Особенности роста и развития сеянцев в зависимости от длины дня – Физиология размножения винограда семенами

Физиология прорастания семени

Покой семян. Семена винограда, как и ряда других растений, имеют период покоя. Глубина и продолжительность покоя семян V. vinifera и остальных видов винограда изучены мало. В семенах растений содержатся вещества, которые подавляют прорастаемость (триптофан). В том, что семена винограда проходят фазу покоя, легко убедиться при одновременном посеве сухих и стратифицированных семян. К аналогичным выводам можно прийти и при сопоставлении прорастаемости семян, не прошедших предварительной предпосевной обработки, но при посеве в различные сроки. Пребывание семян в почве на протяжении некоторого периода при оптимальных сроках сева и наличии соответствующих условий (влажность, температура и аэрация), по всей вероятности, оказывает влияние, аналогичное предпосевной подготовке, в результате чего их всхожесть повышается.

Для повышения прорастаемости семян, получения быстрых дружных всходов и выравненных сеянцев большинство ученых рекомендуют предварительную стратификацию семян винограда.

Неодинаковы мнения различных специалистов также относительно продолжительности стратификации. Одни считают, что стратификация должна продолжаться 180–210 суток при температуре от 1 до 3°С. Такой срок предпосевной обработки необходим для разрушения оболочки семян, которая считается главным препятствием для прорастания зародыша. Продолжительная стратификация, благоприятно влияет на рост и вызревание побегов, а также на успешную зимовку сеянцев.

Стратификация семян должна начинаться сразу после их извлечения из ягод и проводиться при температуре от 0 до 7°С, 90-120суток.

Установлена определенная зависимость между общим процентом проросших семян, динамикой прорастания и температурой, при которой проводилась стратификация, с одной стороны, и продолжительностью стратификации семян при одной и той же температуре, с другой. Как правило, семена, стратифицированные при температуре ниже 0°С (от –5° до –1°С), имеют всхожесть меньше, чем стратифицированные при температуре выше 0°С (от 5° до 10°С). Кроме того, прорастание первых начинается и заканчивается позднее. В конечном итоге оказывается, что для стратификации семян при температуре ниже 0°С необходимо более продолжительное время. Например, при –5°С наиболее высокой всхожести семена достигают через 120 суток, а при 5°С — через 90 суток.

Следует отметить, что продолжительность стратификации семян неодинакова. Как при –1°С, так и при положительных температурах (5 и 10°С) через 30 дней способность прорастать приобрело более 65% семян. Семена некоторых сортов имеют сравнительно короткий период покоя (менее 30 дней), поэтому в более холодные и влажные годы они не обнаруживают состояния покоя. Если замочить такие семена в течение 5–7 суток, они прорастут на 70–80%. Семена других сортов имеют период покоя продолжительнее и требуют более длительного периода стратификации (70–120 суток).

Для повышения прорастаемости семян винограда и стимуляции роста сеянцев некоторые авторы предлагают и другие методы, применяемые отдельно или совместно со стратификацией.

Высокий процент проросших семян винограда и сильное развитие сеянцев в течение первого года, получается при замачивании семян до стратификации в 1- и 3%-ном растворе Na2,C03, и 0,25- и 3%-ном растворе (NH4)2S04 и меди (15–20 мг на 150 м3 воды).

Также сильно увеличивает прорастаемость семян винограда обработка NaHC03, NaCl, молочной и уксусной кислотой. Кроме того, наблюдается более сильное развитие сеянцев в первый вегетационный период. Аналогичные результаты получаются при обработке семян винограда до стратификации никотиновой, масляной и индолилмасляной кислотой в различных концентрациях.

По данным некоторых авторов, положительное влияние на прорастание семян оказывает комбинированная обработка, при которой семена после стратификации в течение 30–60 суток проращивают, а затем снова стратифицируют при различной температуре.

Прорастаемость семян. Условия, определяющие непрорастаемость семян винограда, не вполне выяснены. Некоторые авторы объясняют непрорастаемость семян непроницаемостью семенных оболочек (кожуры семян).

Процентная разница всхожести скарифицированных и обычных семян у некоторых сортов небольшая, а у некоторых значительно выше. Во всех случаях, однако, скарификация не приводила к повышению содержания воды в семенах, как это предполагалось.

Значительное влияние на всхожесть семян оказывает температура. Сорта винограда делятся по их требованиям к температуре на две группы: тип винифера, для которых оптимальная температура около 30°С, а минимальная и максимальная–20–35°С; тип солонис, для которых оптимальная температура около 27°С, с более широким интервалом между минимумом и максимумом.

По неопубликованным данным, для прорастания семян ряда сортов оптимальная температура 28°С. Существуют, однако, и значительные отклонения, выявляющие неодинаковые температурные требования сортов V. vinifera. Для некоторых сортов оптимальная температура значительно более низкая (около 20°С). Например, около 38% семян одного сорта прорастали при температуре 15°С, а у других сортов, всхожесть семян при температуре 15°С незначительная (от 1,5 до 4,5%).

При температуре 35° всхожесть семян сортов (с высокой прорастаемостью при 15°С), уменьшается незначительно, тогда как у других сортов заметно. При температуре выше 40°С семена всех сортов теряют способность прорастать. При 8–10°С начинают прорастать лишь единичные семена, что дает основание предполагать, что самая низкая для прорастания семян винограда температура около 10°С.

Мнения различных авторов о сроках извлечения семян из ягод винограда и способах их хранения до начала предпосевной подготовки не совпадают. Большинство специалистов придерживаются мнения, согласно которому, полностью созревшие грозди нужно хранить в сухих, вентилируемых и холодных помещениях до конца осени.

При хранении семян до посева в ягодах всхожесть семян уменьшается значительно, причем тем сильнее, чем продолжительнее хранение. В процессе хранения ягоды постепенно теряют воду, в них резко уменьшается газообмен, что в конечном счете приводит к снижению всхожести семян. Поэтому семена следует извлекать из ягод не позже двух месяцев после сбора винограда и сразу же стратифицировать.

Также отрицательно влияние длительного хранения семян в воздушносухом состоянии на их жизнеспособность. Основной причиной снижения всхожести семян – уменьшение их влажности. После хранения на протяжении 12 месяцев семена потеряли 30,2% воды.

В заключение можно сказать, что для селекционных целей семена нужно собирать после наступления полной физиологической зрелости ягод. Дальнейшее оставление гроздей на кустах не повышает всхожести семян. Извлекать семена из ягод можно сразу после сбора винограда, или несколько позднее, спустя 2–3 месяца, если виноград хранится в условиях, не вызывающих его повреждений или загнивания. После подсыхания до воздушносухого состояния (10– 15 дней на фильтровальной бумаге) семена нужно хранить в комнатных условиях до начала предпосевной подготовки.

Физиология размножения винограда семенами

Содержание материала

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АНАТОМИЧЕСКОМ СТРОЕНИИ СЕМЯН

Семена винограда относятся к анатропным. Они овально-грушевидной формы с удлиненным клювиком. Внешний вид и величина семян видов и сортов рода Vitis являются довольно постоянными ампелографическими признаками. Семя V. vinifera имеет длинный клювик и халазу, расположенные в верхней трети спинной стороны. Клювик семян других видов этого рода более короткий, а халаза находится в средней части спинной стороны.
Семя винограда состоит из внешнего и внутреннего покровов, эндосперма и зародыша. Внешний покров образуется из внешнего интегумента семяпочки. В нем различают внешний, промежуточный и внутренний слои. Внешний слой состоит из одного ряда тангентально расположенных клеток, которые содержат крахмал и рафиды. Клетки среднего слоя тонкостенные, рыхлого строения. У несозревших семян они содержат в большом количестве крахмал и рафиды, а у созревших — высыхают, сплющиваются и становятся вместилищем танина. Этот слой легко поглощает воду и увеличивает свою толщину, поэтому его называют губчатым. Внутренний слой образуется из внутреннего эпидермиса и состоит из 2—6 слоев радиально удлиненных каменистых клеток. Оболочка из каменистых клеток почти полностью окружает семена винограда, свободными от нее остаются только халаза и верхушка клювика, где находится отверстие, называемое микропиле. В различных зонах семени число каменистых клеток неодинаково: в клювике около микропиле их больше, а в средней части — меньше.
Внутренний покров образуется из внутреннего интегумента семяпочки и также состоит из трех слоев, каждый из которых имеет один слой клеток. Внешний слой (эндодермис) представляет собой сильно сплющенные тонкостенные клетки, а средний — тонкостенные многоугольные клетки. Внутренний слой плотно прилегает к эндосперму. Клетки этого слоя подвержены значительным изменениям. При созревании семян на радиальных стенках их появляются утолщения, как и в каменистых клетках. В полностью созревших семенах стенки этих клеток бурые, поэтому эндосперм резко отграничен.
Эндосперм занимает внутреннюю часть семян. Он состоит из множества крупных клеток с утолщенными в углах стенками. Клетки содержат в избытке капли жира, белковые вещества, протоплазму и минеральные соли.
Зародыш находится в клювике, корешок обращен к микропиле. Две семядоли зародыша имеют удлиненную сердцевидную форму. Между ними находится небольшая зародышевая почечка — эпикотиль (столбик), цилиндрической формы, заканчивающийся корешком.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СЕМЯН И ОБМЕН ВЕЩЕСТВ В НИХ

По данным О. П. Смульской (1961), в химическом составе семян разных сортов существенных различий нет (табл. 57).
Большое внимание ряд авторов уделяли изучению содержания дубильных веществ в семенах винограда. Н. М. Сисакян, И. А. Егоров и Б. Л. Африкян (1947, 1948) установили, что нарастание количества дубильных веществ в семенах винограда до начала созревания совпадает с уменьшением их содержания в листьях, гребнях и ягодах винограда.

Таблица 57 Химический состав семян разных сортов винограда (в % на сухое вещество)

Чтобы выяснить, не вызвано ли нарастание дубильных веществ в семенах оттоком их из мякоти, кожицы и гребней, С. В. Дурмишидзе и М. П. Цискаришвили (1950) изучали количественные изменения этих веществ в бессемянных сортах. Полученные ими результаты показали, что уменьшение содержания дубильных веществ в мякоти, кожице и гребнях нельзя объяснить оттоком танидов в семена.

Снижение содержания дубильных веществ в семенах винограда после начала созревания ягод обнаружено Н. М. Си-сакяном (1947), С. В. Дурмишидзе (1950), К. А. Стоевым и И. Димитровым (1957) и др. По мнению Н. М. Сисакяна, оно указывает на вовлечение этих соединений в обмен веществ и на их отток в одревесневшие части растения. По данным С. В. Дурмишидзе и Т. П. Цискаришвили (1950), в семенах винограда в стадии технической спелости остается в среднем 40—60% первоначального количества дубильных веществ, причем соотношение между водорастворимыми и щелочера-створимыми танидами в одних сортах (Ркацители, Мцване, Чинури, Горула, Тавквери-картлури, Шавкапито, Симона-сеули, Горула-Мцване и др.) возрастает, а в других (Буде-шура-тетри,” Цулукидзис-тетри, Кумси-тетри, Каси и Шаба) почти не изменяется.
Процесс снижения количества дубильных веществ в семенах продолжается и после снятия гроздей с куста (Дурмишидзе, Цискаришвили, 1960). После 5-месячного хранения гроздей содержание водорастворимых танидов в семенах снизилось на 19% (табл. 58).
Таблица 58
Содержание дубильных веществ в семенах сорта Ркацители при хранении винограда (в мг на I г сухого вещества)

Размножение винограда при помощи семян

Размножение семенами применяют только при выведении новых сортов. До уничтожения филлоксерой в Европе многих насаждений европей­ского винограда большинства существующих сортов не было и в поми­не.

Однако селекционная работа по выведению новых сортов велась и раньше. Размножение внутривидовых и межвидовых гибридов, полу­ченных путем селекции, велось с использованием семян.

Нашествие филлоксеры послужило мощным толчком к селекции винограда с целью получения устойчивых к этому вредителю сортов. Размножение семена­ми стали широко применять при введении как плодоносящих, так и подвойных сортов.

Большая часть работ по селекции винограда, предпринятых в Ев­ропе, была направлена на получение гибридов — прямых производите­лей, то есть сортов, ягоды которых пригодны для виноделия, потребле­ния в свежем виде, а корни устойчивы к филлоксере.

Почти все подвойные сорта, устойчивые к филлоксере и нематодам, получены путем скрещивания американских видов или европейских сортов с американ­скими видами.

Изменчивость сеянцев. Семена, полученные от одного и того же виноградного растения, дают сеянцы, которые различаются между со­бой. Причина этого заключается в том, что свойства каждого сорта обу­словлены комбинацией факторов (генов). Высевая семена, получают растения, используемые для выведения новых сортов.

Столь сильная изменчивость признаков у сеянцев винограда поразительно контрасти­рует с однородностью растений различных однолетних культур, напри­мер хлебных злаков. Однолетние культуры представляют собой устой­чивые (чистые) сорта, у которых расхождение или комбинирование не­скольких генов при образовании семян всегда проходит одинаково.

Сорта винограда, наоборот, не являются устойчивыми (чистыми), по­этому гены при образовании семян у одного и того же растения распре­деляются по-разному.

Изменчивость сеянцев может быть также результатом перекрест­ного опыления. Разумеется, одно пыльцевое зерно оплодотворяет одну семяпочку. Однако семена в ягоде могут образоваться в результате оплодотворения пыльной разных сортов. Поэтому, если поблизости растут разные сорта винограда, перекрестное опыление вызывает зна­чительную изменчивость.

У сеянцев может варьировать не только качество ягод, но и сила роста. Растения могут настолько различаться по силе роста, что, ис­пользуя сеянцы, нельзя заложить однородный виноградник. Это отно­сится к сеянцам как подвойных, так и плодоносящих сортов.

Вследст­вие столь сильной изменчивости сеянцев размножение семенами не используют для закладки виноградных насаждений.

Источники:

http://m.studwood.ru/1973881/agropromyshlennost/fiziologiya_prorastaniya_semeni
http://vinograd.info/info/fiziologiya-vinograda/fiziologiya-razmnozheniya-vinograda-semenami.html
http://edachnik.ru/vinogradarstvo-ssha/razmnozhenie-vinograda-pri-pomoshhi-semyan.html