ЭлБиб

XI Съезд Русского ботанического общества

используя экспресс-методы изучения эмбриональных структур.

Семенную продуктивность изучали на шести сортах люпина желтого, выращиваемого на коллекционном

участке МРСЮН (п Саранск). При изучении семенной продуктивности учитывали число завязавшихся и опавших

репродуктивных органов, число зрелых семян в каждом бобе и число абортивных семяпочек. Для изучения строения

зародышевого мешка и определения его жизнеспособности по морфологическим признакам использовали экспресс-

методы, разработанные в отделе цитологии и анатомии ВИР им. Н.И. Вавилова(Орел и др.,1990).

На растениях люпина желтого закладывается до 150-200 цветков и только 1/3 или 1/4 их часть

формируют бобы. Опадение бутонов в целом невелико, их потеря по годам колеблется от 1,7 до 8 %.

Наибольшее снижение реальной семенной продуктивности происходит за счет опадения завязей после

цветения и составляет 30-50 % и более. Наблюдается также и опадение бобов (17-26 %). Чаще всего это

мелкие (до 1,5-2 см) зеленые бобы. На более поздних этапах развития количество опадающих бобов

сокращается. Полноценные бобы формируются чаще всего в нижней и средней частях соцветия.

В завязи

Lupinus

закладываются от 3 до 6 кампилотропных семяпочек. Фертильная семяпочка, готовая

к оплодотворению, содержит зародышевый мешок, окруженный двумя интегументами. Нуцеллус к этому

времени почти лизируется, сохраняясь только в халазальной части. Зародышевый мешок развивается по

Polygonum

- типу и состоит из яйцеклетки, двух синергид и центральной клетки. Фертильный зародышевый

мешок достигает 320-360 мкм.

Нами наблюдался процесс двойного оплодотворения у люпина. После оплодотворения первым начинает

делиться первичное ядро эндосперма, чуть позже - зигота. Вошедшая в зародышевый мешок, пыльцевая трубка

сохраняет свое положение даже в процессе вычленения целого зародышевого мешка. Размеры

оплодотворенного зародышевого мешка возрастают почти в 2-3 раза по сравнению с первоначальными.

Особенно в объеме увеличиваются микропилярный и халазальный участки. Позднее очень сильно разрастается

микропилярная зона.

В ходе исследования было установлено, что в цветках перед их раскрытием находятся как фертильные,

так и стерильные семяпочки (6-23 %). Такие стерильные семяпочки характеризуются мелкими размерами и

число их часто было больше нормы (до 9-11 шт.). Мелкие размеры семяпочек сопровождались недоразвитым

проводящим пучком, преждевременной дегенерацией тканей нуцеллуса и спорогенных клеток, остановкой

дифференциации клеток зародышевого мешка на ранних стадиях. Другую группу составляют семяпочки с

нарушениями в нуцеллусе, но с вполне сформированными зародышевыми мешками. К нарушениям в таких

семяпочках можно отнести формирование толстой углеводной оболочки в области микропиле и замедление

лизиса эпидермы в апикальной части нуцеллуса. В обоих случаях это ведет к тому, что зародышевый мешок

остается недоступным для пыльцевых трубок и оплодотворение не происходит. Стерильные зародышевые мешки,

как правило, имеют меньшие размеры по сравнению с фертильными (менее 300 мкм), они более узкие и прямые.

Эмбриологические исследования показали, что общее число заложившихся в завязях семяпочек больше

числа фертильных семяпочек, а число полноценных семян меньше числа фертильных семяпочек. Так, из 4-6

семяпочек в завязи фертильными являются 75-93 % семяпочек. В семена же реализуется только 46-65 % от

всего числа семяпочек. У люпина была установлена положительная корреляция между числом фертильных

семяпочек на завязь и числом созревших семян (г= +0,89), что свидетельствует о правильности установленных

критериев фертильности семяпочек.

Было проведено изучение женского гаметофита

Lupinus

в опавших бутонах и цветках. Определено, что

опадали бутоны с 80-89 % стерильных семяпочек в завязи. Дегенерация семяпочек происходит на самых ранних

этапах и сопровождается гибелью спорогенных клеток, вследствие этого и отсутствием зародышевого мешка в

них. В опавших завязях количество стерильных семяпочек составляет 60-64 %. Стерилизация семяпочек

происходит, в основном, из-за нарушений в дифференциации зародышевого мешка, аномалий оболочки

зародышевого мешка, отсутствия оплодотворения и дегенерации зародыша или эндосперма.

Таким образом, у люпина желтого обнаружены дегенерирующие семяпочки, причем это происходит как

до опыления, так и после него. Процесс стерилизации семяпочек на самых ранних этапах развития, еще до

опыления, обусловлен генетически. Опадение репродуктивных органов и недоразвитие или остановка в развитии

отдельных структур семяпочки и зародышевого мешка причинно взаимосвязаны.

ЛИТЕРАТУРА

Верещагина В.А

Колясникоеа И.Л.

Потенциальная и реальная семенная продуктивность завязей разных видов

люцерны // Тр. по прикл. бот., ген., сел., 1986. - Т. 99. - С. 23-24.

ЛабутинаМ.В.

Особенности семенной продуктивности

Lupinus luteus (Fabaceae)II

Бот. журн., 1997. - Т. 82,№ 12.- С. 34-40.

Орел Л.И., Константинова Л.Н

Дзюбенко Н.И.

Способ определения жизнеспособности зародышевых мешков

люцерны // Ах. 1540727 (СИР) БИ. 1990. - № 5.

152

Электрон ая Научная СельскоХозяйственная Библиотека