Морфологічні показники проростків ендоспермових мутантів кукурудзи та вплив на них режимів зберігання насіння

Автор(и)

  • T. P. Shyianova Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН, Україна
  • S. M. Tymchuk Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН, Україна
  • R. L. Boguslavskyi Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр’єва НААН, Україна

DOI:

https://doi.org/10.30835/2413-7510.2018.134376

Ключові слова:

кукурудза, насіння, проросток, морфологія, ендоспермовий мутант, довговічність, моделювання старіння, проморожування

Анотація

Ендоспермові мутанти кукурудзи є джерелом цінної сировини для споживання і різних галузей промисловості. Тому проблема довговічності їх насіння є актуальною для зберігання в генбанках, селекційних і насінницьких установах.

Метою дослідження є визначення впливу різних режимів, моделюючих довгострокове зберігання, на морфологічні показники проростків з насіння ендоспермових мутантів кукурудзи (довжина ростка, кількість корінців та їх сумарна довжина).

Матеріали і методи. Матеріалом було насіння шести простих гібридів F1 та їх 12 батьківських ліній – носіїв ендоспермових мутацій: wx, ae, su1, se, sh2; контроль – зубоподібний тип (ssp. indentata). На насіння діяли прискореним старінням за методом Б.С. Лихачева (1978), проморожуванням (30 діб) та комбінованим режимом – прискорене старіння + проморожування.

Обговорення результатів. Зниження показників усіх морфологічних ознак під дією трьох чинників показали носії мутації sh2♀SS386 і ♂SS389. Їх гібрид F1, як правило, перевищував показники, у нього знизилася лише довжина ростка при комбінованому режимі. Зниження більшості показників морфологічних ознак під дією прискореного старіння спостерігалося у носіїв wx: Бином, ♀ВК69 та ♂ВК64. Позитивний вплив прискореного старіння та проморожування відмічено на показники всіх трьох морфологічних ознак у носіїв ae: АЕ800/АЕ392, ♀АЕ392, ♂АЕ800. Перевищення за довжиною ростка та кількістю корінців гібрида над батьківськими лініями після прискореного старіння та проморожування проявилося у гібрида зубоподібного типу Вимпел, а за кількістю та сумарною довжиною корінців – у гібрида носія sh2 SS389/SS386; за сумарною довжиною корінців та довжиною ростка – у носія su1 Дмитрик. У цілому у порівнянні з батьківськими лініями гібриди АЕ800/АЕ392 (ae) та SS389/SS386 (sh2) є більш гомеостатичними.

Висновки. Найвищою довговічність була у насіння кукурудзи ssp. indentata та носіїв генів ае і su1, низькою – у носіїв генів wx і se, а найнижчою – у носіїв генів sh2.

Посилання

Smith AM, Martin C. Starch biosynthesis and the potential for its manipulation. Biosynthesis and manipulation of plant products. Plant biotechnology. In: D Grierson, editor. Glasgow: Blackie and Son Publ., 1993. Vol. 3. P. 1–54.

Hannah LC, Giroux M, Boyer CD. Biotechnological modification for sweet corn and maize improvement. Sci. Hortic. 1993; 55: 177–197.

Ferguson VL. High amylose and waxy corns. Specialty corns. In: AR Hallauer, editor. Boca Raton, Fl.: CRC Press, 1994. P. 55–779.

Nelson OE, Pan D. Starch synthesis in maize endosperm. Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1995; 46: 475–496.

Tracy WF. History, breeding, and genetics of super-sweet corn. Plant Breeding Review. 1997; 14: 189–236.

Linnyk YuO, Tymchuk SM, Chupikov MM, Kuzmishina NV. Tolerance of seeds of different corn subspecies to aging. Tavriyskyi naukovyi visnyk. 2010; 69: 67–74.

Wilson JrDO, Mohan SK, Ratcliff SL, Knapp AD. Effect of harvest and condition in gon vigor of shrunken 2 sweet corn seed. J. Prod. Agric.1994; 7: 335–339.

Parera CA, Cantliffe DJ, McCarty DR, Hannah LC. Improving vigor in shrunken-2 corn seedlings. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 1996; 121: 1069–1075.

Douglass SC, Juvik JA. Cold soil emergence and variation in sweet corn kernel carbohydrate reserves. Hort. Sci. 1987; 22: 1097–1102.

Rowe DE, Garwood DL. Effects of four maize endosperm mutants on kernel vigor. Crop Science. 1978; 18: 709–712.

Yousef GG, Juvik JA. Enhancement of seedling emergence in sweet corn by marker–assisted backcrossing of beneficial QTL. Crop Sci. 2002; 42: 96–104.

Revilla P, Velasco P, Malvar RA et al. Variability among maize inbredlinesforseed longevity. Genet. Res. And Crop Evol. 2006; 53: 771–777.

Woltz J, Tekrony D. Accelerated aging test for corn seed. Seed Technol. 2001; 23:21–34.

Miloševic M, Vujakovic M, Karagic D. Vigour tests as indicators of seed viability. Genetika. 2010; 42(1): 103–118.

Likhachev BS. Some methodological issues of research into seed aging biology. Selskokhoziaystvennaia biologiia. 1980; XV(6): 842–844.

Standards of gene banks of plant genetic resources for food production and agriculture. FAO, 2015, 180 p.

Linnyk YuO. Influence of negative temperature on viability indices of seeds. Visnyk Poltavskoyi derzhavnoyi agrarnoyi akademiyi. 2010; 3(58): 175–179.

Douglass SC, Juvik JA. Cold soil emergence and variation in sweet corn kernel carbohydratereserves. Hort. Sci. 1987; 22: 1097–1102.

Shyianova TP, Tymchuk SM, Boguslavskyi RL. Longevity of corn seeds with different structure of endosperm. Genetychni resursy Roslyn. 2015; 17: 87–98.

Euro-standard. Corn seeds. FAO Classification of corn hybrids.URL: http://eurostd.com/?p=97.

Seeds of agricultural crops. Methods for determining quality. DSTU 4138-2002. 2004-01-01. Kyiv: Derzhspozhyvstandart Ukrayiny, 2003. 173 p.

Likhachev BS. Morphological evaluation of seedlings and germination energy of seeds. Selektsiia I semenovodstvo. 1977; 3: 67–68.

Kakin GF. Biometrics. Мoscow: Vysshaia shkola, 1990. 350 p.

Diagnosis of plant resistance to stress factors. Leningrad: VIR, 1988. 228 p.

Gustafson A. The effect of heterozygosity on variability and vigour. Hereditas. 1946; 32: 263–284.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-07-30

Номер

Розділ

ФІЗІОЛОГО–ГЕНЕТИЧНІ ТА БІОХІМІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ