Введение к работе
' .,' :|
'.'і'.;'Актуальность теми. Люцерна играет первостепенное значение л укреплении кормовой базы и увеличении производства растительного белка. Расширеюю посевов люцоріш и повигаение eg семенной продуктивности в значительной степени обусловлены наличием семенного фонда и количеством семян. Из-за относительно низкой семенной продуктивности люцерни 1/10 часть общей площади ее посевов занята семенниками. Одна из основных задач селеіщии люпоріш - повито--ние выхода семян на 30-50$ по сравнению с существующими оортами (Новоселова А.С, 1982). Метод отбора растений люцерни по оомен-ной продуктивности, применяемый в процессе селекционного улучшения культуры не всегда эффективен. Одна из биологичооких особенностей люцерни - формир9ванне большого чиола соцветий, цветков в-кисти и семяпочек в одной завязи. Выяснено, что потенциальная плодовитость люцеріш значительно выше реализуемой. Бобы п оемана образуются далеко не всегда даже в условиях оптимального опыления. Причины слабой реализации высокой потенциальной семенной продуктивности люцерны в целом не яоны.
Для целей селекции и семеноводотва люцерны вашо знать вое причины, влияющие на уменьшение оемлобразования ото,'! ценной кормовой культуры. Методы цитоэмбриологии позволяют с~'нппболыпей объективностью проанализировать причины бесплодия, связанные о особенностями формирования генеративных органов люцерны.
Цели и задачи исследования - Изучить биологию репродуктивного процесса люцерны о целью выявления аномалий, причинно овя-, занных о понижением ее семенной продуктивности.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи: ' - разработать цитоэмбриологичеокие методы оценки потенциальной продуктивности люцерны;
изучить аномалии гшнскоіі генеративной* сферы и определить ' критерии фертильности зародышевого мешка и семяпочки;
провести сравнительную оценку потенциальной и реальной оемен-ной продуктивности перекрестноопыляющихся коллекционных образцов люцерны; і
исследовать процессы гибели семяпочек на всех этапах.репро-. дуктивного процесса: до оплодотворения, в период оплодотворения, в процессе развития семени; * ,.
выяснить влияние способа опыления и фертильности пыльцы на семенную продуктивность растений люцерны;'
изучить качество оемян, полученных при само- и свободном ошлении люцорны;
провести сравнительную оценку прогамной фазы оплодотворения' и завязывания семян у различных по степени оамофертильности рас-тешій при разных способах опыления;
разработать методы поиска и отбора растений люцерны о иен -ской стерильностью в свободиоцветущих популяциях.
Научная новизна результатов исследования. Для оценки фертильносте шнокого гаметофита до оплодотворения разработаны экопреоо-методы массовой оценки селекционного материала. Способ определе-г ния жизнеспособности зародышевых мешков люцерны по наличию в них крахмала (авторское свидетельство № 1540727, 1909) и модифициро- , ванные методы просветления и мацерации целых,семяпочек люцерны впервые позволили выявить ряд аномалий в развитии семяпочки и зародашевого мешка, а также объективно исследовать связь фер -тильности семяпочек до опыления и семенной продуктивности.
Впервые о учетом фер'тнльности семяпочек проаішлизирована про-гамная фаза оплодотворения. Описан процесо снижения кизнеопособ- . ности зародышевого мешка при старении неопылеиного цветка. Методом рентгенографии изучено качество оемян, полученных при само-и свободном опылении. Выявлены некоторые морфологичеокие типы проявления женской отерильности у люцерны и предложен способ выделения в полевых условиях форм о полной женской стерильностью.
Практическая ценяооть работы. Дана характеристика образцов . коллекции ВИР по признакам эмбриологии и семенной продуктивноети. Полученные данные пополняют сведения о культуре и могут быть попользованы в научном, селекционном и учебном процессах.
Изучены особенности развития женского гаметофита и определены критерии его фртильности, которые дают возможность прогнози- . ровать до оплодотворения семенную продуктивность растений люцерны.
Разработанные экопреос-методы позволяют проводить маооовую оценку оелекционного материала на потенциальную плодовитость завязей в самом начале цветения растений, Эти методы о успехом применены для исследования других культур (клевер) (акт о внедре-'нии результатов НИР, 1991). Выделенные о помощью этих методов-аномалии в развитии эмбриональных структур открывают возможность для изучения.генетики эмбриологических признаков. ' ' ..'
Предложенные способы отбора форы о.полной женской отерилыю- ' отью у люцерны могут быть иопользоваш для разработки методов селекции о использованием эффекта гетерозиса.
Апробация работы. Основные положения дисоертзлиошюй работы доложены на ІУ Всесоюзном совещании "Проблемы размножения цветковых (прикладіте аспекти)'' (г.Пермь, 1987), на заседаниях научно-технических советов отдела цитологии и анатомии ВИ' (І9В8-І989), на научной конференции аспирантов и молодых сотрудников ВНШІР им.Н.И.Вавилова (г.Леїшчград, 1990), іа XI Международном симпозиуме "Эмбриология и сомешгое размноиэние" (г.Ленинград, 1990).
Публикация материалов иооледопагош. По материалам исследования опубликовано II печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов, списка литературы, включающего, 242 наименования, в т.ч. III зарубежных авторов. Работа изложена на 120 страницах машинописного текста, содержит 14 таблиц, 88 ри-оунков и микрофотографий, Г2 приложений.