Ботанички опис и дистрибуција пшенице

Систематика и порекло пшенице

Међу житарицама, род Тритикум л. издваја се за највећи полиморфизам. Све врсте пшенице - (а има их 27) подељене су у четири групе према броју хромозома, формирајући полиплоидни ред.

1. Диплоидне врсте пшенице (н = 7), геном А - Т. боеотицум Боисс., Т. урарту Тхум, ет Гандил., Т. моноцоццум Л., Т. синскајае А. Филат, ет Курк. Међу диплоидним врстама постоје узорци са високим садржајем протеина у зрну, који достижу 35-37, и имунитет против гљивичних болести (нарочито код култивиране однозереннице).

2. Тетраплоидне врсте пшенице (н = 14). Геноми А и Б - Т. дицоццоидес Корн., Т. дицоццум Сцхуебе., Т. испаханицум Хеслот., Т. палеоцолцхицум Мен., Т. тургидум Л., Т. дурум Дест., Т. тураницум Јакубз., Т. аетхиопицум Јакубз., Т. полоницум Л., Т. персицум Вав. ет. Зхук. Геноми А и Г - Т. араратицум Јакубз., Т. тимопхеевии Зхук. ., Т. милитинае Зхук. ет мигусцх.

Питање порекла тетраплоидне пшенице још није у потпуности истражено. Недавна посебна цитогенетска истраживања омогућила су утврђивање филогеније читаве тетраплоидне серије. Већина истраживача сматра да је дивљи кроф био највероватнији донор генома А Т. боеотицуим боисс, и геном Ин - Да. спелтоидес таусцх. Синтеза врста заснованих на амфилоидизовању одвијала се у праисторији у подручјима заједничког раста аегилопа и дивљих однозеренника.

Успостављена су два центра порекла тетраплоидне пшенице - блискоазијски (закакавка) и афрички (етиопија). Већину врста пшенице типа тетраплоидни карактерише повећани садржај протеина у зрну и отпорност на гљивичне болести, што им омогућава да се користе у узгојним програмима за стварање синтетичког материјала. Када се укрштају са хексаплоидном пшеницом, примећује се делимична генетска компатибилност.

Међу тетраплоидном пшеницом Т. дурум Дест. (дурум пшеница) има највећу производну вредност, заузима друго место у свету (после меке пшенице) у култивираним површинама.

3. Хексаплоидна врста пшенице (н = 21). Геноми А, Б и Д - Т. аестивум Л., Т. мацха Дек. ет. Мен., Т. спелта., Т. вавиловии Јакубз., Т. хостцтум домаћин, Т. спхаероцоццум Перц., Т. петропавловскии Удацз. ет мигусцх.

Геноми А, А и Ц - Т. Зхуковскии Мен, ет Ер.

Тренутно се сматра утврђеним даваоцем генома Д је Ае. сгуарроса Л. Геном Д има велико еволуцијско значење за пшеницу. Захваљујући њему, хексаплоидне врсте формирају доброћудни глутен и високу зимску тврдоћу, што повећава њихову производну вредност и доприноси широкој дистрибуцији. Међутим геном Д носи осетљивост на болест.

Примарно средиште порекла већине врста хексаплоидне серије је Транскауцасиа. Међу хексаплоидном пшеницом најчешћа је мека пшеница (Т. аестивум Л.) То је главни усјев хлеба у многим земљама света. Распон ове врсте покрива све континенте света: од Арктичког круга до јужних граница Африке и Америке, које се узгајају на земљи које се налазе испод нивоа мора, као и до 4000 м (у планинама Перуа). Све ово указује на велику пластичност меке пшенице. Врста је искључиво полиморфна како у начину живота (зимски, пролећни, полузимски и пролећни облици, дворанични), тако и у морфобиолошким својствима. Тренутно је мека пшеница у фокусу узгајивача. Изузетно богатство његовог генотипа омогућава вам стварање сорти које задовољавају захтеве интензивног узгоја.

Хибридизација меке пшенице са хексаплоидним врстама са АЕД генима лако успева - врсте са геномом Г некомпатибилан са меком пшеницом.

4. Оцтоплоидне врсте пшенице (н = 28), створио човек вештачким путем. Геном А, А, Г, Г - Т. тимоновум Хеслот ет Феррари коју је добио француски ботаничар Есло из Т. тимопхееви, Високо је отпорна против гљивичних болести, добар извор цитоплазматске мушке стерилности за меку пшеницу. Геном А, А, Ин, Г - Т. фунгицидум Зхук. примио П. М. Зхуковски од крижања Т. цартхлицум вар. фулигиносум и Т. тимопхееви након чега следи третман 0,01 -тним раствором колхицина. Карактерише га велика отпорност на гљивичне болести..

Оцтоплоидна пшеница није компатибилна са хексаплоидним врстама.

Ботанички опис и биолошка својства пшенице

Роот систем

Биљка пшенице не твори главни коријен језгре и већ од тренутка клијања сјемена има неколико готово једнако развијених клијавих, односно примарних, коријена. У процесу накнадног раста и развоја, аднексални или нодални коријени почињу да се формирају из доњих матичних чворова, који формирају влакнасти коријенски систем.

Сјеменке пшенице клијају у неколико коријена: прво се појави један коријен, 3-4 дана касније од првог, другог и трећег, затим четврти и пети, који су смјештени у равнини паралелној са штитом зрна..

Као што показују бројна истраживања (А. Носатовски, 1965.), озимна и пролећна пшеница, зависно од сорте, може формирати од два до осам корена. Њихова количина такође зависи од величине семена, плодности и влажности тла, времена сјетве и других фактора. Истовремено са појавом бочних изданака, након формирања узбудљивог чвора, почињу да се развијају чворови (секундарни) коријени. То се дешава 14-26 дана након клијања. У Украјини, код озимне пшенице, оптимални датуми сетве са довољном влагом у тло, орезивање обично почиње 14-16. Дана након ницања (Бондаренко В.И., Федорова Н.А., Лебедев Е.М., Артиукх А.Д., 1977). Под мање повољним условима, овај процес се одлаже..

Утврђено је да сваки новоотворени изданци формира пар коријена и на тај начин се добија његов властити коријенски систем.

Именовање коријенског система пшенице, као и друге биљке, асимилација воде и хранљивих материја из тла и њихово снабдевање другим биљним органима. Поред тога, студије совјетских научника (Прутсков Ф.М., 1970.) помоћу означених атома утврдиле су да су корени место синтезе аминокиселина и других сложених органских једињења. На раст и развој коријенског система утиче низ фактора, совјетски научници (Прутсков Ф.М., 1970) користећи означене атоме открили су да су коријени мјесто синтезе аминокиселина и других сложених органских једињења. На раст и развој коријенског система утјече низ фактора, нарочито температура, влага тла, садржај хранљивих састојака у њему и други. Стабљика је цилиндричне сламе, може бити шупља (у мекој пшеници) или испуњена лабавим паренхимским ткивом испод уха (у тврдој пшеници).

Дебљина сламе, њена анатомска структура (дебљина стијенки сламе и склони прстен, број проводљивих снопа) одређују отпорност пшенице на ложење. Стабљика по дужини је подељена у 5-6 одсека помоћу чворова у облику прстенастих задебљања. Одсеци стабљика између чворова називају се интернодеси. Први доњи међупростор назива се јаз између два прстенаста задебљања која се налазе изнад чворишта. Његова дужина није иста: у зависности од сорте и услова узгоја, може варирати од 2 до 15 цм. Дужина другог и следећих интернодија у нормалним условима раста прелази дужину првог. Најдуже у биљкама је последња међуножица у облику шиљака (Табела 1).

Као што се може видети, сорте озиме пшенице се незнатно разликују у дужини и дебљини доњих чворова, а значајније разлике очитују се у величинама четвртог и петог интернодија. По правилу су код полу-патуљастих сорти (Херсонска годишњица, Одеса полу-патуљак) горњи шиљасти интерноди много краћи него код других, виших. Може се сматрати утврђеним да су главне разлике између сорти у укупној дужини стабљика у дужини горњих интернодијала. Интензитет раста стабљике није исти у појединим фазама онтогенезе. На почетку изласка биљке у цев, стабљика полако расте (1,5 до 2 цм дневно), затим се стопа раста постепено повећава, а за време цветања достиже максималну вредност (4–6 цм дневно). Дужина стабљике зависи од биолошких својстава сорте, влаге и плодности тла, ђубрива, густине стабљике и других услова. Повећане дозе гнојива (посебно азота), задебљање усева доприносе продужењу стабљике.

Лишће пшенице

Листови обављају важну физиолошку функцију. У њима се одвија процес фотосинтезе, односно апсорпција угљен-диоксида из спољашње средине услед енергије сунчеве светлости и претварање у хемијску енергију органских супстанци.

Листови биљке пшенице појављују се из горњег слоја меристема конуса раста. Подељени су на базални и стабљични (Цооперман Ф.М., 1969). Када се ембрион формира у семену, туберкули листа формирају се из површинског слоја меристема конуса раста. Раст туберкула првог листа доводи до формирања првог листа. Тада се на исти начин у одређеном редоследу формирају други и трећи клијави, или базални листови. Сви листови стабљике у пшеници полажу се у ИИ стадијум органогенезе пре него што започне диференцијација бодљике, тј. Пре него што конус раста младице напредује у ИИИ стадијум органогенезе. Раст лишћа, процеси диференцијације њихових ткива, праћени размештањем лисних листова, одвијају се од настанка садница до ИКС фазе органогенезе - цветања и оплодње. На главном изданку код већине сорти пшенице положено је само 8-10 листова. На бочним избојцима формира се орезивање, у зависности од редоследа налета, 1-3 листа мање. Стабљика листа састоји се од вагине и лопатице листа. Вагина је причвршћена за стабљику и доњим дијелом је покрива у облику цијеви. У зони прелаза вагине на листове листа пшеница има танки прозирни филм који се назива лигула или језик. Језик је прилично чврсто везан за стабљику и штити вагиналну цев од продора воде и паразита у њу. Уши се формирају са обе стране језика..

Дужина вагине листа варира у зависности од висине причвршћивања листа, са сваким слојем од дна ка врху. У складу с тим, дужина и ширина листа листа се повећавају (Табела 2). Често, посебно у степским предјелима јужне, лист листова горњег листа је нешто краћи од претпостављеног. Ширина лишћа се по правилу повећава од слоја до слоја. Анатомска структура ткива листова пшенице детаљно је приказана у монографији А. И. Носатовског (1965), па пружамо само основне податке о њима.

Табела 1

Дужина (бројач, цм) и пречник (називник, мм) интернодија код различитих сорти озиме пшенице (УНИИОЗ, 1979-1981)

Дужина (бројач, цм) и ширина (називник, мм) међуодноса код различитих сорти озиме пшенице (УНИИОЗ, 1979-1981)

Сви васкуларни снопови лишћа пшенице имају колатералну структуру, ксилем је усмерен на горњу површину плоче, а флоем на доњу. Велики снопови са високо развијеним ксилемом обављају функције водоснабдевања. Мали снопови, који се састоје углавном од пхлоема, укључени су у прикупљање и одлив производа асимилације. Подаци многих научних студија указују на то да величина листова, животни век листова и продуктивност површине листа значајно утичу на формирање суве биљне масе и приноса зрна. Продуктивност јединице лисне површине у ИИИ, ВИ, ВИИИ и посебно у Кс фази органогенезе много је већа код високо продуктивних сорти (Ф. Цооперман, 1969). Истовремено, продуктивније сорте пшенице имају већи укупни садржај хлорофила по јединици површине листа, а максимални хлорофил пада на лишће горњих слојева.

Шиљ пшенице

Цват у пшеници је уху пшенице која се састоји од вишеслојног стабљика и шиљка. На сваком избочењу шипкасте шипке налази се по један спикелет. Шиљка се састоји од две симетрично смештене широке лествице шиљака, које имају спољну (доњу) и унутрашњу (горњу) вену, кобилицу која се налази са стране, зуб (кобилица) и раме. Између љускица у строгој секвенци налазе се цветови, бисексуални су, једнолични. Методом опрашивања пшеница се односи на самооправајуће биљке. У врућем сувом времену, посебно у јужним пределима наше земље, може доћи до унакрсног опрашивања.

Сваки цвет на пшеници покривен је са две стране две цветне љускице - спољашње и унутрашње: прва је конвексна, крупна, коцкаста, са неколико вена - код бодљикавих сорти има тенду, у костима без кости, сфеноидно оштрење покривено је по ивици цилијама, друго без тенде и заоштрење остеоида, за разлику од спољашње, има две кобилице. Између спољне и унутрашње цватње ваге су најважнији делови цвећа - плодник и три стабљике. Петељка је јајник са пернастом двоглавом стигмом. У дну јајника су два безбојна филма или лопуле, које набрекну током цветања и доприносе отварању цвета. У спикеле се налази 2-5 или више цветова, од којих су горња 1-2 цвета обично неплодна. У добрим развојним условима (велика површина храњења, оптимално снабдевање азотом у земљу) може се посадити до 11 цветова и до 8-9 житарица у сваку спикету озиме пшенице.

У облику, уши од меке пшенице деле се на три врсте: вретенасто обликовано - средњи део уха је најшири, сужава се према врху, а делом до основе - призматично - ширина ушију је скоро иста по целој дужини, са изузетком горњих и доњих ушију, клупкастих или супер ушних, до врха се проширују и шиљци се сабијају. Пресјек ушију може бити квадратног, правоугаоног, заобљеног или овалног облика (Прутсков Ф.М., 1970). Уши се деле по дужини: мека пшеница - на ситна (до 8 цм дугачка), средња (8-10 цм) и велика (више од 10 цм) - тврда пшеница - на кратка (до 6 цм), средња (7-8 цм), дугачка (9-10 цм или више). Дужина игле и његови други морфоструктурни елементи продуктивности (број клина и зрна у клицу) значајно варирају у зависности од услова узгоја. Боја љускица је бијела или црвена, а осме црвена, бијела или црна..

Пшенично зрно

Плод пшенице је зрно које се у агрономској пракси назива жито. У кариопсу се разликује само семе које се састоји од ембриона, ендосперма и семенских мембрана, и плодне мембране, или перикарпа, који представља зид јајника. У горњем делу вилице налази се гребен. Ембрион се састоји од штита који га повезује са ендоспермом, бубрегом и рудиментарним коријенским туберкулима. Клијавост семена састоји се од конуса раста, примарног ембрионалног стабљике и матичних листова који покривају растну конусу у облику капице. Остатак зрна испуњен је брашнастим ендоспермом који садржи резервне храњиве састојке. У ендосперму се може разликовати спољашњи слој - алеуронски слој, који се састоји од једног реда ћелија у коме скоро да нема шкроба, и сам ендосперм, у чијим ћелијама се налазе шкробна зрна. Простори између шкробних зрна су испуњени протеинским супстанцама..

Величина зрна увелико варира у зависности од врсте пшенице, сорте и услова узгоја. Дужина му варира од 4 до 9 мм, ширина од 0,8 до 2,2, а дебљина од 1,5 до 3,5 мм. Такође се разликују по тежини: од 20 до 90 мг.