РОЗДІЛ 2
ОБ`ЄКТ, УМОВИ ПРОВЕДЕННЯ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Об`єкт досліджень
Об`єктами досліджень були різні за екологічним походженням сорти та лінії озимих зернових: пшениці (Triticum aestivum L.,) ячмінь (Hordeum vulgare L.), жита (Secale cereale L.,) та двовидового тритикале (Triticale), що відносяться до родини злакових (Graminaceae). Вибір об`єкту зумовлений їх великим народногосподарським значенням, а також тим, що низькі температури є одним з лімітуючих факторів продуктивності цих зернових культур.
Пшениця - головна зернова сільськогосподарська культура Степової зони України. З групи зернових досить холодостійка культура. Насіння починає проростати за температури у посівному шарі ґрунту 1-20 С. Сходи при цьому з`являються пізно й недружно. Оптимальна температура проростання перебуває у межах 12-200 С. Взимку, добре загартовані восени рослини зимостійких сортів, витримують зниження температури на глибині вузла кущіння до мінус 17-200 С.
Жито - одне з головних зернових та фуражних культур. Селекція ведеться як і у більшості злакових на зимостійкість, стійкість до патогенів. Насіння жита проростає за температури 1-20С, а сходи з`являються за температури 4-5 0С. Найсприятливіша температура для проростання 15-200 С. Морозостійкість жита вища, ніж у озимої пшениці. У безсніжні зими воно витримує морози до 250С, а при доброму загартуванні не пошкоджується за зниження температури повітря до мінус 350 С.
Тритикале - нова зернова культура, поліплоїдний пшенично-житній гібрид, що не розщеплюється. Насіння починає проростати за температури ґрунту 1-30 С. За морозостійкістю займає проміжне місце між житом та пшеницею, переносить зниження температури на глибині залягання вузла кущіння до мінус 18-200 С. Навіть найкращі зимостійкі сорти тритикале за критичними температурами вимерзання поступаються сортам озимого жита на 2-30С. Рослини більш стійкі до льодової кірки, відлиг, навесні швидше й краще, ніж пшениця, відростають.
Ячмінь - як кормова та харчова культура відома здавна, що розповсюджена та адаптована до різноманітних умов існування. Культивуються дві форми - ячмінь звичайний (H. vulgare) та ячмінь дворядний (H.distichom). Найменш морозостійкий серед озимих зернових культур (табл. 2.1). Його посіви гинуть при зниженні температури біля вузла кущіння до мінус 10-120С. Мінімальна температура проростання насіння 1-40С.
Таблиця 2.1
Залежність росту і розвитку зернових від температури (Лихочвор, 1999)
ПоказникиЖитопшеницятритикалеячміньМінімальна температура
Проростання, 0С
Оптимальна температура проростання, 0С
Морозостійкість вузла кущіння взимку, 0С
Мінімальна температура початку росту рослин, 0С
Початок приросту сухої
Маси , 0С
Оптимальна температура росту рослин , 0С
1-2
15-20
-20-22
2-3
4-6
18-20
1-4
12-20
-17-20
3-5
4-6
20-25
1-3
14-20
-18-20
3-4
4-6
20-24
1-4
12-16
-10-12
3-5
4-6
20-25 Для порівняльної характеристики зимостійкості озимої пшениці, дослідження ізоферментного складу пероксидази та дослідження рівня експресії генів пероксидази були використані різні види, сорти, гібриди та лінії зернових вітчизняної та іноземної селекції, представлені Інститутом Землеробства УААН та Одеським селекційно-генетичним Інститутом УААН. А саме:
cорти пшениці - Кінельська 9, Миронівська 808, Поліська 90, Поліська 90-
167, Поліська 90-209, Миронівська остиста, Миронівська 29, Миронівська 33, Миронівська 61, Кримська 10, Мирлебен, Soinson French, MV-24, Поліська 1, ІФ 124-94, Тіра;
лінії пшениці - № 1247-94, № 1009-95, № 1130-95, № 11004-96, № 11014-96, № 11041-96, № 11045-96, № 11061-96, № 11071-96, № 11154-96, № 11166-96, № 11225-96, № 11252-96, № 11253-96, № 7045 - 97, № 7020 - 97, № 7044 - 97, № 1788 - 97, № 1087 - 97, № 1088 - 97, № 1098 - 97, № 1114-97, № 1233 - 97, № 1584 - 97, № 1590 - 97, ПС 154 - 97, ПС 160-97, ПС 178 - 97, ПС 184 - 97, ПС 190 - 97, ПС 102 - 97, ПС 103 - 97, ПС 126- 97, ПС 127 - 97, ПС 136 - 97, ПС 144 - 97, ПС 155 - 97;
тритикале - Поліська 1, амфідиплоїди 55/96, 56/96, 58/96, 59/96, 3/5, ДR 9-95, ДР 265, ДР 358, ДР 371, ПТ 384, ПТ 387, ПТ 484, ПТ 488, СР -14, СР - 15, СР - 16, СР - 23, СР - 27.
жито - Київське 9;
ячмінь - Основа, Росава, Манас, Фермер, Одеський 165.
Фізіологічні дослідження проводили в лабораторних та польових умовах: лабораторні - на базі кафедри фізіології та екології рослин біологічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка, в секторі фізіології та біохімії інтродукованих рослин Ботанічного саду ім. акад. О.В. Фоміна Київського національного університету імені Тараса Шевченка, в Інституті клінічної патології, онкології і радіобіології ім. Р. Є. Кавецького НАН України; польові - на базі відділу селекції пшениці Українського науково-дослідного інституту землеробства УААН (с.м.т. Чабани, Київської області).
При проведенні лабораторних дослідів зернівки озимих зернових обробляли 1%-ним розчином перманганату калію впродовж 30 хв., промивали дистильованою водою і висівали в чашки Петрі на вологий фільтрувальний папір. Зернівки пророщували в термостаті (48 год.) за температури 25-260С. Етиольовані проростки з колеоптилями завдовжки 1-2 см висаджували в ростильники між двома шарами фільтрувального паперу, де вони росли 6 діб за температури 22-230С, інтенсивність освітлення 5000 лк, світловий період 16 год. В одному ростильнику розміщували по 100 паростків. На паростки, що продовжували рости в ростильниках, перемінно діяли впродовж п`яти діб низькою температурою (1-2?С темний період, 10-11 годин) та оптимальною (22-23?С світлий період, 13-14 годин). Після такого загартування рослини вирощували за оптимальної температури. Через дві доби вимірювали активність пероксидази (Аопт). Для цього зрізали з другого листка 3-4-х паростків мінімальну частину, необхідну для наважки 50 мг