Биологическое качество семян яровой пшеницы в Предбайкалье

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Биология


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

17. Агроэкологические основы землепользования в Томской области / под ред. В. А. Хмелева [и др.]. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. — 255 с.
18. Крепков, А.П. Лен-долгунец в Сибири / А. П. Крепков. — Томск: Изд-во Том. ун-та, 2004. — 168 с.
19. Крепков, А. П. Селекция льна-долгунца в Сибири / А. П. Крепков. — Томск: Изд-во Том. ун-та, 2000. -186 с.
20. Корневые выделения томатов и их влияние на рост и антифунгальную активность штаммов Pseudomonas / Л. В. Кравченко [и др.] // Микробиология. — 2003. — Т. 72. — № 1. — С. 48−53.
21. Методы биохимического исследования растений / под ред. А. И. Ермакова. — Л.: Колос, 1972. — 456 с.
22. Трофимова, О. С. Количественное определение аминокислот методом бумажной хроматографии: метод. руководство / О. С. Трофимова. — Новосибирск, 1971. — 48 с.
23. Краткий справочник по физиологии растений / под ред. А. М. Гродзинского. — Киев: Наукова думка, 1973.
— 591 с.
24. Стегний, В.Н. Эколого-морфологический анализ признаков продуктивности гибридов F1 и F2 от скрещивания разнокачественных сортов льна / В. Н. Стегний, Ю. В. Чудинова, Н. Н. Абакумова // Сиб. экол. журн. — 2004. — № 2. — С. 173−177.
25. Кулагин, Ю.З. О структуре адаптивного потенциала вида / Ю. З. Кулагин // Журн. общей биол. — 1984. -Т. 45. — № 5. — С. 596−601.
26. Петров, В. Б. Микробиологические препараты в биологизации земледелия России / В. Б. Петров,
В. К. Чеботарь, А.Е. Казаков// Достижения науки и техники АПК. — 2002. — № 10. — С. 18−23.
27. Higa, J.E. Effective microorganism / J.E. Higa. — Japan: Atami, 1994. — P. 16.
28. Генетика развития растений / Л. А. Лутова [и др. ]- под ред. И. Инге-Вечтомова. — СПб.: Наука, 2000. -
539 с.
29. Чудинова, Ю. В. Биологические основы селекции льна / Ю. В. Чудинова // Вестн. Том. гос. ун-та. — 2006. -№ 20. — С. 8−10.
----------¦--------------
УДК 633. 11(571. 5) А.В. Полномочное
БИОЛОГИЧЕСКОЕ КАЧЕСТВО СЕМЯН ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ПРЕДБАЙКАЛЬЕ
Статья содержит морфологические и биохимические различия биологического статуса семян яровой пшеницы при их формировании в различных природных условиях Предбайкалья.
Урожайность яровой пшеницы во многом зависит от генетического потенциала сорта и биологического статуса семян. При этом крайне важно, чтобы биологические особенности сорта соответствовали конкретным природно-климатическим условиям, так как они оказывают существенное влияние на формирование семян и, в частности, на развитие зародыша.
В Предбайкалье формирование семян яровой пшеницы происходит при неблагоприятной для них низкой температуре, что существенно снижает их биологический статус, в том числе и урожайную продуктивность растений. Негативное действие низкой температуры на формирование семян яровой пшеницы в природных условиях Предбайкалья (+17°С и ниже) формирует биологически неполноценное семя, в котором происходят следующие физиологические процессы:
— в зародыше закладывается 3−4, редко до 5 корешков (рис., б) при норме 6−9 корешков (рис., а), а весной в поле прорастают 2−4 корня при норме 4−6-
— в зародыше угнетается корневая часть. Это приводит к диспропорции между стеблевой и корневой частями зародыша, что ослабляет развитие проростка в будущем. Растение становится низкопродуктивным-
— при ослабленном росте проростка развитие вторичных корней замедлено, их формируется меньше. Ослабление роста растения приводит к уменьшению размеров колоса с небольшим количеством зерен в нем-
— в эдосперме происходит нарушение пропорции накопления запасных питательных веществ (белка, углеводов и жиров). В большем количестве накапливается крахмал, белка образуется меньше-
Развитие зародыша у зерновки яровой пшеницы: а — биологически полноценный зародыш-
б — биологически недоразвитый зародыш: эп — эпителик- щ — щиток- сп — сосудистый пучок- к — колеоптиль- пл — первый лист- вл — второй лист- кн — почка (конус нарастания) — э — эпибласт- зк — первый зародышевый корень- кл — колеориза- кч — корневой чехлик
— в эдосперме происходит нарушение пропорции не только между количеством белков и углеводов, но и между количеством высокомолекулярных и низкомолекулярных белков, при этом нарушается баланс аминокислот, необходимых проростку. Это нарушение баланса питания проростка дополнительно ослабляет его рост, так как он уже ослаблен в силу диспропорции в развитии органов зародыша-
— в начальный период набухания семени яровой пшеницы и на последующем этапе прорастания его при недоразвитой колеоризе зародыш семени не в полной мере обеспечен влагой и не способен хорошо прорастать в условиях недостаточного тепла и влаги-
— при недоразвитой колеоризе зародыша водопоглощение его ослаблено и при набухании семени в зародыше биохимические процессы замедленны, фитогормонов образуется недостаточно, соответственно, расщепление белков до аминокислот идет слабо, питание зародыша недостаточное и функции органов зародыша замедленны, семя не может при засухе прорасти или прорастает ослабленным.
Для наглядности морфологического и биохимического различия биологического статуса семян яровой пшеницы при их формировании в разных природных условиях Предбайкалья он представлен рисунке и в таблице.
Сравнительные показатели развития биологической полноценности зародыша семян яровой пшеницы
№ п/п Биологически полноценное семя Биологически неполноценное семя
1 2 3
Формирование органов зародыша
1 В процессе набухания семени и на начальных этапах прорастания, если колеориза (кл) развита в соответствии с сортовой характеристикой, то это позволяет семени прорастать даже в условиях недостаточного тепла и влаги и успешно обеспечить зародыш влагой В процессе набухания семени и на начальных этапах прорастания если, колеориза (кл) недоразвита, то это не позволяет ему в полной мере обеспечить зародыш водой и хорошо прорастать в условиях недостаточного тепла и влаги
Окончание табл.
1 2 3
2 Если колеориза (кл) развита в соответствии с сортовой характеристикой, то при набухании семени в зародыше в процессе биохимической реакции образуются фитогормоны, которые поступают в эндосперм и стимулируют процесс расщепления белков до аминокислот, необходимых для питания зародыша и образования новых органов, что позволяет при засухе зародышу реализовать большее количество корешков и увеличить их площадь поглощения воды Если колеориза (кл) недоразвита, то водопогло-щение ослаблено и при набухании семени в зародыше биохимические процессы замедленны, фитогормонов образуется недостаточно, соответственно расщепление белков до аминокислот идет слабо, питание зародыша недостаточное и функции органов зародыша замедленны, семя не может при засухе прорасти или прорастает ослабленным
3 При оптимальной температуре в зародыше формируется до 9 зародышевых корешков, а весной в поле прорастает 5−6 корней При формировании зерновки в прохладных условиях в зародыше закладывается 3−4, редко до 5 корешков, а весной в поле прорастают 2−4 корня
4 При оптимальных условиях формирования зерновки в зародыше закладывается стеблевая и корневая часть в соответствии с сортовыми признаками без нарушения их диспропорции. Растение может реализовать свой сортовой потенциал урожайности При формировании зерновки в прохладных условиях в зародыше угнетается корневая часть. Это приводит к диспропорции между стеблевой и корневой частью зародыша, ослабляет развитие проростка в будущем. Растение становится низкопродуктивным
5 При активном росте проростка из узла кущения появляется вторичная корневая система При ослабленном росте проростка развитие вторичных корней ослаблено, вторичных корней формируется меньше
6 При активном росте растения закладывается колос и количество зерен в колосе соответствует сортовой характеристике растения Если рост растения угнетен, то закладывается небольшой колос с небольшим количеством зерен в колосе
Формирование эндосперма зерновки
7 При оптимальных условиях формирования зерновки в эдосперме накапливаются запасные питательные вещества (белок, углеводы и других веществ) в соотношении с сортовой характеристикой растения, что позволяет обеспечить проросток оптимальным питанием При формировании зерновки в прохладных условиях (в Предбайкалье +17°С и ниже) в эдосперме происходит нарушение пропорции накопления запасных питательных веществ (белка, углеводов и других веществ). В большем количестве накапливается крахмал, белка образуется меньше. Это нарушение питания проростка дополнительно ослабляет его рост, так как он уже ослаблен в силу диспропорции в развитии органов зародыша
8 При оптимальных условиях формирования зерновки в эдосперме накапливаются высокомолекулярные и низкомолекулярные белки в соотношении с сортовой характеристикой растения, что позволяет оптимально обеспечить проросток аминокислотами При формировании зерновки в прохладных условиях (в Предбайкалье +17°С и ниже) в эдоспер-ме происходит нарушение пропорции не только между количеством белков и углеводов, но и между количеством высокомолекулярных и низкомолекулярных белков, при этом нарушается баланс аминокислот, необходимых проростку, что также негативно влияет на процессы его роста и развития
Следовательно, возникает проблема, как в условиях Предбайкалья получить биологически качественные семена, способные хорошо прорастать, а проросткам расти и нормально развиваться в условиях весенне-летней засухи. Применяемая в Предбайкалье зональная система семеноводства в определенной степени использует ресурсы тепла и влагообеспеченности для роста, развития и плодоношения растений. Между тем известно, что различные климатические ситуации складываются и на отдельных элементах рельефа в условиях Сибири, где за период вегетации полевых культур сумма активных температур находится зачастую у нижнего предела, различие в микроклимате на отдельных элементах рельефа особенно ярко выражено. В этой связи в Предбайкалье проблема влияния микрорельефа на биологические качества семян
и продуктивность зерновых культур в потомстве неоспорима и является одним из основных условий получения биологически полноценных семян яровой пшеницы и успешного ведения семеноводства в регионе.
Литература
1. Батыгина, Т. Б. Хлебное зерно. атлас / Т. Б. Батыгина. — Л.: Наука, 1987. — 266 с.
2. Илли, И. Э. Физиология формирования биологических качеств яровой пшеницы в условиях Восточной Сибири: автореф. дис. … д-ра биол. наук / И. Э. Илли. — Иркутск, 1989. — 48 с.
3. Илли, И. Э. Физиологический потенциал и жизнеспособность семян / И. Э. Илли, Н. П. Гончарова // Семя: мат-лы междунар. науч. -практ. конф. — М.: ИКАР, 1999. — С. 113−117.
4. Физиологический потенциал морфологической биосистемы зародыша у сформировавшейся зерновки яровой пшеницы в условиях Восточной Сибири / И. Э. Илли [и др.] // Вести ИрГСХА. — Иркутск, 1999. -Вып. 14. — С. 22−25.
5. Илли, И. Э. Биологические основы агроландшафтной системы семеноводства и сортового контроль в Иркутской области / И. Э. Илли, А. В. Полномочнов. — Иркутск, 2005. — 223 с.
6. Конарев, В. Г. Белки пшеницы / В. Г. Конарев. — М.: Колос, 1980. — 351 с.
7. Назарова, Г. Д. Накоплений субфракций белков глиадина у зерна яровой пшеницы в Восточной Сибири / Г. Д. Назарова, Г. И. Хвостова, И. Э. Илли // Физиология растений — наука III тысячелетия: мат-лы междунар. конф. — М., 1999. — Т.2. — С. 647−650.
УДК 581 .5 (581. 526. 53) А. И. Шуркина, Т. М. Зоркина, А.П. Шевырногов
ИССЛЕДОВАНИЕ СОВРЕМЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА РЕСПУБЛИКИ ХАКАСИЯ НА ОСНОВЕ ИНТЕГРАЦИИ СПУТНИКОВЫХ И НАЗЕМНЫХ ДАННЫХ*
Статья посвящена изложению результатов наземного экотопологического профилирования и анализа спутниковых спектральных данных с целью картографирования современного растительного покрова Республики Хакасия.
На территории степного пояса Хакасии в окрестностях оз. Соленое, являющейся тестовым участком для интерпретации космических снимков, проанализированы видовой состав и структура растительных сообществ. С помощью метода экологических шкал определены экологические параметры фитоценозов. Рассмотрена динамика индекса листовой поверхности и надземной фитомасссы растительных сообществ. С учетом водного (NDWI) и вегетационного ^М) индексов и результатов полевых исследований проведено картирование растительного покрова в окрестностях оз. Соленое.
Введение. По характеру растительного покрова и комплексу природных условий территория Хакасии принадлежит к Алтае-Саянской геоботанической области. Здесь отражаются все основные закономерности в распределении растительного покрова, подчиняющиеся законам вертикальной поясности [1]. Особенно большой интерес с нашей точки зрения для изучения биоразнообразия и сохранения генофонда представляет степной пояс Хакасии. С давних пор эта территория находится под влиянием усиленной хозяйственной деятельности человека и поэтому в настоящее время естественная растительность в ее пределах распределена крайне неравномерно. В настоящее время карта современного растительного покрова степного пояса Хакасии отсутствует, а проводимые разрозненные исследования не отражаются на картографических материалах.
Современные технологии, основанные на использовании спутниковых данных, позволяют отслеживать изменения биолого-экологических параметров растительных сообществ и дают возможность решить задачу картографирования современного растительного покрова Хакасии. Для целей мониторинга естественной растительности дистанционное зондирование обладает рядом значительных преимуществ, обеспечивая оперативный сбор данных [2]. Классификация видового состава представленных на данной террито-
* Работа выполнена при поддержке Красноярского краевого фонда науки (грант № ^014), Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 07−05−96 807).

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой