Изучено влияние инокуляции специфичным активным штаммом Rhizobium loti на внутрипопуляционную изменчивость лядвенца рогатого по клубенькообразованию и накоплению сырой и сухой биомассы. Показана тесная взаимосвязь между количеством образовавшихся клубеньков и продуктивностью растений, которая может быть использована для оценки и отбора генотипов лядвенца рогатого с повышенной азотфиксирующей способностью.
Ключевые слова: лядвенец рогатый, клубеньковые бактерии, азотфиксация, количество клубеньков, внутрипопуляционная изменчивость, генотип, сырая и сухая биомасса.
The influences of inoculation by specific effective Rhizobium loti strain on the intrapopulation variability of birdsfoot trefoil on the nodules formation, as well as crude biomass and dry matter yields, have been studied. It was shown a close interaction between amount the formed nodules and plants productivity. These data can be used for estimation and selection of birdsfoot trefoil genotypes with improved nitrogen-fixing ability.
Keywords:birdsfoot trefoil, nodule bacteria, nitrogen fixation, the nodules amount, intrapopulation variability, genotype, crude and dry biomass.
Использование современных методов в создании сортов нового поколения, отвечающих требованиям сельскохозяйственного производства, является основной задачей селекции. Лядвенец рогатый обладает комплексом ценных хозяйственно-биологических свойств. Он является мощным фиксатором азота, способным уже в 1-ый год жизни усваивать до 100 кг/га биологического азота. Однако при создании новых сортов культуры далеко не в полной мере реализовывается генетический потенциал растения.
В связи с этим наши исследования были направлены на создание селекционного материала лядвенца рогатого с повышенной азотфиксирующей способностью. Решение этой задачи достигается использованием метода параллельной селекции, основанного на реализации симбиотического потенциала путем подбора комплементарных пар ”штамм + сорт”, формируемых из генотипов лядвенца рогатого и активных штаммов Rhizobium loti, адаптированных к конкретным почвенно-климатическим условиям. Этот метод был разработан и успешно реализован для культуры клевера лугового [1, с.202-210].
Опыт проводился в контролируемых условиях при внесении стартовой дозы азота . В таких условиях накопление биомассы растений напрямую зависит от эффективности работы симбиотической системы [2, с.372-375; 3, с.365-368].
Цель настоящей работы — изучение внутрипопуляционной изменчивости лядвенца рогатого по некоторым морфологическим и симбиотическим признакам для выявления генотипов с повышенной азотфиксацией.
Материалом исследований служили районированный сорт лядвенца рогатого Луч и штамм Rh. loti Лц -2, выделенный из местной почвенной микрофлоры, который в предварительных испытаниях оказался эффективнее коммерческого штамма 1802. В процессе опыта была проанализирована популяция, состоящая из 290 растений.
Количество клубеньков в изученной популяции лядвенца рогатого колебалось от 1 до 62 штук на растении, причем у 36,8 % генотипов их количество составило 21 — 30 шт., что находится в пределах среднего показателя опыта (24 шт./раст.). Наибольшее число клубеньков (более 50) сформировалось лишь у 1 % растений, которые и представляют наибольший интерес для дальнейшей селекционной проработки (рис.1).
Рис. 1. Внутрипопуляционное варьирование количества клубеньков лядвенца рогатого при инокуляции штаммом Rh. Loti
Рис. 2. Внутрипопуляционная изменчивость лядвенца рогатого по сырой массе при инокуляции штаммом Rh. loti
Так как азотфиксирующая способность растений не всегда напрямую связана с количеством клубеньков, а зависит в первую очередь от их активности, то необходимо дать оценку популяции лядвенца рогатого по интегральному показателю азотфиксации, а именно накоплению сырой биомассы и сухого вещества.
В среднем по популяции сырая биомасса одного растения составила 0,712 г, при этом большая часть растений (68,8 %) находилась в пределах этого значения с незначительными отклонениями в большую или меньшую сторону. Лишь небольшая часть изучаемых растений отличалась минимальными (3,0 %) и максимальными (0,7 %) показателями по сырой биомассе (рис. 2).
Аналогичные изменения в популяции отмечены и по накоплению сухой биомассы.
В процессе исследований установлена тесная взаимосвязь между накоплением сырой и сухой биомассы (r=0,87), а также между количеством клубеньков и сырой и сухой биомассой (r=0,55). Это дает основание проводить отбор генотипов лядвенца рогатого, отзывчивых на инокуляцию, по накоплению сырой биомассы и количеству клубеньков.
Таким образом, по результатам проведенной оценки было отобрано 14 генотипов, представляющих ценность для создания селекционного материала с повышенной азотфиксирующей способностью лядвенца рогатого, и получено семенное потомство.
Литература:
1. Дробышева Л.В. Селекция клевера лугового на повышение азотфиксирующей способности / Л.В. Дробышева, Г.П. Зятчина // Экологическая селекция и семеноводство клевера лугового. Москва, 2012 . С.202-210.
2. Капустина Е.В. Влияние норм азота на азотфиксирующую способность лядвенца рогатого при инокуляции Rhizobium loti / Е.В. Капустина, Г.П. Зятчина, Л.В. Дробышева // IV Международная практическая конференция “Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений”. Ульяновск, 2002. С. 372-375.
3. Капустина Е.В. Особенности азотфиксирующей способности лядвенца рогатого (Lotus corniculatus) при инокуляции Rhizobium loti / Е.В. Капустина, Л.В. Дробышева, Г.П. Зятчина // Стратегия адаптивной селекции полевых культур в связи с глобальным изменением климата. Саратов, 2004. С.365-368.
