Analysis of fertilization process in rye (Secale cereale L. ssp. cereale) under different greenhouse conditions

The purpose of the work was to assess the germination process and the growth of pollen tubes in rye Secale cereale L. ssp. cereale) growing in greenhouse conditions taking into account different temperature conditions and exposures to light. The rye cultivar Dankowskie Złote, was selected for the experiment and cultivar Dankowskie Nowe as a control. Microscopic analysis were carried out using fluorescent techniques staining the preparations with aniline blue. Analysis were performed after 10 min, 1 h, 2 h and 3 h from the pollination. The results indicate a negative effect of greenhouse conditions on pollen germination, pollen tube growth and the fertilization process in rye Secale cereale (L.). The optimal greenhouse conditions for plants flowering in winter time are: exposure to the artificial lighting over plants in single day-phase 16 hours long and temperatures around 25°C for day. Temperatures lower than 20°C clearly interfere with the process of pollen grain germination, the growth of pollen tubes and the fertilization process, which in turn leads to the lower fertility and yielding of plants. In the process of producing new hybrid varieties and seed production in open-pollinated plants, plastic tunnels and greenhouses are used as isolators. In case of reproduction of the single plants or lines, selecting the optimal conditions for the fertilization process is of key importance.

---

Celem pracy była ocena procesu kiełkowania i wzrostu łagiewek pyłkowych u żyta Secale cereale L. ssp. cereale rosnącego w warunkach szklarniowych, z uwzględnieniem różnych warunków temperaturowych i naświetlenia. Do doświadczeń wybrano odmianę uprawną żyta: Dankowskie Złote a kontrolą była odmiana Dankowskie Nowe. Przeprowadzono analizy mikroskopowe z zastosowaniem techniki fluorescencyjnej barwiąc preparaty błękitem anilinowym. Analizowano słupki utrwalone po: 10 min, 1 h, 2 h, 3 h od zapylenia. Wyniki wskazują na negatywny wpływ warunków szklarniowych na proces kiełkowania ziaren pyłku, wzrost łagiewek pyłkowych i zapłodnienie u żyta Secale cereale (L.). Optymalne warunki w szklarni dla roślin kwitnących w okresie zimy, to doświetlanie jednofazowe przez 16 godzin i temperatura ok. 25ºC w fazie dnia. Temperatury niższe od 20ºC i wyższe od 30ºC wyraźnie zakłócają proces kiełkowania ziaren pyłku, wzrost łagiewek pyłkowych i zapłodnienie, co w konsekwencji prowadzi do obniżenia płodności roślin i plonowania. W procesach wytwarzania nowych odmian heterozyjnych i produkcji nasiennej u roślin obcopylnych, stosuje się izolatory w postaci tuneli foliowych i szklarni. W przypadku rozmnażania pojedynków czy linii w procesie hodowli, dobranie optymalnych warunków do zapłodnienia to jedno z najistotniejszych zagadnień.