Результаты исследований. 
Показатель фертильности мужского гаметофита как критерий в биотестировании влияния гербицидов на репродуктивную систему озимой мягкой пшеницы

В опыте изучали несколько делянок, которые были обработаны одной концентрацией смеси гербицидов Пума Супер 100 и Секатор Турбо. По данным таблицы 1 достоверные изменения фертильности пыльцевых зерен по сравнению с контролем отмечены на делянках № 31 и № 17, на остальных делянках этот показатель значительно не отличается от контроля.

Таблица 1 — Фертильность пыльцевых зерен озимой мягкой пшеницы сорта Таня (%), подвергшихся воздействию гербицидов, 2012 г., учхоз «Кубань», г. Краснодар

Примечание: * рассматривались разные делянки обработанные смесью гербицидов опытного поля.

В результате цитологического анализа установлено, что клетки стерильной и фертильной пыльцы отличаются по интенсивности окрашивания (табл. 1). У фертильных пыльцевых зерен зернистая цитоплазма и спермии окрашены в густой карминово-красный цвет. Стерильные пыльцевые зерна почти не окрашиваются кармином или окрашиваются неравномерно всего на 10−30%, приобретая слабый практически прозрачный светло-коричневый цвет (рисунок 2−3).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что поллютанты оказывают негативное влияние на состояние мужского гаметофита, так на контроле показатель фертильности составил 87,08%, а на делянках с применением гербицидов снизился.

Рисунок 2 — Пыльцевые зерна озимой мягкой пшеницы сорта Таня, окрашенные ацетокармином в варианте, без обработки гербицидами контроль.

Рисунок 3 — Пыльцевые зерна озимой мягкой пшеницы сорта Таня, окрашенные ацетокармином в варианте с обработкой гербицидами.

Все пыльцевые зерна равномерно окрашенные являются фертильными и могут успешно участвовать в процессе оплодотворения (на рис. 3в), а пыльцевые зерна имеющие светлый оттенок являются стерильными (на рис. 3а, б).

Рисунок 4 — Соотношение фертильности пыльцевых зерен озимой мягкой пшеницы и массой 1000 зерен.

Цитологического анализа определения влияния гербицидов на репродуктивную систему пшеницы недостаточно для утверждения точного вывода действия поллютантов на систему размножения пшеницы. Поэтому мы решили определить есть ли закономерность между фертильностью пыльцевых зерен и формированием высоких урожаев. Для этого был проведен анализ структуры урожая, в результате которого установили, что на обработанных гербицидами вариантах не происходит снижения урожайности. Так на делянках № 17, 31 (табл. 1), где растения имеют низкий процент фертильности, средняя масса 1000 зерен составила 38,2 и 43,9 г. соответственно, а на контроле — 45,7 г. (рис. 4).

В работе был проведен анализ изменения доли основного типа пыльцевого зерна в зависимости от обработки гербицидом, посчитано общее количество пыльцевых зерен, фертильных (нормальных) и аномальных пыльцевых зерен в зрелых пыльниках пшеницы.

Таблица 3 — Типы пыльцевых зерен озимой мягкой пшеницы сорта Таня, подвергшихся воздействию гербицидов, 2013 г., учхоз «Кубань», г. Краснодар.

По результатам таблицы 3 можно сделать заключение, что применение гербицидов оказывает пагубное влияние на качество пыльцы, доля аномальных пыльцевых зерен на делянках с обработкой была выше по сравнению с контролем, при этом возрастает количество крупных, мелких и деформированных пыльцевых зерен, что доказывает негативное влияние пестицидов на репродуктивную систему пшеницы.

Рисунок 5 — Типы пыльцевых зерен пшеницы: а) нормальные; б) стерильные; в) деформированные за счет израстания, т. е. наружная оболочка прорывается и содержимое пыльцевого зерна изливается из пор пыльцевого зерна.