Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

ВЛИЯНИЕ СОЕДИНЕНИЙ ХИНОЛИНОВОГО РЯДА НА ВСХОЖЕСТЬ И РОСТОВЫЕ ПРОЦЕССЫ РОДОДЕНДРОНА ЛЕДЕБУРА (RHODODENDRON LEDEBOURII POJARK.)

Моисеева Е.В. 1 Баранова Т.В. 1 Калаев В.Н. 1 Кузнецов Б.И. 1 Щербаков Г.С. 1 Воронин А.А. 1 Потапов А.Ю. 1 Шихалиев Х.С. 1
1 ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет», Воронеж
В статье приводятся результаты изучения влияния соединений хинолинового ряда на всхожесть и ростовые процессы семян рододендрона Ледебура (Rhododendron ledebourii Pojark). Значения средней всхожести семян при обработке 2,2,4-триметил – 1,2,3,4-тетрагидрохинолином (концентрация 0,05 и 0,1%), 2,2,4-триметил – 1,2-дигидрохинолином (концентрация 0,1%), 1,2,3,4-тетрагидрохинолин -8-карбоновая кислотой (концентрация 0,01 и 0,05%) выше, чем в контрольной группе. У двух рассматриваемых соединений, принадлежащих хинолиновому ряду (2,2,4-триметил – 1,2,3,4-тетрагидрохинолин, 2,2,4-триметил – 1,2-дигидрохинолин), просматривается отчетливая тенденция увеличения всхожести семян при увеличении концентрации. Значения средней высоты проростков при использовании трех концентраций рассматриваемых химических соединений превысило значение контроля. Для всех концентраций химических соединений, контроля и «Эпина-Экстры» наблюдаются низкие значения коэффициента вариаций и дисперсий, что свидетельствует о выровненной реакции генотипа на действие химических соединений, оказывающих стимулирующее действие. Химические соединения 2,2,4-триметил – 1,2,3,4-тетрагидрохинолин (в концентрации 0,1%), 2,2,4-триметил – 1,2-дигидрохинолин (в концентрации 0,1%), 1,2,3,4-тетрагидрохинолин – 8-карбоновая кислота (в концентрации 0,01%) оказывают стимулирующее действие как на всхожесть, так и на высоту проростков.
новые химические соединения хинолинового ряда
рододендрон Ледебура
всхожесть и ростовые процессы
стимулирующее действие
1. Александрова М.С. Рододендроны. – М.: Фитон+, 2001. – 191 с.
2. Гущина Е.Н., Шаманская Л.Д. Использование янтарной кислоты в качестве стимулятора роста при выращивании саженцев облепихи // Достижения науки и техника АПК. – 2009. – № 7. – С. 12–14.
3. Кокшеева И.М. Оптимизация методики проращивания семян представителей рода Rhododendron // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2009. – № 3. – С. 80–82.
4. Коровин В.В., Пайамнор В.П., Аксенов П.А. Анатомическое изучение процесса укоренения черенков клена при обработке стимуляторами роста // Вестник Московского государственного университета леса. – Лесной вестник. –2010. – № 3. – С. 101–107.
5. Кулаевич А.П. Методы и средства комплексного анализа данных. – М.: Форум ИНФА-М, 2006. – 512 с.
6. Острошенко В.В., Острошенко Л.Ю. Влияние предпосевной обработки семян стимуляторами роста на их посевные качества // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2011. – № 5. – С. 12–15.
7. Лакин Г.Ф. Биометрия. – М.: Высшая школа, 1990. – 352 с.

В связи с ухудшением экологической обстановки в крупных городах РФ, изменением климата и старением городских древесно-кустарниковых насаждений для озеленения требуются новые виды растений и эффективные способы стимулирования их роста и развития. В настоящее время различными исследователями разрабатываются новые стимуляторы роста и развития, древесно-кустарниковых растений [2, 4, 6] В статье И.М. Кокшеевой [3] приводятся результаты экспериментов по оптимизации методик проращивания семян для видов рода Rhododendron L. (семейство Ericaceae D.C.). Приведены данные о влиянии стимулятора роста эпина и минерального удобрения AVA для посева семян, доказано их положительное влияние на всхожесть, энергию прорастания семян представителей рода рододендрон.

Объектом исследований нами были выбраны семена рододендрона Ледебура (Rhododendron ledebourii Pojark.), в природе произрастающего на Алтае, в Монголии. Рододендрон Ледебура представляет собой полувечнозеленый кустарник до 2 м высотой, обладающий высокими декоративными свойствами [1]. По многолетним наблюдениям в условиях ботанического сада им. Б.М. Козо-Полянского Воронежского госуниверситета рододендрон Ледебура является зимостойким, засухоустойчивым и плодоносящим растением.

Целью исследований являлось изучение влияния на всхожесть и ростовые процессы рододендрона Ледебура соединений хинолинового ряда.

Материалы и методы исследования

Для испытания влияния на всхожесть семян и ростовые процессы рододендрона Ледебура нами совместно с кафедрой органической химии Воронежского госуниверситета были испытаны синтезированные органические соединения хинолинового ряда:

1. 2,2,4-триметил - 1,2,3,4-тетрагидрохинолин, кристаллический порошок, коричневого цвета.

2. 2,2,4-триметил - 1,2-дигидрохинолин, кристаллический порошок бежевого цвета.

3. 1,2,3,4-тетрагидрохинолин-8-карбоновая кислота, белый порошок, плохо растворимый в воде.

Для каждого из испытываемых соединений нами были взяты три концентрации: 0,1; 0,05; 0,01%. Для каждой из концентраций эксперимент проводили в трех повторностях по 100 семян. Обработку семян проводили 18-часовым замачиванием в каждом их исследуемых растворов, после чего семена помещались в чашки Петри на фильтровальную бумагу. В качестве контроля были взяты семена рододендрона Ледебура, замоченные в водопроводной воде в трех повторностях по 100 семян. Для сравнения действия испытуемых соединений на семена и ростовые процессы рододендрона Ледебура нами использовался стандартный стимулятор эпинбрассинолит («Эпин-Экстра» ННПП «НЭСТ М», РФ). «Эпин-Экстра» применялся в концентрации, рекомендованной производителем (0,05%). Статистическую обработку результатов проводили с использованием пакета программ «Stadia». Процедура группировки данных и их обработка изложены в работе А.П. Кулаичева [5]. Сравнение высоты проростков осуществлялось с использованием t-критерия Стьюдента. Всхожесть семян в контрольном и опытных вариантах сравнивали с использованием Z-апроксимации для критерия равенства частот. Влияние фактора воздействия химических соединений на ростовые показатели изучаемого растения определяли с использованием параметрического дисперсионного анализа. Силу влияния фактора вычисляли согласно рекомендациям Cнедекора (в%). Для оценки степени варьирования признака определяли коэффициент вариации (Cv) согласно рекомендациям Г.Ф. Лакина. Cv менее 10% соответствует низкой степени варьирования признака, от 10 до 25% - средней, свыше 25% - высокой [7].

Результаты исследований и их обсуждение

В результате проведенных исследований было установлено, что все изучаемые химические соединения во всех взятых концентрациях оказали влияние на всхожесть семян рододендрона Ледебура. Средняя всхожесть семян в контроле составила 29,7% (табл. 1), а средняя всхожесть при использовании коммерческого препарата «Эпин-Экстра» - 52,3%. Максимальная средняя всхожесть нами отмечена при использовании концентраций 0,01% и 0,05% 1,2,3,4-тетрагидрохинолин -8-карбоновой кислоты (39,8 и 30,3% соответственно, различия с контролем достоверны (P < 0,01)), концентрации 0,1% 2,2,4-триметил - 1,2-дигидрохинолин (35%). При использовании химических стимуляторов в указанных концентрациях всхожесть семян рододендрона Ледебура была выше, чем в контрольной группе. Следует отметить, что при обработке семян растворами 2,2,4-триметил - 1,2,3,4-тетрагидрохинолина и 2,2,4-триметил - 1,2-дигидрохинолина с увеличением концентрации отмечается увеличение всхожести. Наименьшие значения средней всхожести семян наблюдались при обработке семян концентрацией растворов 0,1% 2,2,4-триметил - 1,2,3,4-тетрагидрохинолина, 2,2,4-триметил - 1,2-дигидрохинолина. Было отмечено, что средняя всхожесть семян при использовании растворов всех изу­чаемых химических соединений ниже, чем при использовании коммерческого препарата «Эпин-Экстра».

Дисперсионный анализ выявил влияние химических соединений на высоту проростков рододендрона Ледебура (табл. 2). Минимальные значения силы влияния отмечены для химического соединения 2,2,4-триметил - 1,2-дигидрохинолин (0,2%), а максимальные для 2,2,4-триметил - 1,2,3,4-тетрагидрохинолина (1,5%).

При анализе полученных данных было установлено, что все изучаемые химические соединения оказывают влияние на ростовые процессы проростков рододендрона Ледебура (табл. 3). Средняя высота проростков в контрольной группе составила наименьшее значение из всех рассматриваемых (0,45 ± 0,01 см), варьирование признака было невысоким (Cv = 11,1%). Воздействие коммерческого препарата «Эпин-Экстра» оказалось положительным (1,15 ± 0,05 см), при незначительном коэффициенте вариации 4,8%. Наибольшие значения высоты проростков рододендрона Ледебура были отмечены для растворов следующих химических соединений: 2,2,4-триметил - 1,2-дигидрохинолин в кон-
центрации 0,05% (1,28 ± 0,01 см), 2,2,4-триметил - 1,2-дигидрохинолин в концентрации 0,1% (1,24 ± 0,02 см), 2,2,4-триметил - 1,2,3,4-тетрагидрохинолин в концентрации 0,1%, (1,23 ± 0,01 см). Значения высоты проростков для указанных концентраций соединений выше значений высоты проростков рододендрона Ледебура при обработке препаратом «Эпин-Экстра». Наименьшие значения высоты проростков отмеченые для следующих химических соединений, при этом они превышают значения в контрольной группе: 2,2,4-триметил - 1,2-дигидрохинолин в концентрации 0,05% (0,46 ± 0,09 см), 2,2,4-триметил - 1,2-дигидрохинолин в концентрации 0,1% (0,47 ± 0,01 см). Следует отметить низкие значения коэффициента вариации и дисперсии для всех концентраций химических соединений, контроля и «Эпина-Экстры» (Cv: от минимального 2,6% до максимального 11,1%; Sx2: от минимального 0,001 до максимального 0,009), что свидетельствует о выровненной реакции генотипов на действие стимуляторов. В целом, все исследуемые химические соединения оказывают стимулирующее действие на высоту проростков рододендрона Ледебура.

Таблица 1

Всхожесть семян (%) рододендрона Ледебура при их обработке химически синтезированными соединениями хинолинового ряда

Название стимулятора, концентрация,%

Всхожесть семян,%

Max - min

Cv

Sx2

Sx

Контроль

29,7

16-49

58,1

296,3

17,2

Эпин 0.05%

52,3

44-62

17

82,3

9

2,2,4-триметил - 1,2,3,4-тетрагидрохинолин

0,01%

15,2***, с

10-18

29,3

19

4,34

0,05%

28,5с

6-48

75

444

21

0,1%

39,3*, с

30-50

25,6

101,3

10

2,2,4-триметил - 1,2-дигидрохинолин

0,01%

27,6с

18-40

41,8

129,3

11,4

0,05%

27,3с

16-39

42,6

133

11,5

0,1%

35,4в

27-50

37,1

169

13

1,2,3,4-тетрагидрохинолин -8-карбоновая кислота

0,01%

39,8**, в

14-62

60,9

584,3

24,2

0,05%

30,3**, с

15-41

44,9

185,3

13,6

0,1%

22,3*, с

17-27

22,4

25,3

5

Обозначения: * - различия с контролем достоверны (P < 0,05); ** - различия с контролем достоверны (P < 0,01); *** - различия с контролем достоверны (P < 0,001); а - различия с эпином достоверны (P < 0,05); в - различия с эпином достоверны (P < 0,01); с - различия с эпином достоверны (P < 0,001); Сv - коэффициент вариации; Sx2 - дисперсия; Sx - стандартное отклонение.

Таблица 2 Сила влияния химических соединений на высоту проростков рододендрона Ледебура

Название стимулятора, концентрация,%

С контролем

С эпином

Без учета контроля

2,2,4-триметил - 1,2,3,4-тетрагидрохинолин

1,5***

1***

1***

2,2,4-триметил - 1,2-дигидрохинолин

1***

0,2***

0,5***

1,2,3,4-тетрагидрохинолин -8-карбоновая кислота

1***

1***

1***

Обозначения: * - влияние фактора достоверно (P < 0,05); ** - влияние фактора достоверно (P < 0,01); *** - влияние фактора достоверно (P < 0,001).

При сравнении влияния на всхожесть и ростовые процессы рододендрона Ледебура были выявлены химические соединения, оказывающие стимулирующий эффект на оба показателя: 2,2,4-триметил - 1,2,3,4-тетрагидрохинолин (в концентрации 0,1%), 2,2,4-триметил - 1,2-дигидрохинолин (в кон- центрации 0,1%).

Выводы

Полученные данные о влиянии изучаемых химических соединений позволяют сделать вывод об их стимулирующем действии на всхожесть семян рододендрона Ледебура и ростовые процессы. Значения средней всхожести семян при обработке 2,2,4-триметил - 1,2,3,4-тетрагидрохинолином (концентрация 0,05 и 0,1%), 2,2,4-триметил - 1,2-дигидрохинолином (концентрация 0,1%), 1,2,3,4-тетрагидрохинолин-8-карбоновая кислотой (концентрация 0,01 и 0,05%), выше, чем у контрольной группы. У двух рассматриваемых соединений, принадлежащих хинолиновому ряду (2,2,4-триметил - 1,2,3,4-тетрагидрохинолин, 2,2,4-триметил - 1,2-дигидрохинолин), просматривается отчетливая тенденция увеличения всхожести семян при увеличении концентрации.

Таблица 3

Высота проростков рододендрона Ледебура при их обработке химически синтезированными соединениями хинолинового ряда

Название стимулятора, концентрация,%

Высота проростков, см

Max - min

Cv

Sx2

Sx

Контроль

0,45 ± 0,01

0,4-0,5

11,1

0,034

0,05

Эпин 0.05%

1,15 ± 0,05

1-1,2

4,8

0,003

0,05

2,2,4-триметил - 1,2,3,4-тетрагидрохинолин

0,01%

1,12 ± 0,02***

1-1,2

7,3

0,007в

0,08

0,05%

1,09 ± 0,01***

1-1,1

2,6

0,001а

0,03

0,1%

1,23 ± 0,01***

1-1,3

5,8

0,005

0,07

2,2,4-триметил - 1,2-дигидрохинолин

0,01%

1,08 ± 0,08***

1-1,1

3,7

0,002

0,04

0,05%

1,28 ± 0,01***

1,2-1,3

3,1

0,002а

0,04

0,1%

1,24 ± 0,02***

1,1-1,3

7,5

0,007

0,09в

1,2,3,4-тетрагидрохинолин -8-карбоновая кислота

0,01%

1,02 ± 0,01***

0,9-1,1

7,8

0,006а

0,08

0,05%

0,46 ± 0,09*

0,4-0,5

8,7

0,002

0,04

0,1%

0,47 ± 0,01*

0,4-0,5

4,3

0,002

0,05

Обозначения: * - различия с контролем достоверны (P < 0,05); ** - различия с контролем достоверны (P < 0,01); *** - различия с контролем достоверны (P < 0,001); а - различия дисперсий в опыте и контроле достоверны (P < 0,05); в - различия дисперсий в опыте и контроле достоверны (P < 0,01); с - различия дисперсий в опыте и контроле достоверны (P < 0,001); Сv - коэффициент вариации; Sx2 - дисперсия; Sx - стандартное отклонение.

Значения высоты проростков при использовании трех концентраций рассматриваемых химических соединений превысило значение контроля. Высота проростков при использовании 2,2,4-триметил - 1,2,3,4-тетрагидрохинолина (концентрация 0,1%), 2,2,4-триметил - 1,2-дигидрохинолина (концентрация 0,05 и 0,1%) превысила значения высоты проростков при использовании рекомендуемой концентрации коммерческого препарата «Эпин-Экстра».

Для всех концентраций химических соединений, контроля и «Эпина-Экстры» наблюдаются низкие значения коэффициента вариаций и дисперсий, что свидетельствует о выровненной реакции генотипа на действие химических соединений, оказывающих стимулирующие действие.

Химические соединения 2,2,4-триметил - 1,2,3,4-тетрагидрохинолин (в концентрации 0,1%), 2,2,4-триметил - 1,2-дигидрохинолин (в концентрации 0,1%), 1,2,3,4-тетрагидрохинолин-8-карбоновая кислота (в концентрациия 0,01%) оказывают стимулирующее действие как на всхожесть, так и на высоту проростков.

Рост и развитие деревьев и кустарников происходит достаточно медленно, по сравнению с другими жизненными формами растений, поэтому полученные данные о стимулирующем действии синтезированных химических соединений на всхожесть и высоту проростков позволяют получить большее число растений рододендрона Ледебура и ускорить их развитие.

Работа выполнена в рамках и при поддержке государственного контракта на выполнение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы» № 16.518.11.7099.

Рецензенты:

  • Дурнова Н.А., д.б.н., профессор, зав. кафедрой общей биологии, фармакогнозии и ботаники ГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет имени В. И. Разумовского» Министерства здравоохранения и социального развития РФ, г. Саратов;
  • Полуконова Н.В., д.б.н., профессор кафедры общей биологии, фармакогнозии и ботаники ГБОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет имени В. И. Разумовского» Министерства здравоохранения и социального развития РФ, г. Саратов.

Работа поступила в редакцию 06.04.2012.


Библиографическая ссылка

Моисеева Е.В., Баранова Т.В., Калаев В.Н., Кузнецов Б.И., Щербаков Г.С., Воронин А.А., Потапов А.Ю., Шихалиев Х.С. ВЛИЯНИЕ СОЕДИНЕНИЙ ХИНОЛИНОВОГО РЯДА НА ВСХОЖЕСТЬ И РОСТОВЫЕ ПРОЦЕССЫ РОДОДЕНДРОНА ЛЕДЕБУРА (RHODODENDRON LEDEBOURII POJARK.) // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 5-1. – С. 172-176;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=29869 (дата обращения: 21.10.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074