Введение к работе
Актуальность темы. Люпин является ценной сельскохозяйственной культурой, занимающей среди бобовых особое положение по биологическим признакам, химическому составу, неприхотливости и высоким урожаям зеленой массы на бедных песчаных почвах. Эта культура является перспективной для Мордовии, где климатические и почвенные условия позволяют выращивать ее как кормовую и сидеральную культуру.
Однако для люпина характерна низкая семенная продуктивность, обусловленная опадением большой части цветков, бутонов и завязавшихся бобов. Разрыв между потенциальной и реальной семенной продуктивностью вызывается многими причинами, но прежде всего гибелью семяпочек, неспособных развитьсяв семя. Для люпина причины этого явления пока не выявлены. Для решения этой проблемы необходимо изучение репродуктивной биологии, включающей в себя биологические основы семенной продуктивности, а именно, биологию цветения и опыления, эмбриологию и закономерности семя- и плодообразования.
Цель и задачи исследования. Основная цель исследования -изучение репродуктивной биологии люпина желтого - предполагала решение следующих задач:
изучить особенности цветения и опыления исследуемых сортов люпина желтого в условиях Мордовии;
провести сравнительную оценку потенциальной и реальной семенной продуктивности люпина желтого;
- изучить фертильность мужского и женского гаметофитов
люпина;
определить фертильность и абортнвность семяпочек в целом, а также в зависимости от их местоположения в завязи;
изучить эмбриологические особенности опавших цветков и завязей;
- выявить зависимость снижения семенной продуктивности
от уровня стерилизации семяпочек.
Научная новизна работы. Впервые комплексно исследованы цветение, опыление, эмбриология и семенная продуктивность некоторых сортов люпина желтого в условиях Мордовии. Выявлены основные закономерности, обуславливающие снижение семенной продуктивности люпина. Определен уровень опадения репродуктивных органов у люпина и впервые установлена зависимость этого процесса от эмбриологических аномалий. Проведено сравнительное исследование биологии цветения и опыления некоторых сортов люпина. Определена фертильность мужского гаметофита, установлено, что пыльца созревает в бутонах и способна прорастать уже в
пыльниках. Оценка фертильности женского гаметофита проведена экспресс-методом, разработанным для люпина и впервые примененного в ходе исследования для данной культуры. В результате сравнения продуктивности растений при разных способах опыления определен преимущественный способ опыления каждого сорта.
Практическая ценность работы. Дана характеристика шести сортов люпина желтого по признакам репродуктивной биологии. Эти данные дополняют сведения о ценной кормовой культуре и могут быть использованы в научном и селекционном процессах. Изучение длительности цветения и суточного хода раскрьшания цветков в условиях Мордовии имеет большое практическое значение. С помощью экспресс- метода изучены особенности женского гаметофита люпина и определены критерии его фертильности, что позволяет проводить массовую оценку материала. Выявленные с помощью экспресс-метода аномалии в развитии эмбриональных структур, являются начальным этапом в изучении генетики эмбриологических признаков люпина.
Полученные данные используются при чтении лекций по ботаническим дисциплинам в Мордовском госпединституте.
Апробация работы и публикации результатов. Основные положения диссертационной работы доложены на научных конференциях преподавателей и студентов МГПИ им.М.Б.Евсевьева (г. Саранск, 1994,1995, 1996, 1997); научных конференциях аспирантов и сотрудников ВИР им Л .И .Вавилова (г. Санкт-Петербург, 1994, 1995); седьмом координационном совещании преподавателей физиологии растений вузов России (г. Пермь, 1997).
По материалам исследования опубликовано 6 печатных работ.
Структура и обьем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, содержащего 107 отечественных и 65 зарубежных авторов. Работа изложена на 165 страницах, содержит 21 таблицу, 64 рисунка и микрофотографий.
