Лядвенец рогатый является ценной, но пока малораспространенной кормовой культурой. Среди его достоинств можно выделить неприхотливость к условиям выращивания, устойчивость к переувлажнению, кислой почве, вредным организмам, долголетие, высокую белковую продуктивность и способность обогащать почву биологическим азотом [1]. Одни исследователи сообщают, что потенциал семенной продуктивности лядвенца составляет 500–600 кг/га [2]. Другие приводят интервал 800–1100 кг/га [3]. С учетом того, что масса 1000 семян лядвенца рогатого находится в интервале 1,2–1,5 г [4], потенциал его семенной продуктивности выше, чем у клевера лугового и люцерны. В своих публикациях ряд ученых сообщали, что наблюдали фактическую урожайность семян в пределах 80–200 кг/га и прослеживали ее зависимость от условий года [1; 2; 3; 5]. Эту зависимость белорусские исследователи объясняли энтомофильностью лядвенца рогатого [6], при которой его высокая семенная продуктивность при своевременной уборке наблюдалась в годы, когда погодные условия благоприятствовали дружному цветению и активной деятельности насекомых-опылителей. Выведение сортов лядвенца рогатого со стабильно высокой семенной продуктивностью является приоритетной задачей, так как ее решение будет способствовать расширению ассортимента урожайных, высокодоходных сортов и увеличению посевных площадей под этой ценной культурой [5]. Решению этой задачи поспособствует обнаружение генетических источников признаков, определяющих семенную продуктивность. К ним относится самосовместимость, то есть способность растений давать многочисленное продуктивное потомство при самоопылении [7]. Другим направлением повышения продуктивности, в том числе и семенной, является использование эффекта гетерозиса, который наиболее сильно проявляется при гибридизации географически отдаленных форм и сортолинейного материала [8], создание которого ведется в процессе получения ряда поколений от самооплодотворения. У таких перекрестноопыляющихся культур, как клевер луговой, люцерна, подсолнечник, озимый рапс, гречиха, изучение и использование эффектов близкородственного скрещивания, самосовместимости и гетерозиса проводится достаточно активно [7; 8; 9; 10; 11; 12]. Лядвенец рогатый в этом отношении еще мало изучен.Цель исследований. В связи с вышеизложенным целью наших исследований было изучение влияния самоопыления на структуру урожая семян лядвенца рогатого двух сортов в сравнении с перекрестным опылением.Методика и условия проведения опыта. Эксперимент выполняли в условиях вегетационного опыта, в сосудах объемом 3 л с использованием почвы со средним уровнем плодородия и кислотностью солевой вытяжки, близкой к нейтральной. Было высеяно по 30 генотипов лядвенца рогатого двух сортов: Смоленский 1 (селекции Смоленской государственной сельскохозяйственной опытной станции им. А.Н. Энгельгардта) и Изис (селекции Научно-практического центра Национальной академии наук Беларуси по земледелию), находящихся в коллекции генетических ресурсов нашего научного центра. Данные сорта были выбраны в связи с тем, что в условиях селекционно-тепличного комплекса они цвели в один срок и раньше других сортов коллекции. Было отобрано 20 генотипов с одинаковым временем зацветания и у каждого вручную сделали перекрестное внутрисортовое опыление пяти цветков, а также самоопыление пяти цветков. Таким образом, выборка внутри каждого сорта состояла из 100 цветков одного типа опыления. Цветки с самоопылением защитили изоляторами. После сбора созревших бобов определили структуру урожая семян по показателям: число завязавшихся бобов, завязываемость бобов (доля завязавшихся бобов), число завязавшихся семян, среднее число семян в бобе, масса завязавшихся семян, средняя масса одного семени, число выполненных семян, средняя длина и ширина боба. Поскольку опыленные цветки представляли собой выборку из генеральной совокупности, провели статистическую обработку достоверности различий по Б.А. Доспехову интервальным методом на уровне значимости 5% [13] с учетом того, что завязываемость бобов и доля выполненных семян имели качественную изменчивость, а средняя длина и ширина боба — количественную.Результаты исследований и их обсуждение. Подтвердились наблюдения предыдущих исследователей [6] о том, что цветки лядвенца рогатого после опыления не отличаются от неопыленных, что усложняет ручное опыление этой культуры. Все 20 генотипов каждого сорта после перекрестного опыления оставили потомство. Три генотипа Смоленский 1 и два генотипа Изис завязали семена после перекрестного опыления. Согласно данным таблицы, самоопыление оказало сильное отрицательное влияние на число завязавшихся бобов.По сравнению с перекрестным оно снизилось в 12–19 раз. Межсортовые различия по доле завязавшихся бобов в общем числе опыленных цветков были статистически недостоверными. Таблица. Структура урожая семян изучаемых сортов лядвенца рогатого в зависимости от типа опыления Вариант опыленияСортДоля завязавшихся бобовЧисло завязавшихся бобовЧисло завязавшихся семянСреднее число семян в бобе, шт./бобМасса завязавшихся семян, гСамоопылениеСмоленский 10,04 ± 0,044276,80,032Изис0,07 ± 0,057395,60,050ПерекрестноеСмоленский 10,79 ± 0,0879105113,31,440Изис0,87 ± 0,0787100111,51,331 Вариант опыленияСортСредняя масса одного семени, мгДоля выполненных семянЧисло выполненных семянСредняя длина боба, смСредняя толщина боба, смСамоопылениеСмоленский 11,190,59 ± 0,19161,7 ± 0,20,23 ± 0,06Изис1,280,90 ± 0,10351,4 ± 0,20,18 ± 0,05ПерекрестноеСмоленский 11,370,86 ± 0,029092,2 ± 0,20,26 ± 0,01Изис1,330,85 ± 0,028552,3 ± 0,40,23 ± 0,02 При самоопылении среднее число семян в бобе у сорта Смоленский 1 было выше на 21,4%, чем у сорта Изис, однако суммарное число завязавшихся семян было на 30,8% меньше из-за меньшего числа образовавшихся бобов. При перекрестном опылении генотипы сорта Изис сформировали на 10,1% больше бобов, но семян меньше на 4,8% из-за меньшего количества семян в бобе.Масса завязавшихся от самоопыления семян в варианте Смоленский 1 на 36,0% меньше, чем в варианте Изис. Это связано с тем, что помимо меньшего числа завязавшихся семян средняя масса одного семени была меньше на 12,4%. Однако реакция 20 генотипов сорта Смоленский 1 по сравнению с сортом Изис на перекрестное опыление была иной. По массе они сформировали на 8,2% семян больше, что объясняется как большим числом семян (на 5,0%), так и большей (на 3,0%) средней массой одного семени.В целом же, после перекрестного опыления развивались более тяжеловесные семена. В зависимости от сорта увеличение массы одного семени составило 3,9–15,1%.Установлена существенность различий между сортами по доле выполненных семян при самоопылении. В варианте Изис этот показатель был выше, чем у Смоленского 1 на 52,5%, а число выполненных семян — в 2,2 раза. При перекрестном опылении различий между сортами не выявлено. Сорт смоленской селекции реагировал на самоопыление достоверным уменьшением выхода выполненных семян из общего числа завязавшихся на 31,4%. У сорта белорусской селекции различия были на уровне статистической погрешности.Образовавшиеся от самоопыления бобы были на 0,5–0,9 см короче, чем от перекрестного опыления, что статистически значимо. Различия по средней толщине боба в зависимости от влияния типа опыления были в пределах ошибки опыта. Также не было выявлено достоверных сортовых различий по длине и толщине боба.Выводы. На примере двух сортов лядвенца рогатого показано, что самоопыление снижало семенную продуктивность и большинство слагающих ее элементов по сравнению с перекрестным опылением. Среди изученных 40 растений не обнаружено генотипов с высокой самосовместимостью. Поиск генетических источников данного признака целесообразно продолжить среди большего числа генотипов, в том числе различного эколого-географического происхождения. Для создания сортолинейного материала необходимо увеличить число цветков для самоопыления. Следует разработать методику для облегчения процесса ручного опыления цветков лядвенца рогатого.