ovoshchiОвощи РоссииVegetable crops of Russia2072-91462618-7132Федеральный научный центр овощеводства10.18619/2072-9146-2020-4-32-36ovoshchi-1100Research ArticleСЕЛЕКЦИЯ И СЕМЕНОВОДСТВО СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙBREEDING AND SEED PRODUCTION OF AGRICULTURAL CROPSМорфометрические параметры разнокачественности семян моркови и факторы их определяющие.Morphometric parameters of carrot seed quality and factors determining them.https://orcid.org/0000-0003-1910-5390БухаровА. Ф.BukharovA. F.

Бухаров Александр Федорович – доктор с.-х.наук, главный научный сотрудник группы семеноведения

Московская область, Раменский район, д. Верея, стр. 500 

Aleksandr F. Bukharov – Doc. Sci. (Agriculture)

500, Vereya, Ramensky district, Moscow region

БалеевД. Н.BaleevD. N.

Балеев Дмитрий Николаевич – кандидат с.-х. наук, ведущий научный сотрудник 

Московская область, Раменский район, д. Верея, стр. 500 

Dmitry N. Baleev – Cand. Sci. (Agriculture), Leading Researcher

500, Vereya, Ramensky district, Moscow region

ФефеловФ. О.FefelovF. O.

Фефелов Фёдор Олегович – кандидат с.-х. наук, ст. научный сотрудник 

Московская область, Раменский район, д. Верея, стр. 500 

Fedor O. Fefelov – Cand. Sci. (Agriculture), Senior Researcher 

500, Vereya, Ramensky district, Moscow region

ЕреминаН. А.EreminaN. A.

Еремина Надежда Александровна – мл. научный сотрудник

Россия, Московская область, Раменский район, д. Верея, стр. 500 

Nadezhda A. Eremina – Junior Researcher

500, Vereya, Ramensky district, Moscow region

Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр овощеводства» (ВНИИО – филиал ФГБНУ ФНЦО)РоссияAll-Russian Scientific Research Institute of Vegetable Growing – Branch of the FSBSI Federal Scientific Vegetable CenterRussian FederationВсероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растенийРоссияAll-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic PlantsRussian Federation202027082020043236Copyright © Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н., Фефелов Ф.О., Еремина Н.А., 20202020Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н., Фефелов Ф.О., Еремина Н.А.Bukharov A.F., Baleev D.N., Fefelov F.O., Eremina N.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vegetables.su/jour/article/view/1100Актуальность

Актуальность. Изучен вклад сортового и экологического факторов в изменчивость длины эндосперма и зародыша семян моркови. 

Материал и методы

Материал и методы. Объектами для изучения служили оригинальные семена сортов Рогнеда, Любава и Черноземочка, Шантенэ 2461 и Боярыня. Семена выращены на Воронежской и Западно-Сибирской опытных станциях. Измерение линейных размеров семени и эндосперма осуществляли штангенциркулем. Длину зародыша измеряли с помощью микроскопа (Микромед) и видеоокуляра (DCM 300 MD) при x40 увеличении. Статистическую обработку данных исследований двухфакторного опыта проводили с помощью дисперсионного анализа. Различия сравниваемых параметров считали статистически значимыми при Р 0,05.

Результаты

Результаты. Линейные размеры всех основных элементов семян, а также индекс Iэ/з в среднем за три года существенно отличались у изученных сортов моркови (Р < 0,001). Максимальная длина семени (3,14±0,02 мм), длина эндосперма (2,66±0,02 мм) и длина зародыша (1,23±0,03 мм) в среднем за три года отмечена у сорта Рогнеда. Средние значения коэффициента вариации (V) длины семени были минимальными и изменялись от 10,1% до 12,9%. Средние значения коэффициента вариации (V) для длины эндосперма изменялись в более широких пределах от 12,0% до 14,6%. Длина зародыша имела максимальный уровень вариабельности от 18,7% у сорта Рогнеда до 20,3% у сорта Черноземочка 21,3%. Фактор сорта оказывал преобладающее влияние (от 50,8% до 86,5%) на размер семени и его морфологические элементы. Вклад фактора экологических условий года репродукции в формирование морфометрических параметров не превышал 22,3%. Это позволило сделать вывод о перспективности отбора и возможности селекционного изменения морфологических параметров семени, которые определяют технологические, посевные и другие их свойства. 

Relevance

Relevance.The contribution of varietal and environmental factors to the variability of the length of the endosperm and the embryo of carrot seeds was studied.

Materials and methods

Materials and methods. The objects of study were the original seeds of Rogneda, Lubava and Chernozemochka, Chantene 2461 and Boyarynya varieties. The seeds were grown at the Voronezh and West Siberian experimental stations. The linear dimensions of the seed and endosperm were measured using a caliper. The length of the embryo was measured using a microscope (Micromed) and a video eyepiece (DCM 300 MD) at х40 magnification. Statistical processing of the research data two-factor experiment was carried out using analysis of variance. Differences in the compared parameters were considered statistically significant at p 0.05.

Results

Results. The linear dimensions of all the main elements of seeds, as well as the index of Ie/z on average for three years significantly differed in the studied carrot varieties (P < 0.001). The maximum length of the seed (3.14±0.02 mm), the length of the endosperm (2.66±0.02 mm) and the length of the embryo (1.23±0.03 mm) on average for three years was observed in the Rogneda variety. The average coefficient of variation (V) of seed length was minimal and varied from 10.1% to 12.9%. The average values of the coefficient of variation (V) for the length of the endosperm varied in a wider range from 12.0% to 14.6%. The length of the embryo had a maximum level of variability from 18.7% in the Rogneda variety to 20.3% in the Chernozemochka variety 21.3%. The variety factor had a predominant influence (from 50.8 % to 86.5 %) on the size of the seed and its morphological elements. The contribution of the environmental conditions of the year of reproduction to the formation of morphometric parameters did not exceed 22.3 %. This allowed us to draw a conclusion about the prospects of selection and the possibility of selective changes in the morphological parameters of the seed. 

морковьэкологиясортсемяэндоспермзародышReferencesBianco V.V., Damato G., Defilippis R. Umbel position on the mother plant: "seed" yield and quality of seven cultivars of Florence fennel. Acta Horticulturae. 1994;(362):51–58. (doi.org/10.17660/actahortic.1994.362.5).Bianco V.V., Damato G., Defilippis R. Umbel position on the mother plant: "seed" yield and quality of seven cultivars of Florence fennel. Acta Horticulturae. 1994;(362):51–58. (doi.org/10.17660/actahortic.1994.362.5).Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н. Морфология разнокачественности семян овощных зонтичных культур, обусловленная местом формирования на материнском растении. Овощи России. 2012;(2):44-47. [Bukharov A.F., Baleev D.N. Morphology of different quality of seeds of vegetable umbrella crops, due to the place of formation on the mother plant. Vegetable crops of Russia. 2012;(2):44-47.]Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н. Морфология разнокачественности семян овощных зонтичных культур, обусловленная местом формирования на материнском растении. Овощи России. 2012;(2):44-47. [Bukharov A.F., Baleev D.N. Morphology of different quality of seeds of vegetable umbrella crops, due to the place of formation on the mother plant. Vegetable crops of Russia. 2012;(2):44-47.]Thompson J.N. Variation among individual seed masses in Lomatium grayi (Umbelliferae) under controlled conditions: magnitude and partitioning of the variance. Ecology. 1984;(65):626–631 (doi.org/10.2307/1941425).Thompson J.N. Variation among individual seed masses in Lomatium grayi (Umbelliferae) under controlled conditions: magnitude and partitioning of the variance. Ecology. 1984;(65):626–631 (doi.org/10.2307/1941425).Gray D., Steckel J.R.A. Parsnip (Pastinaca sativa) seed production: effects of seed crop plant density, seed position on the mother plant, harvest date and method, and seed grading on embryo and seed size and seedling performance. Annals of Applied Biology. 1985;(107):559–570. (doi.org/10.1111/j.1744-7348.1985.tb03172.x).Gray D., Steckel J.R.A. Parsnip (Pastinaca sativa) seed production: effects of seed crop plant density, seed position on the mother plant, harvest date and method, and seed grading on embryo and seed size and seedling performance. Annals of Applied Biology. 1985;(107):559–570. (doi.org/10.1111/j.1744-7348.1985.tb03172.x).Szafiroska A.I. The correlation between mother plant architecture, seed quality and field emergence of carrot. Acta Horticulturae. 1994;(354) :93–98. (doi.org/10.17660/actahortic.1994.354.10).Szafiroska A.I. The correlation between mother plant architecture, seed quality and field emergence of carrot. Acta Horticulturae. 1994;(354) :93–98. (doi.org/10.17660/actahortic.1994.354.10).Corbineau F., Picard M.A., Bonnet A., Come D. Effects of production factors on germination responses of carrot seeds to temperature and oxygen. Seed Science Research. 1995;(5):129–135. (doi.org/10.1017/s0960258500002749).Corbineau F., Picard M.A., Bonnet A., Come D. Effects of production factors on germination responses of carrot seeds to temperature and oxygen. Seed Science Research. 1995;(5):129–135. (doi.org/10.1017/s0960258500002749).Geritz S.A., Kisdi H.E., Meszena G., Metz J.A.J. Evolutionarily singular strategies and the adaptive growth and branching of the evolutionary tree. Evol. Ecol. 1998;(12):35-57. (doi.org/10.1023/a:1006554906681).Geritz S.A., Kisdi H.E., Meszena G., Metz J.A.J. Evolutionarily singular strategies and the adaptive growth and branching of the evolutionary tree. Evol. Ecol. 1998;(12):35-57. (doi.org/10.1023/a:1006554906681).Galloway L.F., Etterson J.R., McGlothlin J.W. Contribution of direct and maternal genetic effects to life history evolution. New Phytologist. 2009;(183):826–838. (doi.org/10.1111/j.1469-8137.2009.02939.x).Galloway L.F., Etterson J.R., McGlothlin J.W. Contribution of direct and maternal genetic effects to life history evolution. New Phytologist. 2009;(183):826–838. (doi.org/10.1111/j.1469-8137.2009.02939.x).Panayotov N. Heterogeneity of carrot seeds depending on their position on the mother plant. Folia Horticulturae. 2010;(22):25–30. (doi.org/10.2478/fhort2013-0147).Panayotov N. Heterogeneity of carrot seeds depending on their position on the mother plant. Folia Horticulturae. 2010;(22):25–30. (doi.org/10.2478/fhort2013-0147).Hendrix S.D. Variation in seed weight and its effects on germination in Pastinaca sativa L. (Umbelliferae). American Journal of Botany. 1984;(71):795-802. (doi.org/10.1002/j.1537-2197.1984.tb14144.x).Hendrix S.D. Variation in seed weight and its effects on germination in Pastinaca sativa L. (Umbelliferae). American Journal of Botany. 1984;(71):795-802. (doi.org/10.1002/j.1537-2197.1984.tb14144.x).Holubowicz R., Morozowska M. Effect of umbel position on dill (Anethum graveolens L.) plants growing in field stands on selected seed stalk features. Folia Horticulturae. 2011;(23):157–163. (doi.org/10.2478/v10245-011-0024-3).Holubowicz R., Morozowska M. Effect of umbel position on dill (Anethum graveolens L.) plants growing in field stands on selected seed stalk features. Folia Horticulturae. 2011;(23):157–163. (doi.org/10.2478/v10245-011-0024-3).Thomas T.H., Gray D., Biddington N.L. The influence of the position of the seed on the mother plant on seed and seedling performance. Acta Horticulturae. 1978;(83):57–66. (doi.org/10.17660/actahortic.1978.83.7).Thomas T.H., Gray D., Biddington N.L. The influence of the position of the seed on the mother plant on seed and seedling performance. Acta Horticulturae. 1978;(83):57–66. (doi.org/10.17660/actahortic.1978.83.7).Dyer A.R., Brown C.S., Espeland E.K. The role of adaptive transgenerational plasticity in biological invasions of plants. Evol. Appl.2010;(3):179–192. (doi.org/10.1111/j.1752-4571.2010.00118.x).Dyer A.R., Brown C.S., Espeland E.K. The role of adaptive transgenerational plasticity in biological invasions of plants. Evol. Appl.2010;(3):179–192. (doi.org/10.1111/j.1752-4571.2010.00118.x).Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н. Возникновение индуцированного покоя у семян овощных зонтичных культур под действием аллелопатически активных веществ. Сельскохозяйственная биология. 2016;51(5):714721. [Bukharov A.F., Baleev D.N. The occurrence of induced rest in the seeds of vegetable umbrella crops under the action of allelopatically active substances. Agricultural biology. 2016;51(5):714-721.]Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н. Возникновение индуцированного покоя у семян овощных зонтичных культур под действием аллелопатически активных веществ. Сельскохозяйственная биология. 2016;51(5):714721. [Bukharov A.F., Baleev D.N. The occurrence of induced rest in the seeds of vegetable umbrella crops under the action of allelopatically active substances. Agricultural biology. 2016;51(5):714-721.]Балеев Д.Н., Бухаров А.Ф. Долговечность семян овощных зонтичных культур и физиология их прорастания. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2013;11(109):22-25. [Baleev D.N., Bukharov A.F. Longevity of vegetable umbrella crops seeds and their germination physiology. Bulletin of the Altai state agrarian University. 2013;11(109):22-25.]Балеев Д.Н., Бухаров А.Ф. Долговечность семян овощных зонтичных культур и физиология их прорастания. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2013;11(109):22-25. [Baleev D.N., Bukharov A.F. Longevity of vegetable umbrella crops seeds and their germination physiology. Bulletin of the Altai state agrarian University. 2013;11(109):22-25.]Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н. Анализ влияния факторов, определяющих развитие признака аллелопатической активности семян овощных сельдерейных культур. Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2011;3(30):22-24. [Bukharov A.F., Baleev D.N. Analysis of the influence of factors determining the development of allelopathic activity of vegetable celery seeds. Bulletin of the Voronezh state agrarian University. 2011;3(30):22-24.]Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н. Анализ влияния факторов, определяющих развитие признака аллелопатической активности семян овощных сельдерейных культур. Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2011;3(30):22-24. [Bukharov A.F., Baleev D.N. Analysis of the influence of factors determining the development of allelopathic activity of vegetable celery seeds. Bulletin of the Voronezh state agrarian University. 2011;3(30):22-24.]Балеев Д.Н., Бухаров А.Ф. Аллелопатия овощных зонтичных (Umberliferae): торможение прорастания и индукция состояния покоя семян. Saarbrucken, Germany. 2012. 112 с. [Baleev D.N., Bukharov A.F. Allelopathy of vegetable Umbelliferae: inhibition of germination and induction of seed dormancy. Saarbrucken, Germany. 2012. 112 p.]Балеев Д.Н., Бухаров А.Ф. Аллелопатия овощных зонтичных (Umberliferae): торможение прорастания и индукция состояния покоя семян. Saarbrucken, Germany. 2012. 112 с. [Baleev D.N., Bukharov A.F. Allelopathy of vegetable Umbelliferae: inhibition of germination and induction of seed dormancy. Saarbrucken, Germany. 2012. 112 p.]Макрушин Н.М., Макрушина Е.М., Шабанов Р.Ю., Есоян Е.А., Черемуха Б.М. Семеноводство (методология, теория, практика). Симферополь: ИТ «Ариал». 2012. 556 с. [Makrushin N.M., Makrushina E.M., Shabanov R.Yu, Yesoyan E.A., Cheremukha B.M. Seed рProduction (methodology, theory, practice). Simferopol: it "Ariala". 2012. 556 р.]Макрушин Н.М., Макрушина Е.М., Шабанов Р.Ю., Есоян Е.А., Черемуха Б.М. Семеноводство (методология, теория, практика). Симферополь: ИТ «Ариал». 2012. 556 с. [Makrushin N.M., Makrushina E.M., Shabanov R.Yu, Yesoyan E.A., Cheremukha B.M. Seed рProduction (methodology, theory, practice). Simferopol: it "Ariala". 2012. 556 р.]Tongshun W., Hongling W., Lei W., Baoping S. Germination of heteromorphic seeds of Atriplex aucheri and its hormonal explanation. Vegetos - An International Journal of Plant Research. 2014;(27):103-107. (doi:10.5958/j.2229-4473.27.1.017).Tongshun W., Hongling W., Lei W., Baoping S. Germination of heteromorphic seeds of Atriplex aucheri and its hormonal explanation. Vegetos - An International Journal of Plant Research. 2014;(27):103-107. (doi:10.5958/j.2229-4473.27.1.017).Vandelook F., Janssens S.B., Probert R.J. Relative embryo length as an adaptation to habitat and life cycle in Apiaceae. New Phytologist. 2012;(195):479–487. (doi.org/10.1111/j.1469-8137.2012.04172.x).Vandelook F., Janssens S.B., Probert R.J. Relative embryo length as an adaptation to habitat and life cycle in Apiaceae. New Phytologist. 2012;(195):479–487. (doi.org/10.1111/j.1469-8137.2012.04172.x).Uller T. Developmental plasticity and the evolution of parental effects. Trends Ecol. Evol. 2008;(23):432-438. (doi.org/10.1016/j.tree.2008.04.005).Uller T. Developmental plasticity and the evolution of parental effects. Trends Ecol. Evol. 2008;(23):432-438. (doi.org/10.1016/j.tree.2008.04.005).Wolf J.B., Wade M.J. What are maternal effects (and what are they not)? Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B. 2009;(364):1107-1115. (doi.org/10.1098/rstb.2008.0238).Wolf J.B., Wade M.J. What are maternal effects (and what are they not)? Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B. 2009;(364):1107-1115. (doi.org/10.1098/rstb.2008.0238).Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н., Иванова М.И. Морфометрия разнокачественности семян овощных зонтичных культур в процессе формирования и прорастания. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2014;7(117):26-32. [Bukharov A. F., Baleev D.N., Ivanova M.I. Morphometry of different quality of seeds of vegetable umbrella crops in the process of formation and germination. Bulletin of the Altai state agrarian University. 2014;7(117):26-32.]Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н., Иванова М.И. Морфометрия разнокачественности семян овощных зонтичных культур в процессе формирования и прорастания. Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2014;7(117):26-32. [Bukharov A. F., Baleev D.N., Ivanova M.I. Morphometry of different quality of seeds of vegetable umbrella crops in the process of formation and germination. Bulletin of the Altai state agrarian University. 2014;7(117):26-32.]Necajeva J., Ievinsh G. Seed dormancy and germination of an endangered coastal plant Eryngium maritimum (Apiaceae). Estonian Journal of Ecology. 2013;(62):150–161. (doi.org/10.3176/eco.2013.2.06).Necajeva J., Ievinsh G. Seed dormancy and germination of an endangered coastal plant Eryngium maritimum (Apiaceae). Estonian Journal of Ecology. 2013;(62):150–161. (doi.org/10.3176/eco.2013.2.06).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.