Физиолого-биохимическая характеристика аллоцитоплазматических гибридов пшеницы в связи с их устойчивостью к засухе

• Автор: Бормотова, Татьяна Сергеевна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 131 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Механизмы адаптации растений к засухе

1.1.1. Засуха и ее отрицательное воздействие на растения

1.1.2. Общие представления об адаптации растений к неблагоприятным

факторам среды

1.1.2.1. Эволюционные конститутивные механизмы адаптации растений

ксерофитов к засухе

1.1.2.2. Стрессиндуцируемые механизмы адаптации растений к засухе

1.1.2.2.1. Физиологические механизмы адаптации растений к засухе

1.1.2.2.2 Молекулярные механизмы адаптации
1.2. Окислительный стресс
1.2.1. Общие представления об окислительном стрессе
1.2.2. Активные формы кислорода АФК и основные пути их образования
1.2.3. Действие АФК на растительную клетку
1.2.4. Антиоксидантные системы растений
1.3. Биологические особенности яровой пшеницы
1.3.1 Особенности формирования элементов продуктивности у пшеницы в процессе онтогенеза
1.3.2 Условия произрастания пшеницы
1.3.3. Потребность пшеницы во влаге и засухоустойчивость.
1.4. Аллоцитоплазматическая пшеница
1.4.1. Внсхромосомная наследственность
1.4.2. Взаимодействие между ядерной, пластидной и митохондриальной генетическими системами
1.4.3. Роль внеядерной наследственности у пшеницы
1.4.4. Влияние ядерноцитоплазматических взаимодействий на проявление адаптивных и хозяйственно ценных признаков
1.4.4.1. Самофертильная аллоцитоплазматическая пшеница Т. аезНуит Ь. на цитоплазме Лi оуШа
1.4.4.2. Самофертильная аллоцитоплазматическая пшеница Т. аезУит Ь. на цитоплазме еса1е сегеа1е
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Действие почвенной засухи на растения
3.1.1. Динамика роста растений в оптимальных условиях и при действии засухи
3.1.2. Водный статус растений в оптимальных условиях и при действии засухи
3.1.2.1. Уровень оводнснности тканей листьев
3.1.2.2. Влияние засухи на степень насыщенности листьев водой
3.1.2.3. Интенсивность транспирации растений
3.1.3. Аккумуляция свободного пролина в листьях растений пшеницы в оптимальных условиях и при действии засухи
3.1.4. Засуха как индуктор окислительного стресса у растений
3.1.4.1. Активность свободной и ионсвязанной форм пероксидазы в оптимальных условиях и при действии засухи
3.1.4.2. Интенсивность перекисного окисления липидов в листьях растений в оптимальных условиях и при действии засухи
3.2. Реализация репарационных возможностей на этапе восстановления
растений после воздействия засухи
3.2.1. Восстановление водного статуса растений
3.2.2. Репарация роста растений
3.2.3. Использование пролина в ходе репарационных процессов
3.2.4. Репарация окислительного стресса
3.3. Действие интенсивной почвенной и воздушной засухи
3.3.1. Действие интенсивной засухи на рост и листовую поверхность
3.3.2. Фотосинтез при засухе и в период репарации
3.3.3. Дыхание при засухе и в период репарации
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


По материалам диссертации опубликовано 4 работы. Результаты исследований были представлены на международном симпозиуме vi Москва, , на V съезде Общества физиологов растений России Пенза, , на заседаниях кафедры ботаники, физиологии растений и агробиотсхнологии РУДН, на научных семинарах Института физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 1 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, методической и экспериментальной частей, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов и списка цитируемой литературы. Работа включает рисунков и таблицы. Список литературы состоит из 3 источников, в том числе 8 зарубежных авторов. ГЛАВА 1. Засуха возникает в результате неблагоприятного сочетания метеорологических условий недостатка влаги и высокой температуры воздуха, при которых растения испытывают водный дефицит. Засуха, обычно начинающаяся как атмосферная, переходит затем в почвенную. Причиной почвенной засухи является длительное отсутствие дождя, испарение воды с поверхности почвы и интенсивная транспирация, а также сильные ветры и пониженная влажность воздуха. Вследствие почвенной засухи обезвоживается корнеобитаемый слой почвы. Она может иметь различный сезонный характер, отличаться по интенсивности слабая, средняя, сильная, чрезвычайная, а также по преобладанию воздействия факторов обезвоживания или перегрева. Так, в умеренной зоне почвенная засуха наблюдается чаще в середине или в конце лета, когда зимние запасы влаги исчерпаны, а летних осадков недостаточно. Засуха различной продолжительности обычное явление. В основном недостаток влаги сопровождается высокими температурами воздуха Максимов, Генкель, i, , . Все растения по их отношению к воде можно разделить на 4 экологические группы гидрофиты, гигрофиты, ксерофиты, мезофиты. Гидрофиты водные растения с листьями, частично или полностью погруженными в воду или плавающими. Гигрофиты наземные растения, произрастающие в условиях повышенной влажности и недостаточной освещенности. Теневыносливые гигрофиты, с почти всегда открытыми устьицами, имеют гидатоды, через которые выделяют избыток воды в капельножидком состоянии. Гигрофиты плохо переносят атмосферную и воздушную засуху. Наиболее типичные гигрофиты это обитатели влажной и теплой атмосферы тропических лесов, а также наших тенистых лесов. Ксерофиты растения полупустынь, саванн и степей, где ощущается острый недостаток воды при высокой температуре воздуха. Растения этой группы хорошо приспособлены к перенесению атмосферной и почвенной засухи. Мезофиты растения, произрастающие в условиях умеренной влажности, к которым относится большинство сельскохозяйственных культур Генкель, Полевой, Косулина с соавт. Развитие и выживание растений в любых условиях гораздо сильнее зависит от доступности воды, чем от какоголибо иного фактора внешней среды. Таким образом, действие засухи, прежде всего, сказывается на водном статусе растения Жолкевич, Жолкевич с соавт. Большая потеря воды за счет интенсивной транспирации при недостаточной влажности почвы вызывает, как правило, развитие в растении водного дефицита. Влияние водного дефицита на метаболические процессы в значительной мере зависит от длительности его действия. Если водный дефицит не ликвидируется, то растение завядает, то есть теряет тургор. Завядание может быть временным и длительным. Временное завядание не приносит большого вреда растению, но, тем не менее, приводит к некоторому снижению урожая. Длительное завядание наступает в тех случаях, когда в почве отсутствует доступная для растений вода. Это приводит к стабильной потере тургора во всех частях растения, обезвоживанию и отмиранию верхушечных меристем побегов, корней и даже корневых волосков. Кроме того, длительное завядание снижает интенсивность фотосинтеза нарушается синтез хлорофилла и разобщаются процессы транспорта электронов и фотофосфорилирования, изменяется гормональный статус растения, ингибируется рост и генеративное развитие vi, Тарчевский, Тарчевский, , , i .