Особенности формирования фотосинтетического аппарата и полиморфизм глиадинкодирующих локусов сортов твердой пшеницы в связи с селекцией в Среднем Прииртышье

• Автор: Гаврильченко, Ольга Леонидовна
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 174 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 Условия, объекты и методика проведения исследований
1.1 Агроклиматическая характеристика зоны
1.2 Метеорологические условия вегетационных периодов 2003-2005 гг
1.3 Материал и методика исследований
1.4 Список обозначений и сокращений
2 Фотосинтетическая деятельность растений
2.1 Ассимиляционная поверхность листьев
2.2 Ассимиляционная поверхность флагового листа
2.3 Удельная поверхностная плотность флагового листа
2.4 Фотосинтетический потенциал листьев
2.5 Фотосинтезирующая поверхность остей
3 Накопление и распределение биомассы в растениях
3.1 Динамика накопления сухого вещества
3.2 Распределение сухой биомассы по органам растений
3.3 Донорно-акцепторные отношения
3.4 Чистая продуктивность фотосинтеза
3.5 Коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза
4 Хозяйственно-ценные признаки
5 Генетический полиморфизм глиадина
ВЫВОДЫ
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ И СЕМЕНОВОДСТВА
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Конец прошлого и начало нынешнего века ознаменовались успехами селекционеров, работающих над созданием новых сортов и гибридов всех основных сельскохозяйственных культур. За последнее время важные изменения произошли в направлении селекционной работы с твердой пшеницей. Основные посевные площади находятся в Италии, Турции, Канаде, США. Крупным производителем макарон среди европейских стран является Италия, где твердая пшеница - основа макаронной промышленности. Кроме нее, в рейтинге производителей также Франция, Чили, Аргентина, Греция.
В Российской Федерации к числу районов с благоприятными почвенноклиматическими условиями для твердой пшеницы, кроме благодатных районов Поволжья, относятся степные и южные лесостепные районы Сибири. Ценность выращенного здесь зерна обусловлена большим содержанием белка, хорошим качеством клейковины, лучшим аминокислотным составом, меньшим содержанием крахмала и более высоким содержанием декстринов, что связано с повышенной температурой и сухостью воздуха во время зернообразования, а также продолжительностью солнечного сияния и более длинным днем.
Традиционно зерно твердой пшеницы идет на производство макарон и макаронных изделий. В отличие от муки из мягких сортов пшеницы, мука твердой пшеницы обладает лучшим качеством готовых изделий, высоким содержанием каратиноидных пигментов, особыми свойствами клейковины, позволяющими готовым изделиям не развариваться (Наливкин А. А., 1953; Богомягков С. Г., 1964; Кондратьев Р. Б., 1985).
Зерновой пояс Сибири расположен в зоне так называемого «рискованного земледелия». Задачи растениеводства и селекции в регионе осложняются своеобразием экологической ситуации - экстремальные по абиотическим факторам годы нерегулярно сменяются благоприятными.
С повышением уровня потенциальной продуктивности пшеницы вести селекцию, опираясь только на традиционные методы, становится сложнее. Стра-
тегией сегодняшней селекции становится управление продукционными процессами такими, как фотосинтез, световое и темновое дыхание, транспорт и перераспределение ассимилятов в растении.
В то же время, научно-обоснованные данные о наличии и изменении этих процессов во времени ограничены и разрознены (Будагорский А. И., 1966; Воробьев В. А., 1972; Тарчевский И. А., 1972; Алиев Д. А., 1988; Чайка М. Т., Ка-башникова Л. С. и др., 1995; Гуляев Б. И., 2003; Турсумбекова Г. Ш., 2003).
К настоящему времени сведения, накопленные учеными для оценки перспектив дальнейшего повышения фотосинтетической продуктивности сортов, недостаточны. Кроме того, их использование затрудняется тем, что среди физиологов и селекционеров нет единого мнения о характере количественной зависимости урожая от активности фотосинтетического аппарата.
Таким образом, задача физиологических исследований состоит в обосновании значимости отдельных признаков и свойств растений и направлении их дальнейшего совершенствования при создании высокопродуктивных сортов. Но прежде, представляется целесообразным проанализировать, как изменились эти признаки в процессе предшествующей селекции.
Сравнительное изучение особенностей фотосинтетического аппарата сортов стародавней селекции и новых высокопродуктивных сортов пшеницы позволит глубже понять основные физиологические закономерности, лежащие в основе высокой хозяйственной и биологической продуктивности растений.
Исходя из вышеизложенного, в нашей работе ставится следующая цель: установить закономерности и сортовые особенности формирования основных показателей фотосинтетической деятельности растений, а также специфику аллельного состава проламинкодирующих локусов сортов твердой пшеницы для использования их в практической селекции.

увеличение размера листьев от нижних ярусов к верхним является одним из характерных признаков благоприятного сочетания факторов внешней среды, обеспечивающего высокую продуктивность колоса пшеницы. Ряд авторов (Ку-маков В. А., 1968; Быков О. Д., 1982) также рассматривают абсолютные размеры верхнего листа, как признак, коррелирующий с продуктивностью колоса.
По мере развития растений происходит дифференциация ярусов листьев. Доминирующая роль в фазу колошения переходит от средних ярусов к верхним. Поэтому, чем выше ярус листа, тем больше его участие в процессе налива зерна.
В. Д. Кобылянским и Д. И. Бабужиной (2003) во ВНИИР им. Н.И. Вавилова был изучен вклад отдельных органов в общий фотосинтез растений посредством определения оттока ,4С ассимилятов из различных органов растений в зерновки. Ими экспериментально доказано возрастание доли участия 2-х верхних листьев в формировании урожайности зерна.
По мнению В. А. Кумакова (1980), которым было проведено огромное количество исследований по фотосинтезу растений пшеницы, флаговый лист обладает самой высокой фотосинтетической активностью по сравнению с другими ассимилирующими органами. Как показал анализ мезоструктуры листа в исследованиях А. А. Корнилова (1969), высокая фотосинтетическая активность флага обеспечивается в несколько раз большим, чем в других органах числом хлоропластов на единицу ассимилирующей поверхности.
На различных сортах конкурсного испытания В. П. Каспаровой (1972) установлено, что удаление верхнего листа сразу после колошения снизило у изучаемых сортов массу 1000 зерен от 5 до 28,8 % и массу зерна на колос от 15 до 24.9 %. В то время как удаление второго (сверху) при функционировании других листьев снижало продуктивность колоса от 0,5 до 9,7 % и не влияло на массу 1000 зерен.
В изысканиях, проведенных А. А. Ничипоровичем (1955) и А. Т. Мокроносовым (1978) отмечалось дополнительно, что листья нижних ярусов к фазе