Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Флуоресцентный метод оценки жароустойчивости растений, онтогенетические и сортовые закономерности ее изменчивости
ВАК РФ 06.01.14, Агрофизика
Автореферат диссертации по теме "Флуоресцентный метод оценки жароустойчивости растений, онтогенетические и сортовые закономерности ее изменчивости"
На правах рукописи
ГГЕ ОД
НИКОЛЕНКО Владислав Фёдорович
ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ ЖАРОУСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ, ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ И СОРТОВЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЕЁ ИЗМЕНЧИВОСТИ
Специальность 06.01.14 - агрофизика
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук
Санкт-Петербург - 2000
Работа выполнена в лаборатории спетофизиологии и биофизики растений Агрофизического научно-исследовательского института Российской академии сельскохозяйственных наук.
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук Г.А.ДУНАЕВА (ОДУМАНОВА) доктор биологических наук И.М.КИСЛЮК доктор биологических наук, профессор С.С.МЕДВЕДЕВ
Ведущая организация:
Государственный Научный Центр - Всероссийский институт растениеводства им. Н.И.Вавилова, 190000, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 44
Зашита состоится « -/4 » 2ООО г.
в « ¿Г» час. на заседании Специализированного совета Д 020.21.01 в Агрофизическом научно-исследовательском институте (195220, г. Санкт-Петербург, Гражданский пр., 14)
С диссертацией можно ознакомишь в библиотеке Агрофизического научно-исследовательского института.
Автореферат разослан « /3 »сЛ/аЛ- 2000 г.
Учёный секретарь специал призванного совета, доктор бнлогнческий наук
_МВ.Архипов
3 ,
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы
Адаптация растений к неблагоприятным условиям произрастания - одна из главных проблем сельскохозяйственной науки.
Ввиду континентальности климата большинства пшеничных районов нашей страны, высокая температура п засуха - две из главных причин, приводящих к значительному снижению урожая и даже полной его гибели (Жученко, 1988; 1990; Кумаков, 1985; Deshmukh е. а., 1983; Martincau е. а., 1979; Williams е. а., 1967).
Наиболее перспективный путь решения этой проблемы -селекция по признаку жароустойчивости, что требует анализа значительного количества исходного материала для выявления сортов-источников, то есть генотипов, существенно более устойчивых, чем лучшие из районированных сортов (Ериггс, Ноулз, 1972; Вавилов, 1966; Лукьяненко, Ремесло, 1975; Мамонтова, 1980; Ремесло, Куперман, 1982).
Проблема оценки генетического разнообразия у растений состоит в том, что судить о генотипических свойствах образца приходится по фенотипическим показателям. В.А.Драгапнев с сотрудниками (1994; Драгавцев, Аверьянова, 1983: Драгавцев, Литун и др., 1984) развивают эколого-генетической подход к оценке устойчивости растений к абиотическим факторам среды учёт вклада модификациошюй изменчивости может быть сделан по реакции «генотип—среда» при выращивании растений анализируемых сортов в разных экологических условиях.
Наиболее точно оценить устойчивость и взаимодействие «генотип—среда» можно п регулируемой агроэкосистеме (РАЭС), где задаются и контролируются условия выращивания растений (Ермаков, 1998).
В связи с необходимостью обеспечения эффективного непрерывного потока исходного генетического растительного материала в селекционные программы РФ (Шевелуха, 1997) большое значение имеет разработка и применение количественных, производительных, надежных и точных методов оценки устойчивости.
Прямой полевой метод (Кириченко и др., 1977; Кумаков, 1975; Рз^ е. а., 1981), позволяющий выявлять перспективные линии и формы селекционного материала по признаку жароустойчивости, продолжителен по времени, ограничен летним периодом.
Вегетационный метод отбора растений по признаку жаростойкости в фитотронах (Брежнев и др., 1981; Комареико, 1980; Ляшок, Бирюков, 1981; Мордковнч, 1976; Со№сЬа1к, 1981) также трудоёмок и не может быть рекомендован для проведения массовых анализов.
Поэтому разработаны разнообразные косвенные, лабораторные методы определения жароустойчивости растений на оргашпменном, тканевом, клеточном и молекулярном уровнях (Удовенко, 1976). Однако ни один из них не отвечает тем критериям, о которых было сказано выше.
Таким образом актуальность представляемой работы определила основную пель исследований, а именно: усовершенствовать технологию оценки жароустойчивости растений способом регистрации замедленной флуоресценции хлорофилла в листьях.
Задачи исследований;
1. Сконструировать и изготовить техническое устройство для регистрации замедленной флуоресценции хлорофилла в листьях, с высокой производительностью, надежностью, и точностью измерения, возможностью в реальном масштабе времени сохранять и обрабатывать экспериментальные данные.
2. Разработать методические основы определения жароустойчивости растений путём регистрации замедленной флуоресценции хлорофилла в листьях.
3. Исследовать закономерности онтогенетической и сортовой изменчивости жароустойчивости растений.
4. Провести сравнительный анализ полученных флуоресцентным методом результатов по оценке жароустойчивости сортов с имеющимися в литературе данными, полученными другими методами.
5. Изучить характер внутрисортового варьирования растений по признаку жароустойчивости.
6. Оценить по жароустойчивости сорта яровой пшеницы из коллекции генофонда.
Научная новизна
1. Создан компьютерный вариант прибора «Лист», позволяющий регистрировать не менее 9 параметров замедленной флуоресценции хлорофилла (ЗФХл) в изолированном листе;
2. Обоснована скорость нагрева образца, равная 10°С за одну минуту;
3. Разработана методика консервации изолированных листьев;
4. Исследовано изменение жароустойчивости листьев в процессе их индивидуального развития и онтогенеза растения, с учётом количественного показателя — собственного и абсолютного возраста листа;
5. Впервые установлено внутрисортовое разнообразие растений по признаку жароустойчивости;
Личный вклад автора
Все научные исследования, составляющие суть данной диссертации, выполнены лично автором.
Работа выполнялась по плановой тематике Россельхозакадемтш на 1986-1990, с 1991-1995 гг. (№№
госрегистрациП 01880017371 и 01920013190 соответственно) и в рамках научио'техничеекой программы Россельхозакадемии «Разработать научные основы формирования агроландшафтов и создать качественно новые ландшафтные системы земледелия для основных природно-сельскохозяйственных зон России» на 1996-2000 гг.(№ госрегистрации 01970005646).
Данная работа выполнялась также при сотрудничестве автора с Всесоюзным селекционно-генетическим институтом (ВСГИ, г. Одесса), Институтом агрофизики Польской академии наук (ИА ПАИ, г. Люблин, Польша). Институтом фундаментальных исследований тропического сельского хозяйства МСХ Республики. Куба (ИНИФАТ, г. Гавана, Республика Куба) и Сельскохозяйственным научно-исследовательским институтом (ИАРИ, г. Нью-Дели, Индия).
Результаты исследовании вошли в совместные публикации.
Основные положения, выносимые на защиту
❖ разработана и изготовлена компьютерная модель прибора
«Лист»;
❖ предложена оптимальная скорость на1рева образца;
*> показано, что величины критической температуры у шгтактрых и изолированных листьев достоверно близки по, значению;
❖ установлены условия хранения и транспортировки растительной пробы;
❖ доказана возможность использования флуоресцентного метода и прибора «Лист» для исследования растений, культивируемых в полевых условиях; отбор пробы в ноле — ее анализ в лаборатории;
«О» впервые широко апробировано использование флуоресцентною метода при исследовании 26 сортов яровой пшеницы из коллекции генофонда ВИР.
Практическая значимость работы
□ разработан способ обработки растений на корню (а с. № 615815), то есть способ повышения жароустойчивости растений, основанный на воздействии на вегетнрующие растения сканирующего лазерного излучения (632.3 им):
□ предложен 'метод отбора растительной пробы, который позволяет оценить сорта по жароустойчивости с разрешающей способностью ±0.5°С;
□ показано, что отбор растений для использования в селекционном процессе должен производиться внутри гетерогенного сорта, состоящего из менее и более жаростойких групп; причём необходимо отбирать растения из второй группы, так как их большая устойчивость является наследственной;
□ проведена оценка жароустойчивости 26 сортов яровой пшеницы из коллекции генофонда ВИР; выявлены сорта-источники повышенной жароустойчивости;
□ прибор «Лист» по линии Госстандарта СССР прошел Государственные приёмочные испытания (Ленинград, 1983); изделию присвоена высшая категория качества, получено разрешение Госстандарта СССР на серийный выпуск.
□ прибор «Лист» внедрён в Кишиневском сельскохозяйственном институте, а Тбилисском государственном университете, в Белорусском институте мелиорации и водного хозяйства (г.Пинск), в Институте агрофизики (г. Люблин, Польша), а Институте фундаментальных исследований тропического сельского хозяйства (г. Гавана, Республика Куба).
Апробация работы
Основные результаты работы доложены на 11, Ш и IV
съездах Всесоюзного (Всероссийского) общества физиологов
растений (Минск, 1990; С.-Петербург, 1993; Москва, 1999), на
Всесоюзной конференции «Измерительная и вычислительная
техника в управлении производственными процессами в АПК» (Ленинград, 1990)? Всесоюзном совещании «Экспресс диагностика растений» (Ялта, 1990), 5th International Conference on Physical Properties of Agricultural Materials (Bonn, 1993), 6th International Conference on Agrophysics (Lublin, 1997, член оргкомитета и участник конференции), научно-методическом совещании (пос. Немчиновка, Московской обл., 1994), 10th 1AMFE/FRANCE'96 International Conference on Mechanization of Field Experiments (Paris/Versailles, 1996), Зш Международном Коллоквиуме 1ЛМРЕ/САНКТ-ПЕТЕРБУРГ'99 (С.-Петербург, 1999).
Получено а.с. СССР № 615815 на изобретение нового приёма «Способ обработки растений на корню».
Прибор «Лист» неоднократно демонстрировался на Международных и Всесоюзных выставках; автором получены золотая, две серебряные и бронзовая медали ВДНХ.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 34 работы (в том числе 8 в иностранных журналах), в которых отражены основные положения, представленные на защиту в настоящей диссертации.
Структура н объбм диссертации
Диссертация изложена на 240 страницах печатного текста, состоит из введения, 6 глав, заключения. Содержит _25_таблиц, 27 рисунков и 12 приложений. Список литературы насчитывает 307 наименований, в том числе 98 иностранных.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Объектами изучении служили растения различных сортов томата, яровой и озимой пшеницы. Семена растений томата и яровой пшеницы были получены из коллекции ГНЦ — ВНИИ растениеводства им. Н.И.Вавилова, озимой пшеницы • во Всесоюзном селекционно-генетическом институте.
Известно, что внутренняя попреждённосгь семян при созревании, уборке, сушке (трещины эндосперма, пустоты внутри зародыша, энзимомикозное истощение, повреждение грибами и насекомыми) снижает их посевные качества и урожайные свойства (Савин, Архипов и др., 1981; Савин, Ннколенко и др., 1988,1998). Поэтому для отбора биологически полноценной и однородной пробы, нами использовался метод реттенографии семян (Великанов, Архипов и др., 1998).
Растения томата, яровой и озимой пшеницы выращивали в контролируемых и полевых условиях.
. Выращивание в контролируемых условиях проводилось при следующих режимах: фотопериод 28/6 часов день/ночь температура 24°С/20°С день/кочъ, облучённость около 30 Вт/м ФАР (лампы ДРЛД-400), относительная влажность воздуха -около 80%; растения выращивали агрегатопонным способом; в качестве корнсобитаемой среды применяли керамзит, в качестве питательного раствора - двойной раствор Кнопа.
При выращивании яровых и озимых пшениц в контролируемых условиях для исследования внутрисортового варьирования использовали метод «сэндвича» (Labrada е.а., 1983). После инкубации в термостате при 35°С в течение сугок наклюнувшиеся семена укладывали между двумя пористыми, легко впитывающими воду пластинками, которые помещали при температуре воздуха около 25°С и непрерывном освещении с облучённостью около 30 Вт/м2 ФАР. До начала опытов растения дважды оценивали tío средним показателям роста.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
В главе I рассматриваются современные проблемы исследования замедленной флуоресценции хлорофилла в растительных тканях.
Известно, что растительные клетки з процессе жизнедеятельности излучают свет в диапазоне длин волн от УФ до . ИК части спектра. Свечение представляет
хемнлюминесценцию (ХЛ), а источником энергии являются биохимические реакции.
ХЛ растительных тканей в УФ части спектра известна в литературе «лучи Гурвича», «митогенетическое излучение». Л.Колли с сотр. (1954) открыли свечение этиолированных тканей растении в видимой области спектра; природа спонтанного сверхслабого свечения тканей высших растений и возможные пути практического использования этого явления подробно рассмотрены в монографиях Б.Н.Тарусова, В.А.Веселовского с сотр. (1978, 1990).
Б.Л.Стрелер и В.А.Арнольд (1951) впервые наблюдали свечение фотосинтсзирующих тканей, которое постепенно затухает после освещения образца. Данное явление изучалось многими исследователями в различных странах мира; его регистрируют в широкой временной области — от наносекунд до нескольких минут после прекращения засветки образца, и выделяют отдельные компоненты, отличающиеся по скорости затухания (Шувалов, Литвин, 1969, 1973; СосПк, Вопбоу, 1980; Ьауоге1, 1975). Поэтому, по-видимому, имеется большое разнообразие названий этого явления: длительное послесвечение, реэмиссия, хемилюминесценция,
фотосинтетнчсская люминесценция, рекомбинационнал люминесценция и, наконец, замедленная флуоресценция.
По мнению автора данной работы, именно последнее название содержит два ключевых слова, которые наиболее точно отражают физическую сущность данного явления; флуоресценция - излучение происходит с первого еннглетного возбужденного уровня молекулы хлорофилла «а», замедленная -процесс возбуждения и излучения флуоресценции разделен временным интервалом, так как при «обычной» флуоресценции возбуждённое состояние молекул хлорофилла образуется в результате поглощённых образцом квантов света (время жизни возбужденного состояния не более 10 не), то в случае замедленной флуоресценции возбуждённые молекулы хлорофилла появляются в темновом химическом процессе.
Таким образом наблюдение лаления замедленной флуоресценции - один из методов изучения первичных фотохимических стадии превращения световой энергии в химическую при фотосинтезе. Вместе с тем замедленная флуоресценция хлорофилла в листьях отражает аетявность работы фогосннтетического аппарата хлоропластов, то есть физиологическое состояние растений.
Fia кафедре биофизики биолого-почвенного факультета МГУ Б.Н.Тарусовым с сотрудниками впервые в нашей стране было предложено использовать метод регистрации ЗФХл в листьях для оценю! жароустойчивости растений (Китлаев, 1969; Джанумов, 1971; Тарусов, Веселовскнй, 1978).
Анализ литературных данных показал, что единого методологического подхода к использованию флуоресцентного метода с целью получения объективных данных по жароустойчивости клеток листьев растений выработано не было, так как не учитывалась возрастная физиология фотосинтеза, реализация которого, с одной стороны, определяется высокой функциональной автономностью структур (хлоропласт, клетка), а с другой — сложной системой интеграции и кооперативных связей фотосинтеза с другими физиологическими функциями растительного организма (Батыгин, 1986).
Фотосинтетическая активность листа зависит не только от огромного генотипического многообразия растений, но и определяется всей совокупностью онтогенетических изменений листа и структур более низкого порядка. Любая количественная оценка фотосинтеза (в нашем случае регистрация замедленной флуоресценции) справедлива лишь для данного возрастного состояния листа, клетки или хлоропласта (Быков, 1980; Мокроносов, 1981).
В онтогенезе растения, по мере формирования новых ярусов листьев меняется роль отдельных листьев, создаётся динамическая система фотосинтеза целого растения. На каждом этапе могут быть выделены ярусы листьев, которым принадлежит доминирующая роль в фотосинтезе растения.
У яровых пшениц листья верхних ярусов создают 75% ассимиляционного потенциала, а после колошения — почти 100% (Кумаков, 1995).
Существует обширная литература по влиянию внешних факторов па фотосинтез, параметры замедленной флуоресценции (Веселовский, Веселова, 1990). Сильная фенотнпическая изменчивость этой функции отражает адаптацию фотосинтеза к факторам внешней среды. Структуры низких порядков (например хлоропласт) отличаются более высокой стабильностью, чем структуры высоких порядков (мезоструктура листа, растение, ценоз), то есть необходимо учитывать влияние экологических факторов в онтогенезе растения; существенным этапом является реакция сортов на условия формирования семян (Савин, Никитина, 1997).
Анализ объекта исследования должен быть связан с оценкой исходных потенциальных качеств сорта и условий формирования семян, при которых создавались эти качества перед проращиванием.
Это ссязано с тем, что количественные признаки растения, характеризующиеся сильнейшим взаимодействием генов, включая плейотропный эффект, являются основными сортовыми показателями сельскохозяйственных культур.
Своего дальнейшего развития требовала и техническая ■ задача регистрации ЗФХл образцов, так как не было стандартной аппаратуры, не проводилась метрология, известные устройства не имели высокой производительности, требовали принудительного охлажден»«.
В главе П представлены методические основы определения жароустойчивости растений флуоресцентным методом.
В лаборатории светофизиологии и биофизики растений Агрофизического института (руководитель лаборатории — академик Россельхозакадемии Ермаков Е.И.) создан простой в
13 I
обслуживании, надёжный в работе, высокопроизводительный, компьютеризованный прибор «Лист».
Принцип работы прибора «Лист» заключается в следующем (рис. 1): лист (5), отделённый от растения, фиксируется на держателе (8) прижимной планкой и устанавливается в светонепроницаемой части камеры перед входным окном фотоумножителя (2). В держатель встроены нагреватель (6), позволяющий повышать температуру образа от комнатной до +60 —+65°С и датчик температуры (микротермистор) (7); сигнал, пропорциональный температуре листа, подаётся на вход устройства сопряжения.
Непрерывный световой поток осветителя (1), преобразованный механическим (3) модулятором (4) в дискретный, попадает на лист и возбуждает замедленную флуоресценции хлорофилла; возбуждение и регистрация замедленной флуоресценции проводится в режиме многократно повторяющихся тактов:"возбуждение (5 мс) — темповой промежуток (50 мс) — регистрация (15 мс) — темповой промежуток (50 мс) — возбуждение (5 мс)" и так далее; световой сигнал ЗФХл, преобразованный фотоумножителем (2) в импульсы тока, усиливается и также поступает на вход устройства сопряжения.
Таким образом устройство сопряжения прибора «Лист» с ПЭВМ предназначено для ввода в ПЭВМ значений медленно меняющихся аналоговых сигналов (время, температура, интенсивность замедленной флуоресценции).
Программное обеспечение измерительной системы прибора «Лист» выполняет следующие основные функции:
• поддержка графического интерфейса между оператором и измерительным устройством;
« управление процессом измерения в ручном и автоматическом режиме.
• формирование и вывод полученных результатов в текстовой и графической интерпретации;
в хранение и обработка полученных результатов.
Программное обеспечение успешно функционирует в операционной системе Microsoft Windows'98 на ПЭВМ со следующей конфигурацией:
• процессор Intel Pentium — не менее 300 МГц;
• ОЗУ — не менее 32 Мб;
• жесткий диск — не менее 3.2 Гб;
• коммуникационный порт для подключения измерителя — 2;
• манипулятор «мышь».
Рис. 1. Схематический вид приёмно-нзмермтельноП камеры.
3 — двигатель
4 — обтюратор
2 — фотоумножитель
— излучатель
6 — нагреватель 7— микрогермистор
8 — держатель (образца)
9 — затвор
5 — образец (лист)
Регистрации замедленной флуоресценции хлорофилла (ЗФХл) з листьях проводилась нами при зеленом освещении, которое воспринимается глазом человека и не влияет на физиологическое состояние фотосинтетической системы листовой пробы, так как не поглощается молекулами хлорофилла («темнота»).
После освещения адаптированных к темноте растений происходит быстрое увеличение интенсивности свечения до максимального уровня, который фиксируется, как максимум интенсивности светоиндуцированной замедленной
флуоресценции (СЗФ„1КС.) — Ь; кроме интенсивности свечения Ль регистрируется время достижения максимума (рис.2). По достижении максимума наблюдается спад интенсивности свечения до постоянного уровня, который регистрируется, как стационарный уровень замедленной флуоресценции (ЗФстая.) — (параметры Ь, t2).
Рис. 2. Температура и интенсивность ЗФ образца, отображаемые
на экране дисплея.
СЗФмзяс — максимальная интенсивность светозависимой ЗФ; ЗФснщ. — стационарная интенсивность ЗФ, ТЗФмаю. — максимальная интенсивность термозависимой ЗФ; Ткр. — критическая температура, мера жароустойчивости листа.
о
(,(1 ( нагрева
Т----Г-
120 151)
1И0 |4 и СРК
После того, кик интенсивность ЗФХл выйдет на постоянный уровень Ь начинается нагрев образца со скоростью 10° за одну минуту; с увеличением температуры происходит рост и падение ЗФ. Критическая точка - точка перегиба термограммы - регистрируется как максимальная интенсивность термозависимой замедленной флуоресценции ТЗФмам. - (параметры 1л, ъ). Температура (Т^.), при которой начинается уменьшение интенсивности замедленной флуоресценции листьев, является объективным показателем нарушения натнвного состояния мембран хлоропластов и количественно отражает первичную теплоустойчивость растительной ткани (Александров, 1975; Джанумов, 1971; Китлаев, 1969; Николенко, 1985; Савин, Николенко и др., 1987). Вызванное нагревом падение интенсивности ЗФ продолжается до постоянно«» минимального уровня свечения мёртвой тканн — (параметры Ь, 1»).
Одной из основных технических характеристик прибора «Лист» является его высокая производительность; время одного измерения - не более 5 мин, количество измерений за рабочий день - не менее 100, что возможно за счёт того, что в приборе «Лист» впервые применён комплект из шести держателей образю, которые являются съёмными; после нагрева в ходе эксперимента держателя с образцом от +30° до ч-60° — +65°, держатель, как локальный источник тепла, удаляется из камеры и имеется возможность сразу проводить очередное измерение 1 использованием друто! о, «холодного» держателя из комплекта; кроме тою погрешность единичного измерения Тжр в приборе «Лист» не превышает ¿О.ГС.
Таким образом, разработанный компьютерный вариант прибора «Лист» позволяет регистрировать в реальном масштабе времени не менее 9 параметров ЗФХл листа, что значительно расширило возможности метода и почволало поставить и решать новые задачи физиологии устойчивости и экологии растений.
Изучение влияния скорости нагрева образна на величину критической температуры (Т,ф) проводили на растениях томата сорта Пушкинский 1353 репродукции Агрофизического института при выращивании п контролируемых условиях; для анализа использовали листья 5-го яруса при отсчёте снизу вверх. Исследовались следующие скорости нагрева образца: 1°, 5°, 10°, 35° и 20°С за одну минуту. При этом ставилась задача выбора наиболее оптимальной скорости нагрева по двум критериям: с одной стороны — это время проведения эксперимента, а с другой — его точность. При скорости нагрева образна, равной 1°, 5° и 10°С/мин, погрешность единичного измерения жароустойчивости образца не превышает ±0.1 °С. При скоростях нагрева образца растения, равной 15° и 20°С/мнн. среднее время одного измерения не превышает 3-2 минут. Однако при таких скоростях нагрзва образца форма термограммы ЗФХл в области максимальной интенсивности флуоресценции становится более пологой и менее удобной для определения Ткр, что приводит к увеличению погрешности определения жароустойчивости образца до ±1.0°С.
Количественные значения жароустойчивости образцов при разных скоростях нагрева приведены в табл. 1.
Из данных, представленных о табл. 1, следует, что абсолютное выражение жароустойчивости при разных скоростях нагрева имеет разные значения, причём чем выше скорость нагрева, тем значительнее смещение критической температуры вправо по температурной шкале по отношению к значению 45.8°С; так например, при скорости нагрева, равной 10°/мин различие составляет +3.9°С, а при скорости 20°/мин -уже +9.8°С.
По литературным данным известно, что при разной степени напряжённости экстремального фактора абсолютное выражение устойчивости будет неодинаково (Удовенко, 1973, Levitt, 1980). Действительно, при разных скоростях нагрева образцов рас гений жароустойчивость, выраженная о градусах,
является величиной относительной. Однако значительное увеличение показателя Тцр. при скоростях нагрева 15° и 20"С/мин происходит не только «...из-за разной степени напряженности экстремального фактора». Как показала экспертиза, проведанная лабораторией термометрии ВНИИ метрологии им Д.И.Менделева во время Государственных испытаний прибора «Лист», при скоростях нагрева образца свыше 10°С/мин температура листа не успевает принять значение, соответствующее температуре держателя.
Таблица 1.
Влияние скорости нагрева образца на величину критической температуры {томат сорта Пушкинский 1853 репродукции АФИ)
Скорость нагрева образца, °С в мин. Т °С 1 VfV, ^ Д*,°С Количество опытов, шт.
1 45.8±0.29 0 8
5 47.9±0.38 +2.1 15
10 49.7±0.42 +3.9 20
15 51.2±0.71 +5.4 20
20 55.1±1.2 +9.3 30
+ смещение критической температуры относительно нагрева со скоростью 1°С за одну минуту
Таким образом по совокупности проведанных исследований нами выбрана скорость нагрева образца, равная 10°С за одну минуту, как наиболее оптимальная, которая и использовалась в дальнейшей работе.
Лист, находящийся на растении, функционирует в системе кооперативных связей со всеми функциями организма; вместе с тем отделённый лист осуществляет свои функции в автономном режиме, когда между листом и растением
прекращается двусторонним обмен метаболитами, гормонами, минеральными соединениями и т.д. Поэтому после отделения листа обнаруживаются переходные процессы фотосинтеза (Беликов и др., Малофеев, 1968), изменяется временной ход некоторых физиологических процессов (Авакимова, 1966), нарушаются показатели транспирации (Бабушкин, 1975).
Тем не менее изолированные листья с успехом используются при изучении фотосинтетического метаболизма (Мокроносов, 1981), при определении теплоустойчивости, поскольку в своей основе теплоустойчивость определяется клеточными и молекулярными механизмами (Гороаиц 1961; Ивакин, 1976; Кислюк, 1981; Мацков, 1976; Попова, 1968; Углов, 1967; Хлебникова, 1932; Berry е.а., 1975; Lange е.а., 1963; Levitt, 1980; Martineau, 1979; Santarius е.а., 1979; Sullivan е.а.,' 1977; Williams е.а., 1967), при характеристике других видов устойчивости (Тарусов, Веселовскии, 1978).
Для оценки жароустойчивости интактных и отделённых листьев использовали растения томата сорта Пушкинский 1853 репродукции АФИ; растения выращивались в контролируемых условиях в цилиндрических вазонах небольшой величины (диаметр — 50 мм, длина — 90 мм); использовались две супротивные доли средней части листа 5—го яруса при отсчёте снизу вверх. Оценка жароустойчивости отделённых долей листа томата проводилась по описанной выше методике; для определения величины Т^, интактных долей листа растения томата поочерёдно целиком с вазоном помещались в камеру и образец укреплялся на держателе без отрыва. Проведённые исследования показали, что средние значения '1\р. в обоих случаях достоверно совпадают, а именно: 49.6±0.32° и 49.4±0.30° соответственно.
При необходимости проведения массового анализа в лаборатории (например порядка 200 измерений), а также при отборе листовой пробы в полевых условиях, возникает необходимость хранения растительных образцов.
Для выяснения биологических закономерностей прижизненной консервации листовой пробы, исследовались растения томата сорта Пушкинский 1853 репродукции АФИ; использовались две супротивные доли средней части листа 5 яруса при отсчете ярусов снизу вверх, то есть в соответствии с их возникновением на растении.
Если хранение образцов в темноте при комнатной температуре одни сутки не вызывает изменений Т1р по сравнению с таковыми, полученными непосредственно после отделения образцов (49.6±0.32°С), то хранение при тех же условиях, но на свету, вызывает увеличение Тгр на 1°С. Наиболее стабильные результаты получены при хранении образцов в темноте при температуре +3 — +5°С; величина Т,р в лом случае не меняется в течение двух суток. Следует отмсти гь, что при всех вариантах хранения были приняты меры, исключающие подсыхание и подвяданне отделенных образцов.
Таким образом хранение образцов в темноте, во влажной фильтровальной бумаге, в полиэтиленовом мешочке при температуре +3 — +5°С в течение двух суток можно считать «прижизненной» консервацией образцов, при которой в течение указанного времени величина критической температуры, являющаяся мерой жароустойчивости листа, не изменяется.
В 1лаве Hi представлены данные о закономерности* онтогенетической изменчивости жароустойчивости растений.
Опыты проводились на растениях тома га сорта Пушкинский 1853 при выращивании в контролируемых условиях. Из оригинальной популяции были выделены две морфологические группы растений с простратиым и ажурным типом куста (Савин и др,1976). Простратный тип соответствовал растениям томата, выращенных из семян, полученных при репродукции этого сорта на Крымской опытной станции ВИР (репродукция ВИР), ажурный тип куста был у растений томата сорта Пушкинский 1858, выращенных в условиях многолетней светокультуры в лаборатории светофизнолог ни
Агрофизического института (репродукция АФИ) (Мошков, 1976). Для анализа были взяты листья с 3-го по 8-й ярусы при отсчёте их снизу вверх. Абсолютный возраст растения отсчитывался от момента высадки проросших семян на постоянное место в вегетационные сосуды; собственный возраст листа — от «старта», когда его длина равнялась примерно 10 мм. (Кренке, 1940; Чернов, 1963). В опыт брались доли средней части листа. Определялась средняя жаростойкость по результатам 10 измерений.
Одновозрастные листья различных ярусов имели неодинаковую устойчивость, причём чем выше ярус листа, тем выше его жаростойкость (рис. 3 и рис. 4). Так у листьев 3-го яруса растений репродукции АФИ при первом определении устойчивости, когда их собственный возраст был равен 12 суткам, Ткр является минимальной равняется 48.6°С, тогда как у листьев 8-го яруса такого же собственного возраста Т,ф составляет 52.0°С. Определение устойчивости листьев каждого яруса через 12 дней после первого определения показало, что листья всех ярусов увеличили свою устойчивость к высоким температурам.
У листьев 3-го яруса растений той же репродукции она стала 51.6°, а у листьев 8-го яруса — 55.6°. Вместе с тем жаростойкость листьев всех ярусов не возрастает монотонно в процессе развития листа, а проходит через максимум (рис. 3). Определение жаростойкости листьев разных ярусов в последующие сроки, когда собственный возраст листьев равнялся 36 и 48 суткам, показало, что устойчивость Их снижается: у листьев 3-го яруса она упала соответственно до 51.2° и 48.3°, а у листьев 8-го яруса 54.0° и 52.2°.
Изменение жаростойкости листьев растений томата репродукции ВИР как в процессе их онтогенеза, так и в процессе онтогенеза растения в целом имеет те же закономерности, которые были отмечены при анализе растений репродукции АФИ. (рис. 4). Во все периоды вегетации растений
одновозрастные листья более высоких ярусов оставались более устойчивыми, чем листья нижних ярусов. В процессе собственного онтогенеза листьев их жаростойкость также нрохолнт через максимум (рис. 3 и рис. 4).
Рис. 3. Жароустойчивость листьев томата репродукции ЛФИ в зависимости от их пшраста и ярусносгн
Рис. 4. Жароустойчивость листъсв томата репродукции ВИР в зависимости от их возраста и ярусносгн
Па рис. 3 и на рис. 4 номер кривой соотве(ствуег номеру яруса листорасположения
Но (к-и аСкцжс — собственный возраст лис гьев t (сутки); на оси ординат —темперагура, при которой наступает угнетение интенсивности ЗФХл (Т1Г> ('С)
При определения жаростойкости жстьев различных ярусов в один день (29.11). на данную дату самыми устойчивыми оказываются лиегья 4-го яруса, а самыми неустойчивы ми — 8-го. (табл. 2), что ранее отмечалось в литературе (Баданова. 1957, Джанумов. 1971: Попова, 1966).
В связи с этим регистрация жаростойкости листьев разных ярусов при определении в один день может привести к неправильному выводу об истиной зависимости их жаростойкости от ярусности листорасположения и возраста. В действительности, собственный возраст листьев каждого яруса при определении жаростойкости в один день был разным при одинаковом абсолютном возрасте. Если же сравнивать одинаковые по собственному возрасту листья разных ярусов, то как было отмечено выше при анализе рис. 3 и рис. 4, чем выше ярус заложения листа, тем выше его устойчивость.
Таблица 2
Устойчивость Листьев томатов репродукции АФИ различных ярусов к высоким температурам, определённая в один день
Ярус листа Возраст листа, сутки Температура, при которой
наступает ретгае угнетение
абсолютный собетпениый интенсивности ХЛ
4 30 26 53.7 ±0.26
5 39 24 53.4+0.31
6 30 22 53.1+0.18
7 39 20 52.6+0.22
8 39 18 52.2 + 0.14
Следует отметить, что по данным флуоресцентного метода на всех этапах онтогенеза растения томата репродукции АФИ имели большую жаростойкость, чем растения томата репродукции ВИР при сравнении листьев одного яруса и одинакового возраста.
При использовании метода Ф.Ф.Мацкова (1936 а, б, 1976) (пятибалльная оценка по цвету) качественно подтвердились сделанные выводы о большей жаростойкости растений томата сорт Пушкинский 1853 репродукции АФИ, чем растений томата того же сорга репродукции ВИР.
Таблица 3.
Жароустойчивость растений томата сорта Пушкинский 1853 репродукции ВИР и ЛФИ, определённая по методу Мацкова
Репродук цня растений томатп Жаростойкость по методу Мацкова (баллы)
35° 30 мин. 40° 10 мин. 45° 10 мин. 50° 10 мин. 53° 10 мнн.
ВИР Зеленый 4.0 Зеленый 3.0 Зеленый 2.5 Бурый 1.0 Бурый 0
АФИ Зеленый 4.0 Зеленый 4.0 Зеленый 3.0 Зеленый 3.0 Бурый 1.0
4для анализа использовались листья 8-го яруса при собственном возрасте, равном 24 суткам.
Жароустойчивость листьев различных ярусов растений яровой пшеницы исследована на сортах: Саратовская 29, Альбидум 46, Опал и Вега. Сорта Саратовская 29 и Альбидум 46 характеризуются высокой жароустойчивостью, а сорта Опал и Вега - более низкой по сравнению с ними, кроме того, сорта близки по темпам развития (Кумаков, 1985).
Как следует из данных, приведенных в табл. ..., величин» критической температуры 0V) совершенно чётко показывает, что сорта с высокой жароустойчивостью дифференцируются относительно сортов менее жароустойчивых; такое рахтичне видно на всех ярусах. Таким образом, сравнительный анализ жароустойчивости растений разных сортог чюжио проводить по первому, по второму и последующим ярусам.
В пределах каждого copia жароустойчивость листьев не оставалась постоянной по ярусам; чем выше ярус листорасположения, тем выше его жароустойчивость, причём Т»р. у листьев 7-го яруса на 1.7 - 2.3"С выше, чем у листьев 1-го яруса.
что согласуется с данными, полученными ранее на растениях томата. Вместе с тем максимальное различие по жароустойчивости между двумя группами сортов проявляется на верхних ярусах; на 6-м и 7-м ярусах разность между величинами Тц,. у сортов Опал и Альбидум 46 составляет 0.9° и 1.3°С соответственно, в то время как на нижних ярусах разность не превышает 0.5° — 0.7°С.
Таблица 4.
Определение жароустойчивости растений яровой пшеницы флуоресцентным методом
Сорт пшеницы Температурный максимум интенсивности замедленной флуоресценции по ярусам, °С
1 2 3 4 5 6 7
Саратовская 29 49.4± 0.13' 49.8± 0.14 50.0± 0.15 50.4± 0.14 50.6± 0.14 50.9± 0.23 51.3± 0.20
Опал 48.8± 0.21 49.2± 0.17 49.5± 0.19 49.7± 0.11 49.9± 0.16 50,3± 0.20 50.5± 0.20
Альбидум 46 49.б± 0.12 49.8± 0.17 50.0± 0.22 50.4± 0.13 50.9± 0.23 51.2± 0.29 51.8± 0.20
Вега 49.0± 0.18 49.4± 0.20 49.5± 0.20 49.7± 0.21 50.0± 0.21 50.4± 0.21 50.8± 0.17
Примечание: 1. Счёт ярусов производился снизу вверх.
2. Собственный возраст листьев каждого яруса у всех.иселедованных сортов составлял 12 суток.
Различия по жароустойчивости между сортами внутри каждой группы (Саратовская 29 — Альбидум 46; Опал — Вега) не являются существенными и варьируют в пределах 0 — 0.5°С, однако на уровне тенденции сорт Альбидум 46 на всех ярусах является более устойчивым, чем сорт Саратовская 29, а сорт Вега — чем сорт Опал.
Кроме флуоресцентного метода, жароустойчивость сортов была определена прямым методом. Растения в фазу колошения в фитотроне в течение 3-х суток были подвергнуты действию высокой температуры, увеличивающейся ступенчато (Альтергот, 1981); в первые сутки она была равна 35°, во вторые — 38° и в третьи — 4 ГС. Температура воздуха указана на уровне верхушек растений. Температура колоса превышала температуру воздуха на 3°, так чю режим воздействия был довольно жестким. Для оценки влияния на растения высокой температуры использовались показатели продуктивности.
У контрольных и опытных растении учитывались: количество неразвитых колосков снизу колоса до первого развитого колоска, количество зерновок с одного колоса, масса зерновок с одного колоса.
Количество неразвитых колосков, то есть стерильность колоса, является, по нашим данным, чувствительным показателем; Саратовская 29 — 2.9 (контроль), 9.5 (температура), Опал — 4.1 (контроль), 12.8 (температура), Альбндум 46 2.8 (контроль), 8.9 (температура), Вега — 4.1 (контороль), 11.1 (температура). По этим данным видно, что Альбндум 46 и Саратовская 29 являются более жароустойчивыми сортами, чем сорта Вега и Опал.
Количество зерновок и масса зерновок с одного колоса характеризуют жароустойчивость генеративных органов растений пшеницы и также являются чрезвычайно чувствительными характеристиками. Так например, масса зерновок с одного колоса в процентах к контроля после воздействия высокой температуры составила: у сорта Саратовская 29 — 28%, у сорта Опал — 10%, у сорта Альбндум 46 — 32% и у сорта Вега — 22%. По этим показателям можно сделать вывод о ток», что сорт Альбндум 46 является самым жароустойчивым из исследуемых нами, затем следуют copra Саратовская 29, Вега; самым неустойчивым является сорт Опал.
В пределах исследованных пар сорт Альбндум 46 по продуктивности более устойчив, чем сорг Саратовская 29, а сорт Вега — чем сорт Опал. Полученные нами данные подтвердили большую жа|>оустойчивость перпой пары сортов по сравнению со второй, установленную в полевых условиях Поволжья (Саратовская обл.). Таким образом, флуоресцентный метод определения жароустойчивости растений полностью согласуется с выводами, сделанными при анализе устойчивости сортов в фитотроне, а также с результатами, полученными в прямом полевом эксперименте. Нами не обнаружено трансгрессии, то есть если сорт характеризуется большей жароустойчивостью листьев, то большую устойчивость имеют и генеративные органы растения, следовательно жароустойчивость сортов можно определять на проростках, то есть по вегетативным органам: по листу 1-го яруса, 2-го яруса и так далее, по флаговому листу, однако как было отмечено выше, , максимальное различие по жароустойчивости проявляется на листьях верхних ярусов.
В главе IV изучены сортовые закономерности жароустойчивости растений. Исследовались шесть сортов растений томата, семена которых были получены из коллекции ВИР: Дельта 10 (Астрахань), Кашмирский (Индия), St 70/242 (ГДР), Donot (ГДР), С-37 Bush type (Голландия) и Florissant (Голландия). Устойчивость данных сортов была ранее определена на Волгоградской опытной станции ВИР методом выхода электролитов, модифицированным для овошных культур (Ивакин, 1976, 1978) (табл. 5). Низкая степень повреждения нагревом, то есть высокая жаростойкость была отмечена у сортов Дельта 10 и Кашмирский, средняя у сорта St 70/242 и высокая степень повреждения нагревом, то есть ни.кая жаростойкость у сортов Donot. С-37 Lush type и Florissant
По данным флуоресцентного метода наиболее устойчивым является сорт Дельта 10 (53.2°), затем следуют сорта Кашмирский (51.2*), St 70/242 (50.3°), Donot (49.8°), С-37
Bush type (49.0°). Самая низкая жаростойкость — у растений томатов сорта Florissant (48.4°). Таким образом, если сорта Дельта 10 и Кашмирский объединить в группу устойчивых сортов, сорт St 70/242 отнести к группе среднеустойчивых; а сорта Donot, С-37 Bush type, Florissant считать группой неустойчивых сортов, то данные флуоресцентного метода не противоречат и хорошо согласуются (г - +0.95±0:11) с результатами, полученными на Волгоградской опытной станции ВИР.
Таблица 5.
Жаростойкость OV) различных сортов томата нз коллекции ВИР.
№ пп. Сорт томата и его « происхождение Номер каталога ВИР Степень устойчивости сорта, определённая в ВИР по методу выхода электролитов Жаростойкость (Т«р) оС
1. Дельта 10 Астрахань 8323 Высокая 87% 53.2±0.31
2. Кашмирский Индия 7676 Высокая 72% 51.2±0.23
3. St70/242 ГДР 8919 Средняя 52% 50.3±0.25
4. Donot ГДР 3522 Низкая 37% 49.8±0.21
5. С-37, Bush type Голландия '8950 Низкая 29% 49.0*0.19
6. Florissant Голландия 8555/8224 Низкая 38% 48.4±0.17
+для анализа использовались две супротивные доли средней части 20-суточных листьев 7-го яруса при отсчёте снизу вверх
Проведена также сравнительная оненка флуоресцентного метода определения жароустойчивости и прямого метода по изменению продуктивности контрольных и опытных растений томата. Исследовались два сорта томата, заведомо контрастные по жароустойчивости — Невский и Волгоградский 5/95 (Алпатьев, 1981; Брежнев, 1964; Ивакин, 1981).
Из данных, представленных в табл. 6, видно, что по флуоресцентному методу листья 5, 7, 9 и 11-го ярусов растений томата сорта Невский менее жароустойчивы, чем листья тех же ярусов у сорта Волгоградский 5/95 при собственном возрасте листьев, равном 15 и 30 суток. Максимальное различие составляет 1.4° для листьев 11-го яруса при собственном возрасте 30 суток. Вместе с тем 45-суточние листья 5, 7 и 9-го ярусов растений сорта Невский имеют более высокую жаростойкость, чем листья тех же ярусов у сорта Волгоградский 5/95.
Однако эти данные не являются сопоставимыми: сорт Невский карликовый, слабооблиственчый, детерминирог н по росту, максимальное число ярусов не превышает 12. Сорт Волгоградский 5/95 полудетерминантный, со значительно большим числом ярусов (их количество доходит до 18-20). К моменту, когда листья 5, 7 и 9-го ярусов достигли собственного возраста, равного 45 суткам, они из-за сильного затенения уже пожелтели, в то время как листья 5,7 и 9-го ярусов томата сорта Невский выглядели в этом возрасте вполне нормально. Листья 11-го яруса сорта Волгоградский 5/95 п возрасте 45 суток были затенены значительно слабее и оказались более жароустойчивыми, чем 45-суточные листья томата сорта Невский.
Очередного определения жаростойкости растений сорта Волгоградский 5/95 при собственном возрасте листьев, равном 60 суток, провести не удалось, так как к этому времени листья 5, 7 и 9-го ярусов опали.
Таблица 6. с
Жароустойчивость листьев пазличных ярусов томата двух сортов, определённая флуоресцентным методом
Япус. Сйщдй возраст лвста, С7Т Сойстреянкг возраст ласта, С7Т Критическая температура Х^р, °С
та Невский ТЗодго— • градский 5/95 Невский • Волгоградский 5/95 Ее веки? ! Волгоградский 5/95
5 '41 '. 43 15 15 49,9+0,73 50,3+0,34
7 45 47 ' 15. 15 51,0+0,49 51.640,24
9 48 .50 15 • 15 50,9^0,29 52,2+0,40
И 50 " 53 - 15" 15 51,4+0,83 52,7+0,32
5 56 58 '30 . 30 51,0+0,49 53,3+0,42
7 . .60 62 .30 30 52,«),43 53,5+0,33
9 63 . ; ■ 65 - 30 . . .30 ... 52,£МЗ',44 54,7+0,48
II 65 68. -30 30 ' .. 53,8+0,46 55,2+0,50
5 71, 73 " "45 . •45 51,£Ц0,56 49,4+0,82
7 75 75 45 ■ .45 52,3+0,43 49,2+0,88
9 78 80 "45 45 51,6+0,49 . 50,6+1,0
II- 90 ; 83 .45 •'. 45 * . 52,5+0,45 53,0+0,39 .
5 вб .88 - 60 .60'. - X I "
7 90 . 92 60 60 * 51,0+0,34 г '
9 93 95 ■60 ; • • 60 50,7+0,42 I •
П 35 . 98 60 ■: 60 51,7+0,62 51,7+0,51
П р я и е ч а в * в. *• обозначает:, что измерения не проводились, так как к этоцу времени
листье опали.
Воздействие высокой температурой осуществлялось ступенчато: 1-е сутки — -<-35"С, 2-е и 3-й сутки — +40°С (Альтергот, 1981). Температурное воздействие по разному повлияло на опытные растения сортов Невский и Волгоградский 5/95. Как следует из рис. ..., различия между контрольными и опытными вариантами по средней массе плодов с одного растения у обоих сор i on достоверны, но незначительны. Однако наблюдается существенное отличие по продуктивности одного растения между сортами как в контроле, так и в опыте.
У растений Tostara сорта Волгоградский 5/95 в опыте продуктивность растений даже несколько выше, чем у контрольных, что свидетельствует о большей жаростойкости сорта Волгоградский 5/95 по сравнению с сортом Невский. Таким обра юм, флуоресцентный метод определения жаростойкости не противоречит прямому методу и дайт согласующиеся с ним данные, а также позволяет распределять , сорта по жаростойкости с точностью ±0.5"С.
Влгян»о гсэдеРстпия высокой те*-ceparyiw на про.-,уктппюсть ojgioro рпсте1щл томатов:
I - ссрт 1|'ЗвскяП; П - сорт Вэл -гоградскяЯ 5/95; I - коитролъ; 2 -
Пр I К В 1 S и I б. ПрОдуКТИВ -
пссть одного контрольного растения сорта 1к).тогрм;сма 5/95 у слоем принята за ICC.Î.
Продуктивность контрольных растений томата сорта Невский на 40% меньше, чем контрольных растений сорта Волгоградский 5/95. Масса плодов с одного растения у сорта Невский после воздействия высокой температурой несколько ниже, чем у контрольных растений, что обусловлено втиянием нагрева в стадии закладки первой кисти.
Поскольку условия возделывания растений в поле не являются постоянными, то листья, образующиеся на растении в различное время, неизбежно формируются при меняющихся внешних условиях. Поэтому представлялось целесообразным оценить возможности флуоре рентного метода при выращивании растений в полевых условиях.
Исследования проведены на растениях яровой пшеницы десяти сортов, семена которых были получены их коллекции ВИР: Plower (Кения) № Р.718 (Индия), № 13173 (Индия), Dardo (Италия), Саратовская-36 (Ю.-В. зона РФ), Gabi (Голландия), Fa-337 (Финляндия), AS-П (Норвегия), Weibulles (Швеция) и Ленинградка (С.-З. зона РФ); жаростойкость сортов была определена в ВИР по интенсивности роста проростков после воздействия высокой температурой (Кожушко и др., 1978) (табл. 7). На основании этой оценки, сорта были разделены на три группы: к устойчивой группе были отнесены сорта Plower, № р.718, № 13173, Dardo; промежуточное положение, как среднеустойчивый, занял сорт Саратовская 36; в группу неустойчивых вошли сорта Gabi, Fa-337, As-II, Weibulles и Ленинградка.
Рассмотрим теперь средние значения жаростойкости данных сортов, определенные флуоресцентным методом и сравним устойчивость всех сортов по сравнению со значением жаростойкости сорта Саратовская 36, равном 49.9°. Если сорт Саратовская 36 классифицировать как сорт среднеустойчивый, то такие сорта яровой пшеницы, как Plower (52.0°), № Р.718 (51.8°), Hs 13173 (51.3°) и Dardo (51.3°), имеющие численное значение жаростойкости, большее чем у Саратовской 36, могут быть отнесены к группе устойчивых, а сорта Gabi (45.0°), Fa-337 (44.8°), As-II (44.6°), Weibulles (44.6°) и Ленинградка (44.6°), Т^, кйторых меньше, чем у Саратовской 36 - к группе неустойчивых.
Таблица 7
Жаростойкость (Т,,,.) различных сортов пшеницы ю коллекции ВИР
№ пп Сорт, происхождение Номер каталога ВИР Жароустойчивость сорта, определенная в ВИР по шггепснвпости роста пророст ков Жароустойчиво сть но флуоресцентно му методу, °С
1. Plower Кения 44697 устойчивый 77% 52.0*0.30
2. Индия 43240 устойчивый 92% 51.810.25
3. Индия 13173 устойчивый 76% 51.3*0.37
4. Италия Dardo 44713 устойчивый 85% 51.3±0.36
5. Саратовская 36 Ю.-В. зона РФ 43286 устойчивый 54% 49.9i0.18
6. Gabi Голландия 45667 средиеустойчивый 28% 45.0±0.58
7. Fa-337 Финляндия 43225 неустойчивый 37% 44.8±0.29
8. As-ri 1 lopner ия 44701 неустойчивый 23% 44.6*0.51
9. Weibullcs Швеция 46563 неустойчивый 29?', 44.6*0.22
10 Ленинградка С.-'З. Зона РФ 47882 неустойчивый 24% 44.5i0.17
Таким образом, результаты определения жаростойкости 10 исследованных сортов яровой пшеницы флуоресцентным методом не противоречат и хорошо согласуются с результатами оценки устойчивости данных сортов., проведанной в ВИР по интенсивности роста проростков (г = ^0.%±0.06).
В главе V представлены данные по внутрисорювой изменчивости растений томата, яровой и озимой пшеницы по признаку жароустойчивости.
Исследованы наиболее распространённые в производстве Индии районированные индийские и мексиканские сорта яровой пшеницы: Шарбати Сонора, Сонора 64, Соналика, Пуса 4, Пуса 52 и Лерма Рохо, полученные в ВИР. Растения выращивали по методике «сэндвича» (Labrada е.а., 1983). Все определения жаростойкости растений отдельного сорта (50 шт.) проводили в один день; для анализа использовали первые листья в возрасте 8-ми суток.
Как следует из данных, приведённых в табл. 8, более высокая жаростойкость обнаружена у растений сортов Соналика и Шарбати Сонора, а наименее устойчивыми оказались сорта Пуса 52 и Лерма Рохо; Сонора 64 и Пуса 4 по величине Тф. заняли промежуточное положение.
Для определения индивидуальной изменчивости растений по Ткр. внутри исследованных сортов пшеницы по результатам определения жаростойкости 50 растений каждого сорта были построены экспериментальные вариационные кривые распределения этого признака (рис. 5, рис. 6, рис. 7).
Сорта Шарбати Сонора и Пуса 52 имели одновершинную кривую распределения, Сонатшка и Сонора 64 — двухвершинную, а Пуса 4 и Лерма Рохо — трёхвершннную.
Сравнение эмпирического и теоретической) нормального распределения Tq,. сортов Шарбати Сонора и Пуса 52 подтвердили наше предположение, что эмпирические распределения жаростойкости у них подчиняются нормальному закону распределения.
Таблица 8
Жаростойкость пшеницы, определенная флуорссцетным методом, и проверка гипотезы о нормальном законе
распределения Т^ у исследованных сортов
Сорт, происхождение Номер каталога ВИР Место и год репродукции Жаростойкость Размах варьирования по жаростойкости АТч./С Фактическое* значение
Соналика Индия 45929 СССР, Дербент 1981 47.0±0.21 2.9 3.90
Шарбати Сопора Индия 45932 СССР, Дербент 1981 46.7i0.18 2.0 0.85
Сонора 64 Мексика 45398 СССР, Дербеш-1981 46.3±0.24 3.4 2.87
Пуса 4 Индия 6414 СССР, Ташкент 1981 46.0*0.25 3.8 0.51
Пуса 52 Индия 23568 СССР, Ташкент 1979 45.7*0.17 2.8 129
Лерма Рохо Мексика 45160 СССР, Ташкент 1982 45.6±0.18 2.4 1.52
и«
Сравнение экспериментального и теоретического нормального распределений Тч,. других четырёх сортов не дало ответа на вопрос о том, каков характер эмпирического распределения.
Pue D. Распределение растений сорта Сопл.шка по жаростойкости. По оси , абсцисс дана жаростойкость (Т,.р, "С), по оси ординат — относи-
п I
тельная "четота признака (—jp-, отн.
ед.). где П| — число растений с дан-пым значением жаростойкости, п — по.тнос число исследованных растений: I — экспериментальное распределение, 2 — теоретическое неряаль• ное. 3 — теоретическое нормальное d.w менее жаростойкой группы растений, — теоретическое нормальное (Ki.ч более жаростойкой группы paert-mal Вертикальные пунктирные линии соотиетстоуют среднему значению жаростойкости.
Вместе с тем фактическое значение х2 длч сорта Соналика превысило критическое значение 3.84. Нулевая гипотеза о нормальном распределении жаростойкости растений этого сорта опровергнута на высоком уровне значимости (Р=0.05), что подтвердило наше предположение о наличии у этого сорта двух групп растений: с ббльшем и меньшей наследственной устойчивостью к повышенным температурам. В первую вошло 28 растений, q)eднee значение Ткр., составило 46.5±0.15°С, во вторую - 22 растения, со средним значением Т^., равным 47.7±0.17°С. Сравнение эмпирических и теоретических термальных кривых для каждой группы растений показало, что частоты этих распределений хорошо совпадают.
Чтобы обосновать характер распределения, был применён критерий у? (Лакин, 1980), результаты расчёта по которому представлены в табл. 8. Как следует из приведённых данных, фактические значения величины % у сортов Пуса 4, Шарбати Сонора, Лерма Рохо, Пуса 52 и Сонора 54 были
меньше критического значения, равного 3.&4. Таким образом, жаростойкость растений этих сортоо в рассмотренной нами пыборке подчинялась нормальному закону, и отклонение эмпирических и теоретических частот носило случайный характер.
Рис. 6. Распределение растений сортов а — Пуса 52 и 6 Лсрма Ро.хо по лч оростоймкти (обозначения те же, что на рис. 5).
Как следует из данных, представленных в табл. 8. среднее значение жаростойкости у сортов Соналика и Шарбатн Сонора, с учетом погрешности измерения, равны. Однако с точки зрения внутрисортового разнообразия растений по этому признаку copra существенно различаются: Шарбати Сонора имеет индивидуальную изменчивость, а Соналика - групповую.
Таким образом, для селекции изуение внутрипопуляшюнной вариабельности устойчивости растений гораздо важнее определения средних показателей жаростойкости copra.
■i* 4S 46 Ь?Тпр
♦♦ *S 46 +Г Ткр
Рис. ^Г Распределение растений сортов а — Шарбати Сопора, б— Сопора 64 г> в — Пуса 4 по жаростойкости (обозначения те же, что и на рис. 5).
В главе VI дана оценка жароустойчивости сортов яровой пшеницы из коллекции ВИР.
В табл. 9 представлены результаты определения флуоресцентным методом жароустойчивости сортов яровой пшеницы, вырешенных из семян, полученных от ВИР. По данным определения жароустойчивости, проведённом в ВИР, было известно, что исследованные сорта яровых пшениц можно разделить на две группы устойчивости - с относительно большей и меньшей устойчивостью. Как следует из табл. 9, в которой численные значения жароустойчивости сортов представлены в ранжированном виде, сорта, с определённой степенью условности, действительно можно распределить на две группы; размах варьирования признака между крайними соргами (Сибирская 97, Лютесценс 1189 — Porres) составляет 2Д°С. Распределить же сорта в пределах каждой группы не представляется возможным.
Для повышения эффективности оценки сортов к абиотическим факторам среды исследовались растения, полученные нз семян, сформированных на материнских растениях а регулируемых условиях при температурах 12° и
Таблица 1. Определение жароустойчивости сортов яровой пшеницы из коллекции ВИР (исходные семена).
NN ЦП Номер катал. ВИР Наименование сорта | Год репродукции Место репродукции Жаростойкость. °С
1. 58444 Сибирская 97 1989 Новосибирск. обл. 52.3±0.17
2. 58454 Лютссцснс 1189 1989 Ноаоснб1грск. обл. 52.3^0.22
3. 59025 Диас2 1991 Омская обл. 52.1±0.42
4. 58694 Ульбинка 28 1990 Казахстан 52.1Ю55
5. 59467 Лютссиснс 655 1990 Самарская обл. 52.OtO.39
6. 59122 Саратовская 291 1990 Новосибирск, обл. 52 0±0 41
7. 58142 Велю шнум 1990 Казахстан 51.9±0.21
8. 58190 Оя 1988 Красноярский 1фвЯ 51.810.16
9. 59469 Лютссцснс 770 1990 Самарская обл. 5Г.7±0.30
10. 59038 Карагандннск70 1991 Казахстан 51.7i0.24
11. 57079 Ершовская 32 1990 Саратовская обл. 51.irtC.26
12. 58615 Альбидуч 28 1991 Саратовская обл 51.6±0 41
13. 59474 Лютссцснс 840 1991 Самарская об.т 51.At0.37
14 59024 Лютссцснс 521 1991 Бурятия 51.4'0 48
15. 58841 Сложи, гмбрцд 1987 Мексика 51.2t0.43
16. 58212 М-5 1990 Пакистан 51 1*0.25
17. 59034 Блшкмрсках 22 1990 Башкирия 51.1±0.51
18 58177 Билпап 19X8 Швеция 51.UO.22
19. 57725 БиЯтап 1991 Шести 51.010.48
20. 58910 ЯлтнпАлг 80 1987 Нидерланды 51 0*0.15
21. 5946Х Лкггсснснс 821 1990 Сач^ккая обл. 50.9^0.26
22. 54849 Кш 1991 СШЛ 50 9±0 53
2?. 57015 Маспив 1990 Франция 50.7*0 27
24. 58950 Ка»1;а/ 1990 Замбия 50.410.38
25. 59204 63V/12-6 1990 Авс гралнч 50.2±0.22
26. 59817 Р0ГГС5 1990 Австралнч 50.Н0.26
Таблица 2. Определение жароустойчивости сортов яровой пшеницы из коллекции ВИР при формировании семян в различных температурных условиях
NN пл Наименование сорта 12UC Исходные ссмсна 2 2"С
Жаростой кость, С Ранг Жаростой кость, °С Ранг Жаростой кость, °С Ранг
1. Лютее цспс 840 52.2±0.31 1. 51.6i0.37 13. 52.3i0.21 4.
2. Лютее ас не 1189 52.2i0.48 2. 52.3i0.22 2. 52.6iO.35 2.
3. Сибирская 97 51.7i0.40 3. 52.3i0.17 1. 52.(Ü0.28 6.
4. Альбидум 28 51.4±0.41 4. 51.6t0.41 12. 51.9i0.35 7.
5. Лютссцснс 655 51.li0.34 5. 52.OtO.39 5. 51.9iO.29 8.
6. Караганда хк70 51.0tfc0.27 6. 51.7i0.24 10. 52.5i0.14 3.
7. Лютссцснс 821 51.OttO.35 7. 50.9i0.26 21. 51.0tfc0.35 16.
8. Сьратсюская291 50.7±041 8. 52.Qt0.41 6. 51.6i0.31 9.
9. Ершове пая 32 50.7i0.37 9. 51.6±0.26 11 51.6i0.23 12.
10 Лютссцснс 770 50.frfc0.27 10. 51.7±0.30 9. 51.6t0.19 11.
11 Диас2 50.5±0.38 11. 52.lJt0.42 3. 52.li0.42 5.
12 Оя 50.5i0.38 12. 51.8i0.16 8. 51.6i0.17 10.
13 Велктшум 50.4i0.45 13. 51.9i0.21 7. 51.<Ш).52 15.
14 Kitt 50.3i0.38 14. 5fc.9i0.53 22. 50.4±0.33 21.
15 Ульбшпса 28 50.00.36 15. 52.li0.55 4. 52.8i0.20 1.
16 Samindar 80 50.2±0.49 16. 51.OtO.15 20. 50.6±0.33 20.
17 Sultan 50.0t0.48 17. 51.0tfc0.48 19. 50.0t0.48 25.
18 Porres 50.0±0.24 18. 50.li0.26 26. 50.8i0.17 17.
19 Лхлосиенс 521 49.ftfc0.36 19. 51.4i0.48 . 14. 51.5i0.28 14.
20 Слыха!, гибрид 49.7±0.20 20. 51.2i0.43 15. 50.7±0.25 18
21 Башкирская 22 49.7i0.34 21. 51.liO.51 17. 50.li0.47 23.
22 Sunnan 49.7i0.37 22. 51.li0.22 18. 50.li0.18 24.
23 Kavkaz 49.5±0.50 23. 50.4i0.38 24. 51.6i0.30 13.
24 63W12-6 49.OfcO.36 ¿4. 50.2ifl.22 25. 50.6t0.26 19.
25 М-5 48.5iO.38 23. 51.li0.25 16. 50.2i0.37 22.
26 Magnus 4S.Ii0.48 26. 50.7i0.27 23. 50.0tfc0.42 26.
22°С. В табл. 10 представлены данные по жароустойчивости сортов в зависимости от услозий формирования семян. Из данных табл. 10 следует, что растения, выращенные из семян, сформированных при температуре 22°С, увеличили свою жароустойчивость по отношению к растениям, полученных от исходных семян; вместе с тем размах варьирования признака практически не изменился (2,3°С). У растений же, полученных из семян, сформированных при 12 С, размах варьирования сортоз по признаку жароустойчивости значительно возрос и составил 4,1 С, за счет значительного уменьшения устойчивости по сравнению с растениями, полученными от исходных семян.
Как следует из результатов, дифференциация близких по устойчивости генотипов не всегда может быть реализована. Формирование семян при двух, как минимум, температурах ^12° и 22°С) должно являться неотъемлемой частью технологии оценки генотипов по устойчивости к абиотическим факторам среды, так как анализ растений, полученных из семян, • сформировашшх при 12 С, повышает чувствительность метода и позволяет "развести" сорта даже в пределах каждой группы устойчивости.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Разработанный флуоресцентный метод является количественным, надежным, агрофизическим методом . определения жароустойчивости растений, который не уничтожает оцениваемый образец
Флуоресцентный метод позволяет исследовать жароустойчивость ка клеточном уровне, регистрируя разрушение хлоропласта при действии высокой температуры, что является генетически достаточно стабильным признаком растений.
Флуоресцентный метод на основе прибора «Лист» является производительным, с высокой разрешающей способностью методом, что позволяет проводить сканирование сортов сельскохозяйственных культур из коллекций для составления паспорта сорта, в селекционной работе.
Все вышеприведённые результаты получены при использовании только одного показателя замедленной флуоресценции хлорофилла в листьях — критической температуры (Т*р). Компьютерный вариант прибора «Лист», обеспечивающий регистрацию 9 параметров ЗФХл, позволит, по-видимому, поставить и решить многие другие задачи физиологии устойчивости и экологии растений.
Автору представляется возможным использование прибора «Лист» также для изучения физиологии фотосинтеза.
ВЫВОДЫ
1. Изготоален прибор «Лист» с основными характеристиками:
❖ скорость нагрева образца —10°С/мин;
❖ погрешность определения жаростойкости образца - не более ±0.1°С;
❖ среднее время одного измерения - не более 5 мин;
♦ производительность-до 100 анализов за рабочий день;
♦ время непрерывной стабильной работы - не менее 8 час;
2. Созданы устройство сопряжения прибора «Лист» с ПЭВМ и алгоритм программного обеспечения измерительной системы прибора «Лист», позволяющие регистрировать 9 параметров ЗФХл в листьях;
3. Разработаны методические основы определения жароустойчивости растений флуоресцентным методом:
• показано, что величины критической температуры у интактных и изолированных листьев достоверно близки по значению;
• определены условия консервации растительной пробы для целей хранения и транспортировки;
• отбор листовой пробы необходимо производить в одно и то же время суток; листья должны быть одного яруса и
одинакового собственного возраста, отсчитываемого от «старта», от момента формирования листа на растении;
• предложенный метод отбора растительной пробы позволяет оценивать сорта по жароустойчивости с разрешающей способностью ±0.5"С;
4. Выявлены закономерности онтогенетической изменчивости жароустойчивости растений, с учетом количественных показателей — собственного и абсолютного возраста листа:
*> жаростойкость листа каждого яруса в процессе их индивидуального развития изменяется по одновершинной кривой;
❖ у одинаковых по собственному возрасту листьев жаростойкость возрастает с повышением снизу вверх ярусности заложения листьев на растении в связи с увеличением их абсолютного возраста;
•> при измерении жаростойкости в один день, устойчивость ' листьев снизу вверх понижается из-за уменьшения их собственного зозраста;
•> жаростойкость листьев в онтоген ~зе растения развивается по циклам в соответствии с циклическим ходом старения и омоложения растения.
5. Показано, что флуоресцентный метод согласуется с известными и широко используемыми для массовых анализов методами определения жароустойчивости - выходом электролитов, прогревания проростков, а также с прямым методом - воздействием высокой температурой на целостный растительный организм, включая генеративные органы растений;
6. Исследована эколого-географнческая изменчивость жароустойчивости 96 соргоь яровых пшениц, полученных из коллекции ВИР; определено, что размах варьировании признака для вида Triticum aestivum составляет не более 8°С и одними из наиболее жароустойчивых яровых пшениц мира являются Поволжские copra (Юго-Восточная зона РФ).
7. Изучены закономерности внутрисортового варьирования растений по признаку жароустойчивости:
> установлено, что среднее значение жаростойкости не всегда является достаточным для характеристики сорта; важную роль играет определение характера внугрисортового варьирования, позволяющего вскрывать индивидуальную или групповую изменчивость;
^ показано, что отбор растений для использования в селекционном процессе должен производиться внутри гетерогенного сорта, состоящего из менее и более жаростойких групп; причём необходимо отбирать растения из второй группы, так как их большая устойчивость является наследственной;
8. проведена оценка жароустойчивости 26 сортов яровой пшеницы из коллекции генофонда ВИР; выявлено 6 сортов-источников повышенной жароустойчивости;
Список работ, опубликованных по материалам диссертации
1. Савин В.Н., Николенко В.Ф. Внутрисортовая изменчивость растений томатов copra Пушкинский 1853 по жаростойкости. // Физиология и биохимия культурных растений. 1977. Т. 9. № 2. С. 172176.
2. Архипов М.В, Николенко В.Ф. Биофизические методы оценки состояния генетических структур клеточных ядер и устойчивости растений к факторам внешней среды. // Доклады ВАСХНИЛ. 1977. J& 3. С. 42-44.
3. Савин В.Н., Николенко В.Ф. Изменение жаростойкости листьев томатов в зависимости от их возраста и ярусности. // Ботанический журнал АН СССР. 1977. Т. 12. № 12. С. 1753-1759.
4. Савин В.Н., Николенко В.Ф., Ермаков В.И. Способ обработки растений на корню. // Авт. евнд. СССР № 615815 1978.
5. Николенко В.Ф. Хемилюминесцентный метод отбора растений по признаку жаростойкости. / В сб.: Вопросы биофизики и физиологии сельскохозяйственных растений. - Л.: ВАСХНИЛ. 1980. С 105-113.
6. Савин В.Н., Ннколенко В.Ф., Ермаков В.И. Определение жаростойкости растений путём регистрации послесвечения./ Информационный листок. - J1.: ЦНТИ. 1981. № 163-81. 4 с.
7. Николенко В.Ф., Савин В.Н., Нор-Аревян Н.Г. Изменение жароустойчивости пшеницы в зависимости от возраста растений и условий выращивания. / В кн.: Пшеница - Эчмиадзин: 1981. С. 56-63.
8. Николенко В.Ф., Савин В.Ф. ХемилюминесцентныП метод отбора жаростойких фор« растений на ранних этапах селекцнч. / В сб.: Применение физиологических методов при оценке селекционного материала и моделировании новых сорюв сельскохозяйственных культур. - М: ВАСХНИЛ. 1983. С. 190-194.
9. Савин В.Н., Николенко В.Ф., Алексеева Д.И., Никифоров O.A. Внутрисортовое разнообразие растений озимой пшеницы по признаку жаростойкости // Физиология и биохимия культурных растений. 1983. Т. 15. №6. С. 578-583.
10. Савин В.Н., Архипов М.В., Николенко В.Ф., Никитина Л И., ' Артемьева В.В. Молекулярно-генетическне основы продуктивности качества семян, устойчивости растений и разработка биофизических методов отбора. / Материалы Всесоюзною конференции "Физиолого-генегические проблемы интенсификации селекционного процесса". -Саратов: СГУ. 1984 С. 38-39.
11. Николенко В.Ф., Кондрашова М.Д., Коваленко H.A. Сравнительная оненка жаростойкости томатов по послесвечению листьев и продуктивности с использованием фитотронов. / В сб.: Проблемы кульгивирова!жя растений в регулируемых условиях. - Л.: АФИ. 1984. С. 121-128.
12. Ннколенко В.Ф. Онтогенетическая и сортовая изменчивость жароустойчивости растений томатов и пшеницы, определённая по гкклесисченим листьев. // Автореф. дисс...канд. биол. наук. - Л.: ВИР. 1985. 19 с.
13. Савин В.Н.. Ннколенко В.Ф., Дешмух П.С., Джейн М.Ч. Внутрисортовое варьирование пшеницы по жаростойкости. // Вестник с.-х. науки. 1985. № 4. С. 87-92.
14. Savin V.N , Nikolenko V.F., Deshmnkh P.S., Jain M.C. Intravarietal heat resistance diversity of wheat grown in India. // Indian J. Plant Physiol. 1985. V. 28. № 4. P. 358-368.
15. Савин B.H., Николенко В.Ф., Агальцов К.Г., Сидоров А.С., Алексеева Д.И. Устройство для химилюминесцентного анализа усюйчивости сельскохозяйствешшх растений к неблагоприятным эколо! ическим факторам. // В сб.: Физические методы и средства пс;>учения информации в агромоншоринге.- Л.: АФИ. 1987. С. 203208.
16. Лютева М.И.. Каменцева И.Е., Шаркова В.Е., Николенко В.Ф. Влияние температуры выращивания на теплоустойчивость фотосинтетического аппарата листьев пшеницы. // Физиология и биохимия культурных растений. 1988. X» 1.
17. Савиа В.Н., Николенко В.Ф., Алексеева Д.И:; Груцдае С., Гсодецкий М. Влияние знутренней микротрлгшированности зерна озимой пшеницы на его всхожесть. // Достижения науки и техники АПК. 1988. № 12. С. J9-21.
18. Talavera S.P., Savin V.N., Nikolenko V.F. Termorresistencia de variedades de plantas cultivadas en Cuba. // Ciencias de la agricultura. 1988. № 33. P. 144-140.
19. Nikolenko V.F., Ssvin V.N., Styk В., Giuncías S. Heat resistance of certain veiieties of spring wheat. / In: Proceedings of Siniposium on "Methods of biochemical evaluation of germplasm collections. June 19 -20, 1936, Radzików, Poland." - Radzików: 1HAR. 1986. P. 162-168.
20. Шевелуха B.C., Ермаков Е.И., Барашкова Э.А., Савин B.H., Николенко В.Ф. Автоматизированная система комплексной оценки продуктивности и устойчивости растений к действию абиотических факторов среды. / В сб.: Продукционный процесс растений в регулируемых условиях. - СПб.: АФИ. 1993. С. 16-24.
21. Savin V., Lazutin V., Alekseeva D., Nikolenko V., Aitemieva V. A Connection between dielectric properties of barley seeds and fluorescence parameters and productivity of plants. / In: Book of Abstracts И5Л International Conference on Physical Properties of Agricultural Materials. September 6-8, 1993, Bonn, Germany." - Bonn: lnstitut fill' Landtechnik. 1993. P. 84.
'21. Савин B.H., Николенко В.Ф. Связь межлу жароустойчивостью растений и показателями замедленной флуоресценции
хлорофилла в листьях. / В сб.: "Тезисы докладов третьего съезда Всероссийского обшестпа физиологов растений. 24-29 июня 1993 г., Санкт-Петербург." - СПб.: РАН. 1993. Т. 7. С. 724.
22. Nikolenko V.F., Alexeeva D.I., Tryka S. The luminescence of normal and damaged wheat grain. / In: Proceedings "XII World Congress on Agricultural Engineering. August 29 - September 1, 1994. Mi'.nno, Italy." - Milano: EurAgEng. 1994. V. 2. P. 1511-1517.
23. Ермаков Е.И., Савин B.H., Николенко В.Ф., Никтииа Л.И., Канаш Е.В., Архипов М.В., Великанов Л.П. Разработка и создание автоматизированной системы, технологии и оборудования для количественной оценки продуктивности и устойчивости сортов к действию абиотических факторов. / В сб.: Тезисы докладов научно-методического совещания "Методы комплексной опенки продуктивности и устойчивости сельскохозяйственных растений. 1517 ноября, 1994, нос. Немчиновка, Московской обл.". - М.: РАСХН. 1994. С. 16.
24. Savin V.N., Nikolenko V.F. Sensing of chlorophyll fluorescence as
a component of environment monitoring system. / In: Proceedings of ' International Conference on Agricultural Engineering and F ironincnl Monitoring Sistcnis. - UK. - Newcastle upon Tyne: 1995. P. 42-44.
25. Ермаков Е.И., Савин B.H., Нит ленко В.Ф., Канат Е.В., Демьянчук A.M., Никитина Л.И. Концепция автоматизированной системы комплексной оценки продуктивности и устойчивости растений к абиотическим факторам среды. // Докла.1ы РАСХН. 1996 №5. С. 39-41.
26. Николенко В.Ф., Ссвии В.Н. Повышение эффективности оиекки сортов по жароустойчивости при использовании семян, сформированных в регулируемых условиях. / В кн.: Материалы Всероссийской конференции (с международным участием) "Управление продукционным процессом растений в регулируемых условиях". - СПб.: АФИ. 1996. С. 194-198.
27. Ennakov E.I., Savin V.N., Nikolenko V.F. Conception of automated system of complex evaluation for productivity and resistance of varieties to the action of abiotic environment stresses, "б"1 International Conference on Agropliysics. September b-18, 1997, Lublin, Poland." -Lublin: IA PAN. 1997. V. 1. P. 40-44.
28. Tryka S., Nikolenko V.F., Alex ееva D.I. The influence of internal mechanical cracks on ultraweak luminescence from wheat seeds and seedlings. // Seed Science and Technology. V. 25. P. 381-389.
29. Савин B.H., Николеико В.Ф., Кондрашова М.Д., Архипов M.B. Нормирование содержания зерновок с внутренними поврежедениями для оценки семенных партий ячменя. / В кн.: Агрофизические методы и приборы (в трёх томах). Растения и среда их обитания (том третий). - СПб.: АФИ. 1998. С. 255-260.
30. Николеико В.Ф., Савин В.Н. Флуоресцентный метод и прибор «ЛИСТ» для определения устойчивости растений к стрессам. / В кн.: Агрофизические методы и приборы (в трйх томах). Растения и среда их обитания (том третий). - СПб.: АФИ. 1998. С. 291-298.
31. Савин В.Н., Канаш Е.В., Николенко В.Ф. Агрофизические основы устойчивости сельскохозяйственных растений к абиотическим факторам среды. / В сб.: Материалы научной сессии "Экологизация сельскохозяйственного производства в Северо-Западной зоне Российской Федерации. Прблемы и пути развития. 27-29 октября, 1997, Агрофизический институт, С.-Петербург". - СПб.: АФИ. 1998. С. 229-242.
32. Ермаков Е.И., Савин В.Н., Канаш Е.В., Николенко В.Ф. Количественная оценка адаптивной способности растеши к действию абиотических факторов. / В кн.: Тезисы докладов "IV Съезд Общества Физиологов России. Международная конференция «Физиология растений - наука III тысячелетия». 4-9 октября, 1999, Москва". - М.: РАН. 1999. С. 357-358.
33. Савин В.Н., Николенко В.Ф. К вопросу о критическом периоде в онтогенезе культурных растений. / В кн.: Тезисы докладов "IV Съезд Общества Физиологов России. Международная конференция «Физиология растений - наука III тысячелетия». 4-9 октября, 1999, Москва". - М.: РАН. 1999. С- 276-277.
34. Санин В.Н., Николенко В.Ф., Томанова З.Ф., Широкова H.A. Использование флуоресцентного метода и прибора «ЛИСТ» для анализа состояния растений в полевых исследованиях. / В кн.: Труды Третьего Международного Коллоквиума "Полевые эксперименты -для устойчивого землепользования" (IAMFE/Россия). - СПб.: АФИ. 1999. Т. 1.С. 86-88.
Тип ßfiULi-Щ 3.4Z т. /09.
Содержание диссертации, доктора биологических наук, Николенко, Владислав Федорович
Введение.
Глава I. Физические основы явления замедленной флуоресценции хлорофилла 1.1 .Замедленная флуоресценция хлорофилла растений . 14 1.2.3амедленная флуоресценция как показатель физиологического состояния растений.
Глава П. Методические основы определения жароустойчивости растений флуоресцентным методом
2.1. Прибор «Лист» и методика регистрации параметров замедленной флуоресценции хлорофилла в листьях.
2.2. Влияние скорости нагрева образца на показатели замедленной флуоресценции.
2.3. Характеристики замедленной флуоресценции хлорофилла в листьях in vivo и in vitro.
2.4. Условия консервации растительной пробы для целей транспортировки и хранения.
2.5. Статистические методы обработки результатов измерений
2.6,Объекты исследования и условия выращивания растений.
Глава Ш. Закономерности онтогенетической изменчивости жароустойчивости растений
3.1. Краткий обзор изучения проблемы возрастных изменений растений и её связи с жароустойчивостью.
3.1.1. Теплоустойчивость и процессы роста.
3.1.2. Стадии развития растений и теплоустойчивость листьев
3.2. Изменение жаростойкости листьев томатов в зависимости от их возраста и ярусности.
3.3. Жароустойчивость листьев различных ярусов растений яровой пшеницы.
Глава IV. Сортовые закономерности жароустойчивости растений
4.1. Жароустойчивость различных сортов томата.
4.2.Жароустойчивость различных сортов яровой и озимой пшеницы.
4.3. Жароустойчивость растений яровой пшеницы различных сортов.
4.4. Сравнительный анализ методов определения жароустойчивости сортов озимой пшеницы.
Глава V. Внутрисортовая изменчивость растений по признаку жароустойчивости
5.1. Варьирование растений по жароустойчивости внутри трёх репродукций томата сорта Пушкинский 1853.
5.2. Внутрисортовое разнообразие растений яровой и озимой пшеницы по признаку жаростойкости.
5.3. Внутрисортовое разнообразие озимой пшеницы по признаку жаростойкости.
Глава V1 .Оценка по жароустойчивости сортов яровой пшеницы из коллекции генофонда ВИР
6.1. Автоматизированной системы для анализа устойчивости растений к абиотическим факторам среды.
6.2. Сорта-источники жароустойчивости.
Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Флуоресцентный метод оценки жароустойчивости растений, онтогенетические и сортовые закономерности ее изменчивости"
На 1-ом Международном симпозиуме по стрессам растений (Мюнхен, 1995) отмечалось, что давление на растения таких факторов внешней среды как УФ-В излучение, загрязнение воздуха и почвенного покрова, глобальное потепление климата будет в обозримом будущем возрастать (Lichtenthaler, 1996).
Адаптация растений к неблагоприятным условиям произрастания, в том числе к засухе и повышенной температуре -одна из главных проблем сельскохозяйственной науки (Альтергот, 1981; Вавилов, 1966; Генкель, 1982; Дроздов и др., 1981; Жученко 1990; Коровин, 1984; Кумаков, 1994, 1997; Лархер, 1978; Тимирязев, 1938; Титов и др., 1981; Удовенко , Гончарова, 1982; Шматько, Шведова, 1977; Levitt, 1980; Paleg е.а., 1981).
Ввиду континентальности климата большинства пшеничных районов нашей страны, высокая температура и засуха -одна из главных причин, приводящих к значительному снижению урожая и даже полной его гибели (Бурень, 1984; Жученко, 1988; Кумаков, 1985; Кумаков и др., 1997; Deshmukh е. а., 1983; Martineau et al., 1979; Williams et al., 1967).
Наиболее перспективный путь решения этой проблемы -селекция по признаку жароустойчивости, что требует анализа значительного количества исходного материала для выявления сортов-источников, то есть генотипов, существенно более устойчивых, чем лучшие из районированных сортов (Бриггс, Ноулз, 1972; Вавилов, 1966; Лукьяненко, Ремесло, 1975; Мамонтова, 1980; Ремесло, Куперман, 1982).
В целях обеспечения и поддержания эффективного непрерывного потока исходного генетического растительного материала в селекционные программы (Шевелуха, 1997), для создания сортов с ценными количественными признаками большое значение имеет разработка методических концепций и агрофизических основ оценки устойчивости растений к абиотическим факторам среды.
В решение методологических проблем оценки жароустойчивости растений существенный вклад внесли научные школы российских (Александров, 1975; Альтергот, 1969, Генкель, 1982; Дроздов и др., 1981; Жученко, 1988; Кумаков 1985; Максимов 1952; Удовенко, 1995; Alexandrov, 1977) и зарубежных (JIapxep, 1978; Рабинович, 1959; Шматько и др., 1977; Berry et al., 1980; Lange et al., 1963; Levitt, 1980; Santarius et al., 1979; Sullivan et al., 1977) учёных.
Проблема оценки генетического разнообразия у растений состоит в том, что судить о генотипических свойствах образца приходится по фенотипическим показателям. В.А.Драгавцев с сотрудниками (1994; Драгавцев, Аверьянова, 1983: Драгавцев, Литун и др., 1984) развивают эколого-генетической подход к оценке устойчивости растений к абиотическим факторам среды; учёт вклада модификационной изменчивости может быть сделан по реакции «генотип—среда» при выращивании растений анализируемых сортов в разных экологических условиях.
Однако наиболее точно оценить устойчивость и взаимодействие «генотип—среда» можно в регулируемой агроэкосистеме (РАЭС), где задаются и контролируются условия выращивания растений (Ермаков, 1998).
В связи с необходимостью проведения массовых анализов культур из коллекции ГНЦ—ВНИИ растениеводства им. Н.И.Вавилова (г. Санкт-Петербург) большое значение имеет разработка и применение современных агрофизических методов и приборов оценки устойчивости.
Прямой полевой метод (Кириченко и др., 1977; Кумаков, 1975; Paleg et al., 1981), позволяющий выявлять перспективные линии и формы селекционного материала по признаку жароустойчивости, продолжителен по времени, ограничен летним периодом.
Вегетационный метод отбора растений по признаку жаростойкости в фитотронах (Брежнев и др., 1981; Комаренко, 1980; Ляшок, Бирюков, 1981; Мордкович, 1976; Gottschalk, 1981) также весьма трудоёмок и не может быть рекомендован для проведения массовых анализов. Поэтому разработаны весьма разнообразные лабораторные методы определения жароустойчивости растений на организменном, тканевом, клеточном и молекулярном уровнях (Александров, 1975; Бабушкин, 1975; Генкель, 1982; Джанумов, 1971; Дроздов и др., 1981; Китлаев, 1969; Мацков, 1936а,б; Незговоров, 1978; Тарусов, Веселовский. 1978; Удовенко и др., 1976; Хлебникова, 1932; Deshmukh е.а., 1983; Santarius е.а., 1979; Schreiber е.а., 1977; Sullivan, 1972; Williams е.а., 1967).
Однако ни один из перечисленных методов не обладал достаточной производительностью, точностью, надёжностью и поэтому не мог быть использован для проведения массовых анализов сортов по признаку жароустойчивости.
Таким образом актуальность представляемой работы определила основную цель исследований, а именно: усовершенствовать технологию оценки жароустойчивости растений способом регистрации замедленной флуоресценции хлорофилла в листьях и исследовать онтогенетическую и сортовую закономерности её изменчивости.
Перед исследованием были поставлены следующие задачи:
1. Разработать методические основы определения жароустойчивости растений путём регистрации замедленной флуоресценции хлорофилла в листьях.
2. Сконструировать и изготовить техническое устройство для регистрации замедленной флуоресценции хлорофилла в листьях, с высокой производительностью, надёжностью и точностью измерения, возможностью в реальном масштабе времени сохранять и обрабатывать экспериментальные данные.
3. Исследовать закономерности онтогенетической и сортовой изменчивости жароустойчивости растений.
4. Провести сравнительный анализ полученных флуоресцентным методом результатов по оценке жароустойчивости сортов растений с имеющимися в литературе данными, полученными другими методами.
5. Изучить характер внутрисортового варьирования растений по признаку жароустойчивости.
6. Адаптировать прибор «Лист» в составе автоматизированной системы для комплексной оценки продуктивности и устойчивости сортов (генотипов) сельскохозяйственных растений.
7. Оценить по жароустойчивости сорта яровой пшеницы из коллекции генофонда ВИР с использованием автоматизированной системы.
Научная новизна и практическая значимость^\) работы
1. Разработана технология оценки жароустойчивости растений способом регистрации замедленной флуоресценции хлорофилла в листьях;
2. Исследовано изменение жароустойчивости листьев в процессе их индивидуального развития и онтогенеза растения, с учётом количественных показателей — собственного и абсолютного возраста листа;
3. Исследована географическая изменчивость жароустойчивости сортов яровых пшениц; показано, что размах варьирования жароустойчивости для вида Triticum aestivum составляет не более 8°С;
4. Впервые установлено внутрисортовое разнообразие растений по признаку жароустойчивости; изготовлен прибор «Лист» с основными характеристиками: скорость нагрева образца —10°С/мин; погрешность определения жаростойкости образца - не более ±0.1°С; среднее время одного измерения - не более 5 мин; создан компьютерный вариант прибора «Лист», позволяющий регистрировать в реальном масштабе времени не менее 9 параметров ЗФ хлорофилла в изолированном листе; предложен метод отбора растительной пробы, который позволяет оценить сорта по жароустойчивости с разрешающей способностью ±0.5°С; разработан способ обработки растений на корню (а.с. № 615815), то есть способ повышения жароустойчивости растений, основанный на воздействии на вегетирующие растения сканирующего лазерного излучения (632.8 нм); показано, что отбор растений для использования в селекционном процессе должен производиться внутри гетерогенного сорта, состоящего из менее и более жаростойких групп; причём необходимо отбирать растения из второй группы, так как их большая устойчивость является наследственной; проведена оценка жароустойчивости 26 сортов яровой пшеницы из коллекции генофонда ВИР; выявлены сорта-источники повышенной жароустойчивости; прибор «Лист» по линии Госстандарта СССР прошёл Государственные приёмочные испытания (Ленинград, 1983); изделию присвоена высшая категория качества, получено разрешение Госстандарта СССС на серийный выпуск; прибор «Лист» внедрён в Кишинёвском сельскохозяйственном институте, в Тбилисском государственном университете, в Белорусском институте мелиорации и водного хозяйства (г. Пинск), в Институте агрофизики (г. Люблин, Польша), в Институте фундаментальных исследований тропического сельского хозяйства (г. Гавана, Республика Куба).
Основные положения, выносимые на защиту метод и технологию оценки жароустойчивости растений способом регистрации замедленной флуоресценции хлорофилла в листьях;
13 выявленые закономерности онтогенетической изменчивости жароустойчивости растений, с учётом количественных показателей собственного и абсолютного возраста листа: исследованную географическую изменчивость жароустойчивости сортов яровых пшениц; определение размаха варьирования жароустойчивости для вида Triticum aestivum; изученные закономерности внутрисортового варьирования растений по признаку жароустойчивости.
Заключение Диссертация по теме "Агрофизика", Николенко, Владислав Федорович
ВЫВОДЫ
1. Разработаны методические основы определения жароустойчивости растений флуоресцентным методом:
• показано, что величины критической температуры у интактных и изолированных листьев достоверно близки по значению и отличаются не более, чем на ±0.2°С;
• определены условия консервации растительной пробы для целей хранения и транспортировки (двое суток, во влажных условиях и в темноте, при температуре +3 — +5°);
• отбор листовой пробы для сравнительного анализа необходимо производить в одно и то же время суток; оптимальное время — 9 час. (местного); листья должны быть одного яруса и одинакового собственного возраста, отсчитываемого от «старта», то есть от момента формирования листа на растении;
• предложенный метод отбора растительной пробы позволяет оценивать сорта по жароустойчивости с разрешающей способностью ±0.5°С;
2. Выявлены закономерности онтогенетической изменчивости жароустойчивости растений, с учётом количественных показателей собственного и абсолютного возраста листа: жаростойкость листа каждого яруса в процессе их индивидуального развития изменяется по одновершинной кривой; у одинаковых по собственному возрасту листьев жаростойкость возрастает с повышением снизу вверх ярусности заложения; при измерении жаростойкости в один день, устойчивость листьев снизу вверх понижается из-за уменьшения их собственного возраста; жаростойкость листьев в онтогенезе растения развивается по циклам в соответствии с циклическим ходом старения — омоложения растения.
3. Флуоресцентный метод согласуется с известными и широко используемыми для массовых анализов методами определения жароустойчивости; например по выходу электролитов, прогреванию проростков, а также с прямым методом воздействия высокой температурой на целостный растительный организм, включая генеративные органы растений;
4. Исследована географическая изменчивость жароустойчивости сортов яровых пшениц, полученных из коллекции ВИР; определено, что размах варьировании признака для вида
Triticum aestivum составляет не более 8°С и одними из наиболее жароустойчивых яровых пшениц мира являются Поволжские сорта (Юго-Восточная зона РФ).
5. Проведена оценка жароустойчивости 26 сортов яровой пшеницы из коллекции генофонда ВИР; выявлено 6 сортов-источников повышенной жароустойчивости;
6. Изучены закономерности внутрисортового варьирования растений по признаку жароустойчивости: установлено, что среднее значение жаростойкости не всегда является достаточным для характеристики сорта; важную роль играет определение характера внутрисортового варьирования, позволяющего вскрывать индивидуальную или групповую изменчивость; показано, что отбор растений для использования в селекционном процессе должен производиться внутри гетерогенного сорта, состоящего из менее и более жаростойких групп; причём необходимо отбирать растения из второй группы, так как их большая устойчивость является наследственной;
7. Создан прибор «Лист» с основными характеристиками:
176 погрешность определения жаростойкости образца - не более ±0.1°С; среднее время одного измерения - не более 5 мин; производительность - до 100 анализов за рабочий день; время непрерывной стабильной работы - не менее 8 час;
8. Разработаны и реализованы устройство сопряжения прибора «Лист» с ПЭВМ и алгоритм программного обеспечения измерительной системы прибора «Лист», позволяющие регистрировать 9 параметров замедленной флуоресценции хлорофилла в листьях
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Разработанный флуоресцентный метод является количественным, надёжным, агрофизическим методом определения жароустойчивости растений, который не уничтожает оцениваемый образец. Флуоресцентный метод позволяет исследовать жароустойчивость на клеточном уровне, регистрируя разрушение хлоропласта при действии высокой температуры, что является генетически достаточно стабильным признаком растений.
Флуоресцентный метод на основе прибора «Лист» является производительным, с высокой разрешающей способностью методом, что позволяет проводить сканирование сортов сельскохозяйственных культур из коллекций для составления паспорта сорта, в селекционной работе.
Все вышеприведённые результаты получены при использовании только одного показателя замедленной флуоресценции хлорофилла в листьях — критической температуры (Ткр). Компьютерный вариант прибора «Лист», обеспечивающий регистрацию 9 параметров ЗФХл, позволит, по-видимому, поставить и решить многие другие задачи физиологии устойчивости и экологии растений.
Автору представляется возможным использование прибора «Лист» также для изучения физиологии фотосинтеза.
Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, доктора биологических наук, Николенко, Владислав Федорович, Санкт-Петербург
1. Авакимова Л.Г. Временной ход некоторых физиологических процессов листа в связи с эффектом отрезания и обезвоживания. Автореф. канд. дисс. . биол. наук. - М.: ТСХА. 1966. 14 с.
2. Александров В.Я. Молекулярные аспекты генотипического приспособления организмов к температуре среды. // Успехи совр. биол. 1969 Т.67. № . С. 383 399.
3. Александров В.Я. Клетки, макромолекулы и температура. Л.: Наука. 1975. 330 с.
4. Александров В.Я., Джанумов Д.А. Влияние теплового повреждения и тепловой закалки на фотоиндуцированное длительное послесвечение листьев Tradescantia flumenensis. // Цитология. 1972. Т.14. № 6. С. 713 720.
5. Альтергот В.Ф. Самоотравление растительной клетки при высоких температурах как результат необратимого хода биохимических процессов. // Тр. Ин-та физиол. растений АН СССР. 1973. Т. 1. Вып. 2 С. 5 80.устойчивости растений. М.: АН СССР. 1960. С. 568 572.
6. Альтергот В.Ф. Действие повышенных температур на растения. // Изв. АН СССР. 1963. сер.биол. № 1. С. 57 73.
7. Альтергот В.Ф. Биохимические механизмы гибели, приспособления и устойчивости растений при действии высоких температур в природе. / В кн.: Клетка и температура среды. М. -Л.: Наука. 1964.
8. Альтергот В.Ф. Приспособление растений к повышенной температуре среды. / В кн.: Физиология приспособления и устойчивости растений при интродукции. Новосибирск: Наука. 1969. С. 169- 186.
9. Альтергот В.Ф. Принципы физиологических исследований и проблемы растениеводства в Сибири. / В кн.: Физиология устойчивости растений в континентальном климате. — Новосибирск: Наука. 1976. С. 4- 14.
10. Альтергот В.Ф. Действие повышенной температуры на растение в эксперименте и природе: 40-е Тимирязевские чтения. -М.: Наука. 1981.56 с.
11. Физиология приспособления растений к почвенным условиям. -Новосибирск: Наука. 1973. С. 128 150.
12. Альтергот В.Ф., Мордкович С.С. Тепловое повреждение растений в условиях достаточного водообеспечения. // Изв. СО АН СССР. 1974. сер.биол. Вып. 82. № 10. С. 43 50.
13. Архипов М.В., Николенко В.Ф. Биофизические методы оценки состояния генетических структур клеточных ядер и устойчивости растений к факторам внешней среды. // Докл. ВАСХНИЛ. 1977. № 3. С. 42 44.
14. Ахматов К.А. К методике определения жароустойчивости растений в полевых условиях. // Бюлл. Главного ботан. сада АН СССР. 1966. Вып 863. С. 81 83.
15. Бабушкин Л.Н. Транспирационный метод измерения жароустойчивости растений. // Физиол. Растений. 1975. Т.22. № З.С. 647-652.
16. Баданова К.А. Изменение устойчивости растений к высоким температурам в зависимости от их возраста. / В кн.: Памяти академика Н.А.Максимова. М.: Наука. 1957. С. 26 - 31.
17. Цитология. 1970. Т.12.№8. С. 1009- 1019.
18. Батыгин Н.Ф. Онтогенез высших растений. М.; Наука. 1986.
19. Беликов П.С., Асафов Г.Б. Влияние скорости нагрева охлаждения воздуха на временной ход фотосинтеза. // Изв. Тимирязевской с.-х. академии. 1966. Вып. 6. С. 3 12.
20. Беликов П.С., Дмитриева М.И., Кириллова Т.В. Физиолого-биохимическая характеристика ответных реакций растительной клетки на непрерывное действие высокой температуры. / В кн.: Клетка и температура среды. М. JL: Наука. 1964.
21. Беликов П.С., Мелехов Е.И. Типы кривых временного хода фотосинтеза и их зависимость от силы и длительности прогрева листа. // Физиол. растений. 1975. Т.22. Вып. 3. С. 466 470.
22. Беликов П.С., Мелехов Е.И. Реактивация фотосинтеза в условиях действия и последействия супероптимальных температур. // Физиол. растений. 1980. Т.27. № 4. С. 855 861.
23. Белоног Н.П. Особенности индукционных переходов флуоресценции хлорофилла а у растений с различной организацией фотосинтетического аппарата. / Автореф. дисс.канд. биол. наук. JL: ВИР. 1981. 23 с.организмов. М.: Наука. 1967. 304 с.
24. Бриггс Ф. Ноулз П. Научные основы селекции растений. М.: Колос. 1972. 399 с.
25. Брегетова Л.Г., Попова А.И. Суточная ритмика изменений теплоустойчивости протоплазмы растений. / В кн.: Тематический сборник Отделения физиологии и биофизики растений АН Тадж. ССР. 1962. № 1.С. 14-20.
26. Брегетова Л.Г., Попова А.И., Смолина Э.А. О суточных изменениях теплоустойчивости высших растений. / В кн.: Физиология приспособления и устойчивости растений при интродукции. Новосибирск: Наука 1969. С. 201 - 205.
27. Брежнев Д.Д. Томаты. Л.: Колос. 1964. 319 с.
28. Брежнев Д.Д., Гончарова Э.А., Удовенко Г.А. Физиология продуктивности и засухоустойчивости томатов и методы их диагностики. // Вестн. с.-х. науки. 1982. № 4. С. 95 104.
29. Бухарин П.Д. О температуре листьев и жароустойчивости некоторых культурных растений. // Физиол растений. 1958. Т.5. Вып. 2. С. 123-131.1966. С. 102-113.
30. Веселовский В.А., Веселова Т.В. Люминесценция растений. -М.: МГУ. 1990.
31. Волкова A.M., Моткалюк О.Б. Определение жаро- и засухоустойчивости сортов пшеницы по интенсивности роста проростков. // Бюлл. Всесоюз. Ин-та растениеводства. 1976. Вып. 63. С. 24-27.
32. Вучинич Ж. Температурная зависимость уравновешенного уровня длительного послесвечения листа кукурузы. // Физиол. и биохим. культ, раст. Т. 15. №1. 1983. С. 3-7.
33. Гаевский Н.А., Моргун В.Н. Использование переменной и замедленной флуоресценции хлорофилла для изучения фотосинтеза растений. // Физиол. раст. 1993. Т.40. № 1. С.136-145
34. Генкель П.А. Физиология жаро- и засухоустойчивости растений. М.: Наука. 1982. 280 с.
35. Генкель П.А., Барская Е.И. Изменение вязкости протоплазмы в онтогенезе некоторых травянистых растений в связи с засухоустойчивостью. // Ботан. ж. АН СССР. 1962. Т.47. № 6. С. 802 807.
36. Генкель П.А., Марголина К.П. О причинах устойчивости суккулентов к высоким температурам. // Ботан. ж. АН СССР. 1949. Т.33.№ i.e. 55-62.
37. Генкель П.А., Марголина К.П. О вязкости протоплазмы и жароустойчивости вегетативных и генеративных органов у растений.//Докл АН СССР. 1951.Т.76.№ 4. С. 587-590.
38. Генкель П.А., Цветкова И.В. Влияние солей на вязкость протоплазмы и жароустойчивость растительных клеток. И Докл. АН СССР. 1950. Т.74. № 5. С. 1025 1028.исследований). / Автореф. дисс. . канд. техн. наук. -Красноярск: ИБФ СО АН СССР. 1988. 24 с.
39. Гехман А.В., Григорьев Ю.С., Шабашов В.Ф. Автоматизированный комплекс аппаратуры для люминесцентного исследования растений. / Деп. ВИНИТИ. 1986. № 6535-В86. 12 с.
40. Гиллер Ю.Е. О пределах изменчивости оптических свойств листьев растений в онтогенезе и под влиянием внешних условий // Докл. АН Тадж.ССР. 1963. Т.6. № 9. С. 38-41.
41. Гольд В.М., Гаевский Н.А., Григорьев Ю.С., Гехман А.В., Попельницкий В.А. Теоретические основы и методы изучения флуоресценции хлорофилла. Учебное пособие. Красноярск: КГУ. 1984. 82 с.
42. Гольд В.М., Гаевский Н.А., Григорьев Ю.С. Структурные изменения мембран хлоропластов и их связь с изменениями выхода флуоресценции хлорофилла а в хлоропластах и целых листьях. Деп ВИНИТИ. 1976. 3 1076-76 Деп. 20 с.
43. Горбань И.С. Изменения теплоустойчивости растительных клеток в процессе роста листа. // Цитология. 1961. Т.З. № 2. С. 167- 175.
44. Горбань И.С. О связи роста и теплоустойчивости растительных клеток. // Цитология. 1962. Т.4. № 2. С. 182 192.
45. Гордеева Н.Г., Эммерих Ф.Д. Жароустойчивость листьев томатов в зависимости от возраста и расположения их на стебле. / В кн.: Экологические и фитоценотические исследования на Юго-Востоке Европейской части СССР. Саратов: ВАСХНИЛ. 1973. С. 85-89.
46. Григорьев Ю.С., Моргун В.Н., Гольд В.М., Гаевский Н.А. Исследование светоиндуцируемых изменений миллисекундного послевсечения хлоропластов гороха. // Биофизика. 1982. Т.27. № 6. С. 973-976.
47. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. В 3-х томах. Под ред Р.Сопера. М.: Мир. 1990. Т.1. 368 с.
48. Гродзинский Д.М. Надежность растительных систем. Киев.: Наукова думка. 1983. 368 с.
49. Гупало П.И. Физиология старения и омоложения высших растений. // В кн.: Биология развития растений. М.: Наука: 1975. С. 198-213.
50. Джанумов Д.А., Веселовский В.А., Тарусов Б.Н., Маренков
51. B.C. Погосян С.И. Изучение температурной устойчивости растений методами спонтанной и фотоиндуцированной хемилюминесценции. // Физиол. раст. 1971. Т. 18. Вып.З.1. C. 588-593.
52. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в науке и технике: методы обработки данных. — М.: Мир. 1980.610 с.
53. Долгушин Д.А., Никифоров О.А., Родионов В.А. Озимая мягкая пшеница Одесская 51: селекция и семеноводство. // Вестн. с.-.х. науки. 1973. № 9. С. 7 20.
54. Драгавцев В.А. Физиолого-генетические аспекты селекции растений. / В кн.: Физиологические основы селекции растений. Теоретические основы селекции. Т. 2. ч.2. Под ред Г.В.Удовенко,
55. B.С.Шевелухи. СПб.: ВИР. 1995. С. 7-14.
56. Дроздов С.Н. Титов А.Ф., Балагурова Н.И., Критенко С.П. О терморезистентности проростков огурца и градации температурной шкалы. // Физиол. раст. 1981. Т.28. Вып. 6.1. C. 1239- 1244.активно вегетирующих растений. Л.: Наука. 1984. 168 с.
57. Ермаков Е.И. Агрофизические проблемы гармонизации взаимодействия растений со средой обитания. / В сб.: Агрофизические методы и приборы (в трёх томах). Растения и среда их обитания (том третий). СПб.: АФИ. 1998. С. 7-18.
58. Ермаков Е.И., Желтов Ю.И., Савин В.Н., Мухоморов В.К., Канаш Е.В. Продуктивность и замедленная флуоресценция растений яровой пшеницы в условиях физического моделирования почвенно-растительной системы в ризотроне. // Доклады РАСХН. 2000. № 1. С. 3-5.
59. Ермаков Е.И., Савин В.Н., Николенко В.Ф., Канаш Е.В., Демьянчук A.M., Никитина Л.И. Концепция автоматизированной системы комплексной оценки продуктивности и устойчивости растений к абиотическим факторам среды. // Вестник РАСХН. 1996. №5. С. 39-41.
60. Желявски В. Старение растительного организма (обзор опытов и гипотез). // Физиол. растений. 1980. Т.27. Вып. 84. С. 869 879.
61. Завадская И.Г., Антропова Т.А. Влияние обезвоживания листьев некоторых сельскохозяйственных растений на теплоустойчивость клеток и содержание хлорофилла. // Ботан. ж. АН СССР. 1981. Т.66. № 1.С. 42-51.
62. Завадская И.Г., Шухтина Г.Г. Влияние комбинированного действия обезвоживания и супероптимальных температур на теплоустойчивость клеток листьев засухоустойчивого ячменя. // Цитология. 1971. Т.13. № 10. С. 1304- 1307.
63. Заленский В.Р. О действии высоких температур на состояние устьичного аппарата у растений. / В кн.: Дневн. 1 Всерос. Съезда рус. ботаников в Петрограде в 1921 г. -Петрогр.: 1921. с.62 63.
64. Заленский В.Р. О величине транспирации верхних и нижних листьев растений. // Изв. Сарат. с.-х. ин-та. 1923. Т.1. Вып. 81. С. 13-16.
65. Заленский О.В. Эколого-физиологические аспекты изучения фотосинтеза: 37-е Тимирязевские чтения. Л.: Наука. 1977. 56 с.
66. Ивакин А.П., Попова Л.Н. Жароустойчивость томатов в условиях Волго-Ахтубинской поймы. // Бюлл. Всесоюз. ин-та растениеводства. 1978. Вып. 80. С. 17-21.
67. Ивакин А.П. Определение жаростойкости овощных культур по ростовой реакции проростков после прогревания. // Физиол. растений. 1981. Т.28. Вып. 2. С. 444-447.
68. Иванченко В.М., Фотосинтез и структурное состояние хлоропластов. Минск: Наука и техника. 1974. 160 с.
69. Казарян В.О. Физиологические основы онтогенеза растений. — Ереван: АН Арм. ССР. 1959. 426 с.
70. Казарян В.О. Старение высших растений. М.: Наука. 1969. 314 с.
71. Караваев В.А. Нелинейные регуляторные процессы в фотосинтезе высших растений. / Дисс. . докт. физ.-мат. наук. -М.: МГУ. 1990.415 с.методом быстрой индукции флуоресценции. // Биофизика. 1976. Т. 21. С. 862-866.
72. Каралис В.Н., Корнеева Э.А. Аппаратура для флуоресцентного анализа. М.: Изд. Комитета стандартов, мер и измерительных приборов. 1970. 208 с.
73. Карапетян Н.В., Бухов Н.Г. Переменная флуоресценция хлорофилла как показатель физиологического состояния растений. // Физиол. растений. 1986. Т.ЗЗ. С 1013-1026.
74. Карапетян Н.В., Климов В .В. Универсальная установка для измерения фотоиндуцированных изменений флуоресценции и поглощения, послесвечения и спектров возбуждения флуоресценции. / В сб.: Методы современной биохимии. М.: Наука. 1975.
75. Карманов В.Г., Дунаева Г.А., Соловьёв Е.В. Сопряжённые изменения фотосинтеза, водного и теплового режима растений в зависимости от факторов внешней среды. // Ботанический журнал АН ССС. 1981. Т.6. №> 4. С. 502-514.
76. Карнаухов В.Н. Люминесцентный спектральный анализ клетки. М.: Наука: 1978. 209 с.интенсивность флуоресценции хлорофилла в листьях традесканции. // Цитология. 1965. Т.7. № 2. С. 197 204.
77. Кириченко Ф.Г., Костенко А.И. Селекционная работа с яровой пшеницей на юге Украины. / В кн.: Селекция яровой пшеницы. -М.: Колос. 1977. С. 42-47.
78. Кислюк И.М. Теплоустойчивость фотосинтеза и движения протоплазмы в листьях огурца и дыни. // Ботан. ж. АН СССР, 1981. Т.66. № 4. С. 531 -535.
79. Китлаев Б.Н. Длительное послесвечение и термоустойчивость растений. Автореф. дисс. канд. биол. наук. М.: МГУ. 1969. 19 с.
80. Китлаев Б.Н. Изучение фотореакций, вызванных в растениях светоимпульсным облучением. / В кн.: Повышение урожайности концентрированным светом. -М.: Колос. 1972. С. 337-341.
81. Китлаев Б.Н., Тарусов Б.Н., Мамаев А.Т., Газиев М.М. Методика фотохемилюминесцентного определения жароустойчивости растений. / В кн.: Сверхслабые свечения в биологии. М.: Наука. 1972. С. 195- 196.
82. Клячко Н.Л., Кулаева О.Н. Факторы старения и омоложения листьев. / В кн.: Биология развития растений. М.: Наука. 1975. С. 214-229.
83. Кожушко Н.Н., Волкова A.M. Каталог мировой коллекции ВИР. Вып.229: Засухоустойчивые и жаростойкие образцы яровой пшеницы разных стран мира. Л.: ВАСХНИЛ. 1978. 32 с.
84. Комаренко Н.И. Изучение липидного комплекса пшеницы в связи с жаростойкостью. // Охрана, изучение и обогащение растительного мира. 1980. Вып. 7. С. 63 68.
85. Коровин А.И. Растения и экспериментальные температуры. -Л.: Гидрометеоиздат. 1984. 272 с.
86. Кошелев А.С. К методике определения водоудерживающей способности жаростойкости листьев огурцов. // Тр. Крымской опытно-селекц. Станции. 1968. Т.4. С. 158
87. Красновский А.А. Преобразование энергии света при фотосинтезе. Молекулярные механизмы: 29-е Баховские чтения. -М.: Наука. 1974. 64 с.
88. Кренке Н.П. Теория циклического старения и омоложения растений и практическое ее применение. М.: Сельхозгиз. 1940. 135 с.
89. Кузнецова Е.В. Флуоресценция листьев высших растений при повышенных температурах. // Биофизика. 1982. Т.27. вып. 5. С. 809-811.
90. Кумаков В.А. Влияние засухи на формирование и работу корней, ассимиляционного аппарата и урожай яровой пшеницы. / В кн.: Научные тр. НИИ сельского хозяйства Юго-Востока. Вып.35. Саратов: ВАСХНИЛ. 1975. С. 114 - 115.
91. Кумаков В.А. Физиология яровой пшеницы. М.:Наука. 1980. 207 с.
92. Куперман Ф.М., Ржанова Е.И. Биология развития растений. -М.: Высшая школа. 1963. 424 с.
93. Курец В.К., Марковская Е.Ф., Попова Э.Г. Количественная оценка экологической характеристики вида (сорта). // Физиол. растений. 1981. Т.28. Вып. 6. С. 1239-1244.
94. Кушниренко М.Д. Водный обмен и адаптация растений к засухе. / В кн.: Метаболизм растений при засухе и экстремальных температурах. Кишинев: Штиинца 1983 С. 3 - 22.
95. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа: 1980. 293 с.
96. Ланге О.Л. Исследование изменений теплоустойчивости у растений. / В кн.: Клетка и температура среды. М. - Л.: Наука. С. 91-97.
97. Лархер В. Экология растений. М.: Мир 1978. 382 с.
98. Либберт Э. Физиология растений. М.: Мир. 1976. 580 с.
99. Лилгуд Р.К., Уокер Д.А. Хлоропласты и протопласты. Фотосинтез и биопродуктивность: методы определения. Под ред Мокроносова А.Т.ю, Ковалёва А.Г. М.: Агропромиздат. 1989. С. 202-225.
100. Лукьяненко П.П. Ремесло В.Н. Производство зерна интенсивных сортов озимой пшеницы. М.: Колос: 1975. 215 с.
101. Ляшок А.К, Бирюков с.В. Влияние почвенной засухи и повышенных температур в онтогенезе озимой и яровой пшеницы на элементы продуктивности. / В кн.: Сборник научных трудов Всесоюз. селекционно-генетического ин-та. Одесса: ВАСХНИЛ: 1981. С. 102-106.
102. Макарова Г.А., Арзамасцева Г.Х., Алимова З.И. Некоторые особенности семеноводства в условиях искусственного освещения. / В кн.: Сборник трудов по агрономической физике: Светофизиология растений. Л.: Колос. 1970. С. 20 - 25.
103. Максимов Н.А., Можаева JI.B. Возрастные изменения коллоидно-химических свойств протоплазмы растительных клеток. 1. Изменение проницаемости и вязкости плазмы в клетках чешуй лука и кочанов капусты. // Докл. АН СССР. 1944а. Т.42. № 5. С. 236-240.
104. Максимов Н.А. Можаева JI.B. Возрастные изменения коллоидно-химических свойств протоплазмы растительных клеток. 2. Изменение проницаемости и вязкости в клетках листьев конских бобов и овса. // Докл. АН СССР. 19446. Т.42. № 6. С. 291 -294.
105. Максимов Н.А. Сойкина Г.С. О влиянии засухи на проницаемость протоплазмы растительных клеток. // Уч. зап. Саратов, ун-та. 1940. Т. 15. Вып. 1.С. 229-248.
106. Малофеев В.М. Временной ход фотосинтеза и быстрые изменения оптических свойств листа как показатели эффекта отрезания. Автореф. канд. дисс. . биол. наук. М.: ТСХА. 1968. 16 с.
107. Мамонтова В.Н. Селекция и семеноводство яровой пшеницы. Избранные труды. М.: Колос. 1980. 287 с.
108. Маренков B.C. Особенности конструирования аппаратуры для регистрации слабых световых потоков. / В кн.: Сверхслабые свечения в медицине и сельском хозяйстве. М.: Наука: 1974. С. 162- 168.
109. Мацков Ф.Ф. К вопросу о физиологической характеристике сортов яровой пшеницы (новый метод для массового испытания сортов по жаростойкости). // Советская ботан. 1936а. № 1. С. 98 -105.
110. Мелехов Е.И. Влияние температуры на временной ход фотосинтеза. Автореф. Конд. Дисс. Биол. Наук., М., Ун-т Дружбы народов, 1973. - 23 с.быстрого и медленного нагрева. Физиол. Растений, 1979, т.26, вып.81, с.167 - 173.
111. Мерзляк М.Н. Пигменты, оптика и состояние растений. // Соросовский образовательный журнал. 1998. № 4. С. 19-24.
112. Михалевская О.Б. Изменение водоудерживающей способности в онтогенезе листьев. Физиол. Растений, 1980, т.27, вып84, с.880 - 883.
113. Мокроносов А.Т. Онтогенетический аспект фотосинтеза. М.: Наука, 1981.-196 с.
114. Моргун В.Н. Изучение связи светоиндуцированных изменений замедленной флуоресценции с первичными процессами фотосинтеза. Автореф. дисс. . канд. биол. наук. -Красноярск: ИБФ СО АН СССР. 1985. 17 с.
115. Мошков Б.С. Выращивание растений при искусственном освещении. JL: Колос, 1966. - 287 с.
116. Мошков Б.С. Роль лучистой энергии в выявлении потенциальной продуктивности растений. 32-е Тимирязевские чтения. М.: Наука. 1973. - 59 с.
117. Насыров Ю.С. Фотосинтез и генетика хлоропластов. М.: Наука, 1975.- 108 с.
118. Незговоров JI.A. Оценка степени повреждения листьев высокими температурами по количеству отжимаемого из них клеточного сока. Физиол. Растений, 1978, т.25, вып.6, с.1219 -1226.
119. В сб.: Применение физиологических методов при оценке селекционного материала и моделировании новых сортов сельскохозяйственных культур. М.: ВАСХНИЛ. 1983. С. 190194.
120. Николенко В.Ф., Савин В.Н. Флуоресцентный метод и прибор «Лист» для определения устойчивости растений к стрессам./ В кн.: Агрофизические методы и приборы (в трёх томах). Растения и среда их обитания (том третий). СПб.: АФИ. 1998. С. 291-298.
121. Петинов Н.С. Физиология орошаемых сельскохозяйственных растений. -М: АН СССР. 1962. 160 с.
122. Плохинский Н.А. Биометрия. М.: МГУ 1970. 367 с.
123. Полевой В.В. Физиология растений. СПб. 1998. 528 с.
124. Полынов В.А., Маторин Д.Н., Вавилин Д.В., Венедиктов П.С. Влияние низких концентраций меди на фотоингибирование фотосистемы П у хлореллы. // Физиол. раст. 1993. Т.40.1. С 754-759.
125. Попова А.И. Теплоустойчивость протоплазмы листьев кукурузы в связи со сроками посева. // Изв. АН Тадж. ССР. биол. науки. 1964. № 3. С. 37-41.
126. Попова А.И. Теплоустойчивость клеток листьев различных ярусов у кукурузы. // Изв. АН Тадж. ССР. биол.науки. 1968. № 3. (32), С. 83 88.
127. Потаевич Е.В. Исследование оптических свойств листьев растений от факторов внешней среды. / Автореф. дисс. . канд. биол. наук. Петрозаводск: 1967. 22 с.
128. Прингсгейм П. Флуоресценция и фосфоресценция. М.: Иностр. Лит. 1951. 623 с.
129. Пронина Н.Д. Повышение жароустойчивости овса. // С.-х. биол. 1983. № 3. С. 45-47.
130. Птицын О.Б., Финкельштейн А.В. Проблема предсказания структуры белка. // Итоги науки и техники. Сер. Молек. Биол., 1979.Т.15. С. 6-41.
131. Рабинович Е. Фотосинтез. Т.1 -М.: Иностр. Лит. 1953. 648 с.
132. Рабинович Е. Фотосинтез. Т.З. М.: Иностр. Лит. 1959. 936 с.агротехника пшеницы. Избранные труды. М.: Колос. 1977. 351 с.
133. Ремесло В.Н., Животков А.А. Селекция. В кн.: Пшеница. -Киев: Урожай. 1977. С. 162 - 180.
134. Ремесло В.Н., Куперман Ф.М., Животков JI.A., Сайко В.Ф., Мурашев В.В. Селекция и сортовая агротехника пшеницы интенсивного типа. М.: Колос. 1982. 303 с.
135. Рихтер А.А. Задачи физиологии растений и проблема орошения Нижнего Заволжья. / В кн.: Проблемы Волго-Каспия. Л.: 1934. С. 410-418.
136. Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика. Минск: Вышэйшая школа. 1973. 320 с.
137. Рубин А.Б., Венедиктов П.С. О связи хемилюминесценции фотосинтезирующих организмов со световыми реакциями фотосинтеза. // Физиол. растений. 1968. Т.115. Вып. 1. С. 34 40.
138. Савин В.Н. К характеристике морфобиологических групп в популяциях некоторых перекрестноопыляющихся растений. // Вестн. Ленингр. ун-та. 1957а. № 3. С. 44 51.1. С. 148- 152.
139. Савин В.Н., Архипов М.В., Баденко A.JI., Иоффе Ю.К., Грун Л.Б. Рентгенография для выявления внутренних повреждений им их влияние на урожайные качества семян // Вестник с.-х. науки. 1981. № 10. С. 99-104.
140. Савин В.Н., Никитина Л.И. Молекулярно-генетические особенности адаптивных реакций у разных по морозоустойчивости растений к низким температурам. // Журналобщей биологии. 1983. Т.44. № 5. С.627-635.
141. Савин В.Н., Николенко В.Ф. Изменение жаростойкости листьев томатов в зависимости от их возраста и ярусности. // Ботанический журнал АН СССР. 1977. Т.12. № 12. С. 1753-1759.
142. Саламатова Т.С. Физиология растительной клетки. Д.: Изд. Ленингр. ун-та. 1983. 232 с.
143. Семихатова О.А. Энергетика дыхания растений при повышенной температуре. Л.: Наука. 1974. 111 с.
144. Синская Е.Н. Современное состояние вопроса о популяциях высших растений. // Тр. по прикладной ботан., генетике и селекции. 1961. Вып. 81. С. 3 53.
145. Синская Е.Н. Проблема популяций у высших растений. Л.: Сельхозиздат. 1963. 124 с.недостаточному водоснабжению: 21-е Тимирязевские чтения. — М.: АН СССР. 1961.51с.
146. Сказкин Ф.Д. Критический период у растений по отношению к недостатку воды в почвы. JL: Наука. 1971. 120 с.
147. Скрипчинский В.В. Эволюция онтогенеза растений. 36-е Тимирязевские чтения. М.: Наука. 1977. 85 с.
148. Скулачев В.П. Трансформация энергии в биомембранах. М.: Наука. 1972. 203 с.
149. Слейчер Р. Водный режим растений. М.: Мир. 1970. 365 с.
150. Стрелер Б.Л. Значение фотосинтетической люминесценции. / В кн.: Механизм фотосинтеза. Труды У Международного биохимического конгресса. М.: Наука. 1962. С. 85 - 101.
151. Сытник К.М., Мусатенко Л.И., Богданова Т.Л. Физиология листа. Киев: Наукова думка. 1978.
152. Таирбеков М.Т. Структурные и функциональные аспекты устойчивости растительной клетки. // Успехи совр. биол. 1973. Т.75. Вып. 3. С. 406-418.
153. Тарусов Б.Н. О механизме холодо- и жароустойчивости растений. // Сельскохозяйственная биология. 1970. Т.5. № 5. С. 674-679.
154. Тарусов Б.Н., Веселовский В.А. Сверхслабые свечения растений и их прикладное значение. -М.: МГУ. 1978. 151 с.
155. Тимирязев К.А. Основные задачи физиологии растений. Соч. -М.: Наука. 1938. Т.5. С. 143 169.
156. Титов А.Ф., Дроздов С.Н., Критенко с.П. Зависимость между индуцированной терморезистентностью растений огурца и функциональной активностью внутриклеточных систем транскрипции и трансляции. // Докл. ВАСХНИЛ. 1981. № 7. С. 17-19.
157. Углов П.Д. Методические указания по определению жаростойкости сортов хлопчатника по степени проницаемости протоплазмы для электролитов. Л.: ВАСХНИЛ. 1967. 8 с.
158. Удовенко Г.В. Характер защитно-приспособительных реакций и причины разной устойчивости растений к экстремальным воздействиям. // Тр. по прикладной ботан., генетике и селекции. 1973. Т.49. Вып. 3. С. 258 268.
159. Удовенко Г.В. Физиологические механизмы адаптации растений к различным экстремальным условиям. // Тр. по прикладной ботан., генетике и селекции. 1979а. Т.64. Вып. 3. С. 5-22.
160. Удовенко Г.В. Механизмы адаптации растений к стрессам. // Физиол. и биохимия культурных растений. 19796. Т.П. № 2. С.99- 107.
161. Удовенко Г.В. Берлянд-Кожевников В.М., Алексеева Л.И. Внутрисортовая вариабельность солеустойчивости растений. // Вестн. с.-х. науки. 1974. № 8. С. 51 61.
162. Удовенко Г.В., Гончарова Э.А. Влияние экстремальных условий среды на структуру урожая сельскохозяйственных растений. Л.: Гидрометеоиздат. 1982. 144 с.
163. Удовенко Г.В., Кожушко Н.Н., Барашкова Э.А., Виноградова В.В., Волкова A.M., Сааков B.C., Семушина Л.А., Синельникова в.Н., Жебрак Э.А. Методы оценки устойчивости растений к неблагоприятным условиям среды. Л.: Колос. 1976. 318 с.
164. Фалькова Т.В. , Галушко Р.В. Сезонные изменения протоплазматической теплоустойчивости Daphne Laureola Ь.на Южном берегу Крыма. // Экология. 1974. № 6. С .10 15.
165. Фельдман M.JL, Каменцева И.Е. Теплоустойчивость и холодоустойчивость клеток листа желтого гусиного лука на разных фазах развития. // Ботан. ж. АН СССР. 1963. Т.48. № 3. С. 414-419.
166. Филипченко Ю.А. Изменчивость и методы ее изучения. М.: Наука. 1978. 238 с.
167. Хлебникова Н.А. О жаростойкости растений. // Изв. АН СССР. сер. 7. 1932. № 8. С .1127 1146.
168. Хлебникова Н.А. Новое в подходе к изучению засухоустойчивости растений в условиях юго-востока Союза. // Вестн. АН СССР. 1933. № 8 9. С. 63 - 68.
169. Хлебникова Н.А. К физиологии плодовых и огородных культур. Стойкость плодовых и огородных культур к высоким температурам в условиях орошения Астраханской зональной станции. // Тр. Комис. по ирригации. -Л.: 1934. Вып. 3. С. 59-83.
170. Хит О. Фотосинтез. М.: Мир. 1972. 315 с.
171. Хочачка П., Сомеро Д. Стратегия биохимической адаптации. -М.: Мир. 1977. 398 с.
172. Чернов Г.Н. Н.П. Кренке и его теория старения и омоложения. -М.: АН СССР. 1963. 118 с.
173. Шматько И.Г. Засухоустойчивость и жаростойкость пшеницы. В кн.: Пшеница. - Киев: Урожай. 1977. С. 88 - 97.
174. Шматько И.Г., Шведова О.Е. Водный режим и засухоустойчивость пшеницы. Киев: Наукова думка. 1977. 200 с.
175. Шувалов В.А. Импульсная фосфороскопическая установка для измерения люминесценции и поглощения. / В кн.: Методы современной биохимии. -М.: Наука. 1975. С. 128-131.
176. Шувалов В.А., Литвин Ф.Ф. О механизме длительного послесвечения листьев растений и запасании энергии в реакционных центрах фотосинтеза. // Молекулярная биология. 1969. Т.З. № 1.С. 59-73.
177. Эммерих Ф.Д. К методике оценки жароустойчивости томатов. В кн.: Сборник научных трудов Всесоюзного ин-та орошаемого овощеводства и бахчеводства. - Астрахань. 1974. Вып. 2. С. 161-169.
178. Юденфренд С. Флуоресцентный анализ в биологии и медицине. М.: Мир. 1965. 484 с.
179. Язкулыев А. Теплоустойчивость клеток некоторых злаков Туркмении. / В кн.: Цитологические основы приспособления растений к факторам среды. М. - Л.: Наука. 1964. С. 88 - 98.
180. Alexandrov V. Ia. Cells, molecules and temperature. Berlin, Heidelberg, New York: Spx. 1977. 330 p.
181. Ali A., Machado V.S. Rapid Detection of Triazine Resistant Weeds using Chlorophyll Fluorescence. // Weed Res. 1981.V.21. P. 191-197.
182. Allen J.F. Protein Phosphorylation in Regulation of Photosynthesis. // Biochim. Biophys. Acta. 1992. V.1098. P. 275-336.
183. Arnold W.A., Davidson J.B. The identity of the fluorescent and delayed light emission spectra in Chlorella. // J.Gen. Physiol. 1954. V.37.N5.P. 677-684.
184. Berkley D.M., Berkley E.E. Super optimal and thermal death temperatures of the cotton plant as affected by varications in relative humidity. // Ann. Mo. Bot. Gard. 1933. V.20. P. 583 604.
185. Bertsch W.H. Two photoreactiones in photosynthesis evidence from the delayed light emission of chlorella. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1962. V.48. N 12. P. 2000 2004.
186. Bertsch W.H., Azzi J.K. A relative maximum in the decay of longtime delayed light emission from the photosynthetic apparatus. // Biochim. Biophys. Acta. 1965. V.94. N 1. P. 15 -26.
187. Berry I.A., Bjorkman O. Photosynthetic response and adaptation to temperature in higher plants. // Ann. Rev. Plant Physiol. 1980. V.31. P. 491 -543.
188. Berry I.A., Forh D.C., Garrison S. Mechanistic studies of thermal damage to leaves. // Carnegie Inst. Washington Yearb. 1975. V.75. P. 751 -759.
189. Bjorkman О. Photosynthetic responses of plants from contrasting thermal environments. Thermal stability of the photosynthetic apparatus in intact leaves. // Carnegie Inst. Washington Yearb. 1975. V.74.P. 748-751.
190. Bonaventura C., Kindergan M. Kinetic and spectral resolution of two components of delayed emission from chlorella pyronoidosa. // Biochim. Biophys. Acta. 1971. V.234. N 2. P. 249 265.
191. Clayton R.K. Characteristics of prompt and delayed fluorescence from spinach chloroplasts. // Biophys. J. 1969. V.9. N 1. P. 60 76.
192. Colli L., Facchini u. Light emission by germination plants. // Nuovo Cimento. 1954. V.12.N LP. 150-153.
193. Deshmukh P.S., shukla D.S., Wasnik K.G. Inflluence of moisture and temperature on gronth and yiold of wheat. / In: Plant Physiology in Coming Years. New Dehli: Ind. Soc. Plant Phys. 1983. P. 43.
194. Duysen M.E., Freeman T.P. Effects of moderate water deficit (stress) on wheat seedling gronth and plastid pigment development. // Physiol. Plantarum 1974. V.31. N 4. P. 262 266.
195. Dwivedi S., Kar M., Mishra D. Biochemical changes in excised leaves of Oryza sativa subjected to water stress. // Physiol. Plantarum. 1979. V.45.N1.P. 35-40.
196. Emmett I.M., Walker D. Thermal uncoupling in chloroplasts. // Biochim. Biophys. Acta 1969. V.180. N 2. P. 424 425.
197. Esterak H. Resistenzgradienten an Elodea-Blatter. // Protoplasma. 1935. У.23. P. 367-383.
198. Evans P.R., Bowler K. Thermal death and the denoturation of proteins. // Sub. Cell. Biochem. 1973. V.2. P. 91 95.
199. Fischer H. Uber protoplasmatisch veranderungen beim Altern von Ptlanzenzellen. // Protoplasma. 1950. V.39. P. 661 676.
200. Glinski J, Walczak R.T. Role of agrophysics in the concept of sustainable agriculture / Book of Abstracts: 6th International Conference on Agrophysics. 1997. Lublin, Vol.3. P. 375-384.
201. Goedheer J.C., 1962. Afterglow chlorophyll in vivo and photosynthesis. // Biochim. Biophys. Acta. V.64. N 2. P. 294 308.
202. Asta 1963. V.66.N1. P. 61-71.
203. Gomez R.F., Sinskey A.I. Deoxyribonucleic acid breaks in heated Salmonella thyphimurium LT-2 after exposure to nutritionaly complex media. // J. Bacteriol. 1973. V.l 15. P. 522 528.
204. Gottschalk W. Investigations on the heat tolerance of Pisum Mutants. // Pulse Crops Newsletter. 1981. У. 1. N 3. P. 25 28.
205. Havaux M. Stress Tolerance of Photosystem II in vivo: Antagonistic Effects of Water, Heat and Photoinhibition Stresses. // Plant Physiol. 1990. V.100. P. 424-432.
206. Havaux M., Lannoye R. In vivo Chlorophyll Fluorescence and Delayed Light Emission as Repid Screening Techniques for Stress Tolerance in Crop Plants. // Z. Pflanzenzuchtung. 1985. V. 95. P. 1-14
207. Heber U. Metabolite exchange between chloroplasts and cytoplasm. //Ann. Rev. Plant Physiol. 1974. V.25. P. 393 421.
208. Heilbrunn L. The dynamics of living protoplasm. New York: Acad. Press. 1956.327 р.
209. Heterington S.E., Oquist G. Monitoring Chilling injury: A Comparison of Chlorophyll Fluorescence Measurements, Post-Chilling Growth and visible Symptoms of injury in Zea mais. // Phys. Plant. 1988. V.72. P. 241-247.
210. Heyne E.G., Laude H.H. Resistance of corn seedlings to high temperatures in laboratory testes. // J of Amer. Soc. of Agronomy. 1940. V.32.N2. P. 116-126.
211. Hochachha P.W. Somero G.N. Biochemical Adoptation. -Princeton: University Press. 1984. 638 p.
212. Hsiav T.C. Plant responses to water Stress. // Ann. Rev. Plant Physiol. 1973. V.24. P. 519 570.
213. Itai Ch., Benzioni A. Regulation of plant responses to high temperature. / In: Mechanisms of Plant Grow. Bui. N 12. Royal Soc. New Zealand. Wellington. 1974.
214. Itoh S, Murata N. Temperature dependence of delayed light emission in spinach chloroplasts. // Biochim. Biophys. Acta 1974. V.333.N3.P. 525-534.
215. Jensen R.G., Bassham I.A. Photosynthesis by isolated chloroplasts. //Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1966. V.56. P. 1095 1101.
216. Kappen L. Ecological Significance of resistance to hight temperature. / In: Encyclopedia of plant physiology. Berlin, Heidelberd, New York: Springer-Verlag. 1981. V. 12 A. P. 439
217. Biochem. Zs. 194. Bd. 315. H.3-4. S. 156- 175.
218. Kautsky H., Hirsch A. Das Fluoreszenzverhalten griiner Bflanzen. -Biochem. Zs. 1934. Bd. 274. H.5 6. S. 423 - 435.
219. Key I.L., Lin C.Y. Chen Y.M. Heat shock proteins of higher planis. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1981. V.78. PP. 3526 3530.
220. Konis E. The resistance of maquis plants to supramaximal temperatures. // Ecology. 1949. V.30. P. 425 429.
221. Kramer D.M., Robinson H.R., Crofrs A.R. A Portable Multi-Flash Fluorometer for Measurement of Donor and Acceptor Reactions of Photosystem II in Leaves of intact Plants under field Conditions. // Photosynth. Res. 1990. V.26. P. 181-193.
222. Krause G.H., Santarins k.A. Relative Thermostability of the Chloroplast Envelope. // Planta. V.127. N 3. P. 285 299.
223. Krause G.H., Vernotte C., Briantais J.-M. Photoinduced Quenching of Chlorophyll Fluorescence in intact Cloroplasts and Algae. // Biochim. Biophys. Acta. 1982. V.679. P. 116-124.
224. Kuhn R, Ierchtl D. Uber Inverseifen. VIII. Reduction Tetrasoliumsalzen durch Bacterien, garende Hefen und keimende Samen. //Ber. Dtsch. Bot. Ges. 1941. Bd. 74. S. 948-958.nintergriiner Pflanzen im Jahreslauf. // Planta. 1961. Bd. 56. H.6. S. 666-683.
225. Lange O.L. Versuche zur Hitzeresistenz-Adapzation bei hoheren Pflanzen. //Naturwiss. 1962. Bd. 49. H.l. S. 20-21.
226. Lange O. L., Lange R. Untersuchungen iiber Blattemperaturen Transpiration und Hitzeresistenz an Pflanzen mediterraner Standarte (Costa brava, Spanien). // Flora. 1963. Bd. 153. H.3. S. 387 425.
227. Lange O.L., Schwemmle B. Untersuchungen zur Hitzeresistenz vegetativer und bliihender Pflanzen von Kalanchoe blossfoldiana. // Planta. 1960. Bd.55. H.2. S. 208 225.
228. Larcher W. Physiological plant ecology. Berlin, Heidelberg, New York: Springen Verlag. 1980. 340 p.
229. Larcher W., Bauer H., Bendetta G., Harrasser, Maer B. Anwendung und Zuverlossigkeit der Tetrasoliummethode zur Ferstellung von Schaden in pflanzlichen Geweben. // Mikroskopie. 1969. V.25.P. 207-218.
230. Lavorel J. On a relation between fluorescence and luminescence in photosynthetic systems. / In: Progress in photosynthetic research. 1969. V.2. P. 883-898.
231. Photochem. Photobiol. 1975b. V.21. N 5. P. 331 343.
232. Lepeschkin W.W. Zur Kenntnie der Einwirkkkung supramavimaler Temperaturen auf die Pflanzen. // Ber. Dtsch. Bot. Ges. 1912. H.30.S. 703-714.
233. Lepeschkin W.W. Der Thermische Effekt des Todes. // Ber. Dtsch. Bot. Ges. 1928. Bd.46. H.9. S. 591 593.
234. Levit J. Responses of plants to environmental stresses. New York, London e.a.: Acad. Press. 1972. 665 p.
235. Levitt J. Responses of plants to environmental stresses. — New York, London e.a., Acad. Press., 1980, v.l. 497 p.
236. Lichtenthaler H.K.Preface of the editor // J. Plant Physiol. 1966. Vol.148. N 1-2. P. 1-248.
237. Lichtenthaler H.K. Applications of Chlorophyll Fluorescence in Photosynthesis Research. / In: Stress Physiology, Hydrobiology and Remote Sensing. -Dordrecyt: Kluver. 1988. 187 p.
238. Metzner P. Untersuchungen zur Kenntnis der Plastiden. // Flora. 1954. V.192. P. 81-108.
239. Miles C.D., Daniel D.J. A Rapid Screening Technique for Photosynthetic Mutants of Higher Plants. II Plant Sci. Lett. 1973. V.l. P. 237-240.
240. Minton K.W., Karmin P., Hahn G.M., Minion A.P. Nonspecific Stabilization of stress-susceptible proteins by stress-resistant proteins: a model for the biological role of heat shock proteins. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1982. V.79. P. 7107 7111.
241. Moffat J.M., Sears R.G., Cox T.S., Paulsen G.M. Wheat High Temperature Tolerance during Reproductive Growth: 2. Genetic Analysis of Chlorophyll Fluorescence. // Crop Sci. 1990. V. 30. P. 886-889.
242. Moony H.A., Ehleringer I. Bjorkman O. The energy balance of leaves of the evergreen desert shrub atriplex hymenelytra. // Ecologia. 1977. V.29. P. 301-310.
243. Congress on Agricultural Engineering. August 29 —September 1, 1994, Milano,Italy."-Milano: EurAgEng. 1994. V.2.P. 1511-1517.
244. Noctor G., Rees D., Young A., Norton P. The Relationship between zeaxantin. Energy-Dependent Quenching of Chlorophyll Fluorescence and Transthylakoid pH Gradient in isolated Chljrjplasts // Biochim Biophys. Acta. 1991. Y. 1057. P. 320-330.
245. Randall S.A., Fiscus E.L., Naylor A.W. The effects of water stress on the development of the photosynthetic apparatus in greaning Haves. // Plant Physiol. 1975. V.55. N 2. P. 317 321.
246. Reuter L. Protoplasmatek vergilbender Blatter. // Protoplasma. 1937.Bd.27. S. 270-279.
247. Robinsons H. Non-invasive Measurements of Photosystem II Reactions in the Field Using Flash- induced Fluorescence. / In: Advanctd Agricultural Instrumentation. Ed. Gensler. W.G.N.Y.: Springer. 1986. P. 92-106.
248. Roynet F., Lannoye R. The inhibitory Effect of Cadmium on Photosystem II Reactions. // In: Proc. 6th Int. Congr. Photosynth. Ed. Sybesma C. (Brussels, Aug. 1-6, 1983). The Haague. 1984. V.4. p. 443-446.285.286. 287.
249. Flora. 1964 a. Bd.47. N 32. S. 497 506.
250. Santarius K.A., Miiller M., Investigations of heat resistance of spinach leaves. // Planta. 1979. V.146. N 5. P. 529 538.
251. Savin V.N., Lazutin V.N., Alexeeva D.I., Nikolenko V.F., Artemieva V.A. A Connection between dielectric properties of barleyseeds and fluorescencee parameters and productivity of plants. / In:tb
252. Book of Abstracts 5 International Conference on Physical Properties of Agricultural Materials. September 6-8, 1993, Bonn, Germany. -Bonn: Institute fur Landtechnik. 1993. P. 84.
253. Savin V.N., Nikolenko V.F., Deshmukh P.S., Jain M.C. Intravarietal heat resistance diversity of wheat grown in India. // Indian J. Plant Physiol. 1985. V.28. № 4. P. 358-368.
254. Schreiber U., Berry J.A. Heat-induced changes of chlorophyll fluorescence in intact leaves correlated with damage of the photosynthetic apparatus. //Planta. 1977. V.136. N 3. P. 233-238.
255. Schreiber U., Bilger W. Progress in Chlorophyll Fluorescence Research: Major Developments during the Last Years in Retrospect. // Prog. Bot. 1993. V.54. P. 151-153.
256. Schreiber U., Neubauer C., Klughammer C. Devices and Method for Room-Temperature Fluorescence Analysis. // Phil. Trans. R. Soc. London: 1989. V.B323. P. 241-251.
257. Schreiber U., Neubauer C., Schiwa U. РАМ Fluorometer based on Medium-Frequency Xe-Flash Measuring Light: A Higyly Sensitive New Tool in Basic and Applied Photosynthesis Research. // Potosynth. Res. 1990. V.36. P.65-72.
258. Schreiber U., Schiwa U., Bilger W. Continuous Recording of Photochemical and Non- Photochemical Chlorophyll Fluorescence Quenching with a New Type of Modulation Fluorimeter. // Photosynth. Res. 1986. V.10. P. 51-62.1978. V.61.P. 80-84.
259. Schwemmle В., Lange O.L. Endogen-Tagesperiodische Schwankungen der Hitzeresistenz bei Kalanchoe blossfeldians. // Planta. 1959. B.53. H.2. S. 134-144.
260. Shiau J.D., Frank J. Chlorophyl fluorescence and photosinthesis in algae leaves and chloroplasts. // Arch. Biochem. 1947. V.14. N 3. P. 253-295.
261. Smillie R.M. Coloured components of chloroplast membranes as intrinsic probes of monitoring the development of heat injury in intact tissues. // Aust. J. Plant. Physiol. 1979. V.6. N 2. P. 121 133.
262. Smillie R.M. Chlorophyll Fluorescence in vivo as a Probe for Rapid Measurements of Tolerance to Ultraviolet II. // Plant Sci. Letter. 1983. V.28. P. 283-289.
263. Smillie R.M., Heterington S.E. Stress Tolerance and Stress induced injury in Crop Plant Measured by Chlorophyll Fluorescence in vivo.//Physiol Plant. 1983. V.72. P 1043-1050.
264. Strehler B.L. Arnold W.A. Light production by green plants. // J. Gen. Physiol. 1951. V.34. P. 809 820.
265. Eds. N.G.P. Rav and L.R. House. New Dehli. India: Oxford and IBH Publishing Co. 1972. P. 249 264.
266. Sullivan C.Y., Norice N.V., Easlin J.Y., Plant response to high temperature. / In: Genetic diversity in plants. Eds. A. Muchammed. R. Aksel and R.T. Von Borstel. Slenum Publishing Corp. 1977. P. 301-317.
267. Talavera S.P., Savin V.N., Nikolenko V.F. Termorresistencia de variedades de plantas cultivadas en Cuba. // Ciencias de la agricultura. 1988. №33. P. 144-146.
268. Thofelt L. Studies on leaf temperature recorded by direct measurements and by thermography. // Acta Univ. Upsaliensis 1975. V.12.P. 1-143.
269. Tryka S., Nikolenko V.F., Alexeeva D.I. The influence of internal mechanical cracks on ultraweak luminescence from wheat seeds and seedlings. // Seed Science and Technology. V.25. P. 381-389.
270. Williams Y.V., Snell R.S. Ellis J.F. Methods of measuring drought tolerance in corn. // Crop Sci. 1967. V.7. N 2. P. 179 182.
271. Yamashita Т., Butler W.L. Inhibition of chloroplasts by UY irradiation and heat treatment. // Plant Physiol. 1968. V.43. P. 2037 -2040.225
-
Николенко, Владислав Федорович
-
доктора биологических наук
-
Санкт-Петербург, 2000
-
ВАК 06.01.14
- Влияние длительности темновой предадаптации, условий выращивания и консервации растений пшеницы на параметры замедленной флуоресценции
- Продуктивность растений и показатели замедленной флуоресценции листьев яровых зерновых культур
- Эколого-биологические основы повышения продуктивности яблоневых садов Северного Кыргызстана
- Потенциальная продуктивность и устойчивость яровой пшеницы к почвенной засухе в зависимости от условий минерального питания
- Онтогенетическая изменчивость адаптивного и аттрактивного потенциалов разных генотипов растений в градиенте эдафических условий
