Генетический потенциал рода Triticum L. по реакциям на условия калийного питания

• Автор: Митракова, Анна Григорьевна
• Шифр специальности: 06.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 162 с.

Оглавление

Введение

Глава 1. Состояние изученности проблемы генетики калийного питания

растений

Глава 2. Методика, объекты и условия проведения экспериментов

Глава 3. Меж- и внутривидовой полиморфизм рода ТгШсит Ь.

по отношению к условиям калийного питания

Г лава 4. Вклад отдельных хромосом в реакции мягкой пшеницы

на уровни калийного питания

Глава 5. Влияние аллелей, маркирующих хозяйственно-ценные признаки, на адаптивность мягкой пшеницы
к фонам калийного питания
Глава 6. Эффект цитоплазм от меж- и внутриродовых доноров в
поглощение и использование калия растениями пшеницы
Выводы
Список литературы
Приложение
Введение
Одним из концептуально новых подходов к регулированию минерального питания растений с целью увеличения продуктивности и повышения качества сельскохозяйственной продукции является создание агрохимически-эффективных сортов. Эти сорта должны быть адаптированы к конкретному уровню почвенного плодородия и способны лучше, чем существующие, поглощать и использовать питательные вещества почв и удобрений (Vose, 1963; Epstein, 1972; Gabelman, Gerloff, 1983; Климашевский, 1991 и др.). Необходимой предпосылкой для решения этой проблемы является изучение генетической детерминации процессов поглощения и использования ионов растениями (Шумный и др., 1981, Сарич, 1985; Жученко, 1988; Гамзикова, 1992 и др.).
Вопрос о генетическом контроле за калийным питанием растений остается наименее изученным по сравнению с другими макроэлементами. Необходимость в подобных исследованиях велика, поскольку значительная часть пашни России (около 1/3) имеет низкую и среднюю обеспеченность подвижным калием, в том числе в Сибири площади таких земель составляют 6.2 млн. га или
22.4 % (Романенко и др., 1998; Прокошев, Дерюгин, 2000 и др.). В этой ситуации наряду с научно-обоснованным применением калийных удобрений создание калий-эффективных сортов позволит решить большой комплекс экономических и экологических проблем за счет лучшего использования калия почвы и удобрений.
Цель работы - изучение генетического потенциала рода Triticum L. по реакциям на условия калийного питания.
Основные задачи исследований:
- установить количественные параметры меж- и внутривидового полиморфизма рода Triticum L. по отношению к условиям калийного питания;
- определить вклад отдельных хромосом в реакции мягкой пшеницы на уровни калийного питания;

- оценить влияние аллелей, маркирующих хозяйственно-ценные признаки, на адаптивность мягкой пшеницы к фонам калийного питания;
- изучить эффект цитоплазм от меж- и внутриродовых доноров в поглощение, использование калия и продуктивность растений мягкой пшеницы.
Научная новизна: Определены основные тенденции эволюционного развития рода ТгШсит Ь. в отношении калийного питания. Дана количественная характеристика генетического фонда рода ТгШсит Ь., установлены параметры меж- и внутривидового полиморфизма по поглощению и использованию калия на ранних этапах онтогенеза. Выделены виды рода ТгШсит Ь., представляющие интерес как калий-эффективные генотипы. Количественно оценен вклад замещения отдельных хромосом в продукционный процесс и реакции пшеницы на условия калийного питания. Получены экспериментальные доказательства влияния аллелей, маркирующих некоторые хозяйственно-ценные признаки, на адаптивность пшеницы к фонам калийного питания. Установлен и количественно описан вклад цитоплазм от меж- и внутриродовых доноров в процессы поглощения, использования калия и продуктивность растений мягкой пшеницы.
Защищаемые положения:
- параметры меж- и внутривидового полиморфизма рода ТгШсит Ь. по отношению к условиям калийного питания на ранних этапах онтогенеза;
- элементы структуры генетического контроля калийного питания мягкой пшеницы, включающие хромосомы, принадлежащие трем геномам гексап-лоидной пшеницы, и цитоплазму;
- количественный вклад отдельных хромосом, маркирующих аллелей и цитоплазм в продукционный процесс пшеницы при возрастающих уровнях калийного питания.
Практические предложения: Полученные данные позволяют рекомендовать следующие подходы к управлению калийным статусом пшеницы:

□ диплоиды О тетраплоиды В гексаплоиды Рис. 4. Реакция растений пшеницы различных групп плоидности на изменение условий калийного питания по концентрации калия в биомассе растений
дифференциация групп плоидности по этому показателю выражается в том, что при дефицитном и оптимальном содержании калия в питательном растворе прослеживается тенденция к его увеличению при переходе от одно- к трехгеномным пшеницам, тогда как в условиях высокого содержания калия наблюдалось превосходство тетраплоидных видов над диплоидными и гексаплоидными (рис.5). Полученные данные позволяют предположить, что усложнение в процессе эволюции геномного состава пшениц привело к повышению интенсивно-
мг/мг

□ диплоиды ЕЗ тетраплоиды ■ гексаплоиды Рис. 5. Интенсивность работы корня по формированию надземной биомассы растений пшеницы различных групп плоидности на фонах калийного питания