Введение к работе
Актуальность проблемы. Одним из важных условий получении максимального выхода продукции при высоком ее качестве и низких издержках является повышение урожайности сельскохозяйственных культур. При этом учитывается сложный комплекс факторов: сорт, предшественник, подготовка почвы к посеву, уход за посевом и др. Однако, соблюдение всех правил возделывания культур дает максимальный эффект лишь тогда, когда для посева отобраны семена с максимальным уровнем посевных и урожайных качеств.
Как известно, семена многих сельскохозяйственных культур об ладают высокой степенью гетероспермии, т.е. разнокачественны по анатомо-морфологическим, физиолого-биохимическим, генетическим признакам. Установлено,что наиболее выраженной гетероспермией обладают семена кукурузы, обусловленные особенностями строения початка.
Исследования последних лет (Н.М. Макрушин, 1985,1989; Б.М. Черемха, 1989; Е.М. Шабанова, 1992) продемонстрировали, что одним из показателей, определяющим биологические свойства посевного материала, является форма семени, выражаемая соотношением его линейных размеров - ширина:толщина:длина (Ь:а:1). Форма семени является генетически обусловленньм признаком и реализуется через систему синтеза органических веществ и характера их распределения в зерновке.
В связи с вышеизложенным представляет определенный интерес проведение исследований по раскрытию физиолого-биохимических механизмов гетероспермии и обоснованию отбора семян по биохимическим показателям.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является изучение посевных и урожайных свойств посевного материала кукурузы в зависимости от динамики веществ при формировании и прорасга
- 2 -нии семян и установление биохимических тестов прогнозирования продуктивности растений.
Для достижения поставленной цели решали следующие задачи: исследование динамики запасных белков, свободных аминокислот, нуклеиновых кислот и протеолитической активности ферментов в процессе формирования семян кукурузы;
- изучение уровня запасных азотистых веществ ( общего белка, сво
бодных аминокислот) и др. в семенах гибридов кукурузы в зависи
мости от формы зерновки;
изучение динамики общего белка, свободных аминокислот, нуклеиновых кислот и активности протеолитических ферментов при прорастании семян кукурузы;
изучение посевных и урожайных свойств семян кукурузы в зависимости от сроков уборки и формы зерновки;
выявление биохимических маркеров прогнозирования урожайных свойств семян кукурузы.
Основные положения, выносимые на защиту. На основании выполненных исследований и обобщения литературных данных на защиту выносятся следующие положения:
семена кукурузы,' убранные в фазы восковой и твердой спелости не различаются по содержанию общего белка, нуклеиновых кислот, а также посевным и урожайным свойствам;
прорастающие семена кукурузы, имеющие оптимальную форму зерновки (ССС) характеризуется повышенное содержание общего белка, свободных аминокислот, нуклеиновых кислот и активности протеолитических ферментов;
повышенные посевные и урожайные свойства характерны для семян кукурузы с оптимальной формой зерновки;
- лабораторные маркеры для оценки качеств семян по биохимическим
показателям.
- a -
Научная нЬвизна работы. Все лабораторные и полевые исследования проводились на одном и том же материале начиная от первых фаз формирования семян, включая начальный процесс прорастания, и до уборки урожая.
Впервые установлено, что семена оптимальной для данного гибрида формы и семена с нарушенной формой заметно при их прорастании имеют некоторые различия по содержанию белка, РНК и свободных аминокислот.
, Найдено, что повышенное содержание белка, РНК и некоторых зажнейших свободных аминокислот, а также высокая активность іроїеолитических ферментов характерны для прорастающих семян эптимальной формы. Эти семена отличаются также высокими посевными і урожайными свойствами. Выявлены, что такие биохимические чоказатели - уровень общего белка, РНК, свободных аминокислот (аспарагиновой и глутаминовой) при прорастании, / а также жтивность протеолитических ферментов могут быть тестами для эценки урожайных свойств семян.
Полученные данные вносят определенный вклад в раскрытие юханизмов гетероспермии.
Практическая значимость работы. Выявленные нами биохимичес-
дае тестеры предлагаются для практического использования при
щенке качества семян в системе государственных семенных инспек-
щй Украины. . , ..
Апробация. Результаты проведенных исследований доложены на I ісєукраинской (международной) научно-практической конференции 'Современные проблемы производства и использования кормового зер-іа и сои" (Институт кормов УААН, Винница, 1993 г.), межвузовской іетодической конференции по совершенствованию методической работы і повышению эффективности научных исследований физиологов и био-'ехнологов растений в сельскохозяйственных вузах СНГ (Московская
- 4 -сельскохозяйственная академия имени К. А. Тимирязева. Москва, 1994 г.), научной конференции преподавателей и аспирантов Крымскогс сельскохозяйственного института (Симферополь, 1993, 1994г.г.), е также итоговых ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава факультета естественных наук Симферопольского государственного университета (1992-1994 г.г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано/5 печатных работ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методики и условий проведение исследований, изложения результатов и их обсуждения, выводов, списка использованной литературы, включающего 179 наименований v приложения. Работа изложена на 201 страницах машинописногс текста, содержит 33 таблицы, 20 рисунков в тексте и 1 приложений.
