Морфология, всхожесть семян и семенная продуктивность Nepeta sibirica l в условиях производного сообщества на месте луговой степи

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Биология


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

lOl
© М.А. МЯДЕЛЕЦ
MarinaMyadelets@ya. ru
УДК 581. 522. 5
МОРФОЛОГИЯ, ВСХОЖЕСТЬ СЕМЯН И СЕМЕННАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ NEPETA SIBIRICA L В УСЛОВИЯХ ПРОИЗВОДНОГО СООБЩЕСТВА НА МЕСТЕ ЛУГОВОЙ СТЕПИ
АННОТАЦИЯ. Приведены результаты исследования морфологии семян и семенной продуктивности Nepeta sibirica L. Определены всхожесть и энергия прорастания, которые могут быть использованы при интродукции Nepeta sibirica L.
SUMMARY. The article offers the results of study of seed morphology and seed-production of Nepeta sibirica L. Germinability and energy of germination are determined/ They can be used for Nepeta sibirica L. introduction.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА. Nepeta sibirica L., морфология семян, семенная продуктивность, всхожесть семян, энергия прорастания.
KEY WORDS. Nepeta sibirica L., morphology of seed, seed-production, germinability of seed, energy of germination.
Nepeta sibirica L. — многолетнее травянистое поликарпическое длиннокорневищное растение (сем. Lamiaceae L.), широко распространенное на территории Хакасии. Характеризуется интенсивным вегетативным размножением, образует плотные ценопопуляции [1]. Этот вид используется местным населением под названием «шалфей» для лечения заболеваний мочевыделительной системы и в качестве жаропонижающего средства при инфекционных заболеваниях. Есть сведения об использовании Nepeta sibirica в тибетской медицине при инфекционных, легочных и желудочных заболеваниях, при ларингите и зубной боли [2], [3]. В эксперименте проявляет антимикробные свойства [4]. Кроме применения в народной медицине, данный вид используется в качестве декоративного для озеленения [5], [6]. Являясь перспективным ресурсным видом, Nepeta sibirica L. привлекает внимание исследователей, как вид для интродукции [7].
Семенная продуктивность имеет большое значение для характеристики биологических особенностей вида, является одним из показателей, по которому судят о перспективах вида в природе и об успешности его интродукции [8].
Основными показателями качества семян являются всхожесть и энергия прорастания. При определении всхожести семян большое значение имеет энергия их прорастания. Высокая энергия прорастания семян является ценным качеством, характеризует жизнеспособность семян, от которой зависит быстрота их прорастания.
Материал и методы. Материалом для исследования служили зрелые семена Nepeta sibirica, собранные в производном крапивно-котовниковом сообществе на территории Республики Хакасия (Аскизский р-н, южная окраина пос. Бельтирский). Макроморфологию семян изучали при помощи бинокуляр-
ного микроскопа МБС-1 с использованием окулярной микрометрической линейки. Морфологические описания, измерения семян проводили согласно общепринятым методикам [9]. Внешний вид и ультраскульптуру поверхности семян исследовали при помощи сканирующего электронного микроскопа Н1ТАСН1 ТМ-1000. Общую морфологию семян изучали при увеличении х80, детали ультраскульптуры — при увеличении х1500.
Учитывая предпочтение Nepeta вШпса местообитаний с нарушенным почвенным покровом, семенное возобновление было изучено в указанном производном фитоценозе, где была заложена трансекта шириной 1 м и длиной 25 м, разделенная на 15 учетных площадок площадью 1 м², отстоящих друг от друга на равных расстояниях. С каждой площадки были взяты под наблюдения все генеративные особи (105 шт.), с которых были собраны и взвешены семена. Изучение семенной продуктивности проводилось с использованием методики, предложенной И. В. Вайнагий [10]. Определялась реальная семенная продуктивность (РСП) — число полноценных семян на одну особь.
Всхожесть и энергию прорастания семян определяли по общепринятой методике [11]. Проращивали полноценные свежесобранные семена без какой либо специальной подготовки, при температуре 23−25°С. Семена закладывали в чашки Петри на фильтровальную бумагу со слоем гигроскопической ваты. Опыт проводился в 30 повторностях, число семян каждой повторности — 20 шт.
Результаты и их обсуждение. Семена Nepeta з (Ыпса мелкие. Длина варьирует от 0,20 до 0,25 см, ширина от 0,07 до 0,11 см. Форма продолговатая, имеет три выступающих грани (рис. 1). Окраска семени коричневая, с бурыми пятнами. Семенной рубчик базальный, треугольный, заполнен тканью. Семенная кожура кожистая. Клетки спермодермы изодеометрические (рис. 2). Масса 1 семени — 0,0012 г, масса 1000 семян — 0,62 г.
Рис. 1. Общий вид семени Nepeta эАтса
Рис. 2. Фрагмент ультраскульптуры спермодермы
Далее были изучены семенная продуктивность и всхожесть семян в лабораторных условиях. Определена реальная семенная продуктивность (табл. 1), энергия прорастания и всхожесть семян (табл. 2).
Плод Nepeta вШпса — 4-эремный ценобий [12]. При отцветании из 4 семязачатков в цветке развиваются 4 семени. Созревают семена в начале — конце августа. Рассеиваются они без помощи каких-либо агентов, высыпаются из раскрывающегося плода вокруг материнского растения.
Таблица 1
Реальная семенная продуктивность особей №ре1а 81Ыпса
№ площадки Число генеративных особей, шт. Масса семян с одной особи, ш±шх РСП, семян/особь
1 10 0,397±0,081 330
2 8 0,436±0,098 363
3 8 0,386±0,087 321
4 9 0,324±0,079 270
5 5 0,178±0,034 148
6 8 0,286±0,064 238
7 7 0,433±0,094 360
8 9 0,343±0,069 286
9 5 0,380±0,140 316
10 4 0,340±0,090 283
11 7 0,416±0,070 347
12 8 0,214±0,074 178
13 4 0,120±0,025 100
14 6 0,708±0,174 590
15 7 0,466±0,147 388
Среднее значение 7 301 ± 4,132
В среднем реальная семенная продуктивность Nepeta вШпса составила 301±4,132 семян/особь.
Затем был проведен анализ лабораторной всхожести семян. Опыт длился 7 дней. Известно, что под всхожестью семян понимают число нормально проросших семян, выраженное в процентах на 4-й день от посева. Энергия прорастания характеризует дружность прорастания и определяется на 7-й день от посева. Результаты эксперимента представлены в табл. 2.
Таблица 2
Лабораторная всхожесть и энергия прорастания семян Nepeta эШпса
№ пробы Число про росших семян Энергия прорастания, % Всхожесть, %
3-й день 4-й день 5-й день 6-й день 7-й день
1 0 14 16 17 19 70 95
2 3 7 7 16 17 35 80
3 6 13 17 19 20 65 100
4 0 14 15 18 18 70 90
5 4 10 11 11 12 50 60
Окончание табл. 1
6 7 16 17 19 19 80 80
7 1 5 7 10 10 25 50
8 0 16 16 17 17 80 85
9 5 6 7 12 12 30 60
10 3 13 14 18 18 65 90
11 3 9 10 11 12 45 60
12 4 11 12 15 15 55 75
13 0 17 18 19 19 85 95
14 4 10 12 15 15 50 75
15 0 13 13 14 15 65 75
16 0 10 13 13 13 50 65
17 1 16 18 18 18 80 90
18 3 11 13 16 17 55 80
19 2 10 12 13 13 50 65
20 7 12 13 16 16 60 80
21 11 14 15 15 15 70 75
22 0 13 14 14 14 65 70
23 0 12 15 15 15 60 75
24 0 11 13 15 15 55 75
25 0 8 9 12 12 40 60
26 1 10 10 11 11 50 55
27 0 6 9 12 13 30 65
28 1 13 14 16 16 65 80
29 0 11 14 16 16 55 80
30 6 16 16 17 17 80 85
Среднее значение 2 12 13 15 16 58 80
Анализируя полученные данные, следует отметить, что в большинстве случаев семена взошли очень быстро — на 3-й день. Энергия прорастания колеблется от 25 до 85%, всхожесть от 50 до 100%. В среднем энергия прорастания семян составляет 58%, всхожесть семян — 80%.
Таким образом, у данного вида установлены высокие показатели семенной продуктивности и всхожести семян. Вместе с тем, при изучении структуры ценопопуляции Nepeta э1Ьтеа отмечали почти полное отсутствие проростков. Возможной причиной этого явления может быть низкая конкурентная способность проростков, которые в условиях высокой плотности особей в ценопопуляции, по-видимому, не выживают. Следовательно в природных условиях данный вид будет размножаться преимущественно вегетативным путем. Периодическое возникновение особей из семян будет способствовать повышению жизненности и продуктивности популяций Nepeta эШпеа. Высокие показатели семенной продуктивности и качества семян могут быть успешно использованы при интродукции Nepeta эШпеа.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Водолазова С. В., Черемушкина В. А., Колегова Е. Б., Мяделец М. А. Онтогенез, структура ценопопуляций и эколого-ценотическая характеристика Nepeta э^теа (Lamiaеeae) в Хакасии // Растительные ресурсы. 2010. Т. 46. Вып. 1. С. 3−16.
2. Крылов Г. В. Травы жизни и их искатели. Томск, 1992. 390 с.
3. Дикорастущие полезные растения России / Отв. ред. А. Л. Буданцев, Е.Е. Лес-новская. СПб., 2001. 663 с.
4. Мяделец М. А., Водолазова С. В. Антимикробная активность сухих экстрактов и эфирных масел из надземной части видов семейства Ьаш1аееае Ь. // Вопросы общей ботаники: традиции и перспективы / М-лы междунар. науч. конф., посв. 200-летию Казанской бот. школы. Казань, 2006. Ч. 2. С. 74−76.
5. Супрунова Н. И., Горовой П. Г., Панков Ю. А. Эфиромасличные растения Дальнего Востока. Новосибирск: Наука, 1972. 187 с.
6. Пленник Р. Я., Гонтарь Э. М., Тюрина Е. В. и др. Полезные растения Хакасии. Ресурсы и интродукция. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1989. 271 с.
7. Корабльова О. Интродукция видов рода №ре1а в лесостепной зоне Украины // Вестник Львовского ун-та. Сер. биол., 2004. Вып. 36. С. 331−338.
8. Работнов Т. А. Жизненный цикл многолетних травянистых растений в луговых ценозах // Тр. БИН АН СССР. Сер. 3. Геоботаника. Вып. 6. Л., 1950. 204 с.
9. Артюшенко 3. Т. Атлас описательной морфологии высших растений: Семя. Л., 1990. 204 с.
10. Вайнагий Н. В. О методике изучения семенной продуктивности растений // Бот. журн. 1974. Т. 59. № 6. С. 826−831.
11. Емельянов Н. П. Международные правила определения качества семян. М.: Колос, 1969. 184 с.
12. Буданцев А. Л. Конспект рода Nepeta (Lamiaеeae) // Бот. журн. 1993. Т. 78. № 1. С. 93−107.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой