Телефон: +7 (383)-202-16-86

Статья опубликована в рамках: VI Международной научно-практической конференции «Естественные и математические науки в современном мире» (Россия, г. Новосибирск, 27 мая 2013 г.)

Наука: Биология

Секция: Ботаника

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Глубшева Т.Н., Ковалева О.Н., Зимина В.Ю. МОРФОЛОГИЯ ПЫЛЬЦЕВЫХ ЗЕРЕН САДОВЫХ ТЮЛЬПАНОВ (TULIPA) // Естественные и математические науки в современном мире: сб. ст. по матер. VI междунар. науч.-практ. конф. – Новосибирск: СибАК, 2013.
Проголосовать за статью
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов
Статья опубликована в рамках:
 
Выходные данные сборника:

 

МОРФОЛОГИЯ  ПЫЛЬЦЕВЫХ  ЗЕРЕН  САДОВЫХ  ТЮЛЬПАНОВ  (TULIPA)

Глубшева  Татьяна  Николаевна

канд.  сел.-хоз.  наук,  доцент  НИУ  «БелГУ»,  г.  Белгород

E-mailglubsheva@mail.ru

Ковалева  Ольга  Николаевна

Зимина  Валерия  Юрьевна

студенты  НИУ  «БелГУ»,  г.  Белгород

E-mailolkov1991@mail.ru

E-mailzimina.91@bk.ru

 

Морфологами  и  систематиками  давно  была  отмечена  консервативность  морфологических  признаков  пыльцевых  зерен  в  пределах  семейства.  Постоянный  комплекс  морфологических  признаков,  знания  по  сравнительной  морфологии  пыльцевых  зерен  позволяют  разрешить  трудности  в  разграничении  близких  видов,  с  наибольшей  точностью  отнести  пыльцу  к  соответствующим  таксоном.  В  связи  с  чем,  в  последнее  время,  весьма  актуальным  стало  изучение  морфологии  пыльцевых  зерен,  а  именно  размеров,  формы  пыльцы,  числа,  расположения  апертур,  особенностей  строения  экзины  и  интины  [3,  с.  1]. 

Род  Tulipa  L.  является  одним  из  наиболее  крупных  в  семействе  Liliaceae  и  одновременно  малоизученным  [2,  с.  931].  Работы  по  морфологии  пыльцевых  зерен  ранее  проводились  лишь  в  отдельных  классах  или  на  примере  некоторых  исходных  (диких)  видов  тюльпанов  [4,  с.  1695].  Морфологические  особенности  пыльцы  садовых  тюльпанов  в  настоящее  время  слабо  изучены  и  результаты  подобных  исследований  практически  не  представлены  в  литературных  источниках,  что  составляет  новизну  данного  исследования.  Практическая  значимость  данной  работы  заключается  в  том,  что  предварительное  определение  качества  пыльцы  (оценка  размеров,  форм)  может  существенно  повысить  успех  селекционной  работы,  разрешить  имеющиеся  трудности  в  систематике  и  филогенезе  растений. 

Материал  и  методика

Исследовали  пыльцу  садовых  сортов  тюльпанов,  источником  необходимого  нам  материала  (пыльцевых  зерен)  послужили  садовые  тюльпаны,  произрастающие  на  опытном  участке  в  ботаническом  саду  НИУ  «БелГУ».  Исследуемые  растения  были  выращены  по  стандартной  методике  [1,  с.  65—71].  Пыльца  была  собрана  по  мере  цветения  садовых  тюльпанов:  апрель-май  2011  года.  Морфология  пыльцы  исследовалась  при  помощи  светового  микроскопа  МИКМЕД-1  на  увеличении  1,5x15x40,  измерения  проводили  при  помощи  окуляр-микрометра  (x15)c  точностью  до  1  мкм.  Исследовано  37  сортов  тюльпанов,  относящихся  к  14  классам  из  15  известных.  При  помощи  аппаратно-программного  комплекса  «ВидеоТест-Размер  5.0»  определяли  размер  пыльцевых  зерен.  Результаты  измерений  статистической  обработки  были  переданы  для  дальнейшей  обработки  в  MS  Exсel.

Результаты  и  обсуждение

При  помощи  аппаратно-программного  комплекса  «ВидеоТест-Размер  5.0»  нами  были  определены  линейные  размеры  пыльцы  37  садовых  сортов  тюльпанов.  Длина  пыльцевых  зерен  варьирует  у  садовых  тюльпанов  от  36,1  мкм  (Valery  Gergiev)  до  61,1  мкм  (Pink  Impression).  Преобладающая  длина  пыльцы  составила  в  среднем  50,4  мкм,  что  соответствует  границе  разделения  двух  классов.  Ширина  пыльцевых  зерен  варьирует  у  садовых  тюльпанов  от  25,8  мкм  (Little  Princess)  до  48,7  мкм  (Ollioules).  Преобладающая  ширина  пыльцы  составила  в  среднем  37,9  мкм.  Согласно  классификации  Г.  Эрдтмана  [5,  с.  50],  исследуемая  нами  пыльца,  представлена  средними  и  крупными  пыльцевыми  зернами.  К  первому  классу  (20—50  мкм)  относится  пыльца  18  сортов,  ко  второму  (50—100  мкм)  —  пыльца  19  сортов.  Полученные  результаты  представлены  в  таблице  1. 

Форма  пыльцы  определялась  соотношением  длины  полярной  оси  к  длине  экваториального  диаметра  пыльцевого  зерна  [5,  с.  50].  Согласно  полученным  результатам,  форма  пыльцевых  зерен  тюльпанов  весьма  разнообразна:  почти  продолговатая,  продолговатая,  сверхпродолговатая.  Пыльца  24  сортов  имеет  почти  продолговатую  форму,  11  сортов  тюльпанов  имеют  пыльцевые  зерна  продолговатой  формы.  Сверхпродолговатая  форма  пыльцевых  зерен  была  выявлена  только  в  двух  сортах:  Little  Princess  и  Praesstans  Fusilier.

Таблица  1.

Размеры  пыльцы  садовых  тюльпанов

Классификация

Сорта

Длина,  мкм

M±∆

Ширина,  мкм

M±∆

Форма

I  группа  —  раноцветущие

1  класс  —  Простые  ранние

1.  Yokahoma

52,2±2,97

45,2±1,29

ПП

2  класс  —  Махровые  ранние

2.  Kareool

47,5±4,16

36,0±2,88

ПП

3.  Willem  van  Oranje

42,3±3,38

38,2±3,10

ПП

II  группа  —  среднецветущие

3  класс  —  Триумф-тюльпаны

4.  Abu  Hassan

48,3±0,88

42,1±1,74

ПП

5.  Wintenberg

53,2±2,32

43,7±2,21

ПП

6.  Rosy  Wings

43,7±1,34

34,9±1,61

ПП

7.  Lustige  Witwe

55,4±2,52

46,7±3,49

ПП

4  класс  —  Дарвиновы  гибриды

8  Apeldoorn’s  Elite

43,00±2,29

35,6±1,53

ПП

9.  Ollioules

58,1±3,88

48,7±4,67

ПП

10.  Gordon  Cooper

44,7±2,98

33,0±3,77

П

11.  Pink  Impression

61,1±3,63

43,1±0,67

П

12.  Eric  Hofsjo,

38,3±5,17

28,4±1,91

П

III  группа  —  поздноцветущие

5  класс  —  Простые  поздние

13.  Ellow

45,5±2,93

35,8±1,96

ПП

14.  Antoinette

53,1±2,25

45,0±2,10

ПП

6  класс  —  Лилиецветные

15.  Lilack  Time

57,9±2,62

46,0±2,18

ПП

16.  Elegant  Lady

54,3±3,15

45,2±1,18

ПП

7  класс  —  Бахромчатые

17.  Fringed  Elegance

54,6±3,60

38,7±2,56

П

18.  Crystal  Beauty

43,5±4,37

31,0±3,39

П

19.  Burgundy  Lace

47,6±2,03

37,5±2,05

ПП

20.  Fabio

43,9±3,02

36,9±3,09

ПП

21.  Valery  Gergiev

36,1±3,16

30,1±1,69

ПП

8  класс  —  Зеленоцветковые

22.  Spring  Green

54,4±3,19

45,2±2,44

ПП

III  группа  —  поздноцветущие

9  класс  —  Рембрандт-тюльпаны

 

10  класс  —  Попугайные  тюльпаны

23.  Toucan

49,7±2,15

42,8±1,91

ПП

24.  Bright  Parrot

55,5±2,69

43,3±2,05

ПП

25.  Texas  Gold

46,1±3,66

35,7±2,05

ПП

11  класс  —  Махровые  поздние  тюльпаны

26.  Sun  Lover

42,6±4,35

29,5±2,43

П

27.Mondial

53,9

44

ПП

IV  группа  —  виды  тюльпанов  и  их  гибриды

12  класс  —  тюльпаны  Кауфмана

28.  Giuseppe  Verdi

55,9±1,55

38,4±1,26

 

П

13  класс  —  тюльпаны  Фостера

29.  Purissima

49,6±4,71

26,2±1,51

 

П

30.  Sweetheart

40,8±3,35

34,4±1,88

ПП

31.  Candela

49,1±3,07

41,2±2,56

ПП

14  класс  —  тюльпаны  Грейга

32.  Calipso

58,8±3,03

35,6±1,38

 

П

33.  Quebek

52,6±1,97

40,2±1,43

ПП

15  класс  —  Ботанические

34.  Little  Princess

59,4±3,80

25,8±1,17

СП

 

Продолжение  таблицы  1.

Классификация

Сорта

Длина,  мкм

M±∆

Ширина,  мкм

M±∆

Форма

15  класс  —  Ботанические

35.  Praesstans  Fusilier

60,9±2,62

29,0±1,44

СП

36.  Little  Beauty

51,6±2,79

33,0±2,08

П

37.  Tulipa  Tarda

58,1±4,57

35,2±1,10

П

Среднее  значение:

50,4

37,9

Примечание:  П  —  продолговатая,  ПП  —  почти  продолговатая,  СП  —  сверхпродолговатая

 

При  сравнении  морфометрических  признаков  (ширина,  длина)  пыльцевых  зерен  садовых  сортов  тюльпанов  было  выявлено,  что  для  пыльцы  большинства  сортов  в  пределах  класса  характерно  среднее  варьирование  признаков.

По  литературным  данным  известно  существование  прямой  корреляционной  зависимости  между  размером  пыльцы  и  плоидностью  [4,  с.  1698].  Существование  данной  зависимости  нами  не  было  подтверждено,  о  чем  свидетельствует  полученный  нами  коэффициент  корреляции  (r=-0,25). 

Взаимосвязь  между  средней  длиной  пыльцы  и  средним  размером  цветка  (r=  –0,38),  между  средней  длиной  пыльцевых  зерен  и  средней  высотой  растения  (r=  –0,49)  в  рассматриваемых  нами  классах,  зависимость  между  длиной  пыльцы  и  средней  продолжительностью  цветения  исследуемых  сортов  тюльпанов  (r=0,38)  не  была  обнаружена,  о  чем  свидетельствуют  полученные  коэффициенты  корреляции.

При  помощи  критерия  Стьюдента  была  оценена  однородность  пыльцы  сортов  внутри  классов.  В  результате  было  выявлено  отсутствие  достоверных  различий  по  обоим  признакам  (длина,  ширина)  у  отдельных  сортов  в  пределах  4-х  из  14  классов.  Остальные  сорта  в  пределах  классов  достоверно  различаются.

Согласно  полученным  результатам  кластерного  анализа,  рассматриваемые  сорта  садовых  тюльпанов  весьма  разнородны  и  представлены  в  пределах  двух  выделенных  групп  (первая  группа:  сорта  №  1—№  37,  вторая:  сорта  №  2—№  30)  всеми  четырьмя  группами  тюльпанов  по  срокам  цветения  (рис.  1.).  Оригинальными  оказались  4  сорта  садовых  тюльпанов:  Purissima  (№  29),  Little  Princess  (№  34),  Praesstans  Fusilier  (№  35)  и  Little  Beauty  (№  36).

 

кластерный анализ

Рисунок  1.  Кластерный  анализ  садовых  сортов  тюльпанов  по  морфометрическим  признакам

Обозначения:  по  вертикали  —  сорта  садовых  тюльпанов,  по  горизонтали  —  мера  удаленности  (Евклидово  расстояние)

 

Методом  однофакторного  дисперсионного  анализа  статистически  достоверно  установлено,  что  при  указанном  уровне  значимости  (Р=0,05),  в  рассматриваемых  нами  классах  садовых  тюльпанов,  изменчивость  морфометрических  параметров  внутри  сортов  выше,  чем  между  ними.  Различия  линейных  параметров  пыльцы  в  пределах  групп  (внутри  и  между  группами  сортов  тюльпанов  по  срокам  цветения)  отсутствуют  (табл.2).

Таблица  2.

Результаты  однофакторного  дисперсионного  анализа  морфометрических  признаков  садовых  сортов  тюльпанов

По  классам

Параметр

Источник  вариации

SS

Df

MS

F

P

Fкрит.

Ширина

Между  группами

8113,38

99

81,95

1,499

0,002

1,270

Внутри  групп

34986,29

640

54,67

Длина

Между  группами

13688,40

99

138,27

1,813

1,241

1,270

Внутри  групп

48804,02

640

76,26

По  группам

Ширина

Между  группами

17292,04

299

57,83

0,986

0,550

1,189

Внутри  групп

25807,62

440

58,65

Длина

Между  группами

25279,44

299

84,55

1,000

0,499

1,189

Внутри  групп

37212,99

440

84,57

Примечание.  SS  —  сумма  квадратов  отклонений,  Df  —  число  степеней  свободы,  MS  —  средний  квадрат  отклонений,  F  —  отношение  выборочных  дисперсий  (критерий  Фишера),  Р  —  уровень  значимости,  Fкрит.  —  критические  значения  критерия  Фишера

 

Таким  образом,  результаты  критерия  Стьюдента,  кластерного  анализа  и  однофакторного  дисперсионного  анализа  свидетельствуют  о  разнородности  пыльцевых  зерен  садовых  сортов  тюльпанов  в  пределах  рассматриваемых  классов.

В  результате  проведенного  исследования  пыльцевых  зерен  37  сортов  садовых  тюльпанов,  были  определены  морфометрические  параметры  (длина,  ширина)  и  степень  их  варьирования,  форма  пыльцы.  Отмечена  разнородность  пыльцевых  зерен  в  пределах  рассматриваемых  классов,  что  подтверждают  результаты  критерия  Стьюдента,  кластерного  анализа,  однофакторного  дисперсионного  анализа.  Установлено  отсутствие  прямой  корреляционной  зависимости  между  размером  пыльцы  и  плоидностью,  средней  длиной  пыльцы  и  средним  размером  цветка,  средней  длиной  пыльцевых  зерен  и  средней  высотой  растения,  длиной  пыльцы  и  средней  продолжительностью  цветения  исследуемых  сортов  тюльпанов.

 

Список  литературы:

1.Глубшева  Т.Н.  Каталог  тюльпанов  коллекции  ботанического  сада  БелГУ  /  Т.Н.  Глубшева,  О.В.  Нецветаева.  —  Белгород:  Константа,  2011.  —  72  с.

2.Косенко  В.Н.  Возможные  направления  эволюции  оболочки  пыльцевого  зерна  в  роде  Tulipa  (Liliaceae).  //  Ботанический  журнал.  —  Л.:  Наука.  —  1990.  —  Т.  75.  —  №  7.  —  С.  929—941.

3.Косенко  В.Н.  Морфология  пыльцы  и  вопросы  систематики  семейства  Liliaceae.  //  Ботанический  журнал.  —  Л.:  Наука.  —  1992.  —  Т.  77.  —  №  3.  —  С.  1—15.

4.Кутлунина  Н.А.,  Жеребцова  М.И.,  Зимницкая  С.А.  Размер  и  качество  пыльцевых  зерен  видов  Tulipa  (Liliaceae)  и  Saxifraga  (Saxifragaceae)  разной  плоидности.  //  Ботанический  журнал.  —  Л.:  Наука.  —  2006.  —  Т.  91.  —  №  11.  —  С.  1695—1702.

5.Сладков  А.Н.  Введение  в  споро-пыльцевой  анализ.  М.:  Наука,  1967.  —  269  с.

Проголосовать за статью
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий