Разработка и применение люминесцентного метода для экологического анализа качества семян

• Автор: Козарь, Виктор Иванович
• Шифр специальности: 03.00.16, 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 128 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВЕДЕНИЕ.

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Приемы диагностики состояния экологических

систем

1.1.1 Индикация состояния почвы

1.1.2 Анализ загрязнения гидросферы

1.2. Закономерности реагирования организмов на тестовые нагрузки

1.3. Семена высших растений как тестобъект для биоиндикации и биотестирования.

1.3.1. Ухудшение жизнеспособности семян при хранении.

1.3.2. Факторы, определяющие сроки хранения семян.

1.3.2.1. Неблагоприятные условия созревания.
1.3.2.2. Генетические факторы.
1.3.2.3. Условия хранения.
1.3.3. Физиологобиохимические изменения у стареющих семян
1.3.4. Свободные радикалы и перекисное окисление липидов как главная причина старения семян
1.4. Способы определения качества семян
1.4.1. Влажность семян.
1.4.2. Всхожесть семян.
1.4.3. Жизнеспособность семян
1.5. Люминесцентные свойства биополимеров и семян .
1.6. Резюме
И. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
.1. Объекты
.2. Методы исследования
.2.1. Всхожесть семян.
.2.2. Ускоренное старение.
.2.3. Тепловая обработка
.2.4. Влажность семян.
.2.5. Выход электролитов
.2.6. Измерение поглощения кислорода
.2.7. Регистрация послесвечения воздушносухих и набухающих семян
.2.8. Регистрация спектров послесвечения при комнатной температуре.
.2.9. ЯМРопределение содержания свободной воды
в семенах.
.2 Статистическая обработка результатов.
III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
1.1. Послесвечение воздушносухих семян.
1.1.1. Кинетика затухания послесвечения.
1.1.2. Зависимость послесвечения от интенсивности возбуждающего света.
1.1.3. Зависимость послесвечения от температуры
II 1.1.4. Спектральные характеристики послесвечения
сухих семян И биополимеров.
1.1.5. Влияние растворителей на послесвечение биопрепаратов.
1.1.6. Зависимость послесвечения семян и порошков веществ от их влажности.
1.1.7. Механизм послесвечения семян рабочая гипотеза
1.2. Зависимость ФКТ семян от их качества
II 1.2.1. Взаимосвязь между уровнем ФКТ воздушносухих семян и их всхожестью.
II 1.2.2. Оценка влажности воздушносухих семян
методом ФКТ7
II 1.2.3. О причине возрастания ФКТ семян при старении .
1.3. Анализ гетерогенности партии семян методом
1.3.1. Построение распределения семян по уровню ФКТ
1.3.2. Фракционирование семян по качеству методом ФКТ
1.4. ФКТ анализ влияния физических факторов на
сухие семена.
1.5. ФКТ определение качества семян у растений,
выращенных в неблагоприятных экологических
условиях.
1.6. Послесвечение прорастающих семян
1.6.1. Спектральные характеристики свечения набухающих семян
1.6.2. Послесвечение и анаэробное состояние у набухающих семян бобовых.
II1.7. Контроль состояния семян во время прорастания по уровню фосфоресценции эндогенных
порфиринов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В процессе длительного хранения характеристика семян постепенно ухудшается, они стареют, качественный состав популяции семян изменяется. Однако, для биотестирования важен как качественный состав партии семян, так и качество отдельного семени. Проверяют состояние семян проращиванием, но это медленный процесс и осуществим единожды. Рекомендуемые Международной ассоциацией оценки качества семян 1ЭТА экспресс методы определения состояния семян окрашивание витальными красителями, восстановление солей тетразола, учет скорости утечки электролитов при набухании и некоторые другие физикохимические приемы, тоже не решают проблемы, так как связаны с частичным или полным разрушением семени, что исключает дальнейшее использование последнего, как индивидуального носителя информации в процессе онтогенеза растения, полученного из этого семени. Из этих очевидных фактов следует, что для целей биотестирования важно иметь такой метод, с помощью которого можно было бы многократно определять качество семян еще до проращивания, не нарушая их нативного состояния. На кафедре биофизики биологического факультета МГУ в году было обнаружено явление длительного послесвечения воздушносухих семян разных растений, возбуждаемое видимым светом. Соискателем впервые зарегистрировано свечение нативных набухающих семян, которое тоже возбуждается, как и свечение воздушносухих семян, видимым светом. Данная работа посвящена выявлению природы этих свечений и созданию на основе этого явления прижизненного метода оценки качества семян с целью использования последних для биоиндикации и биотестирования состояния окружающей среды. Современное экологическое состояние территории нашей страны можно определить как критическое. К зонам экологического бедствия относятся общей площади. Вследствие огромной концентрации тяжелой промышленности, в том числе оборонной, на территории Южного и Среднего Урала скопилось радиоактивных отходов от производства ядерного оружия в сотни раз больше, чем было выброшено во время аварии на Чернобыльской АЭС. Велика вероятность поражения этими отходами территории, на которой проживает до миллионов человек. Сверхинтенсивное сельскохозяйственное загрязнение Краснодарского края привело к тому, что когдато самое богатое по уловам на единицу площади Азовское море полностью потеряло рыбохозяйственное значение, а огромные территории превратились в промышленные пустоши. В Центральнобашкирском районе нефтеразрабатывающей и химической промышленности, имеющем огромный уровень загрязнения среды, зарегистрирована новая детская болезнь детитикеры дети с постоянно дергающимися конечностями. Таким же уровнем загрязнения от угольной, химической и других отраслей промышленности отличается Кемеровская область. В реки и озера северной части Тюменской области ежегодно выливается нефти больше, чем ее попадает в мировой океан. Зарево от сжигаемого на тысячах скважин попутного газа видно из космоса. Нижний Амур и многие другие. Несмотря на принимаемые меры, уровень загрязнения непрерывно растет. Сокращается естественное плодородие почв, миллионы гектаров ежегодно выбывают из сельскохозяйственного оборота в результате эрозии, засоления и подтопления. Сокращается площадь лесов. Согласно статистике ежегодно лес вырубается примерно на территории, на которой должно происходить его восстановление. Однако на местах варварской вырубки леса опустыниваются большие территории в Коми республике и Хабаровском крае. Во всех регионах добычи нефти и газа Прикаспий, Сибирь, Дальний Восток, Сахалин, Баренцово море и др. Нарастает темп уничтожения животных и растений ежегодно исчезает несколько видов. Под угрозой уникальное видовое разнообразие озера Байкал. Анализируя экологическую обстановку на территории бывшего Советского союза академик А. Критическое экологическое состояние страны в ближайшие годы перейдет в катастрофическое и выйдет на второе, а коегде и на первое место среди причин социальноэкономического неблагополучия. Сложившаяся к настоящему времени неблагоприятная экологобиохимическая ситуация в стране является следствием научнотехнического прогресса.