Russian Federation
Kazan', Russian Federation
The article presents the results of studies on the evaluation of various factors influence on the formation of a complex of qualitative characteristics of seeds. Differences in the indexes of seed quality were established, depending on their weight, position on the ear and varietal features. The differences in the total DNA of the epiphytic microflora of seeds of different varieties are revealed. The largest and most qualitative seeds were formed in the middle part of the ear. Dependences of qualitative characteristics of seeds on the conditions of moisture content of the growing season are determined. The greatest dependence of laboratory germination in the spring was on the conditions of moistening in June of the growing of seeds. The use of different seeding rates, varieties and seed treatment has a pronounced effect on seed quality. The greatest influence on the indicator of laboratory germination was provided by the weather conditions of the vegetative period and the interaction of the variety, the rate of seeding and seed treatment. The maximum germination values were in seed treatment before seeding with Kinto Duo fungicide with the addition of Albit and a seeding rate of 5.0 million germinating seeds per hectare.
spring wheat, seeds, quality of seeds.
Использование качественного семенного материала, особенно в условиях возрастающих природных и геополитических рисков, является важнейшим фактором для устойчивого развития и достаточной конкурентоспособности отечественного зерна на мировом рынке пшеницы [5]. Несмотря на то, что отечественное семеноводство практически полностью покрывает потребности в семенах яровой пшеницы, посевные и фитосанитарные показатели посевного материала не всегда соответствуют современным требованиям [6]. Формирование параметров качества семян происходит под воздействием комплекса факторов связанных как с самим растением (особенности оплодотворения, соотношение различных групп фитогормонов и т.д.), так и обусловленных влиянием условий внешней среды («запал», стерильность, энзимо-микозное истощение семян (ЭМИС) и т.д.) [1,8,10]. Значительные различия, в том числе и по агробиологическим свойствам, существуют и между семенами, сформировавшихся в разных частях колоса [7]. В результате такого воздействия отмечается разнокачественность семян как в пределах одного генотипа, так и по годам, что отражается на продуктивности зерновых культур [3]. В связи с этим, изучение влияния различных факторов на посевные свойства семян яровой пшеницы имеет существенное значение для оптимизации системы семеноводства культуры.
Условия, материалы и методы исследований. Исследования проводились на кафедре общего земледелия, селекции и защиты растений ФГБОУ ВПО «Казанский ГАУ» в 2009-2017 гг.
Определение лабораторной всхожести проводили методом рулонов согласно ГОСТ 12038-84.
Для изучения роли места локализации семян на колосе в формировании качественных характеристик семян яровой мягкой пшеницы были использованы сорта – отечественной селекции с высокой экологической пластичностью Тулайковская 10 и немецкий сорт интенсивного типа Тайфун. Отбирались колосья в поле при достижении полной спелости (25 колосьев в четырехкратной повторности). Обмолот проводился вручную, при этом отбирались семена из нижней, средней и верхней частей колоса. Сорта выращивались по единой агротехнологии.
Для анализа влияния условий вегетационного периода использовались данные метеорологических наблюдений в месте проведения опытов и показатели качества семян яровой пшеницы, полученных в данных условиях (анализы проводили после периода хранения, в весенний период следующего после уборки года).
Для изучения микробиома микрофлоры использовали методы ПЦР анализа концентрации ДНК эпифитных бактерий в тотальной (суммарной) ДНК, выделенной из семян стандартными методами [1,8,9]. Исследования проводили в Казанском Федеральном университете в ВНИЛ «Структурная биология».
Изучение влияния приемов агротехнологии на свойства семян проводилось в селекционном севообороте кафедры в 2009-2011 гг. Схема полевого опыта: фактор А: сорта – Тулайковская 10 и МиС; фактор В: нормы высева: 4,0 млн. и 5 млн. шт. всхожих семян/га; фактор С: обработка семян – 1. Контроль; 2. Кинто Дуо (2 л/т) и Кинто Дуо (2 л/т) + Альбит ( 50 мл/т). Общая площадь делянки – 27 м², учетная 20 м². Повторность – четырехкратная.
1. Vasko V.T. Osnovy semenovedeniya polevykh kultur: uchebnoe posobie. [Fundamentals of seed culture of field crops: manual]. - SPb.: Izdatelstvo “Lan”, 2012. - P. 304.
2. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta. [Methodology of field experience]. - M.: Agropromizdat, 1985. - P. 352.
3. Ovcharov K.E. Raznokachestvennost semyan i produktivnost rasteniy. [Differentiality of seeds and plant productivity]. / K. E. Ovcharov, E.G. Kizilova. - M.: Kolos, 1966. - P. 159.
4. Oleynikova T.V. Opredelenie zasukhoustoychivosti sortov pshenitsy i yachmenya, liniy i gibridov kukuruzy po prorastaniyu semyan na rastvorakh sakharozy s vysokim osmoticheskim davleniem. // Metody otsenki ustoychivosti rasteniy k neblagopriyatnym usloviyam sredy. [Determination of drought tolerance of wheat and barley varieties, lines and hybrids of maize by germination of seeds on solutions of sucrose with high osmotic pressure. // Methods for assessing the resistance of plants to unfavorable environmental conditions]. - L.: Kolos, 1976. - P. 23-32.
5. Podkolzin R.V. Nauchno-obosnovannoe semenovodstvo kak faktor povysheniya effektivnosti proizvodstva zerna. // Vklad molodykh uchenykh v reshenie problem agrarnoy nauki: materialy nauchno-prakticheskoy konferentsii molodykh uchenykh i spetsialistov. (Scientifically grounded seed growing as a factor in increasing the efficiency of grain production. / R.V. Podkolzin // Contribution of young scientists to the solution of agrarian science problems: Proceedings of the scientific and practical conference of young scientists and specialists). Ch.I - Voronezh: VGAU, 2005. - P. 123-126.
6. Smirnova L.A. The current state of seed production. [Sovremennoe sostoyanie semenovodstva]. / L.A. Smirnova // Vestnik KrasGAU. - The Herald of Krasnodar State Agrarian University. - 2007. - №5. - P. 48-56.
7. Stepanov S.A. Morphological differences in the escape of seed germs from different parts of wheat ears. [Morfologicheskie razlichiya pobega zarodysha zernovok iz raznykh chastey kolosa pshenitsy]. // S.A. Stepanov, A.V. Kuzmina, A.A. Goryunov // Vestnik Saratovskogo gosagrouniversiteta im. N.I. Vavilova. - The Herald of Saratov State Agrarian University named after. N.I. Vavilov. - 2009. - № 2. - P. 38-40.
8. Strona I.T. Obschee semenovedenie polevykh kultur. [General seed production of field crops]. I.T. Strona. - M.: Kolos, 1966. - P. 464.
9. Kang H. A Rapid DNA Extraction Method for RFLP and PCR Analysis from a Single Dry Seed /H. Kang, Y. Cho, U. Yoon and M. Eun// Plant Molecular Biology Reporter. - 1998. - Vol.16. - P. 1-9
10. Kucera B. Plant hormone interactions during seed dormancy release and germination/B. Kucera, M. A. Cohn, G. Leubner-Metzger//Seed Science Research. - 2005. - №15. - P. 281- 307.
11. Links M. G. Simultaneous profiling of seed-associated bacteria and fungi reveals antagonistic interactions between microorganisms within a shared epiphytic microbiome on Triticum and Brassica seeds/ Matthew G Links, Tigst Demeke, Tom Gräfenhan, Janet E Hill, Sean M Hemmingsen and Tim J Dumonceaux // New Phytol. - 2014 - 202(2): 542-553.
12. Poudel R. Microbiome networks: A systems framework for identifying candidate microbial assemblages for disease management/ R.Poudel, A. Jumpponen, D.C. Schlatter, T.C. Paulitz et al. // Phytopathology. - 2016. - Vol. 106. - P.1083-1096.
13. Sgroy V. Isolation and characterization of endophytic plant growth-promoting (PGPB) or stress homeostasis-regulating (PSHB) bacteria associated to the halophyte Prosopis strombulifera / V. Sgroy, F. Cassán, O. Masciarelli, M. F. Del Papa, A. Lagares, V. Luna//Appl. Microbiol. Biotechnol. - 2009. - DOIhttps://doi.org/10.1007/s00253-009-2116-3
