Канд. фарм.н., доц. Головкин В. В.1, канд. биол.н. Бойкая Е. А.2, д.биол.н., проф. Лях В. А.2, д. фарм.н, проф. Доля В. С. 1.

1. Государственный медицинский университет, Запорожье, Украина

2. Национальный университет, Запорожье, Украина

БИОЛОГИЯ ПЛОДООБРАЗОВАНИЯ ЛУНАРИИ ОДНОЛЕТНЕЙ

Введение. Лунария однолетняя (Lunaria annua L.) относится к семейству капустные - Brassicaceae [1]. Применяется как декоративная культура.

Состояние вопроса изучения. В семействе много растений, которые применяются как пищевые, технические, кормовые, лекарственные. Виды семейства отличаются хорошей пластичностью, и часто используются в качестве образцов для цитоэмбриологических и селекционных исследований, особенно виды Capsella и Arabidopsis [6]. Важными оказались работы по селекции рапса масличного, который возделывается в 61 стране мира. Валовой сбор семян в 2015 году в странах ЕС составил 21,47 млн тонн при урожайности 35,8 ц/га [2]. На 2016/17 годы предлагаются семена 7 сортов рапса украинской селекции. Лидером является Черный Велетень с высоким содержанием жирного масла в семенах (45,5 %) и низким содержанием эруковой кислоты и гликозинолятов [3]. Важна селекционная работа и с другими видами семейства.

Цель работы. Изучить биологию плодообразования лунарии однолетней.

Материалы и методы исследования. Использовали семена из коллекции кафедры садово-паркового хозяйства и генетики ЗНУ. Растения выращивали в условиях фитотрона в склянках емкостью 0,5 л. Температура воздуха составляла 25 оС (днем) и 18 оС (ночью). Результаты наблюдений фиксировали в первые сутки цветения, а затем через сутки. Состав жирных кислот жирного масла семян определяли методом газожидкостной хроматографии (ГЖХ).

Результаты и их обсуждение. Средняя высота растений составила 36,22 ± 1,41 см (при n=20). Цветение образцов растянуто во времени. Поэтому на растении находились и цветки, и плоды (стручки) (Рис. 1, А). Период цветения одного цветка длился 7 дней.

А      Б                         В Г

Рис.1. – Плодообразование лунарии: А – на 6 день после начала цветения; Б – на 8 день; В – на 10 день; Г- на 20 день.

Формирование плода начиналось на четвертый день цветения. На шестой день плод имеет удлиненную форму с длинным носиком (рис. 1, А). Затем плод растет в длину и ширину (рис. 1, Б, В). Удлиняется плодоножка. К 20 суткам плод принимает округлую форму (рис.1, Г), имеет 4,025 ± 0,041 см длины и 2,961 ± 0,043 см ширины. Прозрачная перегородка плода является выростом плацентарных бороздок. Семена прикрепляются к перегородке с обеих сторон. В одном плоде практически всегда насчитывалось 5 семян. В семенах содержалось 30,43 ± 0,87 % жирного масла. Методом ГЖХ в жирном масле определено наличие 14 кислот. Большинство кислот содержится в следовых количествах или в количестве менее 1 % (от 0,01 до 0,98 %) - капроновая, лауриновая, миристиновая, пентадекановая, маргариновая, линолевая, эйкозеновая кислоты. Стеариновая и линоленовая кислоты обнаружены в количестве чуть более 10% (10,48 ± 0,04 и 10,22 ± 0,О3 %), в полтора раза больше олеиновой кислоты (16,79 ± 0,03 %). В наибольшем количестве содержится нервоновая (С 24:1) кислота - 32,21 ± 0,06 % и эруковая (С 22:1) кислота – 21,14 ± 0,05 %. Нервоновая и эруковая кислоты обнаружены и в других растениях: в конопле посевной - Cannabis sativa (семейство Cannabaceae), настурции прекрасной- Tropaeolum speciosum (семейство Tropaeolaceae), клене усеченном - Acer truncatum (семейство Asteraceae), многих видах семейства капустные. Эруковая кислота является ценной для химической промышленности, а нервоновая кислота имеет диетическое значение, как эйкозапентаеновая и арахидоновая кислоты [5]. При выращивании на опытных делянках в открытом грунте образцы лунарии летней выше (89,3 и 98,5 см), масса 1000 семян составляет 14,9 и 14,5 г (в наших исследованиях меньше), эруковой кислоты в жирном масле семян в два раза больше (46,7 и 46,5 %), а нервоновой – в полтора раза меньше (22,6 и 22,5 %) [7] (в сравнении с нашими исследованиями). Плод лунарии летней из открытого грунта крупнее, имеет такую же форму, как в теплице, но лучше видна прозрачность перегородки и прикрепленные к ней семена (рис. 2).

Рис.2. Плод с семенами растений, выращенных в открытом грунте [4].

Выводы

Период цветения одного цветка длится 7 дней. Формирование плода начинается на четвертый день после начала цветения и заканчивается на 20 день. В плоде образуется 5 семян, которые прикрепляются к перегородке с обеих сторон. В семенах обнаружено 30,43 ± 0,87 % жирного масла, в котором в наибольшем количестве содержится нервоновая - 32,21 ± 0,06 %, эруковая – 21,14 ± 0,05 % и олеиновая - 16,79 ± 0,03 % кислоты.

 

Литература

1.      Доброчаева Д. Н., Котов М. И., Прокудин Ю. Н. и др. Определитель высших растений Украины. - Киев: Наук. думка, 1987. - 548 с.

2.     В 2015 году ЕС соберет второй по величине урожай рапса // Электрон. ресурс: uga-port.org.ua. urozhai-rapsa. Дата обр. 20.12.2016.

3.     Семена посевного рапса // Электрон. ресурс: agroexp.com.ua> семена рапса озимого. Дата обр. 20.12.2016.

4.      Плоды лунарии // Электрон. ресурс: 101 dizain.ru> Декоративные растения. Дата обр. 20.12.2016.

5.      Сахно Л.А. Трансгенные растения семейства крестоцветных как продуценты ненасыщенных жирных кислот с длинной углеродной цепью // Биотехнология, 2010, т. 3, № 2. - С. 8-17.

6.     Koch M. A., Kiefer M. Genome evolution among cruciferous plants: a lecture from comparison of the genetic maps of three diploid species – Capsella rubella, Arabidopsis lyrata subsp. petrea and A. thaliana // Am. J. Bot., 2005, Vol. 92. - P. 761-767.

7.     Mastebroek H. D., Marvin H. J. P. Breeding prospects of Lunaria annua L. // Ind. Crops Prod., 2000, Vol. 11, № 2-3. - P. 139-143.