Фотопериодическая чувствительность образцов южноамериканских культурных видов картофеля с ценными признаками для селекции

• Автор: Кирилов, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 121 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ:
ВВЕДЕНИЕ

1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КАРТОФЕЛЯ,

КАК КОРОТКОДНЕВНОЙ КУЛЬТУРЫ

1Л. История изучения фотопериодизма у растений

1.2. История исследований по изучению фотопериодической реакции

картофеля

1.21. Эволюционные и эколого-климатические предпосылки фотопериодизма

дикорастущего и культурного картофеля

1.2.2. Видовая и внутривидовая дифференциация картофеля по фотопериодической чувствительности

1.2.3. Вопросы эволюции культурных видов S. andigenum и S. tuberosum,

ssp. chilotanum и их фотопериодизма
1.2.4. Вопросы адаптации видов Solarium к фотопериоду
1.2.5. Взаимосвязь фотопериодической реакции картофеля и других факторов среды
1.2.6. Влияние фотопериода на цветение картофеля
1.2.7. Влияние фотопериода на образование столонов и клубней
1.2.8. Взаимосвязь фотопериодизма и эндогенных регуляторов роста
1.2.9. Влияние фотопериода на качество клубней (сухое вещество, крахмал)
1.2.10. Вопросы наследования фотопериодической чувствительности и её значение для селекции картофеля
И. МАТЕРИАЛ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Материал для исследований
2.2. Характеристика климатических условий места проведения опытов
2.3. Методика исследований
III. ФОТОПЕРИОДИЧЕСКАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ОБРАЗЦОВ ЮЖНОАМЕРИКАНСКИХ КУЛЬТУРНЫХ ВИДОВ КАРТОФЕЛЯ В ОНТОГЕНЕЗЕ
3.1. Развитие растений культурных видов картофеля в онтогенезе и его взаимосвязь с фотопериодической чувствительностью
3.1.1. Изучение взаимосвязи фотопериодической чувствительности и продолжительности межфазного периода «всходы-бутонизация» у культурных видов картофеля
3.1.2. Продолжительность периода «всходы-цветение» у образцов культурных видов картофеля при разной длине дня
3.1.3. Изучение взаимосвязи продолжительности периода «всходы-ягодообразование» с длиной дня у образцов культурных видов картофеля

3.1.4. Влияние фотопериода на рост и развитие надземных органов культурных видов картофеля
IV. ВЛИЯНИЕ ФОТОПЕРИОДА НА ЭЛЕМЕНТЫ ПРОДУКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА КЛУБНЕЙ КУЛЬТУРНЫХ ВИДОВ КАРТОФЕЛЯ
4.1. Взаимосвязь процесса клубнеобразования с фотопериодической чувствительностью
4.1.1. Влияние длины дня на число образующихся клубней у растений образцов различных культурных видов картофеля
4.1.2. Масса клубней одного растения у культурных видов картофеля
при разной длине дня
4.1.3. Влияние фотопериодической чувствительности образцов культурных
видов картофеля на среднюю массу клубня
4.2.1 Влияние фотопериодической чувствительности на накопление сухого
вещества в клубнях образцов культурных видов картофеля
4.2.2. Изучение взаимосвязи фотопериодической чувствительности у образцов различных культурных видов картофеля и содержания крахмала в клубнях
V. ВИДОВАЯ И ВНУТРИВИДОВАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ
КУЛЬТУРНЫХ ВИДОВ КАРТОФЕЛЯ И ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ
5.1. Анализ результатов изучения фотопериодической чувствительности южноамериканских культурных видов картофеля
5.2. Выделение исходного материала для практической селекции
ВЫВОДЫ
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИ
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Картофель (Solanum tuberosum L.) является четвертой по значению продовольственной культурой в мире и возделывается на пяти континентах планеты, в 168 из 193 стран мира (FAO, 2010). Несмотря на то, что картофель считается короткодневной культурой, он успешно возделывается в регионах, где продолжительность дня превышает 14-16 часов.
Фотопериодизм картофеля - одно из его важнейших физиологических свойств, от которых зависит его вегетативное и генеративное воспроизведение. Являясь по своему происхождению южной культурой из малых широт, картофель проявляет вынужденную реакцию на изменение условий для его развития, в том числе на изменение продолжительности дня и суточного режима температур. В основном эта реакция выражается в торможении процесса клубнеобразования у растений. Поэтому при поиске ценных для селекции картофеля генотипов очень важно учитывать реакцию растений выделенных форм в период развития и их клубнеобразования на длинный день.
Учеными различных стран экспериментально подтверждено влияние длины дня на рост, цветение и клубнеобразование различных видов картофеля. Они разделили дикорастущие и культурные виды картофеля на две группы: длинного и короткого дня, установив, что реакция растений на длину дня - полигенно наследуемый признак, причем гены короткого дня доминируют.
Для селекции сортов, пригодных к выращиванию в северных регионах нашей страны, возрастает значимость всесторонне изученного исходного материала. Его эффективному использованию в селекции способствует фактическое знание всех физиологических закономерностей и взаимосвязей с такими важными признаками как продуктивность, скороспелость, устойчивость к болезням, качество продукции и др. Особую ценность

растений видов S. phureja, и S. rybinii. Короткий день очень слабо влиял на вегетативное развитие этих видов.
Генеративные и вегетативные репродуктивные органы растений формируются в определенное время года при определенной длине дня (Jackson, Thomas, 1997). Растения с помощью фоторецепторов, расположенных в листьях чувствуют длину дня. Репродуктивные изменения в растениях начинаются при поступлении сигналов от этих фоторецепторов. Эти сигналы передаются через фитохром А, В, С, после чего начинается образование репродуктивных органов - цветков, клубней. Гиббереллины в свою очередь служат регуляторами начала образования органов (Jackson et al., 1997).
Методом прививки табака было доказано (Rodriguez-Falcôn, 2001), что изменение продолжительности дня определяет время цветения растений. Сигнал об изменениях в продолжительности дня начинается в листьях, которые синтезируют белок, передающий этот сигнал в столоны, чтобы стимулировать начало клубнеобразования.
В исследованиях O.A. Ивановой (1975) сроки формирования генеративных органов при естественном дне сравнительно с другими условиями занимали промежуточное положение, а при коротком дне и пониженной температуре имели самые поздние сроки. У растений S. rybinii и некоторых образцов S.goniocalyx большинство бутонов в таких условиях опадает. Ягодообразование, отмеченное лишь у некоторых видов, наблюдалось в основном на длинном дне. Виды S. rybinii и S. goniocalyx также формировали ягоды в условиях короткого дня, но только под влиянием повышенной ночной температуры, однако и эти зачатки ягод не развивались и вскоре опадали. Также было обнаружено, что при изменении фотопериода начинают функционировать ферментные системы растений, структура и активность которых определяются белковыми веществами. Дикие виды