О новых направлениях селекции гречихи в Башкирском НИИСХ

Литература.

1. Kerr J.F.R., Wyllie A.R. Currie Apoptosis: a basic phenomenon with wide-ranging implication in tissue kinetics. Currie . Brit. J. Cancer, 1972, 26: 239- 257.

2. Pontier D. [et al.] Activation of hsr203, a plant gene expressed during incompatible plant-pathogen interactions is correlated with programmed cell death. Mol. Plant Microbe Interact., 1998, 11: 544-554.

3. Pontier D. [et al.] Markers for hypersensitive response and senescence show distinct patterns of expression. Plant Mol. Biol., 1999,39:1243-1255.

4. Schwartz L. Ries [et al.] M. Do All Programmed Cell Deaths Occur Via Apoptosis? Proc. Natl. Acad. Sci. USA.1993, 90:980-984.

5. Роговин В.В., Муравьев Р.А.. Акимов Б.С.. Бавыкина И.В. Пероксидазосомы растительных клеток/ Физиология растений, 1987, 34(6): 1181-1186.

6. Лэмб М. Биология старения , М.: Мир, 1980.

7. Ванюшин Б. Ф. Апоптоз у растений. Успехи биологической химии, 2001, 41: 3-38.

8. Giannopolities C. N., Ries S. K Superoxid dismutase. I. Occurrence in higher plants. Plant Physiology,1977, 59:309-314.

9. Гринблат А.И. Разработка биоинформационной модели апоптоза и некроза у растений. Автореф. канд. дисс., Орел, 2007.

10. Гринблат А.И., Патент на изобретение №229369. Способ определения активности фермента. 20.02.2007.

11. Методы биохимического исследования растений / под ред. Е. А. Ермакова. М.: Агропромиздат, 1987:42-43.

12. Сельскохозяйственная биотехнология: учебник /под ред. В. С. Шевелухи 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высшая школа, 2003.

APOPTOSIS MANIFESTATION AND NECROSIS IN DIFFERENT VARIETY OF PEA ACCORDING TO ITS STABILITY TO ROOT ROTTEN.

N. E. Pavlovskaya, K. N. Kozyavina, I. N. Gagarina, I. V. Gorkova

Summary. Biochemical analysis of inducirous apoptosis and necrosis in pea has been made. Apoptosis and necrosis were occasioned by extract process from wheat coleoptiles and fusarious toxaemia by patogene. Also correlation of fragmentation failure of DNK with apoptosis and necrosis with activity of antioxidized ferments was established. Antioxidized and DNK-markers of apoptosis have been made.

Key words: pea (Pisum sativum), fusarious, apoptosis, necrosis, antioxidized ferments: superoxiddismutasa, peroxidaza, DNK-fragmentation.

УДК633. 12: 631. 527

О НОВЫХ НАПРАВЛЕНИЯХ СЕЛЕКЦИИ ГРЕЧИХИ В БАШКИРСКОМ НИИСХ

A.М. САБИТОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией

Ф.Ф. МАГАФУРОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник

B.В. ХУСНУТДИНОВ, научный сотрудник Башкирский НИИСХ

E-mail: bagri@ufanet.ru

Резюме. Проведена селекционная работа в направлении повышения содержания рутина в надземной биомассе растений гречихи и ограничения числа веток первого порядка. Создан сорт Башкирская красностебельная с высоким содержанием рутина в биомассе и перспективные ограниченно ветвящиеся популяций.

Ключевые слова: гречиха, селекция, гибридизация, сорт, популяция, содержание рутина, ограничение ветвления.

Башкортостан относится к основным гречихосеющим регионам Российской Федерации. В Республике эту ценную культуру ежегодно высевают на площади от 60 до 100 тыс. га.

В связи с тем, что одно из наиболее эффективных средств повышения урожаев гречихи - селекция, осо-Достижения науки и техники АПК, №03-2010 __

бую актуальность приобретает задача выведения высокоурожайных, устойчивых к неблагоприятным экологическим условиям и ценных по качеству сортов этой культуры, отвечающих требованиям современного интенсивного земледелия. Все более важное значение приобретает создание сортов, используемых в качестве сырьевого материала для производства рутина и других ценных лекарственных препаратов.

Для получения рутина в основном используют зеленую массу гречихи, скошенную в начале второй половины массового цветения - плодообразовании, когда содержание в ней флавоноидов приближается к максимуму. По данным [1] из 1 т надземной биомассы обычной зеленостебельной гречихи можно произвести до 16,5 кг чистого рутина (к сведению: одна таблетка медицинского препарата аскорутин содержит

0,05 г рутина).

В целях преобразования комплекса защитно-приспособительных свойств гречихи, главными из которых считается способность к длительному интенсивному росту и высокая ремонтантность, ряд исследователей предлагает направить отбор по пути повышения гомеостаза плодообразования путем блокировки действия восстановительных механизмов гречихи и создания форм с морфологически детерминированным ростом вегетативных побегов. При этом образ--------------------------------------------- 23

Таблица 1. Содержание флавоноидов в пересчете на рутин в надземных органах растений сортов гречихи Уфимская и Башкирская красностебельная, %

Сорт Часть расте- ния По данным

Института биологии УНЦ РАН ЗАО «Эвалар»

2006 г. при- бавка 2008 г. при- бавка 2007г. при- бавка

Уфимская соцветие 9,38 - 6,82 - 2,62 -

(контроль) лист 6,70 - 5,29 - 5,84 -

стебель 0,92 - 0,94 - 0,68 -

Башкирская крас- соцветие 12,15 2,77** 10,77 3,95** 5,29 2,67**

ностебельная лист 7,97 1,27* 7,22 1,93* 1 1 ,20 5,36**

стебель 2,45 1,53* 1 ,31 0,37 1 ,26 0,58*

Софора японская плоды 12,9 11,27 -

Достоверно при * р<0,05 ** р<0,01 цовым принято считать сочетание ограниченного ро-

ста с мощным генеративным развитием у пшеницы, у которой с переходом к семяобразованию останавливается рост вегетативной массы и фотосинтетичес-кие процессы целиком подчиняются формированию семян. Приближение гречихи к такому типу развития в целях повышения устойчивости растений к загущению - еще одна актуальная задача ее селекции.

Условия материалы и методы. Селекционная работа по созданию нового сорта гречихи с повышенным содержанием в надземной биомассе рутина в Башкирском НИИСХ была начата в 1991 г. В качестве исходного материала использовали красноцветковый мутант гречихи Рубра (первоначально мелкосемянный и очень поздноспелый) из коллекции Каменец-По-дольского СХИ Украины, а также красностебельные черноплодные формы, встречающиеся в популяциях сортов гречихи Уфимская, Черноплодная и Чишминс-кая.

Метод работы - целенаправленный отбор растений, сочетающих красноцветковость, черноплодность и красностебельность из сложногибридной популяции, созданной с участием указанного исходного материала. В 2006-2008 гг. сорт гречихи Башкирская красностебельная [7] изучался в государственном сортоиспытании и в 2008 г. был внесен в Государственный реестр селекционных достижений по 9-ой зоне Российской Федерации.

В 2006-2008 гг. в Институте биологии Уфимского научного центра РАН и в фармакологической кампании «Эвалар» Алтайского края (г. Бийск) проводились исследования по определению содержания флавоноидов в пересчете на рутин в разных частях растений сортов гречихи Башкирская красностебельная и Уфимская.

Для блокировки восстановительных механизмов гречихи мы выбрали направление ограничения числа ее ветвей первого порядка.

Исходным материалом для работы стала невет-вящаяся форма, выделенная в 1974 г. из контрольного питомника обычной гречихи. Она отличалась высо-корослостью (1,3...2,0 м), мощно развитым стеблем, крупными листьями и отсутствием ветвей первого порядка, а также более высоким заложением соцветий на стебле. Число междоузлий варьировало от 20 до 42, а соцветий было в 2-3 раза меньше, чем у обычной гречихи. Растения часто имели фасциации, не редко на стебле формировались промежуточные между соцветием и веткой образования. Плоды созревали на 10.20 дней позже стандартного сорта Чишминская.

Селекционная проработка в направлении уменьшения в популяции доли ветвящихся, а также высокорослых и позднеспелых растений осуществлялась более 10 лет.

Результаты и обсуждение. Содержание флавоноидов в пересчете на рутин у сорта гречихи Башкирская красностебельная по данным Института биологии УНЦ РАН за 2006 и 2008 гг. превысило величину аналогичного показателя у сорта Уфимская в соцветиях 1,30.1,60 раз; в листьях - в 1,18.1,36 и стеблях - в 1,32.1,44 раза, а по данным «АИЦ «Тест» ЗАО «Эвалар» в 2007 г. - соответственно в 2,1, 1,92 и 1,85 раз. При этом у нового сорта содержание флавоноидов в соцветиях и листьях было сопоставимым с семенами софоры японской, которые закупаются для производства рутина на Дальнем Востоке страны и зарубежом. Таким образом, вегетативная масса сорта Башкирская красностебельная имеет хорошие перспективы в качестве сырья для промышленного производства рутина и использования при изготовлении ценных напитков, сиропов специального назначения и биологически активных добавок к пище.

В результате многолетних исследований в Башкирском НИИСХ сформирована новая популяция более низкорослой и скороспелой гречихи с меньшим числом ветвей первого порядка. На сегодняшний день она на 70.75 % состоит из растений неветвящихся и только с одной ветвью первого порядка. Подавляющее число растений популяции также характеризуется более высоким заложением ветвей и соцветий на стебле, фасциированностью стеблевых органов и образованием значительного числа крупных ветвящихся соцветий. Они абсолютно устойчивы к полеганию и в сред-незагущенных посевах (3,0.3,5 млн шт./га) в условиях хорошей обеспеченности влагой формируют высокую семенную продуктивность. Так, по результатам конкурсного сортоиспытания во влажные 2006-2007 гг. лучшие номера этой популяции при урожайности 20,2.21,8 ц/га превзошли районированные сорта Чишминская, Агидель и Инзерская соответственно на 2,2...3,0; 2,0...2,8 и 0,6...1,4 ц/га.

Выводы. Создан новый сорт гречихи Башкирская красностебельная, содержание рутина в надземной биомассе которого сопоставимо с софорой японской, основным источником сырья для производства рутина. Короткий период созревания и низкая себестоимость производства растительного сырья богатого ценными биофлавоноидами открывает большие перспективы для использования надземной биомассы нового сорта при производстве рутина и в составе сборов лекарственных трав, применяемых в лечении широкого спектра болезней.

Создана новая популяция ограниченноветвящей-ся гречихи, которая на 70.75 % состоит из растений неветвящихся или только с одной ветвью первого порядка. Ее можно возделывать в условиях загущенных посевов и избыточного увлажнения почвы.

Литература.

1. Фесенко.Н.В., Фесенко Н.Н., Романова О.И. и др. // Генофонд и селекция крупяных культур. - т. V, 2006. - С. 196 с.

2. Патент США № 247 8168, кл. 260 - 210, 1949.

24 _______________________________________________________ Достижения науки и техники АПК, №03-2010

3. Баландина И.А., Глызин В.И., Гринкович Н.И., и др. Описание изобретения к авторскому свидетельству №(II) 904709. - СССР, (51) М. кл. 3, - 1982.

4. Бочкарева Л.П. Морфо-ботаническая и сравнительная характеристика новых мутантов гречихи. // Генетика, селекция, семеноводство и выращивание крупяных культур (гречиха, рис). - Кишинев, 1987. - с. 28 -38.

5.Фесенко Н.В. Селекция и семеноводство гречихи. - М.: Колос, 1983. 184 с.

6.Лаханов А.П., Балачкова Н.Е. Экологическая устойчивость гречихи //Бюл. НТИ ВНИИЗБК. - Орел, 1986. - №34. -

С.52-59.

7.Сабитов А.М. Направления, методы работы и результаты селекции гречихи в Башкортостане. // Достижения науки и техники АПК. - 2007. - № 2. - С. 17-18

NEW DIRECTIONS FOR BUCKWHEAT BREEDING IN BASHKIRIA SCIENTIFIC-RESEARCH INSTITUTE

OF AGRICULTURE A.M. Sabitov, F.F. Magafurova, V.V. Khusnutdinov

Summary. Selection work in a direction of increase of the content of Rutinum in an above-ground biomass of plants of a buckwheat, and also restriction of number of branches of the first order. The kind Bashkirskaya krasnostebelnaya with the high content of Rutinum in a biomass and perspective with the limited number of branches of populations is created.

Key words: a buckwheat, selection, hybridization, a kind, a population, the content of Rutinum, restriction of branching.

УДК 635.21:631.531.02

ВGСПPGИЗВGДСТВG GЗДGPGВЛЕННGГG ИСХGДНGГG МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕМЕНGВGДСТВA KAPТОФЕЛЯ: 4. ИСПОЛЬЗОВAНИЕ rEPGnPGTEKTGPGB

А.И.УСКОВ, кандидат биологических наук, зав. отделом

ВНИИ картофельного хозяйства E-mail: korenevo2000@mail.ru

Резюме. Использование геропротекторов нового поколения стабилизирует продуктивность растений картофеля в стрессовых ситуациях. Обработка семенных клубней перед посадкой и опрыскивание растений в период вегетации растворами препарата Бк01 в концентрациях соответственно 25 и 2,5 нМ обеспечивает прибавку урожая на уровне 25 %. Ключевые слова: вырождение, активные формы кислорода (АФК), ионы Скулачева.

Важная задача воспроизводства исходного материала - сохранение высокой энергии роста и продуктивности в процессе его репродуцирования [12].

Культура картофеля с течением времени подвержена вырождению (старению) вследствие поражения ви-Достижения науки и техники АПК, №03-2010

русными и другими болезнями, а также под воздействием неблагоприятных абиотических факторов [2, 9, 10]. Старение и отмирание тканей детерминировано в процессе онтогенеза растений [6]. Некоторые исследователи полагают, что в рамках обеспечения эволюционного процесса после заверше-

Таблица 1. Продуктивность растений и структура урожая картофеля при

обработке семенных клубней препаратом SkQ1, 2007 г.

Концентра- Урожай, г/куст Прибавка, % Число клубней, шт. После-

ция препарата всего менее 30 мм 30...SO мм более S0 мм действие 2008 г., г/куст

Жуковский ранний

Контроль 277 100 6,5 2,1 4,2 0,2 319

0,25 нМ 290 105 7,6 2,7 4,7 0,2 334

2,5 нМ 31 6 114 7,5 2,6 4,9 - 480

25 нМ 382 1 38 7,2 1,8 5,3 0,1 497

НСР05 47 - 1,2 - - - 164

Крепыш

Контроль 163 100 4,5 2,0 2,3 0,2 316

0,25 нМ 157 96 5,5 2,4 3,1 - 327

2,5 нМ 1 72 105 5,8 3,0 2,7 0,1 416

25 нМ 229 1 40 5,3 1,8 3,3 0,2 485

НСР05 50 - 1,3 - - - 70

Голубизна

Контроль 21 7 100 8,2 4,1 4,0 0,1 405

0,25 нМ 228 105 9,8 5,6 4,1 0,1 419

2,5 нМ 231 106 11,1 6,9 4,1 0,1 445

25 нМ 304 1 40 10,0 4,6 5,4 - 677

НСР05 49 - 3,0 - - - 228

Никулинский

Контроль 301 100 8,8 3,2 5,3 0,3 560

0,25 нМ 296 98 8,9 3,1 5,7 0,1 556

2,5 нМ 327 109 10,0 4,0 5,9 0,1 550

25 нМ 384 1 28 11,1 3,2 7,9 - 642

НСР05 56 - 0,9 - - - 105