Физиологические реакции фацелии рябинколистной (Phacelia tanacetifolia Benth.) на действие почвенной засухи при инокуляции семян штаммами ассоциативных ризобактерий

• Автор: Муратова, Рузиля Рамильевна
• Шифр специальности: 03.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 166 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1Л. Морфобиологические особенности и хозяйственное значение фацелии рябинколистной
1.2. Условия выращивания фацелии
1.3. Перспективы использования бактериальных препаратов при выращивании небобовых культур
1.4. Влияние засухи на физиолого-биохимические процессы растений
Заключение
II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Биологические особенности фацелии рябинколистной сорта Наталия как объекта исследований
2.2. Характеристика используемых в опытах штаммов ризобактерий
2.3. Почвенно-климатические условия проведения экспериментов
2.4. Методика закладки и проведения вегетационных и полевых опытов
2.5. Физиолого-биохимические методы исследований
III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Скрининг штаммов ассоциативных ризобактерий по выявлению стимулирующих эффектов на всхожесть и прорастание семян фацелии
3.2. Выявление оптимальной дозы минерального азота при выращивании фацелии рябинколистной
3.2.1. Влияние возрастающих доз минерального азота на всхожесть,
рост и развитие растений фацелии
3.2.2. Формирование площади листовой поверхности в зависимости от дозы минерального азота

3.2.3. Прирост биомассы фацелии рябинколистной при внесении возрастающих доз азотных удобрений [
3.2.4. Содержание основных минеральных элементов питания в надземных органах фацелии рябинколистной на разном азотном фоне
3.3. Совместное действие бактериальных препаратов и минерального азота при выращивании фацелии рябинколистной . ^
3.3.1. Влияние бактериальных препаратов на ростовые показатели фацелии
3.3.2. Некоторые параметры водного режима фацелии рябинколистной
3.3.3. Формирование зеленой массы фацелии в зависимости от штамма ассоциативных ризобактерий
3.4. Роль ассоциативных ризобактерий в формировании устойчивости фацелии рябинколистной к почвенной засухе
3.4.1. Влияние инокуляции семян фацелии рябинколистной на морфометрические параметры растений при водном стрессе
3.4.2. Показатели водного режима растений инокулированных штаммами ризобактерий при разных условиях увлажнения
3.4.3. Фотосинтетический потенциал фацелии рябинколистной при нормальном увлажнении и почвенной засухе
3.4.4. Влияние почвенной засухи на некоторые физиолого-биохимические показатели
3.4.5. Продуктивность фацелии рябинколистной при обработке семян бактериальными препаратами в условиях почвенной засухи
3.5.6. Индекс чувствительности к засухе - оценка засухоустойчивости фацелии рябинколистной при инокуляции семян ризобактериями
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНЙЕ
Актуальность исследования. Особую актуальность приобретают исследования, посвященные изучению и разработке приемов выращивания растений, обеспечивающих им устойчивость к действию негативных факторов окружающей среды, в частности к почвенной засухе. Это связано с возрастающей нестабильностью климата и расширением площадей
засушливых земель. Засуха является одним из внешних факторов,
ингибирующих многие метаболические процессы, лимитирующих рост и продуктивность растений (Удовенко, 1973; Chaves, 2004; Кошкин, 2010).
Для увеличения продуктивности и устойчивости культурных растений особое внимание уделяется использованию бактериальных препаратов, изготовленных на основе штаммов ассоциативных ризобактерий (Кожемяков и др., 2004; Белимов, 2010). Они оказывают разностороннее положительное действие на протекание физиологических процессов у растений,
формирование урожайности и качество растительной продукции, являются перспективным решением проблемы снижения химической нагрузки на окружающую среду и повышения устойчивости растений к действию стрессоров (Тихонович, 2000; Завалин, 2005; Кацы, 2007). Работы с применением ризобактерий на редких (нетрадиционных) культурах
единичны или отсутствуют. К числу таких культур относится фацелия рябинколистная (Phacelia tanacetifolia Benth.) - однолетнее травянистое растение семейства водолистниковых, обладающее высоким биологическим и экономическим потенциалом, что делает ее перспективной для хозяйственного использования во многих регионах России. Однако отсутствуют данные по выявлению наиболее эффективных штаммов ризобактерий для повышения устойчивости фацелии к действию почвенной засухи, а так же не изучены реакции этой культуры на действие данного стресса при инокуляции семян ризобактериями. Все это необходимо для

Изменения вязкости цитоплазмы при обезвоживании носят двухфазный характер (Жолкевич, Григорьева, 1971). При слабом обезвоживании, наблюдается повышение вязкости цитоплазмы. По мере усиления обезвоживания вязкость цитоплазмы начинает уменьшаться, и при водном дефиците 30-32% становится ниже исходной. При дальнейшем, более сильном обезвоживании клеток снова наблюдается увеличение вязкости цитоплазмы, которое продолжается вплоть до отмирания клеток и обусловлено, по-видимому, резким уменьшением содержания воды в клетках при сильной и продолжительной засухе. При более продолжительной и жесткой засухе в цитоплазме клеток начинаются изменения, свидетельствующие о нарушении структуры цитоплазмы.
При почвенной засухе в клетках растений значительно снижается содержание свободной воды, это приводит к нарушению структуры гидратных оболочек белков цитоплазмы, а так же функции белков-ферментов (Полевой и др., 2001; Тарчевский, 2001). Происходит дегидратация, мембраны утрачивают бислойную структуру, в итоге увеличивается степень проницаемости мембран. В следствии инактивации деструктазы уменьшается количества ненасыщенных жирных кислот (линолевой, линоленовой) в составе липидных компонентов мембран. В результате индекс ненасыщенности падает, что установлено для хлоропластов, митохондрий, ЭПР.
Действие данного стрессора приводит к увеличению проницаемости плазмалеммы, при этом происходит потеря кальция и улучшается проводимость для воды. Изменяется активность цАМФ и Са2' -зависимой протеинкиназы, участвующей в качестве мессенджерных систем в процессе регуляции транспорта воды. Для способности удерживать воду в клетке необходимо цАМФ-зависимое фосфорилирование белков мембран, оно в
свою очередь возможно только в присутствии определенного количества Са (Чиркова, 2002; Медведев, 2004).