Оценка коллекционных образцов сои по анатомо-морфологическим и физиолого-биохимическим признакам засухоустойчивости
DOI:
https://doi.org/10.26577/eb-2019-1-1410Аннотация
Для большого разнообразия почвенно-климатических условий Казахстана требуются сорта сои, устойчивые к различным стрессам, и прежде всего сорта, устойчивые к засухе. Необходимым условием эффективной селекции на засухоустойчивость является правильная оценка засухоустойчивости. Использование физиологических, анатомо-морфологических и биохимических признаков засухоустойчивости в совокупности с оценкой урожайности семян при засухе позволяет проводить более достоверную оценку. Целенаправленное использование комплекса фенотипических маркеров позволит селекционерам отобрать из коллекции ценные генотипы сои, которые могут быть использованы в различных схемах скрещиваний по созданию продуктивных и засухоустойчивых форм. В работе оценена коллекция сои с использованием анатомо-морфологических и физиолого-биохимических методов оценки засухоустойчивости в контрастных условиях орошения и богары (не поливной участок) научного стационара КазНИИЗиР в фазу налива бобов и яркого проявления недостатка влаги. Выделены образцы по высокой опушенности, хорошо развитому устьичному аппарату, интенсивному накоплению пролина, повышенному уровню квантового выхода фотосистемы (QY). Выделены 3 сорта – Гессенска, Кыэ-шуан, Комет как засухоустойчивые по двум и трем фенотипическим маркерам засухоустойчивости. Продемонстрирована возможность использования современного флуориметра для оценки физиологического состояния растений, в период стресса, вызванного засухой. Образцы, выделенные как засухоустойчивые, будут использованы в гибридизации для создания ценных гибридных популяций и в дальнейшем отечественных засухоустойчивых сортов, адаптированных к условиям безполивного земледелия РК. Ключевые слова: соя, засухоустойчивость, признак, ксероморфизм, опушенность, свободный пролин, устьице, квантовый выход фотосистемы.
Библиографиялық сілтемелер
– 168с.
2 Статистические данные продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных наций (ФАО) http://
www.fao.org/faostat.
3 Trenberth KE., Dai A., van der Schrier G., Jones PD., Barichivich J., Briffa KR., Sheffield J. Global warming and changes in
drought // Nat. Clim. Change – 2014. – № 4. – Р.17–22
4 Hussain M., Mumtaz S. Climate change and managing water crisis: Pakistan’s perspective // Rev Environ Health. – 2014. – №
29. – Р. 71–77.
5 Снеговой П.С. Водопотребление орошаемой сои // Зерновые и кормовые культуры на орошаемых землях: сб.статей.
– Кишинев, 1972. – С.25.
6 Балакай Г.Т. Влияние влагообеспеченности на урожай сои. // Мелиорация и водное хозяйство. – 2003. №4. – С. 6-9.
7 Eck H.V., Mathers A.C., Musick J.T. Plant water stress at various growth stages and growth and yield of soybeans // Field
Crops Research. – 1987. – Vol. 17(1). – P.1-16.
8 Desclaux D., Huynh T.T., Roumet P. Identification of soybean plant characteristics that indicate the timing of drought stress
// Crop Science. – 2000. – Vol.40(3). – P. 716-722.
9 Яков Лев. Капельное орошение // Шфаим. – 2003. – С.2.
10 Frederick J.R., Camp C.R., Bauer P.J. Drought-stress effects on branch and main stem seed yield and yield components of
determinate soybean // Crop Science. – 2001. – Vol. 41(3). – P.759-763.
11 Sadeghipour O., Abbasi S. Soybean response to drought and seed inoculation. World // Applied Sciences Journal. – 2012.
– Vol.17(1). – P. 55-60.
12 Manavalan L.P., Guttikonda S.K., Tran L.S.P., Nguyen H.T. Physiological and molecular approaches to improve drought
resistance in soybean // Plant and Cell Physiology. – 2009. – Vol. 50 (7). – P. 1260-1276.
13 Ku Y.Sh., Au-Yeung W.K., Yung Y.L.,Li M., Wen Ch.Q., Liu X. Lam H.M. Drought Stress and Tolerance in Soybean //
Licensee InTech. – 2013. – Chapter 10 – P.209-237 DOI.org/10.5772/52945/
14 Ли Т., Дидоренко С., Оразбаева У., Спанкулова З., Ташкенова А., Биримжанова З. Биохимические индексы
засухоустойчивости сои // Биотехнология. Теория и практика. – 2013. – №3. – С. 35-40 DOI: 10.11134/btp.3.2013.5 1
15 Прозина М.Н. Ботаническая микротехника. – М.: Наука, 1960. – 260 с.
16 Bates L.S., Waldren R.P., Teare I.D. Rapid Determination of Free Proline for Water-Stress Studies // Plant Soil. – 1973. –
Vol. 39. – P. 205–207.
17 Орехов Д.И., Калабин Г.А. Флуоресцентный анализ как инструмент оценки физиологического состояния деревьев в
различных условиях загрязнения в г. Москве // Вестник РУДН, серия Экология и безопасность жизнедеятельности. – 2013.
– № 5. – 5-17.
18 Poorter L., Markesteijn L. Seedling traits determine drought tolerance of tropical tree species // Biotropica. – 2008. – №
40. – Р. 321–331.
19 Garay , A.F. and Wilhelm , W.W. Root system characteristics of two soybean isolines undergoing water stress conditions //
Agron . J. – 1983. – Vol.75 – P. 973 – 977 .
20 Nguyen H.T., Babu R.C., Blum A. Breeding for drought resistance in rice: physiology and molecular genetics considerations
// Crop Science. – 1997. – Vol. 37. – P. 1426-1434.
21 Silvente S., Sobolev A.P., Lara M. Metabolite adjustments in drought tolerant and sensitive soybean genotypes in response
to water stress // PLoS ONE. – 2012. – Vol. 7(6) e38554.
22 Ashraf M., Harris P. Photosynthesis under stressful environments: an overview // Photosynthetica. – 2013. – 51. – Р.163–190.
23 Kocheva K., Lambrev P., Georgiev G., Goltsev V., Karabaliev M. Evaluation of chlorophyll fluorescence and membrane
injury in the leaves of barley cultivars under osmotic stress // Bioelectrochemistry. – 2004. – № 63. – Р . 121–124.
24 Liu , F. , Anderson , M.N. , Jacobson , S.E. and Jensen , C.R. Stomatal control and water use effi ciency of soybean ( Glycine
max L. Merr.) during progressive soil drying // Environ . Exp . Bot. – 2005. – Vol.54. – P. 33 – 40 .
25 Vignes , D. , Djekoun , A. and Planchon , C. Responses de differents genotypes de soja au defi cit hydrique. // Can . J . Plant
Sci. – 1986. – Vol.66. – P. 247 – 255 .
