Наследование устойчивости ячменя к токсичным ионам алюминия

• Автор: Яковлева, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 164 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Генотипическая изменчивость культивируемых видов злаков и их сородичей по устойчивости к токсичным ионам алюминия

1.1. Некоторые аспекты физиологии устойчивости к ионной токсичности

1.2. Генетические основы устойчивости к алюминию у разных видов злаков

1.3. Пути расширения наследственного разнообразия злаков по реакции

на стресс

2. Условия, материал и методы исследований

2.1. Условия проведения опытов

2.2. Материал исследований

2.3. Методы исследований

3. Наследственная изменчивость ячменя по устойчивости к токсичным ионам алюминия
3.1 Тестирование реакции растений ячменя на ионный стресс
3.2. Культивируемый вид ячменя
3.2.1. Реакция корня
3.2.2. Реакция ростка
3.2.3. Функциональная связь длины корня и ростка
3.3. Дикорастущие виды ячменя
3.4. Сравнительный анализ устойчивости ячменя и пшеницы к ионам алюминия
4. Толерантность ячменя к ионам алюминия в условиях почвенной культуры
4.1. Динамика появления всходов
4.2. Влияние Н и А на ростовые параметры растений
4.3. Элементы продуктивности
5. Гибридологический анализ устойчивости ячменя к токсичным ионам
алюминия
5.1. Метод анализа
5.2. Характеристика
5.3. Анализ семей 3
5.3.1. Тестирование по длине корня
5.3.2. Тестирование по длине ростка
5.4. Анализ семей 4 I х IV
Заключение
Выводы
Практические рекомендации
Список литературы


Алюминий подавляет активность фермента нитратредуктаза , i, , и, следовательно, сокращает ассимиляцию азота увеличивается количество аммиачного и свободного аминного азота, снижается доля белкового азота Березовский, Климашевский, Климашевский, . Отрицательное действие ионов алюминия сказывается на процессах поглощения и усвоения растениями воды, калия, магния, марганца, железа, меди , i . , ii, . i, , . Повышенное содержание алюминия в кислой почве может снижать поглощение калия и меди растениями кукурузы, а также меди растениями сорго i . , , . Многие исследования подтверждают, что уменьшение поглощения элементов минерального питания связано с ингибированием алюминием активного мембранного транспорта , i, , , . Поглощение и усвоение алюминия растениями зависит от форм, которыми он представлен в кислых почвах. Соединения, в которых алюминий присутствует в почвах, разнообразны, но не все являются токсичными для растений Ганжа, Палавеев, , i, . В форме алюмосиликатов, входящих в состав первичных и вторичных минералов почвы, алюминий не усваивается растениями. Окиси и гидроокиси алюминия, а также его комплексы с гуминовыми кислотами, являются труднорастворимыми соединениями, и алюминий из них плохо усваивается растениями. Однако в сильнокислой среде гидроокись алюминия наиболее растворима и может быть токсична для растений. Хелатносвязанный алюминий в виде внутрикомплексных соединений с фульвокислотами наиболее подвижен и доступен для растений, но токсичность его уменьшена. В результате обменных реакций в почве появляется обменный алюминий, являющийся самой подвижной и токсичной формой для растений. В кислых почвах алюминий также может присутствовать в виде труднорастворимых солей, например фосфатов алюминия, которые плохо усваиваются растениями. Вообще, содержание подвижных ионов металлов зависит от типа почвы, от характера почвообразующей породы, механического состава и некоторых других факторов Макеев, Небольсин, Небольсина, . Установлено, что растения имеют тенденцию облегчать или устранять вредные эффекты от действия алюминия, но эти способности у разных генотипов неодинаковы. Различия по толерантности к избыточным концентрациям токсичных ионов металлов известны и частично изучены у некоторых дикорастущих и культурных видов растений , , . Знание генетических и физиологических основ устойчивости растений к высоким концентрациям ионов тяжелых металлов и алюминия может иметь важное значение. Это необходимо для поиска толерантных генотипов культивируемых растений. Большинство растений чувствительно к высоким концентрациям алюминия. Однако некоторые виды растений развили защитные механизмы, с помощью которых они могут исключать или облегчать неблагоприятное действие токсичных ионов, могут расти и развиваться даже в среде, характеризующейся высокими концентрациями ионов. Растения могут быть устойчивы к действию ионов одного металла или к нескольким , , . Например, i i, vi проявляют толерантность к , , и i, а также к , , и , . У многих видов растений устойчивость к токсичным концентрациям ионов металлов является одновременно действием нескольких механизмов, которые характерны для каждого из видов. Поэтому многочисленные механизмы толерантности могут действовать отдельно или в комплексе. Толерантность определенного генотипа к алюминию основана на существовании механизмов сопротивления, расположенных в нескольких различных подсистемах. Показано, что рост корня лучший индикатор устойчивости, чем рост наземной части , i, . Также, отмечается, что после обработки алюминием, у устойчивых сортов продолжается непрерывный рост корня. В зависимости от места воздействия механизмы толерантности к тяжелым металлам и алюминию могут классифицироваться как экзогенные и эндогенные , а , i, .