размерам (табл. 1).

Таблица 1. Размеры семян изученных видов Rhododendron L.

Вид Длина семени, мм Ширина семени, мм Отношение длины семени к ширине
M±m cv, % M±m cv, %
Rh. japonicum 3,56 ± 0,04 3,68 0,66 ± 0,06 1,68 5,39
Rh. smirnowii 2,25 ± 0,01   1,41   0,71 ± 0,02 6,76   3,17
Rh. canadense 2,07 ± 0,06   9,45   0,69 ± 0,03   1,46   3,01  
Rh. ledebourii 1,92 ± 0,04 6,09 0,67 ± 0,08 3,94 2,86
Rh.  sichotense 1,62 ± 0,03   5,03   0,69 ± 0,01   6,25   2,35

Среди изученных видов рододендрона длина семян варьируют в пределах от 1,62 мм до 3,56 мм. При этом ширина семян отличается незначительно (0,66–0,71 мм). Наблюдается уменьшение размеров семян рододендронов в следующей последовательности: Rh. japonicum, Rhsmirnowii, Rh. canadense, Rh. ledebourii, Rh. sichotense. Наиболее крупные семена имеют Rh. japonicum и Rhsmirnowii. Семена 5 изученных видов рододендронов, интродуцированных в Предуралье, по своим размерным характеристикам не отличаются от описанных в литературе (Кондратович, 1981).

Одним из важных показателей качества семян является их вес, учитываемый у мелкосемянных видов в расчете на их определенное количество. Результаты учета веса 1000 семян изученных видов рододендронов, собранных в условиях Предуралья и Прибалтики (г. Рига, Латвия) представлены в таблице 2.

 Таблица 2. Вес 1000 семян (г) изученных видов Rhododendron L. разных мест интродукции

Вид г. Пермь (Россия) г. Рига (Латвия) t-критерий Стьюдента
(t 01 = 3,71) 
M±m cv, % M±m
Rh. japonicum 0,272 ± 0,001   1,47   0,1871 ± 0,0045 18,42
Rh. ledebourii 0,128 ± 0,004   10,11   0,1054 ± 0,0037 4,15
Rh.  sichotense 0,116 ± 0,002 5,17  
Rh. canadense 0,032 ± 0,001   12,50   0,0346 ± 0,0017 1,31
Rh.  smirnowii 0,028 ± 0,001   12,37   0,0920 ± 0,0050 12,55

Наибольшим весом обладает выборка семян Rh. japonicum (0,272 ± 0,001 г); среднее значение этого показателя имеют семена Rhsichotense и Rh. ledebourii (соответственно 0,116 ± 0,002 г и 0,128 ± 0,004 г). Наименьший вес имеют выборки семян Rh. canadense, Rhsmirnowii (0,032 ± 0,0010 г и 0,028 ± 0,001 г). Вес семян, изученный в признанных благоприятными условиях интродукции в Прибалтике (Кондратович, 1981), у большинства видов (за исключением Rh. canadense) достоверно отличается от такового в условиях Предуралья. Семена Rh. japonicum, Rh. ledebourii, Rhsmirnowii, собранные в г. Перми, достоверно имеют больший вес.

По данным М. С. Александровой (2001) для семян разных видов рододендронов характерно недружное прорастание. У исследованных видов первые всходы из семян от свободного опыления появлялись на 8-й день. Массовое прорастание семян наблюдалось на 14-й день, а окончание – на 24-й день после посева.  Последние два срока были приняты нами за сроки учета энергии прорастания и грунтовой всхожести семян (табл. 3).

Таблица 3. Энергия прорастания и грунтовая всхожесть семян от свободного опыления изученных видов Rhododendron L.

Вид   Энергия прорастания семян, % Всхожесть семян, %
M±m cv, % M±m cv, %
Rh. ledebourii 43,67±3,63 11,75 92,56±6,31 9,64
Rh. japonicum 35,33±4,02 16,09 78,17±16,26 20,81
Rh.  smirnowii 18,33±2,94 22,71 23,33±12,06 73,03
Rh. canadense 46,00±3,74 11,50 73,89±6,11 11,7
Rh.  sichotense 35,33±2,48 9,94 72,2±14,51 23,02

Грунтовая всхожесть семян от свободного опыления изученных видов рододендронов варьировала от 23,33 % (Rh. smirnowii) до 92,56 % (Rh. ledebourii). При этом недружным прорастанием характеризуются семена Rh. japonicum, Rh.  smirnowii и Rh.  sichotense, для которых отмечен достаточно высокий коэффициент вариации при учете энергии прорастания и грунтовой всхожести в целом (9,94–73,03 %). При проведении корреляционного анализа выявлена прямая зависимость показателей всхожести семян изученных видов рододендронов от их веса. Полученный коэффициент корреляции 5,1 указывает на среднюю степень её выраженности.

Выводы и заключение

Таким образом, семена 5 изученных видов рододендронов, интродуцированных в Предуралье, имеют морфологические признаки, характерные для их основного способа распространения в природе (анемохория). По размерным характеристикам они существенно не отличаются от описанных в литературе (Кондратович, 1981). Семена Rh. japonicum, Rh. ledebourii, Rh.  smirnowii, собранные в условиях интродукции в Предуралье достоверно имеют больший вес, чем в признанных благоприятными для интродукции условиях Прибалтики. Кроме того, высокие показатели грунтовой всхожести изученных видов рододендрона позволяют говорить о достаточной степени выраженности у них адаптивного потенциала и перспективности их интродукции в Предуралье.

Литература

Александрова М. С. Рододендроны природной флоры СССР. М.: Наука, 1975. 112 с.

Александрова М. С. Рододендроны. М.: Фитон+, 2001. 91 с.

Артюшенко З. Г., Фёдоров А. А. Атлас по описательной морфологии высших растений: Плод. Л.: Наука, 1986. 392 с.

Артюшенко З. Г. Атлас по описательной морфологии высших растений: Семя. Л.: Наука, 1990. С. 30—33.

Барышникова С. В. Морфология и лабораторная всхожесть семян Rhododendron japonicum (Gray) Suringar // Бюллетень Ботанического сада Саратовского государственного университета. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2009. Вып. 8. С. 128—131.

ГОСТ 13056.4-67. Семена деревьев и кустарников. Методы определения веса 1000 семян. М.: Изд-во стандартов, 1968. 3 с.

ГОСТ 13056.6-75. Семена деревьев и кустарников. Методы определения всхожести. М.: Изд-во стандартов, 1998. 44 с.

Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

Кокшеева И. М. Качество семян рододендронов в условиях юга Приморья // Биологическое разнообразие. Интродукция растений. СПб., 2003. С. 391—393.

Кондратович Р. Я. Рододендроны в Латвийской ССР. Рига: Зинантне, 1981. 332 с.

Фирсова М. К. Оценка качества зерна и семян. М., 1981. 220 с.

Шумихин С. А., Никитина О. В. Семенная продуктивность Rhododendron japonicum L. и Rhododendron canadense L. при разных вариантах опыления // Лекарственные растения: фундаментальные и прикладные проблемы: материалы I Международной научной конференции (21-22 мая 2013г., г. Новосибирск). Новосибирск: Изд-во ИНГАУ, 2013. С. 110—112.

Шумихин С. А. Особенности антэкологии некоторых интродуцированных в Приуралье видов Rhododendron L. (Ericaceae) // Вестник ННГУ им. Н. И. Лобачевского. Серия Биология. 2014. № 3 (3). С. 154—158.




Просмотров: 90; Скачиваний: 25;