Влияние температурных режимов хранения семян сосны и ели на всхожесть и зараженность патогенными грибами

Актуальность. Одним из путей решения проблемы сохранения генофонда лесообразующих видов является сохранение качественного семенного материала ex situ. Результаты исследований могут быть использованы в областях науки, связанных с лесным семеноводством и лесной фитопатологией.

Материалы и методы. Исследовали семена, относящиеся к ортодоксальному типу – Рinus sylvestris L. и Picea abies (L.) Karst. разных лет заготовки (1996–2011 гг.), заложенные на хранение в 2011 г. при разных температурных режимах: +20°С, +4°С, –18°С и в парах жидкого азота (–182°С). Перед закладкой образцы семян были подсушены до влажности 4,2–4,4% и герметично упакованы. Всхожесть семян определяли перед закладкой на хранение, спустя 3 года, 5 и 8 лет. Определены зараженность семян и состав патогенных грибов.

Результаты. За восьмилетний срок хранения при температуре +20°С потеря всхожести семян сосны и ели, в зависимости от партии и года заготовки, составила от 13 до 60%. Хранение при –18°С и –182°С препятствует заражению и позволяет максимально сохранить посевные качества семян. В большинстве случаев энергия прорастания и всхожесть отрицательно коррелировали с уровнем зараженности семян. Биоразнообразие патогенных (плесневых) грибов на поверхности семян установлено на уровне 10 родов; наиболее часто встречаются: Aspergillus P. Micheli, Penicillium Link, Rhizopus Ehrenb., Scopulariopsis Bainier.

Заключение. Показана успешность хранения семян при режимах низких и сверхнизких температур. Условия криоконсервации рекомендуются для долгосрочного хранения селекционно улучшенных и ценных семян.

1. Бойко Т.А., Крылова И.О. Люк К.С. Фитопатогенные грибы – контаминанты семян лесных растений. Пермь: Пермская ГСХА; 2012.

2. Bonner F.T., Karrfalt R.P. The Woody Plant Seed Manual. Agricultural Handbook No. 7 2 7. Washington, DC: USDA Forest Service; 2008. Concept of the Federal Target Program “Development of forest seed production for the period of 2009–2020” (Kontseptsiya Federalnoy thselevoy programmy “Razvitiye lesnogo semenovodstva na period 2009–2020 gg.”).

3. Концепция Федеральной целевой программы «Развитие лесного семеноводства на период 2009–2020 гг.». Лесная Россия. 2008;9:9-15.

4. Для благодарных потомков. Лесная Россия. 2008;1:44-48.

5. Gantait S., Kundu S., Wani S.H., Das P.K. Cryopreservation of forest tree seeds: A mini-review. Journal of Forest Environmental Science. 2016;32(3):311-322. DOI: 10.7747/JFES.2016.32.3.311

6. Genebank Standards. Rome: FAO, IPGRI; 1994. Available from: http://www.fao.org/tempref/docrep/fao/meeting/015/aj680e.pdf [accessed Nov. 12, 2020].

7. Гладски М., Проказин А.Е., Рутковский И.В. О некоторых перспективных технологиях лесного семеноводства и питомнического дела (из шведского опыта). Лесохозяйственная информация. 2004;1:52-63.

8. ГОСТ 13056.3-86. Семена деревьев и кустарников. Методы определения влажности. Москва; 1988). URL: http://docs.cntd.ru/document/1200025564 [дата обращения: 08.10.2020].

9. ГОСТ 13056.5-76. Семена деревьев и кустарников. Методы фитопатологического анализа Москва; 1988). URL: http://docs.cntd.ru/document/1200025566 [дата обращения: 08.10.2020].

10. ГОСТ 13056.6-97. Семена деревьев и кустарников. Методы определения всхожести. Москва; 1998. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200025567 [дата обращения: 08.10.2020].

11. Указания по лесному семеноводству в Российской Федерации. Москва; 2000). URL: http://www.alppp.ru/law/okruzhayuschaja-sreda-i-prirodnye-resursy/ispolzovanie-ohrana-zaschita-i-vosproizvodstvo-lesov/8/ukazanija-po-lesnomu-semenovodstvu-v-rossijskoj-federacii.pdf [дата обращения: 01.10.2020].

12. Hawkins B.J., Guest H.J., Kolotelo D. Freezing tolerance of conifer seeds and germinants. Tree Physiology. 2003;23(18):1237-1246. DOI: 10.1093/treephys/23.18.1237

13. Хохряков М.К., Потлайчук В.И., Семенов А.Я., Элбакян М.А. Определитель болезней сельскохозяйственных культур. Ленинград: Колос; 1984.

14. Николаева М.А., Варенцова Е.Ю., Сафина Г.Ф., Замниус А.В. Влияние температурных режимов хранения на развитие грибных болезней семян сосны и ели. В кн.: Леса России: Политика, промышленность, наука, образование. Материалы 3-й международной научно-технической конференции; 23–24 мая 2018 г.; Санкт-Петербург, Россия. Т. 1 / под ред. В.М. Гедьо. Санкт-Петербург: СПбГЛТУ; 2018. С.222-225.

15. Орехова Т.П. Создание долговременного банка семян древесных видов – реальный способ сохранения их генофонда. Хвойные бореальной зоны. 2010;27(1-2):25-31.

16. Орлов М.М. Об основах русского государственного лесного хозяйства. Петроград: 9-я Государственная типография; 1918.

17. Сафина Г.Ф. Влияние низких и сверхнизких температур на жизнеспособность семян плодовых и ягодных растений. Информационный вестник ВОГиС. 2008;12(4):541-547.

18. Сафина Г.Ф., Николаева М.А. Перспективы использования криоконсервации семян для сохранения генетических ресурсов хвойных. Биосфера. 2014;6(4):365-372. DOI: 10.24855/biosfera.v6i4.181

19. Sanz V., Escudero A., Pita J.M. Seed cryopreservation of seven Spanish native pine species. Silvae Genetica. 1998;47(4):220-223.

20. Simpson J.D., Wang B.S.P., Daigle B.I. Long-term seed storage of various Canadian hardwoods and conifers. Seed Science and Technology. 2004;32(2):561-572. DOI: 10.15258/sst.2004.32.2.25

21. Suszka B., Chmielarz P., Walkenhorst R. How long can seeds of Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) be stored? Annals of Forest Science. 2005;62(1):73-78. DOI: 10.1051/forest:2004082

22. Вержук В.Г., Филипенко Г.И., Сафина Г.Ф., Павлов А.В., Жестков А.С. Криоконсервация – эффективный метод сохранения генетических ресурсов плодовых и ягодных культур. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2012;169:270-279.

23. Жуков А.М., Жуков П.Д. Атлас грибных болезней семян хвойных пород. Пушкино: ВНИИЛМ; 2012.