Введение к работе
Актуальность темы. С возрастанием антропогенного влияния, повышением радиационного фона и загазованности атмосферы Земли, все более остро в организме человека ощущается недостаток витаминов и других биологически активных веществ. Решение данной проблемы возможно как за счет внедрения новых нетрадиционных технологий, гак и путем интродукции ценных инорайонных культур.
Из немногих новых плодовых растений, привлекающих внимание
человека в последние десятилетия, одной из наиболее перспектив
ных является актинидия китайская или киви ( Actinidia chinensls
Planch. Это быстрорастущая многолетняя плодовая лиана,
которая известна в Китае о 6 века до нашей эры. Плоды киви обладают лекарственными свойствами и имеют высокие вкусовые качества. Потребление только одного плода весом 20г позволяет удовлетворить' оуточную потребность человека в витамине С. Сочетание сбалансированного соотношения минеральных солей (калия - 320 мг%, кальция - 56 мг/J, фосфора - 42 мг$, серы - 25 мг#, железа - 6мг%, натрия - 3 mf/o) с высоким содержанием каротина (300 мг%) в плодах повышает сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям, положительно действует на содержание гемоглобина в крови, восстановление тканей и укрепление мышц. Наличие в плодах протеолетического фермента "актинидина" препятствует свертыванию крови и способствует перевариванию пищевых продуктов.
Актинидия китайская введена в культуру в Новой Зеландии в начале века,'здесь же получены её первые сорта и начато интенсивное промышленное возделывание! В настоящее время сорта киви успешно интродуцированы в-США (Калифорния) и ряде стран Западной Европы (Италия, Франция, Греция, Болгария и-др.).
Для нашей страны а^тлнидия китайская новая, малоизвестная культура, хотя на Дальне:.' Востоке России в естественных условиях произрастает несколько близкородственных видов: Aotinidia ко
lornikta Maxim., Actinid.i и urguta ( Zie"b. et Zucc. ) Planch.,
Actinidia polygama ('Zxv:>. et Zucc. ) Maxim.
Цель и задачи иссудлизания. Цель работы: дать морфси-эм-бриологическую характеристику биологии развития репродуктивной сферы четырех сортов к'.'.ьи, с которыми ведется иятродукционно-сі лекционная работа в ІЇЇБС, тем самым ускорить внедрение в проиЗ' водство наиболее перспективных форм.
Задачи исследования:
-
Изучить биология роста и развития актинидии китайской, характер заложения репродуктивных органов в условиях ЗОБК;
-
Изучить динамику формирования мукекого и женского гаме-тофитоб киви в условиях интродукции;
-
Изучить биологию цветения, опыления и оплодотворения сортов киви;
-
Изучить особенности раннего эмбриогенеза, образование плодов и семян киви.
Научная новизна работы. Впервые в условиях ЮБК изучены особенносги биологии роста и развития четырех сортов актинидии китайской. Установлено, что вегетационные процессы киви вполне укладываются в безморозный период Южного берега, о чем свидетельствует накапливание большой вегетативной масон и формирова ние плодов с жизнеспособными семенами. Выявлена прямая связь продуктивности с облиствленностью генеративных побегов. В развитии актинидии китайской выявлено два периода: цветения-опыле ния-оплодотворения и формирования плодов, когда растения осо-'
бенно требовательны к условиям окружающей средн.
Дано подробное опиаание развития мужского и женского rav.e-тофитов сортов актинидии китайской, как основы для селекционного процесса. Установлено, что в развитии киви наиболее критическим является период редукционного деления. Стерильность ПЫЛЬЦЫ .муаских и женских растений обусловлена как генетическими причинами, так и несоответствием развития тапетуиа и спорогенної: ткани пестичных цветков.
Установлено, что на урожай и его качество влияет не тать ко количество семян в плодах, но и условия пятаяия и общая влаго-обеспечекность растений в период их вегетации.
Практическая ценность работы. Выявлены совместимые сорта и намечены пути получения новых гибридов, экотипов и сортов, адаптированных к местным условиям. Установлено, что как реликт третичного периода, актинидия китайокая требует специфических условий выращивания, где наиболее важным моментом являетая тщательный подбор экологических ниш (микроучастков), защищенных от ветра, при высоком уровне агротехники и влагообеспечении культуры.
Выявленные наиболее критические периоды в жизнедеятельности актинидии китайской необходимо учитывать при создании технологии выращивания культуры в меотяых условиях. Установлено, что используемый сорт-опылитель Томури мало пригоден для опыления женских сортов.
Аяробация работы. 'Основные положения дисоертации доложены на конференции молодых ученых и специалистов "Актуальные вопросы ботаники и экологии" (19-21 октября 1993г., Ялта), на производственных совещаниях отдела цитогенетики и эмбриологии Государственного Никитского ботанического сада.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 работы.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести основних глав, заключения и выводов. Работа изложена на /ї*> отра-ницах машинописного текста, в том числе /**~страниц текста, 8 таблиц, 35 рисунков. Список литературы включает 220 наименований, 150 из которых на иностранных языках.
Работа проведена в 1990-1994 годах на базе отдела цитогенетики и эмбриологи и коллекции сгдела субтропических культур Государственного Никитокого ботанического сада (ГНБС),
Территория ГНБС находится в южной субтропическом районе Крша о бурыми горно-леоными почвами и средиземноморским засушливым климатом (из 550 мм годовых осадков, 260 мм приходится на вегетационный период) с мягкой влажной зимой (средняя температура самого холодного месяца февраля - +2 - +4С) и жарким сухим летом (средняя температура оамого жаркого месяца июля - +26 - +28 С).
Годы исследования типичны для данного региона и приближаются к оредним многолетним по влаго- и тенлообеспеченнооти вегетационных периодов. Наиболее благоприятным для цветения кив: был 1Э92 год, неблагоприятным - 1991 год, вследствие низких температур и невысокой влажности воздуха в период развития ре продуктивных органов.
Объекты исследования: четыре сорта актинидии китайской или киви. f
АКТИНИДИЯ китайская ( Actinidia chinensis Planch.
- представитель рода Actinidia Lindl., семейства Acti-
ni&irceae класса Magnoliatae.
Род Actinldia занимает территорию от острова Саха-
лин (50 с.ш.) до острова Ява (8 ю.ш,) и от Гималаев через весь Китай до восточного побережья Японии ( L1.I952; Fenoroli, 1971).
Киви - многолетняя листопадная плодовая лиана, реликт третичного периода. Б еотественных условиях она произрастает в горных районах субтропического климата Западного и Центрального Китая на высоте 800-1400 ыегров над уровнем моря в плотных смешанных лесах (Леса И ПОЧВЫ Китая, 1955; Ferguson, 1984)
Впервые описал актинидию Джоя Лиадлей в 1835 году и отнео
ее к новому роду Actinidia В отдельное семейство Actini- .
diaceae род Actinidia выделил Van Tieghem (1899).
ДО СереДИНН нашего СГОЛеТИЯ СЧИТаЛООЬ, ЧТО ВИД Actinidia
chinensis Planch. содержит три разновидности и шесть
форм. Однако В Последние ГОДЫ С.F.Liang И A.R.Ferguson
(1986)" выделили три самостоятельных вада киви: Actinidia chinen
sis var.chinensis (2n =58), Actinidia delici-
osa ( A.Chev.) C.F.Liang et A.R.Ferguson
(2n = 170) И Actinidia chinensis var. setosa H.L.Li
(2n = 58) ( Zhang, 1983; Grovvhyrst, Gardner, 1991).
Изучаемые сорта киви получены в пятидесятых годах нашего столетия В НОВОЙ Зеландии И ОТНОСЯТСЯ К ВИДУ Actinidia deliciosa ( A.Chev.) С.F.Liang et A.R.Ferguson.
Киви - двудомные раотения. Сорта Бруно, Абботг и Монти о пестичными цветками, Томури - с тычиночными.
Наблюдения за сезонным циклом развития киви проведены на 15 ыодельных растениях. В основу фенологических наблюдений и изучения морфологии почек, побегов, цветка положены "Методика Государственного оортоиспытания субтропических, орехоплодных культур и чая (1962) и методическое руководство Ф.И.Куперман
(1977) в приложении к плодовый культурам. Прирост и величину листа измеряли ежедекадно; для анатомо-эмбриологических исследований почки фиксировали с момента заложения до их распускания (по 10 почек каждого сорта).
Прорастание пыльцы на рильце пестика и рост пыльцевых тру-бок изучали согласно методике И.Кхо и Д.Байера по А.И.Лигваку (1973) на люминесцентном микроскопе "Люмаы И-2". Флуорохром -- анилиновый синий. Фиксатор Карнуа (6:3:1). Фиксировали через 1,2,3,6,12,24,36,48 часов, 3,4,5 суток после опыления. Повторності опыта 5-кратная.
Особенности опыления киви изучали в утренние чаек б период массового цветения сортов. Учитывали количество насекомых в единицу времени, в 3-кратной повторности.
Изучение жизнеспособности пыльцы и ее способности к про-расгаяию проводили по методике Д.А.Граяковского (1930). Пыльцу собирали в утренние часы с раскрывающихся бутонов, а ее посев проводили при температуре 23-25С через каждые 24 часа в течение 10 дней. Пыльцу проращивали так же в висячей капле, в растворах- сахарозы различной концентрации (от 2 до 16$, градиент увеличения концентрации - 2/0, 0,5 и Т$> агар-агаровой среде о добавлением сахарозы той же концентрации. Повторность опыта 6-кратная.
Для изучения развития мужского и женского гаметофигов, оплодотворения и раннего эмбриогенеза (со второй декады мая до конца июня) материал фиксировали ежедневно в утренние часы фиксатором Навашина (10:4:1). Продолжительность фиксации 24 чаоа.
Изучение объектов проведено на постоянных и временных препаратах по общепринятым в цитоэмбриологии методам (Прозина, I960; Чеботарь, 1965, 1972; Паушева,1980; Батыгина, 1987). Для
9 окрашивания материала использовали: ацегохармия, метилгрюнпиро-нин, гематоксилин по Гейденгайну и др.
В работе ИСПОЛЬЗОВаЛИ МИКРОСКОПЫ " Molar ", "(,> ..v.і ",
МБС-9. Рисунки выполнены рисовальным аппаратом РА-4, м-дкрофото-графии - микрофотонасадкой Г.ІНФ-5.
Количественная и качественная характеристика плодов дака по методикам- і?елатоіі (1971), Зоуея (1971), ''.^"^ког. (1984).
Экспериментальные данные обработали методами математическом статистики (Терентьев, Ростова, 1977; Доспехов,1985).
