Использование биотехнологических методов в повышении соле- и кислотоустойчивости ярового ячменя

• Автор: Конышева, Елена Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. РОЛЬ БИОТЕХНОЛОГИИ В ПОВЫШЕНИИ ТОЛЕРАНТНОСТИ РАСТЕНИЙ К СТРЕССОВЫМ ЭДАФИЧЕСКИМ ФАКТОРАМ

1.1. Растения в условиях стресса и механизмы адаптации

1.2. Влияние солевого стресса на жизнедеятельность растений

1.3. Воздействие кислотности почв на растения.

1.4. Роль биотехнологии в увеличении устойчивости сельскохозяй

ственных культур к неблагоприятным эдафическим факторам

1.5. Методы оценки устойчивости растений к стрессовым факторам .

1.5.1. Солеустойчивость.

1.5.2. Кислотоустойчивость

1.6. Проблемы и задачи создания устойчивых к стрессовым эдафическим факторам форм ячменя
Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования.
2.2. Методы исследования
2.2.1. Условия и методы культивирования тканей i vi.
2.2.2. Физиологическая оценка соле и кислотоустойчивое
, 2.2.3. Полевая оценка кислотоустойчивое.
2.3. Статастаческая обработка данных
Глава 3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КУЛЬТУРЫ ИЗОЛИРОВАННЫХ ТКАНЕЙ В ОТБОРЕ СТРЕССОУСТОЙЧИВЫХ ФОРМ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ
3.1. Влияние генотипа донорных растений и условий их выращивания на каллусогенез в культуре изолированных зародышей ячменя
3.2. Сравнение устойчивое к стрессовым эдафическим факторам сортов и линий ярового ячменя разного происхождения в культуре
ф, i vi.
3.2.1. Сорта местаой и инорайонной селекции.
3.2.2. Образцы, отобранные по солеустойчивости
3.2.3. Адаптивные линии.
л 3.2.4. Селекционные линии пивоваренного направления
3.2.5. Линии регенерантов и их родительские формы.
3.3. Результативность получения растенийрегенерантов на селективных средах.
Глава 4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В ПОВЫШЕНИИ УСТОЙЧИВОСТИ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ К СТРЕССОВЫМ ФАКТОРАМ.
4.1. Физиологическая оценка линийрегенерантов и их родительских
форм по устойчивости к стрессовым эдафическим факторам
4.2. Полевые испытания линийрегенерантов ячменя и их родительских форм на обедненных кислых почвах.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


При оценке степени солеустойчивости исследователи различают два аспекта биологический и агрономический 4 1. С биологической точки зрения, под солеустойчивостью вида или сорта понимают тот предел засоления, при котором растения еще способны полностью завершить онтогенетический цикл развития и воспроизвести всхожие семена. Выше этого предела растения гибнут раньше завершения цикла онтогенеза или образуют невсхожие семена с недоразвитым зародышем 4. При агрономическом подходе к оценке степени солеустойчивости растений, обращают внимание насколько данный сорт или вид снижает свою продуктивность в конкретных условиях засоления при определенном его уровне по сравнению с его урожайностью без засоления 7. По устойчивости к засолению различают две экологические группы растений галофиты и гликофиты 4 0. Растения, адаптированные к существованию на засоленных почвах, называются гапофитами, тогда как растения, произрастающие на незасоленных почвах, называются гликофитами 5. Устойчивость галофитов к солевому стрессу обеспечивается различными факторами. К их числу относятся способность корней аккумулировать или выделять определенные ионы 4, контроль поглощения и транспорта ионов в побег 0, селективный ксилемный транспорт в другие части растений 9, накопление ионов при осмотической адаптации 1, компартментализация ионов в клетке 0, накопление растворимых органических веществ 9. Накопление осмолитов обеспечивает внутреннюю регуляцию осмотического потенциала, приводя к увеличению поглощения воды корнями. У гликофитов уровень устойчивости к засолению специфичен для каждого вида 6. Среди культурных растений практически все виды являются гликофитами . Уровень накопления ионов солей в растительном организме при данной концентрации химического элемента в среде обуславливается совокупностью двух определяющих факторов сорбционной емкости и растворяющей способности или коэффициента растворимости по отношению к воде цитоплазмы 1. Натрий также в большей степени аккумулируется в надземных органах, особенно в стеблях. Концентрации сульфатиона оказываются наиболее высокими в корнях 4. Также отмечается неодинаковое распределение ионов при засолении у сортов с разной степенью солеустойчивости более устойчивые формы локализуют соли преимущественно в корнях, представляющих для них своеобразный барьер, а у неустойчивых основная масса ионов накапливается в надземных органах 8. Свойство солеустойчивости на организменном уровне, в основном, обеспечивается за счет накопления концентрации солей в тканях и частях растения, не несущих большой метаболической нагрузки и выполняющих осмотические функции без значительного воздействия на ферментативную активность. В условиях высокого содержания хлорида натрия в субстрате некоторые виды растений освобождаются от избытка ионов с помощью железистых клеток 4. Растения других видов экскретируют излишнее количество солей через специальные выделительные клетки, расположенные на верхней и нижней поверхностях листьев, поддерживая таким образом концентрацию ионов в тканях на оптимальном уровне 9. Большинство авторов в настоящее время называют три вероятных способа защиты от солевого стресса осмотическая защита 4 3 2 3, вакуолярная защита 4 и мембранная защита 1 . Только сочетание всех трех вариантов защиты от стрессовой ситуации позволяет клетке проявить максимальную резистентность к воздействию солей 8. В настоящее время исследователи придерживаются мнения, что основным фактором, отрицательно действующим на растения в условиях засоления, является осмотическое действие солей 0. Осмотический механизм был исторически первым объяснением угнетающего действия солевого стресса на растения. При солевом стрессе происходит реверсия осмотического градиента в системе растение почва в норме он способствует поглощению воды растением, а при солевом стрессе меняет полярность и направлен так, что вызывает выход воды из корня во внешнюю среду с высоким осмотическим давлением .