Галикеева Гульназ Масгутовна аспирант, ФГБУН Институт биологии УНЦ РАН ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН РЕДКОГО УРАЛЬСКОГО ВИДА OXYTROPIS KUNGURENSIS KNJASEV (FABACEAE) Научный руководитель: к.б.н., доцент, с.н.с. Маслова Н.В. ФГБУН Институт биологии УНЦ РАН 1 Актуальность исследования Важность изучения биологии прорастания семян и длительности жизни семян несомненна. Эти данные необходимы как в теоретическом отношении для общей характеристики вида, так и практическом – сохранении генофонда (Со6олевская, 1984; Николаева и др., 1985). В интродукционной работе с редкими видами растений большое внимание уделяется семенному размножению. Качество семян является хорошим критерием соответствия биологии растений новым условиям интродукции и учитывается при оценке результатов опыта интродукции редких видов в ботанических садах (Со6олевская, 1984;Маслова и др., 2009). 2 Объект исследования – Остролодочник кунгурский Oxytropis kungurensis Knjasev. (сем. Бобовые Fabaceae) Вид включен в «Красную книгу Республики Башкортостан» (2011), категория и статус: 2 - вид, сокращающийся в численности. Эндемик Южного Урала и Среднего Предуралья. Вид включен в Красные книги Пермского края (III категория редкости – уязвимые (редкие) ) (2008), Челябинской области (II категория – уязвимый вид ) (2005), МСОП (R), Красный список Европы (R). 3 РаспространениеOx ytropis kungurensis в Башкортостане В РБ встречен в 11 пунктах: в Учалинском (окрестности озера Аушкуль, у д. Кучуково, гора Бузхангай у д. Курама и др.) и Белорецком (хребет Машак) р-нах. Цель исследования: изучение лабораторной всхожести семян Oxytropis kungurensis. Задачи исследования: 1. определить лабораторную всхожесть семян в зависимости от происхождения (природная популяция и интродукционный питомник) и срока хранения; 2. определить лабораторную всхожесть семян без предварительной предпосевной обработки; 3. определить лабораторную всхожесть семян при скарификации. 4 5 Материал исследования: 1) семена, собранные в 2003 и 2004 гг. с растений в природной популяции на горе Бузхангай в Учалинском р-не РБ; 2) семена, собранные в 2008-2010 гг. с растений в питомнике редких видов флоры РБ в Ботаническом саду (г. Уфа). Семена имеют почковидную форму, гладкую, матовую или слегка блестящую поверхность. Окраска оливково-серая и темно коричневая. Длина семени – 1,22,1 мм, ширина – 1,1-2,0 мм. Многолетние растения Oxytropis kungurensis в фазу массового цветения (II декада мая) Ботанический сад, происхождение образца (оригинальные семена): РБ, Учалинский р-н, гора Бузхангай, год интродукции семенами – 2004 г. 6 Методы исследования 7 Лабораторную всхожесть определяли по общепринятой методике (Борисова, 1966; Стешенко, 1966; Николаева и др., 1985). Варианты опыта: 1 вариант – семена без предварительной обработки (без нарушения покрова семян); 2 вариант – скарифицированные семена (неконтролируемая скарификация, для преодоления твердосемянности применили механическую скарификацию с использованием наждачной бумаги). Результаты исследования и их обсуждение Для семян видов рода Oxytropis DC. характерно наличие покоя (Борисова, 1966; Стешенко, 1966; Николаева и др., 1985), как и для многих видов сем. Fabaceae (Попцов, 1976; Николаева и др., 1985). По классификации М.Г. Николаевой, покой семян бобовых относится к типу экзогенного, к группе физического, связанного с водонепроницаемостью кожуры (Попцов, 1976; Николаева и др., 1985). 8 Всхожесть семян, собранных в природной популяции 1 вариант опыта: семена без предварительной обработки (без нарушения покрова семян) 9 Лабораторная всхожесть не более 34 %. При хранении всхожесть семян уменьшается, т.к. усиливается твердосемянность. В условиях нашего опыта семена сохраняют всхожесть до 11 лет. По долговечности вид относятся к мезобиотикам (долговечность семян этой группы составляет от 5-6 до 10-11 лет). 10 Всхожесть семян, собранных в природной популяции 2 вариант опыта: скарифицированные семена (неконтролируемая скарификация) Лабораторная всхожесть скарифицированных семян увеличивается до 58-82 %. 11 Всхожесть семян, собранных в питомнике в Ботаническом саду 1 вариант опыта: семена без предварительной обработки (без нарушения покрова семян) Лабораторная всхожесть не более 21 %. При хранении всхожесть семян уменьшается (до 6 %), т.к. усиливается твердосемянность (до 55 %). Всхожесть семян, собранных в в питомнике в Ботаническом саду 2 вариант опыта: скарифицированные семена (неконтролируемая скарификация) 12 Лабораторная всхожесть скарифицированных семян увеличивается до 56-65 %. Лабораторная всхожесть семян Oxytropis kungurensis в зависимости от предпосевной обработки 13 1-й вариант опыта: семена без предварительной обработки; 2-й вариант опыта: скарифицированные семена Всхожесть семян повышается с помощью механической скарификации. 14 Сравнение показателей опытов по определению лабораторной всхожести семян в зависимости от происхождения и условий опыта Показатели опыта Природа Культура I-В II-В I-В II-В 4-16 2-3 4-10 2 - 4-6 - 4 1-2 2-3 1-2 1-2 Срок наблюдения, дни 42-72 10-13 35 12 Лабораторная всхожесть семян, % 8-34 58-82 6-21 56-65 Первый день прорастания, дни Максимальный день прорастания, дни Число семян, прорастающих в один день, шт. Результаты сравнения: при проращивании скарифицированных семян, собранных в природной популяции и в питомнике, сокращается срок от начала опыта до начала прорастания семян, выделяется максимальный день прорастания семян, уменьшается продолжительность периода прорастания, повышается лабораторная всхожесть. 15 Заключение Семена Oxytropis kungurensis, собранные в природных популяциях, сохраняют всхожесть в течение длительного времени (до 11 лет). В условиях культуры у Oxytropis kungurensis образуются ежегодно жизнеспособные семена. При хранении наблюдается увеличение твердосемянности. Всхожесть семян можно повысить с помощью механической скарификации, при этом сокращается срок от начала опыта до начала прорастания первых семян, продолжительность общего периода прорастания. Исследования поддержаны грантом Президиума РАН по Программе фундаментальных исследований «Живая природа: современное состояние и проблемы развития» в 2012-2014 гг. Публикации по теме исследования: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 16 Галикеева Г.М. Оценка интродукционной устойчивости редкого уральского вида Oxytropis spicata (Pall.) O. et B. Fedtsch. (Fabaceae) // Современный педагогический университет как центр интеграции науки и образования. Уфа, 2009. С. 34-36. Галикеева Г.М. Опыт размножения редкого уральского вида Oxytropis kungurensis Knjasev в условиях интродукции // Экология и природопользование: прикладные аспекты. Материалы Всерос. (с междунар. участием) науч.-практич. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Уфа, 2012. С. 41-43. Галикеева Г.М. Всхожесть семян редкого уральского вида Oxytropis kungurensis Knjasev в условиях интродукции // Экология и природопользование: прикладные аспекты. Материалы Всерос. (с междунар. участием) науч.-практич. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Уфа, 2012. С. 44-46. Галикеева Г.М., Маслова Н.В. Семенное размножение редкого уральского вида Oxytropis kungurensis Knjasev (Fabaceae) // Биоразнообразие: проблемы изучения и сохранения. Междунар. науч. конф., посвящ. 95-летию кафедры ботаники Тверского гос. ун-та (Тверь, 21-24 ноября 2012 г.). Тверь, 2012. С. 245-249. Маслова Н.В., Елизарьева О.А., Галикеева Г.М. Оценка интродукционной устойчивости редкого уральского вида Oxytropis kungurensis Knjasev (Fabaceae) // Биоразнообразие: проблемы изучения и сохранения. Междунар. науч. конф., посвящ. 95летию кафедры ботаники Тверского гос. ун-та (Тверь, 21-24 ноября 2012 г.). Тверь, 2012. С. 288-291. Галикеева Г.М., Арсланова Л.Р., Маслова Н.В. Морфобиология семян редкого уральского вида Oxytropis kungurensis Knjasev (Fabaceae) // Материалы V междунар. науч.-практич. конф. (22-23 декабря 2014 г., North Charleston, USA) «Актуальные направления фундаментальных и прикладных исследований». North Charleston, USA, 2014. Т. 2. С.10-14.