В статье изучены морфометрические, весовые показатели, а также биологические особенности прорастания и всхожести семенного материала расторопши пятнистой. В результате проведенных исследований выявлено, что прорастание у семени надземное, отмечены также основые фазы прорастания: наклевывание семени, выход зародышевого корня и гипокотиля, удлинение гипокотиля и вынос семядольных листьев, развертывание семядольных листьев. Анализ качества семенного материала показал, что семена с лучшей всхожестью и энергией прорастания формируются в средние сроки сбора — 1-2 декада августа. Авторами рекомендован данный период сбора семян в условиях Центрального Казахстана.
Расторопша пятнистая (Silybum marianum (L.) Gaerth., Asteraceae) является ценным лекарственным растением. В отечественной и зарубежной литературе [1, 2] описаны следующие фармакологические свойства лекарственных форм из расторопши пятнистой: антиоксидантные, антитоксические, гемостатические, гепатозащитные, дезинтоксикационные, желчегонные, противовоспалительные, ранозаживляющие, репаративные, слабительные, тонизирующие организм, улучшающие пищеварение, холекинетические, холесекретические.
Лекарственным сырьем являются плоды — семянки расторопши. Полученный из семян расто-ропши пятнистой отечественный препарат «Силибор», а также зарубежные препараты «Силибинин», «Легален», «Силимарин», «Карсил» разрешены к применению при лечении острых гепатитов, хронических заболеваний печени, циррозов печени.
В России ведутся разработки по созданию продуктов функционального и лечебно-профилактического назначения для предупреждения различных заболеваний и укрепления защитных функций организма, снижения риска воздействия вредных веществ, в том числе для населения, проживающего в экологически неблагоприятных зонах [3].
Расторопша — растение однолетнее, поэтому требует ежегодного сбора семян и посева в культуре. В этой связи исследование особенностей прорастания и всхожести семян расторопши пятнистой имеет важное практическое значение.
Объекты и методика исследований
Объектами исследований являлся семенной материал расторопши пятнистой.
Исследование всхожести и энергии прорастания семян осуществляли по методическим указаниям М.С.Зориной, С.П.Кабанова [4] и М.В.Мальцевой [5]. В лабораторных условиях семена проращивали в чашках Петри в 10-20-кратной повторности на 2-х слоях фильтровальной бумаги, смоченной дистиллированной водой.
При изучении прорастания семян учитывали следующие фазы: наклевывание, появление зародышевого корня, семядолей, развертывание семядольных листьев, появление первых настоящих листьев.
Холодная стратификация проводилась в течение 10-60 суток [6]. Для оценки влияние света семенной материал проращивали на свету и в темноте. Определение веса 1000 семян проводили в соответствии с методикой С.С.Лищук [7].
Морфология семян и проростков исследовали на бинокулярном микроскопе МБС-1 в лабораторных условиях при увеличении 40-80 раз. Описание семенного материала и проростков — согласно публикациям З. Т. Артюшенко [8]. Статистическую обработку результатов вели по методике Н. Л. Удольской [9].
Результаты и их обсуждение
Семянки расторопши крупные, 5-6 мм длиной и 2,1-3,3 мм шириной. Вес 1000 штук 15-30 г [10]. Форма обратнояйцевидная, вытянутая, с однорядным паппусом на верхушке, слегка сплюснута в дорзо-вентральном направлении. Окрас коричнево-черный пятнистый.
При проращивании семян на чашках Петри семена набухали, увеличиваясь в размерах в 1,2-1,8 раза (рис. 1). При описании биологии прорастания определены следующие этапы: 1) наклевывание, связанное с набуханием семян, разрывом семенной кожуры и началом роста зародыша; 2) появление зародышего корня, его рост в длину; 3) выход гипокотиля, который по мере роста делает коленный изгиб; 4) вынос сложенных вместе семядольных листьев; 5) развертывание семядольных листьев; 6) рост проростка в высоту и диаметр. Прорастание надземное.
Рисунок 1. Биология прорастания семян расторопши пятнистой (начальные этапы)
При замачивании набухание семян незначительное, ослизнения не наблюдается.
При разрыве кожуры первым появляется первичный зародышевый корень, длина которого составляла 9-11 мм. Кончик корешка покрыт густыми корневыми волосками. Характерно отличалась зона всасывания корешка. На 7-8-е сутки из семянки появлялся гипокотиль, цвет гипокотиля — белый. Остальная часть проростка скрыта еще в кожуре. Проклюнулось более 9 % семян.
На 9-10-е сутки наблюдается вытягивание гипокотиля, с характерным изгибом, длиной 16 мм. Всхожесть при этом составляет 29 %. На 10-12-е сутки гипокотиль выпрямлялся, вынося наружу семядольные листья. Пластинка семядольного листа толстая, кожистая, обратно-яйцевидной формы, темно-зеленого цвета, длина — 10 мм, ширина — 4 мм. Жилкование не выражено.
Интенсивный рост гипокотиля наблюдается на 13-14-е сутки. Длина его составляла при этом 18 мм. Высота проростка в этот период составляла 13-15 мм. На 15-16-е сутки высота растения составляет 16-20 мм, длина корневой системы достигает 20 мм, длина листьев 11 мм, ширина до 5 мм.
Появление первого настоящего листа наблюдается на 18-22-е сутки. Лист имеет глубокие зазубрины по краю, у основания листа. Длина корешка составляет 25 мм, длина семядольного листа составляет 12 мм, ширина 6-7 мм. Длина настоящего листа составляет 10 мм, длина листового черешка 10 мм. Поверхность настоящего листа густо покрыта волосками, имеются характерные пестрые отметины. По морфологии первые настоящие листья сильно отличаются от семядольных листьев.
Для определения жизнеспособности семян проведены опыты по выявлению всхожести и энергии прорастания семян расторопши пятнистой. Опыты показали, что всхожесть свежесобранных семян составляет 75 %. В пределах соцветия прослеживается различие в качественных показателях (табл. 1).
Так, всхожесть семян, сформированных по краю соцветия, была 79 %, тогда как всхожесть семян с центра соцветия корзинки составила 50 %. Энергия прорастания при этом составила: 60 % — для семян с края соцветия и 48 % — для семян с центра корзинки. Вес семян с корзинки также различался.
При разделении семенного материала на 2 группы: мелкие и средние, не было выявлено достоверных отличий в показателях всхожести (табл. 2).
Анализ качества посевного материала расторопши пятнистой показал, что у данного вида наиболее часто встречаются аномалии при прорастании и формировании проростков, частота их составила от 2,5 до 18,5 % (рис. 2).
Рисунок 2. Аномалии развития проростков расторопши пятнистой
При этом наиболее высокие параметры качества семян, физиологически правильно сформированных проростков формируются из семян среднего срока сбора (1-2 декада августа) (табл. 3).
Заключение
Таким образом, изучены особенности прорастания и всхожести семян расторопши пятнистой. Установлено, что прорастание у расторопши надземное, наблюдаются такие фазы, как появление главного корня, выход гипокотиля, вынос и развертывание семядольных листьев.
На соцветиях формируются разнокачественные семена, однако не выявлено достоверной разницы между показателями всхожести.
Наиболее качественные семена формируются в средние сроки сбора — 1-2 декада августа, поэтому нами рекомендуется данный период сбора в условиях Центрального Казахстана.
Исследования выполнены в рамках грантового проекта «Изучение биологических особенностей семенного материала лекарственных растений и разработка рекомендаций по их сбору, хранению, повышению всхожести и оптимизации сроков и условий посева в условиях сухостепной зоны Центрального Казахстана».
Список литературы
- Соколов С.Я. Фитотерапия и фитофармакология: Руководство для врачей. — М.: Медицинское информационное агентство, 2000. — 976 с.
- Николайченко Н.В., Маевский В.В., Ляшенко З.Д., АмерхановХХ. Опыт возделывания расторопши пятнистой на черноземных почвах в условиях саратовского правобережья // Нетрадиционные и редкие растения, природные соединения и перспективы их использования: Материалы междунар. симп. — Белово, 2006. — Т. 2. — С. 251-253.
- Пащенко Л.П., Санина Т.В., Пащенко В.Л. Применение шрота расторопши пятнистой в технологии хлеба // Нетрадиционные и редкие растения, природные соединения и перспективы их использования: Материалы междунар. симп. — Белово, 2006. — Т. 2. — С. 442-445.
- ЗоринаМ.С., Кабанов С.П. Определение семенной продуктивности и качества семян интродуцентов // Методики ин-тродукционных исследований в Казахстане: Сб. науч. тр. — Алма-Ата: Наука, 1986. — С. 75-85.
- Мальцева М.В. Пособие по определению посевных качеств семян лекарственных растений. — М., 1950. — 56 с.
- Попцов А.В. Значение влажности при стратификации семян // Бюлл. ГБС. — 1957. — Вып. 27. — С. 62-70.
- Лищук С.С. Методика определения массы семян // Бот. журн. — 1991. — Т. 76, № 11. — С. 1623-1624.
- Артюшенко З.Т. Атлас по описательной морфологии высших растений: Семя. — Л.: Наука, 1990. — 204 с.
- Удольская Н.Л. Методика биометрических расчетов. — Алма-Ата: Наука, 1976. — 45 с.
- Ишмуратова М.Ю., Нашенова Г.З., Нашенов Ж.Б. Атлас семян лекарственных и эфирно-масличных растений. — Жезказган: Ер Мұра, — 57 с.