к.б.н. Киселева Г.К., д.с-х.н Ненько Н.И., к.с-х.н. Тыщенко Е.Л.,

к.с-х.н Тимкина Ю.В.

Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства, Россия

АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ И ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ГИБИСКУСА СИРИЙСКОГО В СВЯЗИ С УСТОЙЧИВОСТЬЮ К ЗАСУХЕ

Гибискус сирийский (Hibiscus syriacus L.) – популярный высоко декоративный кустарник семейства Мальвовые, цветущий во второй половине лета при наступлении засушливого периода. Для южных районов России эта культура приобретает особую ценность, поскольку число цветущих древесно-кустарниковых растений в это время ограничено [1]. В целом почвенно-климатические условия Краснодарского края благоприятны для выращивания гибискуса сирийского, но высокие температуры воздуха, недостаток воды в почве, повышенная инсоляция являются основными лимитирующими стрессорами летнего периода. Поэтому при отборе сортов для интродукции необходимо учитывать способность сорта к быстрой и эффективной адаптации при высокотемпературном стрессе. Гибискус сирийский занимает промежуточное положение между мезофитами и ксерофитами. При культивировании в более засушливых условиях у растений проявляются признаки ксероморфной структуры, помогающие проявить адаптационный потенциал засухоустойчивости [2].

Цель настоящей работы – выделить наиболее засухоустойчивые сорта гибискуса сирийского по анатомо-морфологическим и физиолого-биохимическим показателям листьев в связи с интродукцией в условиях Краснодарского края.

Объектами исследований служили интродуцированные сорта гибискуса сирийского Рашн Вайолет, Специозус, Розеум пленум, Диана, Вудбридж, Карнеус Пленус, Хамабо. В качестве контрольного образца исследовали местную форму гибискуса семенного происхождения. Отбор материала для исследований проводили в августе 2009-2010 гг. в период воздействия на растения экстремально высоких температур, доходящих на уровне почвы до +40-45ºС. С растений каждого сорта отбирали по 10 сформированных листьев в различных частях кроны. С нижней части листа снимали нижний эпидермис, на котором подсчитывали число и измеряли размер устьиц. Особенности формирования структуры листа изучали на анатомических срезах [3]. Микрообъекты изучали и фотографировали с помощью микроскопа «Olympus» ВХ 41. Общую оводненность листьев, содержание свободной и связанной форм воды определяли по общепринятым методикам [4].

Анатомо-морфологические исследования показали, что сорта гибискуса сирийского различаются по анатомическому строению листа. Общая толщина листовой пластинки варьировала от 188мкм у сорта Хамабо до 225мкм у сорта Диана (табл. 1). Сорта различаются по степени развития палисадной и губчатой паренхимы. У сортов Рашн Вайолет, Розеум пленум, Диана, Хамабо больше развита губчатая паренхима. У сортов Специозус, Вудбридж, Карнеус Пленус, местной формы больше развита палисадная паренхима. Толщина кутикула на верхнем эпидермисе варьировала от 5 до 9 мкм. У сортов Рашн Вайолет, Розеум пленум, Диана, Хамабо – 5-6 мкм, у сортов Специозус, Вудбридж, Карнеус Пленус, местной формы - 7-9 мкм. Количество устьиц на нижнем эпидермисе составило от 306 на 1мм² у сорта Вудбридж до 430 у сорта Хамабо на 1мм². Длина замыкающих клеток устьиц изменялась от 21мкм у сортов Вудбридж и местной формы до 26 мкм у сорта Хамабо. У сортов Специозус, Вудбридж, Карнеус пленус, местной формы выявлены анатомические признаки ксероморфной структуры листа: больше развит слой палисадной паренхимы в сравнении с губчатой, толще кутикула, меньше размер клеток листа, мельче величина устьиц, меньше количество устьиц на единицу площади листа. Следовательно, эти сорта более засухоустойчивые, чем сорта Рашн Вайолет, Розеум пленум, Диана, Хамабо. Листья всех сортов гибискуса имеют опушение в виде волосков. Нашими исследованиями обнаружены волоски различной

Таблица 1 - Анатомо-морфологическая характеристика листа различных сортов гибискуса сирийского

сорт	Толщина тканей листовой пластинки, мкм					общая толщина листа, мкм	устьица
	кутикула	верхний эпидер-мис	пали-садная парен-хима	губ- чатая парен-хима	нижний эпидерм.		кол-во на мм^2	длина мкм	ши-рина мкм
Рашн Вайолет	5	14	71	122	11	223	423	25	10
Специозус	9	15	96	67	10	197	386	23	9
Розеум пленум	5	13	83	92	13	206	411	25	11
Диана	6	15	87	105	12	225	427	25	10
Вудбридж	8	16	99	66	9	198	306	21	8
Карнеус Пленус	7	15	105	67	11	205	378	22	9
Хамабо	5	16	78	80	9	188	430	26	9
Местная форма	8	11	119	65	17	220	325	21	9

сложности: простые, двойные и звездчатые. Звездчатые волоски различаются по количеству «лучей» - от 4 до 8. Сорта различаются только по частоте встречаемости типов волосков. Обнаружено, что у Рашн Вайолет в основном простые волоски; у Розеум пленум чаще встречаются двойные; у Диана и Карнеус Пленус – простые и двойные; у Специозус, Вудбридж, Хамабо и у местной формы – больше звездчатых. Волоски у гибискуса расположены на листовой пластинке очень редко, преимущественно на крупных жилках, они имеют непосредственную связь с проводящей системой. Клетки волосков содержат густую цитоплазму, что свидетельствует об их повышенной деятельности. Известно, что для семейства Мальвовые, к которым относится гибискус, характерно присутствие во всех частях растения слизистых вместилищ. Они играют большую роль в водном балансе растения, связывая воду. У гибискуса, по нашему мнению, волоски участвуют в поддержании осмотического давления в листе, и защищают его от потери воды. Волоски на черешке листа расположены очень густо, в этом случае они, вероятно, способны защищать ткани черешка от перегрева.

Анатомо-морфологические показатели согласуются с результатами физиолого-биохимических исследований. Определяли количество общей, свободной и связанной воды в листьях, содержание сухих веществ (табл.2).

Таблица 2 - Водный режим и содержание сухих веществ в листьях гибискуса сирийского

Сорт	Содержание воды, %			Содержание сухих веществ, %
	общее	свободной	связанной
Рашн Вайолет	56,28	39,15	60,85	43,72
Специозус	58,91	29,07	70,93	41,09
Розеум пленум	62,76	35,36	64,64	37,24
Диана	58,2	22,56	77,44	41,80
Вудбридж	48,51	33,42	66,58	51,48
Карнеус Пленус	50,29	36,25	63,75	49,71
Хамабо	43,78	53,26	46,74	56,22
Местная форма	54,84	20,98	79,02	45,16

Изучение водного режима показало, что сорта Рашн Вайолет, Специозус, Розеум пленум отличаются более высоким содержанием воды в листьях (56,28-62,76%) при оводненности местной формы 54,84%. Отмеченные сорта содержат связанной формы воды больше (70,93-64,64 %), в сравнении с остальными сортами, что характеризует более высокую водоудерживающую способность плазмы клеток листа. Следует отметить, что у местной формы содержание связанной формы воды составляет 79,02%. Менее приспособленным к местным условиям по показателям оводненности и содержанию связанной формы воды оказался сорт Хамабо (46,74 %). У этого сорта отмечалось повышенное по сравнению с другими изучаемыми сортами, содержание сухих веществ в листе, что связано с невысокой адаптационной способностью и нерациональным накоплением пластических веществ в листовой пластинке.

Следовательно, интродуцированные сорта гибискуса Розеум пленум, Специозус, Диана, Рашн Вайолет по оводненности листьев, содержанию в них сухих веществ и величине водоудерживающей способности плазмы клеток приближаются к местной форме.

Таким образом, по анатомо-морфологическим и физиолого-биохимическим показателям листьев в связи с интродукцией в условиях Краснодарского края сорта Специозус, Вудбридж, Карнеус Пленус, местная форма обладают более высоким адаптационным потенциалом устойчивости к засухе, чем сорта Рашн Вайолет, Розеум пленум, Диана, Хамабо.

Литература

1. Тыщенко Е.Л., Тимкина Ю.В. Гибискус сирийский на Кубани // Цветоводство,- 2010. - №1.- С. 32-34.

2. Тимкина Ю.В., Тыщенко Е.Л., Киселева Г.К. К вопросу адаптации гибискуса сирийского (Hibiscus syriacus L.) в условиях центральной подзоны Краснодарского края // Методы и способы повышения стрессоустойчивости плодовых культур и винограда: Сб. мат-лов межд.дистанц.науч.-практ.конф., 10 июля-21августа.- Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2009. – С. 117-122.

3. Хржановский. В.Г., Пономаренко С.Ф. Практикум по курсу общей ботаники. – М.: Агропромиздат,1989. – 416 с.

4. Кушниренко М.Д. Водный обмен и продуктивность растений в связи с адаптацией к засухе. В сб.: Регуляция водного обмена растений. Киев, 1984. – С. 9-13.