Л.Н. Гумилев атындағы ЕҰУ Хабаршысы - Вестник ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, 2012, №6
А.Д. Дукенбаева, Г.Н. Паршина, Г.С. Айнагулова, А.Ж. Каусбекова Особенности биологии прорастания и оценка качества семенного материала
Satureja hortensis L. из семейства Lamiaceae Lindl
(Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, г. Астана, Казахстан)
Приведены результаты изучения биологии прорастания и оценки качества семенного материала перспективного лекарственного растения Satureja hortensis L. Установлены морфологические особенности прорастания семян чабера садового, всхожесть и энергия прорастания в зависимости от сроков и условий хранения. Наибольшая всхожесть (88,0±0,7%) обнаружена для крупных семян; лучшая сохранность семенного материала чабера садового выявлена при использовании стеклянной тары в пониженной температуре.
В настоящее время очевидна тенденция применения лекарственных препаратов из растительного сырья, что является перспективным направлением современного фармацевтического производства. Преимущество фитопрепаратов объясняется меньшей токсичностью и доступностью лекарственного сырья. Во флоре Казахстана насчитывается большое количество видов лекарственных растений семейства Губоцветные (Lamiaceae Lindl.).
Разные виды данного семейства широко используются в народной и официальной медицине, в парфюмерном производстве, в кулинарии в качестве пряных и ароматических добавок [1].
Ежегодно проводятся массовые заготовки эфирномасличного сырья травы чабреца садового (300 тонн), душицы обыкновенной (500 тонн), тимьяна обыкновенного (400 тонн).
Преимущества однолетней культуры состоят в том, что уже в год посева получают требуемые объемы сырья [2].
Чабер садовый (Satureja hortensis L.) сем. Губоцветные -Lamiaceae Lindl., который широко используется при лечении острых и хронических воспалительных заболеваниях носоглотки и полости рта. В народной медицине ряда стран Европы и Азии трава чабера садового применяется в качестве дезинфицирующего, спазмолитического, бактерицидного, потогонного и противогельминтного средства [3].
Листья чабера богаты аскорбиновой кислотой, каротином, рутином, минеральными солями, фитонцидами, дубильными веществами, эфирными маслами.
Настой применяют при нарушениях пищеварения, гастритах, колитах, диарее, метеоризме, при тахикардии, головных болях и острых респираторных заболеваниях [4].
Чабер садовый преимущественно произрастает в Южной Европе, Крыму, Турции, Средней Азии. Растёт на сухих щебнистых и каменистых склонах, скалах. на территории Акмолинской области не встречается [5], чем обусловлена необходимость введения данного вида в культуру в условиях резко-континентального климата Акмолинской области.
В ходе интродукционных исследований на начальном этапе изучалась биология прорастания семян в целях определения возможности семенного размножения. Ранее исследования по биологии прорастания чабера садового в Казахстане не проводилось.
В задачу настоящего исследования входили изучение био-морфологических особенностей прорастания семян и оценка качества семенного материала.
Материалы и методы. Исследования проводили в 2011-2012 гг. Семенной материал собирали из природных популяций Зайлийского Алатау и в пойме реки Или (Алматинская область). Изучение биологии прорастания семян и оценку семенной всхожести проводили согласно методике М.С.Зориной и С.П.Кабанова [6]. Массу 1000 семян и посевные качества определяли по общепринятой методике [7].
Семена проращивали на чашках Петри на двухслойной фильтровальной бумаге, смоченной дистиллированной водой, в 4-кратной повторности. Наблюдения вели 15 дней. При изучении биологии прорастания отмечали такие фазы развития, как ослизнение семянки, появление зародышевого корня, выход гипокотиля, возникновение семядольных и первых пар настоящих листьев.
Для оценки качества семенного материала заложен многофакторный опыт по изучению влияния размеров семянок, сроков и условий хранения на всхожесть и энергию прорастания.
Семена разделили по размеру и весу на следующие варианты: крупные, средние, мелкие и 252
А.Д. Дукенбаева, Г.Н. Паршина, Г.С. Айнагулова, А.Ж. Каусбекова
контроль, по каждому проведен анализ всхожести и энергии прорастания. Во втором опыте семена закладывали на хранение в стеклянной, бумажной, тканевой и пластмассовой таре;
хранение проводили при комнатной(18-20 0С тепла) и пониженной (2 0С мороза) температурах.
Морфологическое описание проростков выполняли согласно методическим указаниям Т.А. Работнова [8], статистическую обработку результатов – согласно рекомендациям Н.Л.Удольской [9].
Результаты и их обсуждение
Семена чабера садового яйцевидно-трёхгранные, почти голые орешки длиной 1,8±metricconverterProductID0,02 мм0,02 мм, шириной 1,5±0,4. Цвет семян черно- бурые и темно-коричневые. Прорастание семян надземное. Масса 1000 семян 1,3±metricconverterProductID0,07 г0,07 г. [10].
В зависимости от срока закладки цветков для чабера садового выявлена разная степень развития семян на одной особи: крупные, средние и мелкие [11].
При смачивании семянки набухали, увеличиваясь в размере в 1,4 раза, поверхность их покрывалась толстым слоем стекловидного слизистого вещества (рисунок 1). Ослизнение семянок обусловлено наличием в эпидермисе специализированных клеток, содержимое которых при смачивании семян разбухает, выходит наружу и образует сплошной покров.
Это способствует прикреплению семян к частицам почвы, создает устойчивый запас влаги, предохраняет от пересыхания и способствует начальному поглощению минеральных веществ.
Рисунок 1.- Биология прорастания семянSatureja hortensisL.
а – ослизнение семян, б – появление гипокотиля, в – разворачивание семядолей
Наклевывание семянок происходило на 2-3 день после смачивания. При этом перикарпий раскрывался, из микропилярного отверстия семянки первым появлялся главный корень длина его составляла 0,8-metricconverterProductID1,5 мм1,5 мм, диаметр 0,5- metricconverterProductID0,8 мм0,8 мм. На 4-5 сутки появился гипокотиль молочно-белого цвета.
Корень удлинялся, верхушка его покрывалась корневым чехликов, хорошо заметным в виде темного образования, зона всасывания имела густое опушение в виде нитевидных корневых волосков.
На 6-7 день гипокотиль вытягивался, образуя изгиб, затем выпрямлялся, вынося наружу семядольные листья. Гипокотиль достигал длины 5-metricconverterProductID11 мм11 мм и диаметра 0,5-metricconverterProductID0,9 мм0,9 мм; на нем отмечалось слабое опушение.
Семядольные листья выходили на поверхность сложенными, после чего они раскрывались.
Длина листа составляла от 1,8 до metricconverterProductID2,5 мм2,5 мм, ширина – от 1,5 до metricconverterProductID2,0 мм2,0 мм.
Пластинка семядольного листа чабера садового округло-эллиптическая, 2- metricconverterProductID4 мм4 мм длиной, 2-metricconverterProductID3 мм3 мм шириной, цвет светло-зеленый. Высота проростка к этому времени составляла от 1,1 до metricconverterPro- ductID1,5 см1,5 см. Заметно удлинялся главный корень, увеличивалась зона всасывания.
На 15-17 сутки после прорастания у чабера садового появлялась первая пара настоящих листьев продолговатой формы с асимметричным разделением на верхушке. Высота проростка увеличивалась до 2,0-2,3 см, длина корня – до 2,6-4,0 см.
253
Л.Н. Гумилев атындағы ЕҰУ Хабаршысы - Вестник ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, 2012, №6
Вторая пара настоящих листьев появлялась на 20-22 сутки, форма их асимметрично- двулопастная. После полного раскрытия второй пары настоящих листьев отмечалось неполное появление настоящих листьев продолговато-овальной формы, цельнокрайние.
Таким образом, определены морфологические особенности прорастания семян чабера садового, сроки появления зародышевого корня, гипокотиля, семядольных и настоящих листьев.
Первоначальная всхожесть семян чабера садового составила 17-20%. В дальнейшем процессе хранения до 3-4 месяцев наблюдалось постепенное повышение всхожести семенного материала; так, через 10 месяцев хранения этот показатель составил 78,3+-2,1%. Это связано с тем, что у многих растений сем.Lamiaceae Lindl. семена за вегетационный период не успевают вызреть полностью и после сбора происходит процесс дозревания, заканчивающийся в среднем от двух месяцев до полугода.
В семеноводстве лекарственных растений зачастую встречается явление разнокачественности семян в зависимости от абсолютной выполненности и размера.
Так, максимальные показатели прорастания в опыте были выявлены для крупных семян чабера садового. Превышение над контролем составило 16,0 %.
Таблица 1.Посевные качества семянSatureja hortensisL.
Варианты семян
Вес 1000
штук, г
Длина семянки, мм
Ширина семянки, мм
Всхожесть,% Энергия прорастания,%
Превышение всхожести над контролем,%
Контроль 1,3±1,11 1,34±0,09 0,74±0,01 72,0±1,7 66,0±1,2 -
Крупные 1,9±1,06 1,66±0,07 0,84±0,05 88,0±0,7 73,0±0,9 16,0
Средние 1,6±1,01 1,24±0,05 0,58±0,05 81,0±0,6 58,0±1,3 9,0
Мелкие 1,3±0,01 1,12±0,07 0,51±0,01 62,0±1,4 34,0±1,9 20,0
Результаты опыта показали наличие выраженной взаимосвязи между размерами и качеством исследуемых семян. Наилучшие результаты получены при проращивании крупных семян, что свидетельствует о пользе сепарации для улучшения качества семенного материала и соответственно получения высокой полевой всхожести семян чабера садового (таблица 1).
Определение оптимальных условий хранения семенного материала чабера садового показали, что наилучшие показатели всхожести и энергии прорастания установлены при хранении в течение 9 месяцев в стеклянной таре при пониженной температуре (табл. 2).
в зависимости от условий хранения
Таблица 2.Всхожесть и энергия прорастания семянSatureja hortensisL.
Тара, Сроки хранения семенного материала
температура 3 месяца 6 месяцев 9 месяцев
хранения Всхожесть семян, %
Энергия прорастания семян, %
Всхожесть семян, %
Энергия прорастания семян, %
Всхожесть семян, %
Энергия прорастания семян, % Стеклянная
тара,
0-2 С 73,4±1,0 45,1±1,0 60,0±1,4 31,2±0,4 83,4±2,4 30,0±0,4
+18-20С 66,9-1,5 35,4±0,8 61,7±2,1 41,6±1,2 68,3±3,0 23,4±0,4
Бумажная тара,
0-2 С, 61,7±1,5 38,4±0,6 51,7±1,2 25,0±0,3 61,7±1,9 46,7±0,8
+18-20С 66,5±1,8 40,0±1,2 56,7±0,9 46,7±0,8 53,4±1,6 12,2±0,1
Тканевая тара,
0-2 С 70,1±1,3 35,3±0,6 60,0±1,4 26,5±0,2 28,3±0,4 1,7±0,02
+18-20 С 60,3±1,4 36,2±0,5 58,3±1,1 48,3±0,9 38,2±0,5 1,7±0,04
Платсиковая тара,
0-2 С 62,4±1,5 43,3±1,0 41,7±0,7 21,7±0,3 66,7±2,5 25,0±0,2
+18-20 С 66,8±1,7 30,5±0,4 40,0±0,6 28,3±0,5 65,0±2,2 50,0±1,4
254
А.Д. Дукенбаева, Г.Н. Паршина, Г.С. Айнагулова, А.Ж. Каусбекова
Отмечено, что в тканевой таре при сроке хранения 6 месяцев всхожесть семян также оставалась на высоком уровне, однако в дальнейшем она значительно снижалась за счет поражения семян и проростков плесневыми грибами.
Предпосевная обработка семян раствором KMnSO4 оказывает бактерицидное и фунгицидное действие и улучшает качество семян. Изучение хранения семян в разной таре выявило наилучшие показатели посевного материала при хранении в стеклянной таре.
Это связано с тем, что в стеклянной таре семена защищены от доступа спор бактерий, грибов и воздуха, которые являются основной причиной снижения их качества.
В результате изучения биологии прорастания семян чабера садового определены морфологические особенности прорастания семян, установлены сроки формирования проростков в лабораторных условиях, оптимизированы условия хранения семенного материала. Наибольшая всхожесть и энергия прорастания отмечены для крупных семян. Для получения качественного семенного материала рекомендуем проводить сепарацию семян.
ЛИТЕРАТУРА
1.Цвелев Н.Н. Семейство Губоцветные //Жизнь растений. – М.: Просвещение, 1981. – Т.5 . – С. 404-412.
2. Основные лекарственные растения Средней Азии /Х.Х. Халматов, И.А. Харламов, П.К.
Лимбаева, М.О. Караев, И.Х. Халтов. – Ташкент, 1984. – 1999 с.
3. Паршина Г.Н. Лекарственные виды семейства Lamiaceae Lindl. – Алматы: Қазақ университетi, 2007. – 166 с.
4. Лекарственные растения научной медицины СССР, не включенные в фармакопею / под ред. Гаммерман А.Ф.– Ашхабад: ?ылым, 1970. – С. 148.
5. Флора Казахстана. Т.9. Алма-Ата: Изд. АН КазССР, 1966. 425 с.
6. Зорина М.С., Кабанов С.П. Определение семенной продуктивности и качества семян интродуцентов//Методики интродукционных исследований в Казахстане. Алматы, 1987. С.
75-85.
7. Лищук С.С. Методика определения массы семян/ /Ботанический журнал, 1991 т. 76 №11.
1623-1624
8. Работнов Т.А. Жизненный цикл многолетних травянистых растений. Л.: Наука, 1975.
212 с.
9. Удольская Н.Л. Введение в биометрию. Алма-Ата: Наука, 1976. 72 с.
10. Мельник А.В. О разнокачетсвенности семян подсолнечника//Селекция и семеноводство.
1999. №2-3. С. 64-65.
11. Батыгина Т.Б. Природа гетерогенности семян //Селекция и семеноводство. 1999. №4.
С. 42-44.
Дукенбаева А.Д., Паршина Г.Н., . Айнагулова Г.С, Каусбекова А.Ж.
Satureja hortensis L. Lamiaceae Lindl. тұқымдастың тұқымдардың сапалық бағасы және өсудiң биологиялық ерекшелiктерi
Көктеудiң және Satureja L перспективалы дәрiлiк өсiмдiгiнiң тұқымды материалының сапасының сарапшылығының биологиясының байқауының нәтижелерi hortensis келтiр-. Шопанның тұқымының көктеуiнiң морфологиялық өзгешелiктерi бақшаның, всхожесть және көктеудiң қайратының ара тәуелдiлiк от мерзiм және сақта- шарттарының тағайынды. Наибольшая всхожесть(88,0±0, 7%) кесек-кесек тұқымдар үшiн кездестiр-; шопанның тұқымды материалының алды бұзылмаушылқы бақшаның при әйнектiң тары игерушiлiгiнде айқында- бас- қызуда.
Dukenbaeva A.D., Parshina G.N., Ainagulova G.C., Kausbekova A.Zh.
The specialty of biological growth and evaluation of quality of seeds inSatureja hortensis L. ( Lamiaceae Lindl.)
Results of studying of biology of germination and assessment of quality of a seed material of a perspective herb of Satureja hortensis L are given. Morphological features of germination of seeds of a chaber garden, viability and energy of germination depending on terms and storage conditions are established. The greatest viability (88,0
pm0,7 %) it is found for large seeds; the best safety of a seed material of a chaber garden is revealed when using glass container in the lowered temperature.
255