Влияние уровня азотного питания и водообеспечения на формирование продуктивности и ассимиляцию нитрата у пшеницы сорта Мироновская 808 и его изогенных линий

• Автор: Курносова, Татьяна Леонидовна
• Шифр специальности: 06.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 233 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Формирование продуктивности и развитие короткостебельных растений пшеницы в зависимости от условий азотного питания при оптимальном водообеспечении
1.1.1. Основные источники генов короткостебельности и влияние их на продуктивность растений пшеницы
1.1.2. Влияние короткостебельности на фотосинтетическую деятельность растений пшеницы
1.1.3. Донорно-акцепторные отношения в связи с короткостебельностью растений пшеницы
1.2. Влияние почвенной засухи на развитие и продуктивность короткостебельных растений пшеницы в зависимости
от уровня азотного питания
1.2.1. Продуктивность растений, различающихся по высоте стебля, в условиях засухи
1.2.2. Влияние почвенной засухи на фотосинтетическую деятельность растений пшеницы
1.3. Влияние короткостебельности на метаболизм нитрата
2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
3.1. Формирование продуктивности и особенности фотосинте-тической деятельности растений пшеницы сорта Мироновская 808 и его изогенных линий в зависимости от уровня азотного питания при оптимальном водообеспечении
3.1.1. Влияние гена короткостебельности на высоту растений пшеницы
3.1.2. Накопление биомассы и распределение сухого вещества между органами растений пшеницы, различающихся
по высоте стебля, в различных условиях азотного питания
3.1.3. Характеристика фотосинтетической деятельности растений пшеницы, различающихся по высоте стебля, в зависимости от уровня азотного питания
3.1.4. Формирование элементов продуктивности у пшеницы в зависимости от обеспеченности растений азотом
3.1.5. Влияние уровня азотного питания на характер донорно-акцепторных отношений пшеницы сорта Мироновская 808 и его изогенных линий
3.2. Зависимость ассимиляции нитрата от изменения морфо-структуры растений (введение Rht-гена) и обеспеченности азотом при оптимальном поливе

3.3. Влияние доз азотных удобрений на содержание и накопление общего азота растениями пшеницы сорта Мироновская
и его изогенных линий
3.4. Влияние почвенной засухи на рост и продуктивность пшеницы сорта Мироновская 808 и его изогенных линий
при различной обеспеченности азотом
3.4.1. Влияние гена короткостебельности на высоту растений
в условиях водного стресса
3.4.2. Накопление биомассы растениями пшеницы, различающимися по высоте стебля, в условиях засухи
3.4.3. Влияние засухи на фотосинтетическую деятельность пшеницы сорта Мироновская 808 и его изогенных линий
3.4.4. Зерновая продуктивность пшеницы в условиях ограниченного водообеспечения в зависимости от уровня
азотного питания
3.5. Влияние ограниченного водообеспечения и уровней азотного питания на показатели ассимиляции нитрата у пшеницы
сорта М808 и его изогенных линий ]
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
На сегодняшний день остается актуальной проблема повышения зерновой продуктивности. Основной задачей селекционеров является отбор и улучшение типов растений, выведение новых, высокопродуктивных сортов. Но внедрение в сельскохозяйственное производство новых сортов невозможно без предварительного изучения их физиологических характеристик, реакции на внесение минеральных удобрений и выявления адаптивных способностей к меняющимся условиям внешней среды.
Нечерноземная зона является зоной неустойчивого увлажнения, в которой при выпадении большого количества осадков может наблюдаться полегание растений, болезни и прорастание зерна на корню. В связи с этим возникает необходимость введения в культуру короткостебельных растений, при создании которых используют естественные или полученные искусственным путем гены низкорослости (Писарева, 1979; Konzak, 1982; Гилл, 1984; Дорофеев, Удачин, 1987; Worland et al., 1988; Коваль, 1990; Митрофанова, 1990; Гамзикова, 1994; Крупнов, Лобачев, 1994; Мережко, 1994; Лоскутова, 1996; Альдеров, 1997; Allan, 1997; Kraska et al., 1999; Лобачев, 2000). Известно, что высота растений может контролироваться не одной генетической системой, поэтому в исследованиях с растениями, различающимися по высоте стебля, важно соблюсти принцип единственного различия. Этому требованию соответствует изогенный метод, с помощью которого становится возможным оценить эффект действия Rht-генов. В разных условиях возделывания пшеницы определенные Rht-гены неодинаково действуют на хозяйственноценные признаки, что является основанием для выявления всех положительных и отрицательных эффектов генов короткостебельности. По причине того, что информация по эффектам действия генов низкорослости неоднозначна, в сельском хозяйстве короткостебельные сорта и линии используются слабо. Остается недостаточно изученным вопрос о существовании различий между исходным сортом и растениями, содержащими Rht-гены, по мине-

ет выполнять донорские функции после цветения, отдавая практически полностью (до 90%) ассимиляты, накапливаемые путем фотосинтеза (Шатилов и др., 1989). В исследованиях зарубежных авторов (М1 СтиоЬиа й а1., 1995; Пи ап Ыиьйе^ еТ а1., 2000) отмечено, что около 4/5 сосудистых пучков колоса связано с сосудистыми пучками стебля в узле флагового листа и только 1/5 - с сосудистыми пучками второго узла.
По данным И.С. Шатилова с соавторами (1989) расход запасных веществ начинается практически одновременно из всех междоузлий, причем при остром дефиците ассимилятов из нижележащих междоузлий используется большая часть или все запасные вещества, а также и часть структурных веществ, в то время как верхнее междоузлие опустошается в меньшей степени. Если дефицит ассимилятов невелик и возникает лишь в последние дни налива зерна, тогда в большей мере используются запасы верхнего междоузлия. Автором установлено, что большая часть ассимилятов стебля (до 70%) направляется в колос, создавая тем самым пятую часть урожая. В результате фотосинтеза самого колоса создается десятая часть урожая. Вклад листьев в урожай в период налива зерна составляет 50%, доля стебля с влагалищами листьев достигает 20%, оставшаяся часть - 20% пластических веществ - поступает в зерно в результате реутилизации. Листья - единственные органы, являющиеся донорами ассимилятов на протяжении всей вегетации. Около 80% ассимилятов, синтезированных в листьях, направляется на рост других органов. У стебля за счет текущего фотосинтеза реализуется в ходе его роста 15% накопленных продуктов, в то время как в колосе запасается 22% сухого вещества.
В опытах с 14С (Чиков с соавт., 1998) было показано, что ассимиляты, синтезированные самим ассимилирующим органом и поступившие из других органов, избирательно используются в синтетических процессах. Первые пополняют фонд низкомолекулярных соединений, которые в основном расходуются на синтез растворимых белков-ферменгов. Белки, синтезированные