БИОРЕСУРСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ И ЭКОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УСТОЙЧИВОСТИ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙРОДА Triticum L. К СОЛЕВОМУ СТРЕССУ

• Автор: Шихмурадов, Асеф Зилфикарович
• Шифр специальности: 03.02.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Владикавказ
• Количество страниц: 246 с. : 21 ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Механизмы адаптации растений к стрессам
1.2. Генетическая детерминация солеустойчивости у растений
1.3. Биохимические и физиологические механизмы
солеустойчивости растений
ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
2.1. Почвенно-климатические условия проведения опыта
2.2. Материал и методика проведения экспериментов
ГЛАВА 3. ВНУТРИВИДОВОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ПО СОЛЕУСТОЙЧИВОСТИ И ВЛИЯНИЕ ЗАСОЛЕНИЯ НА РАЗВИТИЕ МОРФОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ У ВИДОВ И ОБРАЗЦОВ ПШЕНИЦЫ РАЗЛИЧНОГО ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
3.1. Внутривидовое разнообразие образцов твердой пшеницы различного эколого-географического происхождения по солеустойчивости
3.2. Устойчивость диплоидных и тетраплоидных видов пшениц к повышенному содержанию ИаС1
3.3. Влияние засоления в разные фазы вегетации на высоту и признаки продуктивности
3.4. Влияние засоления на урожай и его структуру в вегетационном опыте
3.5. Влияние засоления на урожай и его структуру у пшеницы в полевых условиях на засоленном участке
3.5.1. Продуктивная кустистость
3.5.2. Масса 1000 зерен
3.5.3. Продуктивность колоса
ГЛАВА 4. ЭКОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УСТОЙЧИВОСТИ К СОЛЕВОМУ СТРЕССУ ОБРАЗЦОВ ПШЕНИЦЫ РАЗЛИЧНОГО ЭКОЛО-
ГО-ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
4.1. Экспрессия генов солеустойчивости в фазе проростков
4.2. Наследование солеустойчивости в полевых условиях
4.3. Идентичность генов, контролирующих высокий уровень полевой и ювенильной солеустойчивости у образцов пшеницы
4.4. Адаптивный потенциал генов, контролирующих солетолерантность
у образцов пшеницы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Засоление почвы - один из экстремальных факторов, распространённый на очень больших территориях, как в нашей стране, так и во всём мире. Этот фактор оказывает негативное влияние на все культивируемые виды растений, степень которого тем больше, чем выше уровень засоления. Отрицательное влияние засоления проявляется в ухудшении многих свойств и функций растений, что в итоге приводит к снижению их продуктивности (Удовенко, 1977).
Адаптация растений к новым условиям среды достигается за счет мо-дификационной и генотипической изменчивости, то есть путем перестройки комплекса физиолого-биохимических и морфоанатомических признаков самого растения в онтогенезе и образования новых норм реакций в филогенезе. Если с помощью модификационной изменчивости растения приспосабливаются к тем условиям среды, которые оказываются наиболее значимыми в процессе их индивидуального развития, то генотипическая гибкость популяции и отбор обеспечивают приспособление к долговременным изменениям факторов внешней среды (Жученко, 1988, 2000).
Стратегия биологической адаптации реализуется на разных уровнях развития живой материи (молекулярном, субклеточном, клеточном, органном, организменном, популяционном, видовом, биоценотическом, биосферном) и достигается с помощью разных механизмов (генетических, биохимических, физиологических, морфоанатомических).
Солеустойчивость - это способность растения в условиях засоления с наименьшим ущербом осуществлять рост, развитие и воспроизведение. Как известно, любой организм представляет собой саморегулирующуюся систему. Изменчивость этой системы, способность адаптироваться к внешним воздействиям — важнейший элемент характеристики общебиологических

сом пырея). Отобраны 15 растений Fi наиболее выносливых к засолению. С-окрашивание выявило у них присутствие хромосом пырея, группирующихся в 7 гомеологичных пар. В каждой из этих 4 пар одна из хромосом присутствовала в избыточной частоте, предполагая их экспрессию в условиях засоления. В поисках маркеров для них зонды ПДРФ, диагностические для гомеологов групп 2, 3, 4 и 5 пшеницы, определили полиморфизм на соответствующих критических хромосомах пырея. (Marais, Marais, 2003)
Проведено испытание фототоксичности 7 образцов противогололедных материалов в диапазоне концентраций 0,1-1,5% на прорастание семян газонных трав овсяницы красной и полевицы гигантской. Показано, что большинство изученных противогололедных материалов ингибирует прорастание семян уже в концентрациях 0,5-1%. Разработана схема клеточной селекции, включающая культивирование каллусной ткани на средах с хлоридом натрия или ионами меди в сублетальных концентрациях в течение 2 пассажей и последующая регенерация и укоренение на среде с токсикантами, а затем и в почве. Получены растения полевицы и овсяницы, толерантные к соли. У полевицы показано наследование солеучтойчивости в двух поколениях, впервые получены растения полевицы, толерантные к высоким концентрациям Си, показано наследование признака устойчивости к меди в следующем поколении. (Гладков, 2003)
Wei Tang, Harris Latoya, Newton Ronald, (2003) рассмотрены молекулярные механизмы реакций растений арабидопсиса на солевой стресс и физиологические последствия изменений генной экспрессии. Широкие сопоставления галофитов с гликофитами дают представления о многих реакциях на засоленность, проявляемых стрессочувствительными растениями. Биосинтез осмолитиков, контроль водного транспорта и мембранного транспорта ионов важны для сохранения и восстановления гомеостаза. Анализ трансгенных растений и мутантов арабидопсиса углубляет понимание стрессовых реакций и трансдукции стрессовых сигналов. Последовательности геномных