Совершенствование и применение метода культуры ткани для получения форм ярового ячменя, устойчивых к кислым почвам

• Автор: Шуплецова, Ольга Наумовна
• Шифр специальности: 03.00.23, 06.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 119 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 .ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

ш 1.1 .Токсичность алюминия в условиях кислых почв

1.2.Факторы и механизмы устойчивости растений к алюмокислому стрессу.

1.3.Методы и эффективность клеточной селекции растений.

1.4.Отбор устойчивых сомаклонов

1.5.Проиессы каллусогенеза и органогенеза растений

1.6.Оценка растенийрегенерантов на провокационных фонах

2.ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 .Культивирование растений ячменя i vi.

2.2.Оценка регенерантов ячменя в водной культуре
2.3.Оценка регенерантов ячменя в вегетационных и полевых опытах
3.РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1.Оптимизация условий культивирования каллусных линий и получения регенерантов ячменя.
3.2.Выявление зависимости показателей выживаемости и регенерационных процессов каллуса ячменя от концентраций ионов водорода и алюминия в селективных средах
3.3.Оптимизация селективных сред с различными концентрациями ионов Н и Адля отбора алюмоустойчивых каллусных культур при разных схемах селекции
3.3.1.Селективный отбор на первомвтором этапе развития каллусных культур
3.3.2.Селективный отбор на второмтретьем этапе развития каллусных культур.
3.4.Оценка адаптивной и регенерационной способностей каллусных линий, полученных от различных генотипов
3.5.Лабораторная и полевая оценка устойчивых к алюмокислому стрессу регенерантов ячменя на провокационных и опытных фонах
ВЫВОДЫ
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ПРАКТИКИ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Выявлено влияние жесткости отбора на формирование хозяйственноценных признаков регенерантов. Выделены и переданы селекционерам Северовосточного НИИСХ перспективные по устойчивости к ионам I и АГ регенерантные линии ячменя. Автор выражает искреннюю благодарность научным руководителям доктору с. .. Родиной и доктору биол. .. Шевелухе канд. И.Г. Широких, коллективу лаборатории селекции и первичного семеноводства ячменя ЗНИИСХ . В., доценту, канд. Е.А. Калашниковой и всему коллективу кафедры сельскохозяйственной биотехнологии МСХА им К. А. Тимирязева за помощь в выполнении диссертационной работы. Важнейшим направлением селекции в Нечерноземье РФ является устойчивость к стрессу, вызванному токсичностью ионов алюминия, в дерновоподзолистых почвах. Площадь кислых почв в этой зоне России составляет мл. При этом токсичность ионов алюминия может наблюдаться при любой величине ниже 5. Содержание подвижного алюминия в этих условиях колеблется от 3 до мг0 г почвы, что составляет 0 кг на 1 га пахотного слоя. Такое количество ионов алюминия в сочетании с кислотностью почвы снижает урожай на Авдонин, Климашевский, Шевелуха, , , , . В настоящее время интенсивно изучаются молекулярный, клеточный и физиологический аспекты алюминевой токсичности в растениях. Отрицательное действие алюминия сказывается, в первую очередь, на развитии корневой системы, приводящее к снижению продуктивности растения и, нередко, его гибели Дедов, . Внешние признаки поражения корней выражаются в уменьшении или прекращении роста корней с последующим образованием на них темных пятен i, i, утолщением и образованием многих боковых корней, рост которых впоследствии тоже замедляется Мещеряков, . Корни под действием ионов А , приобретают желтоватую или бурую окраску, сильно угнетены i, уменьшается общая их масса и длина, ветвление и опушение Фроловская, . Поражается и надземная часть растения под воздействием ионов . Появляется некроз краев листа у чувствительных сортов ячменя , . Уменьшается высота растений у пшеницы, ячменя и других культур. Происходит уменьшение длины колоса, количества колосков и зерен в колосе, снижение массы зерен Родина, , . Присутствие алюминия в почве сильно нарушает корневое питание растений, полавляя поглощение макроэлементов из почвы, особенно количество доступного растениям фосфора Климашевский, Вернадская. , , свободном пространстве клеточной стенки , и протоплазме клеток Ганжа, . Алюминий не только нарушает поглощение фосфора, но и подавляет его включение в основные органические соединения Климашевский, Вернадская, , увеличивает количество свободных нуклеотидов Вернадская, вследствие нарушения их функции в синтетических процессах, например торможение синтеза полисахаридов в клеточных стенках , . При действии алюминия происходит исчезновение высокоэнергетических центров в корнях i , . Подавляется митотическая активность клеток корней, снижается интенсивность дыхания , , , . Алюминий вытесняет из клетки кальций, необходимый для развития и стабилизации растительных мембран, тем самым вызывая структурные перестройки в плазмалемме. У ячменя транспорт кальция ингибируется алюминием в концентрации выше мкМ Вернадская, . В результате снижения проницаемости плазмалеммы наряду с кальцием алюминий вызывает недостаточность железа, магния, калия, воды, нитратов , . i, . Известно, что клеточные оболочки служат ионообменными резервами клеток, сорбируя ионы и освобождая их при изменении и поверхностного заряда. Алюминий при взаимодействии с клеточными стенками может быстро блокировать их сорбционные центры, нарушая ионный обмен и, как следствие, поглощение элементов питания. Проникая в свободное пространство корня, он взаимодействует не только с клеточной стенкой, но и с поверхностью протопластов. Плазматические мембраны обладают ярко выраженной сорбционной поверхностью, представленной фиксированными заряженными группами.