Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Фотоморфогенетический и яровизационный контроль развития растений рапса (Brassica napus L.) разных экотипов

ВАК РФ 03.01.05, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "Фотоморфогенетический и яровизационный контроль развития растений рапса (Brassica napus L.) разных экотипов"

На правах рукописи

Савельева Екатерина Михайловна

ФОТОМОРФОГЕНЕТИЧЕСКИЙ И ЯРОВИЗАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЙ РАПСА (Brassica парт L.) РАЗНЫХ ЭКОТИПОВ

Специальность: 03.01.05 - физиология и биохимия растений

005556742

11 ДЕК 2014

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва-2014

005556742

Работа выполнена па кафедре физиологи« растений ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет - МСХЛ имени К.А.Тимирячеиал

Научный руководитель;

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой физиологии растений ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет- МСХЛ имени К.А.Тимирязева» Тараканов Икай Германович

доктор биологических наук; ведущий научньп'! сотрудник группы экологии и физиологии фототрофиых организмов ФГБУН «Институт фундаментальных проблем биологии РАН» Коеобрюхов Анатолий Александрович

кандидат биологических наук, доцент кафедры ботаники ФГБОУ ВПО «Московский педагогический государственный университет» Живухина Елена Александровна

Ведущая организация: ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт расiениеводегва им. Н.И.Вавилова РАСХН»

Защита диссертации состоится 26 декабря 2014 г. в 16-00 час. на заседании диссертационного совета Л 220.043.08 при ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет ■••■ МСХА имени К.А. Тимирязела» по адресу: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 17, тел./факс: 8 (499) 977-13-38, disscivetiom macati .ru

С диссертацией woamo ознакомиться в ЦНБ имени Н.И. Железиова и на сайте университета ФГБОУ ВО «РГАУ ••• МСХА имени К.А.Тимирязгва»: ¡utp://w\vw.timacad.ru

Автореферат разослан ноября 20 ¡4 г.

Ученый секретарь ______

диссертационного совета ' -" """' -СЛ. Беяопухов

Актуальность темы исследования.

Рапс является чрезвычайно важным источником растительного масла и кормового белка. Из года в год возрастает его значение и в производстве биодизельного топлива. Однако, несмотря на достаточный опыт его возделывания, переработки, наличие производственных площадей, маслодобывающих предприятий и рыночную востребованность, относительно низкая урожайность рапса сдерживает расширение объемов производства в нашей стране (Воловик, 2009). Таким образом, существует значительная потребность в увеличении производства рапса интенсивном путём. Оно может быть достигнуто применением более совершенной агротехники и использованием современных сортов с высокой урожайностью.

Высокая урожайность рапса в значительной степени определяется как высоким фотосинтетическим потенциалом растений, так и прохождением ключевого для высших растений периода цветения в оптимальные для данных природно-климатических условий сроки (Amasino, 2010) Это делает актуальной задачу по подбору сортов с конкретными сроками цветения для каждого отдельного региона. Одним из способов решения данной проблемы может стать создание сортов с высокой экологической пластичностью. Для этого необходимо провести глубокое изучение механизмов, влияющих на прохождение онтогенеза у растений рапса.

Регуляция такого важнейшего процесса, как переход к генеративному развитию, у растений осуществляется за счёт восприятия сигналов из внешней среды (температура, фотопериод), а также под влиянием эндогенных факторов, обусловленных возрастом растения. Все пути регуляции времени цветения самостоятельны, но связаны между собой (Amasino, Michaels, 2010). Реализация разных путей регуляции времени цветения и их сочетание у растений с конкретным генотипом в значительной степени связано с их географическим происхождением. Исследование адаптационных механизмов, регулирующих процессы прохождения этапов онтогенеза у растений рапса, представляется наиболее эффективным на примере разных экотипов, с разным сочетанием механизмов автономного и индуцированного контроля развития. Цели и задачи исследования. Цель данной работы заключалась в изучении механизмов регуляции роста и развития растений рапса Brassica napus L разного географического происхождения в зависимости от фотопериодических и температурных условий выращивания.

В соответствии с этой целью были поставлены следующие задачи:

- изучить влияние различных фотопериодических и температурных условий на скорость перехода к генеративному развитию растений рапса разного географического происхождения с помощью метода ступенчатых переносов с индуктивных условий на неиндуктивные и наоборот в контролируемых условиях фитотрона;

- исследовать характер процессов фотосинтеза и водного обмена при переходе растений рапса к генеративному развитию в результате сочетания различных температурных и фотопериодических условий;

- установить, способны ли клетки каллуса, получаемые в условиях in vitro из эксплантов, отобранных с индуцированных растений рапса разных сортообразцов, транслировать индуцированное состояние в процессе дальнейшего органогенеза.

Научная новизна работы. В результате проведения исследований на примере озимых растений рапса была показана возможность компенсации коротким днём действия низких положительных температур. Выявлено положительное влияние сочетания длительного холодового воздействия и последующей экспозиции на коротком дне на скорость развития растений рапса без облигатной потребности в яровизации. У сортообразцов рапса иранского происхождения установлена способность развиваться как длиннодневные или как длиннокороткодневные растения, в зависимости от характера фотопериодических условий в первые недели вегетации. Для всех исследуемых сортообразцов показано отсутствие влияния смены фаз развития с вегетативной на генеративную на показатели фотосинтеза и водного обмена. В экспериментах in vitro показано, что клетки каллуса, полученные из эксплантов, взятых с перешедших к генеративному развитию растений, не транслируют индуцированное состояние в процессе дальнейшего органогенеза, независимо от варианта индукции цветения, прошедшей у растений-доноров. Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты, полученные в ходе диссертационного исследования могут быть применены в селекционной работе, а также при интродукции, районировании сортов и определения сроков выращивания, разработке для сортов технологических паспортов. Степень достоверности и апробация результатов исследований. Основные результаты проведённых исследований были доложены на Международных научных конференциях молодых учёных и специалистов РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева (Москва 2012, 2013), 7th EPSO Conference (Греция, 2013); Plant Biology Europe FESPB/EPSO Congress (Ирландия, 2014); Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов» (Москва, 2014). По материалам диссертации опубликовано 7 работ, из них 2 в иностранной печати и 2 в журналах, рекомендуемых ВАК. Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав (обзор литературы; объекты, материалы и методика исследований; результаты и обсуждение), заключения, выводов, библиографического списка. Работа изложена на 133 страницах машинописного текста, содержит 29 таблиц и 28 рисунков. Список литературы содержит 162 наименования, в том числе 105 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Объекты исследований - 6 сортообразцов рапса разного географического происхождения: озимый сорт Северянин (Россия), яровой сорт Quantum (Канада), сорт Option-500 (Иран, выращивается как яровой), линии 2—4/1 и 2-4/2, отобранные из сорта 0ption-500, линия 2-5, отобранная из сорта Sarigol

(Иран, выращивается как яровой). Линии были получены ранее в РГАУ-МСХА И.Г. Таракановым на основе биотипов из иранских сортопопуляций, характеризующихся нормальным развитием в озимой культуре в условиях Московского региона. Таким образом, растения рапса сорта ОрПоп-5(Ю, отборы 2-4/1, 2-4/2 из сорта 0риоп-500 и отбор 2-5 из сорта 5апцо1 рассматриваются в данной работе как растения-двуручки.

Реакцию растений рапса на совместное действие фотопериодических и температурных условий изучали в контролируемых условиях фитотрона Лаборатории искусственного климата РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева с применением методики ступенчатых переносов (варьирующиеся экспозиции индуктивных воздействий). Растения выращивали в сосудах объёмом 2 л с субстратом из нейтрализованного верхового торфа, заправленного удобрениями. Температура воздуха составляла 23—24°С днем, 18-19°С ночью. Источник облучения - натриевые лампы высокого давления ДНаЗ/ЛсАих, плотность потока фотонов (ППФ) - 160 мкмоль/м2-с. Фотопериод (Ф) составлял 10,12,18,24 ч и определялся задачами конкретных экспериментов.

С растениями рапса исследуемых сортообразцов провели 3 серии опытов, в которых экспонировали их до и во время холодового воздействия на разном фотопериоде.

В первой серии растения рапса всех исследуемых сортообразцов выращивали из семян 28 дней от всходов на Ф 18 при нормальной температуре, затем помещали в яровизационную камеру, где экспонировали при 5°С и Ф 24 ч в течение 2, 4, 6 или 8 недель. После прохождения соответствующего периода низкотемпературного воздействия растения возвращали на режимы с нормальной положительной температурой Половину растений далее экспонировали на длинном дне (ДД), другую - на коротком дне (КД) (Ф 18 ч и 12 ч соответственно). Часть растений (контроль) выращивали при Ф18чи12ч и нормальной температуре в течение всего периода вегетации.

Во второй серии растения всех исследуемых сортообразцов выращивали на Ф 10 ч 42 дня от всходов (фотопериод на КД уменьшили с 12 до 10 ч для предупреждения предварительного прохождения фотопериодической индукции у низкоширотных экотипов). Затем растения помещали в условия низких положительных температур (5°С), оставляя при Ф 10 ч. После прохождения 2, 4, 6 или 8 недель низкотемпературного воздействия половину растений переносили в нормальные температурные условия на ДД (Ф 18 ч), половину -на КД (Ф 10 ч). Часть растений (контроль) в течение всего периода вегетации выращивали при Ф 10 ч и нормальной температуре.

Третью серию опытов поставили на растениях рапса озимого сорта Северянин. Их выращивали 28 дней от всходов при нормальной температуре и Ф 18 ч, затем 90 дней - при Ф 10 ч, после этого помещали в яровизационную камеру на 2, 4, 6 или 8 недель. После прохождения холодового воздействия растения возвращали на нормальную температуру и Ф 10 ч или 18 ч.

С сортообразцами рапса без облигатной потребности в яровизации были также проведены 2 серии опытов по изучению влияния фотопериода

независимо от низкотемпературного воздействия. Растения выращивали при нормальной температуре на Ф 18 ч 2, 4, 6 или 8 недель. После этого в первой серии опытов растения переносили на Ф 12 ч, а во второй — на Ф 10 ч.

У растений, находящихся на разных этапах развития и экспериментальных режимах измеряли интенсивность фотосинтеза, транспирации и устьичную проводимость с помощью инфракрасного газоанализатора LI-6400 XT (Li-Cor, Небраска, США) Измерения проводили в утренние часы при нормальной влагообеспеченности растений на зелёных, активно функционирующих, здоровых листьях, завершивших свой рост.

В экспериментах в условиях in vitro в качестве первичных эксплантов отбирали бутоны с растений рапса разных сортообразцов, прошедших как термо-, так и фотопериодическую индукцию. После стерилизации (15 сек в 70% растворе этанола, 45 сек в 25% растворе Domestos) и тройной промывки стерильной водой бутоны помещали на каллусогенную агаризованную питательную среду (макро- и микро элементы по Мурасиге-Скугу, витамины по Гамборгу, 5 мг/л 6-БАП, 3 мг/л НУК ) и экспонировали при 23-24°С и Ф 18 ч до получения каллуса диаметром не менее 2 см. Затем каллус делили на несколько фрагментов с выраженными морфогенетическими очагами и помещали на органогенную среду (3 мг/л 6-БАП и 0,5 мг/л НУК) в те же температурные и фотопериодические условия, где экспонировали до образования эмбриоидов. Полученные эмбриоиды перемещали на безгормональную среду Мурасиге-Скуга и выращивали в течение 5 месяцев. В качестве контроля по описанной выше схеме получали растения из каллуса, образованного фрагментами листьев от неиндуцированных к цветению растений-доноров. Полученные таким образом растения также выращивали на безгормональной среде в течение 5 месяцев.

В экспериментах проводили в динамике биометрические и фенологические наблюдения за растениями. Регистрировали сроки бутонизации и начала цветения растений. В конце вегетации проводили учёт количества листьев на главном побеге до нижнего соцветия и количества боковых побегов. Также учитывали семенную продуктивность растений.

Статистическую обработку данных и построение диаграмм проводили в программе MS Excel. Математическая обработка включала одно- и многофакторный дисперсионный анализ. Данные в таблицах представлены в виде средних арифметических и стандартных ошибок. На диаграммах представлены стандартные ошибки и НСР05

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 1. Реакция растений рапса разного географического происхождения на температурные и фотопериодические условия (в связи с индукцией цветения).

В зависимости от сезона выращивания и географической широты местности растения реагируют на фотопериодические и температурные сигналы разного информационного содержания, причём их действие может осуществляться как одновременно, так и последовательно. Для исследования

совместного действия разной по продолжительности низкотемпературной экспозиции и фотопериодических условий после неё на растения рапса разного ! географического происхождения в первой серии экспериментов их выращивали от появления всходов на ДД (Ф 18 ч), что давало им возможность быстро набирать вегетационную массу, позволяющую нормально переносить дальнейшее воздействие холодом.

Переход к генеративному развитию у растений рапса с облигатной потребностью в яровизации (сорт Северянин) наблюдали после холодовой

Рис. 1. Переход к бутонизации и цветению растений рапса сорта Северянин в зависимости \ от продолжительности низкотемпературного воздействия и фотопериодических условий ' после него (длинный день 18 ч или короткий день 12 ч).

Снижение числа растений, перешедших к цветению, по сравнению с перешедшими к бутонизации вызвано абортированием бутонов у некоторых экземпляров.

У озимого рапса после прохождения яровизации в течение зимнего периода длинный день (более 16 ч) благоприятствует наступлению цветения (Robert et al., 1998; Onouchi, 2000). Однако в нашем эксперименте у исследуемых растений не завершилась яровизация. При этом к генеративному развитию перешло значительно больше растений на КД (Ф 12 ч), чем на ДД после 6 и 8 недель холодового воздействия. Таким образом, КД, по сравнению с I ДД, ускоряет развитие озимых растений рапса, непрошедших полную яровизацию. То есть КД заменяет для них действие низких положительных температур. Подобный компенсаторный эффект описан для некоторых сортов озимой пшеницы (Крекуле, 1964).

Растения рапса низкоширотного происхождения без облигатной потребности в яровизации при выращивании их до переноса на холод на Ф 18 в течение 28 дней успевали пройти фотопериодическую индукций цветения, что свидетельствует малой продолжительности ювенильного периода у данных генотипов. Вместе с тем, и в постиндукционный период продолжительная холодовая экспозиция и фотопериод после нее, тем не менее, оказывали существенное влияние на скорость дальнейшего развития (рис. 2).

экспозиции продолжительностью не менее 4-х недель (рис. 1).

ЙО% бутонизировавших растений

■ % зацветших растений

0

Продолжительность инзкотемпераутрного воздействия, недели

КД

ш а. а-

□ % бутонизировавших растений

% зацветших растений

0 2 4 6 8 Продолжительность низкотемпера}трного воздействия,недели

ДД

j

0ption-500

I

I»

2 4 6 8 Продолжительность холодового воздействия, недели

IHCP05=1,9

□ Фотопериод 12 ч после

холодового воздействия

■ Фотопериод 18 ч после

холодового воздействия

Sarygol, отбор 2-5

5 g ¿"2

35 30 125

S20

15

=

Я 10

?5 2 о

НИШ"

2 4 6 Продолжительность холодового воздействия, недели

iHCP05=3,l □ Фотопериод 12 ч после холодового воздействия Фотопериод 18 ч после холодового воздействия

0ption-500, отбор 2-4/1

2 4 6 8

Продолжительность холодового воздействия, недели

/ HCP0S=1,9 □ Фотопериод 12 ч после

холодового воздействия

■Фотопериод 18 ч после

холодового ' воздействия

0ption-500, отбор 2-4/2

35 -I / НСР05=2,8

5 30 -| ГЦ Пш Гкп □ Фотопериод 12 ч после холодового

525

¡20

я 15

110 г

1 5 г о

2 4 6 8 Продолжительность холодового воздействия, неделн

воздействия Фотопериод 18 ч после холодового воздействия

Рис. 2. Скорость развития индуцированных низкоширотных растений рапса в зависимости от различного сочетания температурных и фотопериодических условий, при выращивании их до и во время холодовой экспозиции на длинном дне (Ф 18 ч).

У низкоширотных сортообразцов (кроме 2-4/2), прошедших индукцию цветения, условия КД после 8 недель холодовой экспозиции ускоряли их развитие по сравнению с ДД. У растений сортообразца 0ption-500, отбор 2-4/2 выражено положительное влияние длительного воздействия холодом (8 недель) на скорость развития, независимо от фотопериода после него.

При постоянном выращивании на Ф 12 ч все контрольные растения сортообразцов без облигатной потребности в яровизации, переходили к цветению, что говорит о том, что их критическая длина дня меньше 12 ч.

Для исследования влияния холодового воздействия и фотопериода после него на скорость развития растений без облигатной потребности в яровизации, непрошедших фотоиндукцию, в следующем эксперименте мы выращивали их до переноса на холод и во время холодовой экспозиции на Ф 10 ч. Среди растений сортообразца Sarigol, отбор 2-5, постоянно выращиваемых на Ф 10 ч без переноса на холод (контроль), переходили к цветению 75%, сорта Quantum -50%, сорта 0ption-500 и отборов из него 100% растений. Таким образом, для растений сортообразцов 2-5 и Quantum Ф 10 ч можно считать субкритическим. Однако уже 2-недельная холодовая экспозиция на КД приводила к бутонизации 100% растений сорта Quantum. А для растений отбора 2-5 даже 8 недель воздействия холодом увеличивали долю переходящих к цветению на КД растений только до 94%. При этом на ДД после любой по продолжительности холодовой экспозиции все растения отбора 2-5 переходили к цветению. Это говорит о преобладании у растений этого сортообразца фотопериодического пути регуляции времени цветения. Тем не менее, на скорость развития растений этого сортообразца, переходящих к цветению продолжительность холодового воздействия оказывало заметное влияние (рис. 3).

3 "" S 15

I

■ Фотопериод 10 ч послс хололового НО 1ЛСЙСПММ

□ фоюпсриол 18 ч после холодового воздействия

i S "

? В >°

к

■ Фотопериод 10 ч

О llli 11UIIUJIIII" IK ■■мне солодового

(ЮЛЛСПС твня

Рис. 3. Скорость развития растений рапса сорта 5агщо1, отбор 2-5 в зависимости от продолжительности холодового воздействия и фотопериода после него (длинный день 18 ч или короткий день 10 ч).

У растений, перемещённых на КД после 8 недель холодовой экспозиции, по сравнению с меньшим по времени воздействием холодом, ускорялся переход к генеративному развитию и сокращался межфазный интервал бутонизация цветение. У растений, перемещённых на ДД, продолжительность предшествующего низкотемпературного воздействия значительно влияла на скорость развития индуцированных растений: 8-недельная холодовая экспозиция ускоряла наступление цветения. Несмотря на то, что растения рапса сортообразца 8ап§о1, отбор 2-5 во всех вариантах переходили к бутонизации на ДД раньше, чем на КД (рис. 3), межфазный период бутонизация - цветение после 8 недель воздействия холодом был короче на КД, чем на ДД.

У растений остальных исследуемые сортообразцов без облигатной потребности в яровизации после длительной низкотемпературной экспозиции отсутствовала задержка в прохождении индукции цветения на КД, по сравнению с ДД (рис. 4).

0ption-500

□ фотопериод 10 ч после холодового воздействия

■ фотопериод 18 ч послс холодового , ^ ^ g воздействия Продолжительность холодового воздействия, недели

25

20

¡15: « £10 ■ S

: Is -

! о

[go

а

Quantum

■ 11

I НСР05=2,7

□Фотопериод Ю ч после холодового воздействия

■ Фотопериод 18 ч т после холодового воздействия

2 4 6 Продолжительность холодового воздействия, недели

25 -

и « ¡¡=2°-

Н 115 -

Ж в-. «

? I I Ю

0ption-500, отбор 2-4/1

км

I НСР05=2,5 □ Фотопериод 10 ч после холодового воздействия ■ Фотопериод 18 ч после холодового воздействия

ё 315 "

3 а

п го I 0 О S ® S

II 5-

2 4 6 Продолжительность холодового воздействия, недели

2 S 5

3 '

Продолжительно!

□ Фотопернод 10 ч после холодового воздействия

■ Фотопериод 18 ч

после холодового

, воздействия

6 о

ь холодового воздействия, недели

Рис. 4. Число дней после холодового воздействия до начала бутонизации растений рапса, в зависимости от его продолжительности и фотопериода после него (длинный день 18 ч или короткий день 10 ч; во время холодового воздействия Ф 10 ч).

После 8-недельной холод овой экспозиции растения сортообразцов Quantum и 0ption-500, отбор 2-4/1 быстрее переходили к бутонизации на КД, чем на ДД; для растений сортообразцов 0ption-500 и 0ption-500, отбор 2-4/2 не было выявлено достоверной разницы между вариантами в скорости развития растений на фоне разных фотопериодов.

Индуцированные растения в условиях КД (Ф 10 ч) после продолжительного холодового воздействия ускоряли своё развитие по сравнению с условиями ДД, также как и в предыдущем эксперименте , где КД составлял 12ч. То есть, после 8 недель воздействия холодом растения сортов 0ption-500 и Quantum, сортообразцов 2-4/1 и 2-4/2 (отборы из 0ption-500) после образования бутонов быстрее переходили к цветению на КД, чем на ДД.

На модельном растении арабидопсис, близком родственнике рапса, был показан эффект ускорения перехода яровых экотипов к цветению на КД после прохождения ими холодового воздействия в течение более 30 дней. (Lee, Amasino, 1995.). Мы, в свою очередь, показали, что у исследуемых растений рапса, также без облигатной потребности в яровизации, длительная холодовая экспозиция в сочетании с последующим выращиванием растений на КД (Ф 12 ч и Ф 10 ч) ускоряет наступление цветения как за счёт более ранней индукции, так и за счёт сокращения межфазного периода бутонизация - цветение.

Растения рапса с облигатной потребностью в яровизации (сорт Северянин), выращиваемые до и во время низкотемпературной экспозиции на Ф 10 ч, также, как и в предыдущем опыте (рис. 1), переходили к генеративному развитию только после 4-недельного воздействия холодом. В отличие от предыдущего опыта, эффект стимуляции коротким днём перехода растений к генеративному развитию по сравнению с ДД наблюдали только на фоне холодового воздействия максимальной продолжительности 8 недель (рис. 5).

Ú

□ % бутоннзировавших растений

■ % зацветших растений

0 2 4 6 8 Продолжительность холодового воздействия, недели

ОН

□% бутоннзировавших растений

■ % зацветших растений

0 2 4 6 8 Продолжительность холодового воздействия, недели

КД ДД

Рис. 5. Доля растений рапса сорта Северянин, переходящих к бутонизации и цветению в зависимости от продолжительности низкотемпературного воздействия и фотопериодических условий после него (длинный день 18 ч или короткий день 10 ч).

В данном опыте количество перешедших к бутонизации на КД растений после 6 и 8 недель воздействия низкими положительными температурами было меньше, чем в предыдущем эксперименте (рис. 1). Однако на ДД наблюдали обратное. При этом в данном опыте все растения до переноса на холод и во время холодовой экспозиции находились на КД, а в предыдущем - на ДД. Поэтому мы предположили, что яровизирующее действие КД начинается ещё

10

до перемещения растений на холод. Для проверки этого предположения мы провели следующий эксперимент.

Растения рапса сорта Северянин сначала выращивали на ДД для накопления достаточной вегетативной биомассы, а затем переносили на КД. Продолжительность экспозиции на КД была сделана достаточно длительной, сопоставимой с короткодневной экспозицией в предыдущих экспериментах. Лишь только после этого растения переносили на холод. В отличие от предыдущих экспериментов, где различные фотопериодические условия не оказали влияния на прохождения растениями рапса индукции цветения.

В данном опыте после 6 и 8 недель холодового воздействия 100% растений перешли к генеративному развитию на КД и ДД. У них, очевидно, полностью завершилась яровизация, что подтверждает предположение о том, что КД ещё до начала холодовой экспозиции оказывает на растения яровизирующее воздействие. Интересно, что при этом ни одно растение не переходило к генеративному развитию после 2-х и 4-х недель низкотемпературной экспозиции. В рассматриваемом эксперименте, в отличие от предыдущих, длинный день сменялся коротким до начала воздействия на растения холодом. По-видимому для предупреждения нежелательного перехода к генеративному развитию до прихода весны озимым растениям может быть важно не только «получение знания» об окончании зимы связанное с полным прохождением яровизации и восприятием длинного дня, но и получение информации о начале зимнего периода. В таком случае растениям сигналом может быть не сама по себе экспозиция на определённом коротком дне до начала холодов, а именно восприятие уменьшения продолжительности светового дня.

2. Действие фотопериодических условий на скорость развития растений рапса .V сортообразцов без облигатной потребности в яровизации.

Представляло интерес исследовать влияние фотопериода на скорость развития растений рапса без облигатной потребности в яровизации в отсутствие низкотемпературной воздействия. После появления всходов растения экспонировали на ДД (Ф 18 ч) от 2-х до 6-ти недель и затем переносили на КД (Ф 12 ч или 10 ч). При КД составлявшем 12 ч в некоторых случаях наблюдали ускорение их развития, по сравнению с растениями постоянно выращиваемыми на ДД (рис. 6).

0ption-500

□ Число дней от бутонизации до цветения , НСР05=1,1

■Число дней от всходов до бутонизации

, НСР«=1,0

Количество недель на ДД до переноса на КД

0ption-500, отбор 2-4/1

60 40

20 -И

1.1

вв

□Число дней от бутонизации до цветения , НСР05=1,0

л ■ Число дней от Jy всходов до

^г бутонизации

& . НСР05=1,9

Количество недель на ДД до переноса на КД

Sarygol, 2-5

а =40 о о

:g *20

У

□ Число дней от бутонизации до цветения

, HCP„s-3,3

■ Число дней от всходов до бутонизации

- НСРю-2,1

Количество недель на ДД до переноса на КД

80 4 .«о i

0ption-500, отбор 2-4/2

LlBjjl

□ Число дней от бутонизации до цветения . НСР0,=1,6

Ъ <V ^ b лр ■ Число дней от всходов до бутонизации ^ , HCP0S=1,9

Количество недель на ДДдо переноса на К'Д

100

« 80 X

i 60 К

= о 40 I- е; о о

§ 20

Quantum

.4?

У

□ Число днен от бутоннзацш! до цветения . НСР„-1,8

■ Число дней от всходов до бутонизации , НСР„,-2,1

Количество недель на ДДдо переноса на КД

Рис. 6. Реакция растений рапса без облигатной потребности в яровизации на ступенчатые переносы с длинного дня (18 ч) на короткий (12 ч) при постоянной нормальной температуре.

Растения сорта 0ption-500 и отборов из него (сортообразцы 2-4/1, 2-4/2) значительно быстрее переходили к бутонизации при экспозиции на ДД в течение 2-х недель от появления всходов и дальнейшем выращивании на КД, чем при постоянном выращивании на ДД. Более взрослые растения через 4 и более недель от появления всходов были компетентны к фотоиндукции и проходили её, поэтому разницы в скорости развития растений по сравнению с контролем на ДД мы уже не наблюдали.

Скорость развития растений рапса сорта Sarigol, отбор 2-5 статистически не различалась во всех вариантах с разной по продолжительности экспозицией на ДД. Однако, растения этого сортообразца не компетентны к восприятию фотопериодической индукции в возрасте 2-х недель. Таким образом, растения перемещённые на КД после 2-х недель на ДД, переходили к генеративному развитию практически одновременно с растениями, находившимися на ДД постоянно.

Для растений сорта Quantum мы наблюдали стимулирующее развитие действие КД после прохождения ими индукции цветения. При 4-недельной

12

экспозиции на ДД растения быстрее, чем на остальных экспериментальных режимах переходили от бутонизации к цветению.

Для более точной оценки влияния на исследуемые сортообразцы экспозиции на ДД разной продолжительности в начале вегетации, мы учли число образованных ими листьев на главном побеге до нижнего соцветия. Растения всех низкоширотных сортообразцов образовывали одинаковое число листьев во вариантах с разной по продолжительности экспозицией на ДД. В то же время, у растений сорта Quantum этот показатель уже в значительной степени зависел от экспозиции на ДД (данные не приводятся).

Так как растения рапса сортообразцов 2-4/1 и 2-4/2 (отборы из Option-500) после 2-х недель на ДД и последующей экспозиции на КД переходили к бутонизации быстрее, чем на остальных экспериментальных режимах, но образовывали то же число листьев, что и растения, прошедшие фотоиндукцию на ДД, то можно говорить о влиянии КД на пластохрон. В данном случае КД ускорял развитие растений рапса после 2-х недель на ДД за счёт сокращения их пластохрона.

Для растений сортообразца Sarigol, отбор 2-5 мы не зафиксировали аналогичного влияния КД на пластохрон. Эти растения характеризуются самым коротким ювенильным периодом среди всех исследуемых сортообразцов. По-видимому, это делает невозможным ещё большее сокращение пластохрона, какое мы наблюдали у остальных растений-двуручек.

Несмотря на то, что растения сорта Quantum, экспонируемые на Д Д 2 и 4 недели, переходили к бутонизации практически одновременно с растениями, постоянно выращиваемыми на КД (рис. 6), число листьев, образуемых растениями на этих экспериментальных режимах на главном побеге различно. Таким образом, у растений сорта Quantum мы наблюдаем иной механизм реакции на сокращение длины дня, чем у низкоширотных растений-двуручек.

Можно предположить, что рассматриваемых низкоширотные растений-двуручек в возрасте около двух недель от всходов происходит детерминация характера их дальнейшего развития. Растения к этому времени не успевают сформировать биомассу, позволяющую благополучно пережить зимний период. То есть после получения «сигнала» о наступлении осени (уменьшение длины дня), они, при развитии характерной для взрослых двуручек и озимых стратегии замедления развития, будут обречены на гибель с наступлением зимы. По-видимому, ускоренный или по крайней мере незамедленный, как в случае с отбором 2-5, переход к генеративной фазе в описанных условиях является для двуручек единственной возможностью произвести семена и тем самым реализовать свою репродуктивную стратегию (стратегию избегания путём ускорения развития) В то же время, в популяциях есть достаточное число более длинностадийных биотипов, развивающихся как озимые. Всё это, несомненно, повышает уровень пластичности популяции.

У растений сорта Quantum КД замедлял развитие растений с незавершённой длиннодневной индукцией. Однако у растений, перенесённых с ДД на КД в возрасте 4-х недель, сокращался период от появления бутонов до

раскрытия цветков. И это также приводило к более быстрому получению семян при смене благоприятных условий выращивания неблагоприятными, но уже за счёт работы других механизмов.

При использовании в схеме КД меньшей продолжительности (10 ч; субкритический фотопериод для растений сорта Quantum и отбора 2-5) перенос с ДЦ на КД до прохождения фотопериодической индукции цветения замедляет переход растений к генеративному развитию, (табл. 1).

Таблица 1. Число дней от всходов до бутонизации у растений рапса сортообразцов без облигатной потребности в яровизации в зависимости от экспозиции на длинном дне до переноса на короткий день (10 ч)._

Сортообразец Число ---------------------- нслель на ДД до переноса на КД 0ption-500 0ption-500, отбор 2-4/1 0ption-500, отбор 2-4/2 Sarigol, отбор 2-5 Quantum

0 (КД постоянно) 100,9±7,0 107,3±7,4 104,7±8,1 98,0±8,6 110,3±4,5

2 79,3±1,3 84,3±2,9 82,2±3,7 74,7±4,7 45,7±2,5

4 42,5±0,3 44,3±1,9 43,4±0,8 31,8±0,3 42,8±4,2

6 43,0±0,2 44,8±0,7 42,6±0,7 31,9±0,2 36,5±0,7

ДЦ постоянно 42,0±0,2 43,9±0,6 42,5±0,3 32,0±0,3 36,0±0,6

Для растений всех исследуемых сортообразцов без облигатной потребности в яровизации 2-недельное выращивание на ДЦ до переноса на Ф 10 ч сокращало время до наступления бутонизации по сравнению с растениями, выращиваемыми на КД постоянно. При этом число листьев на главном побеге, образуемое растениями низкоширотных сортообразцов, выращиваемых на КД постоянно и перенесённых на КД после 2-х недель на ДЦ было одинаковым, а у растений сорта Quantum было наибольшим на постоянном КД (табл. 2).

Таблица 2. Число листьев на главном побеге до нижнего сог/ветия у растений рапса сортообразцов без облигатной потребности в яровизации в зависимости от продолжительности экспозиции на длинном дне до переноса на короткий день (10 ч)._

~_____^ Сортообразец Недель на ДЦ до переноса на КД 0ption-500 0ption-500, отбор 2-4/1 0ption-500, отбор 2-4/2 Sarigol, отбор 2-5 Quantum

0 (КД постоянно) 24,9±0,4 23,8±0,6 25,3±0,8 17,5±1,0 27,8±1,9

2 24,9±0,8 24,1 ±0,7 25,5±0,6 16,1 ±0,3 15,7±1,8

4 13,9±0,6 14,2±0.5 14,6±0,6 13,5±0,4 16,0±1,7

6 12,9±0,3 13,9±0,3 14,5±0,6 13,4±0,6 12,3±0,5

ДЦ постоянно 12,6±0,6 14,1 ±0,4 14,1 ±0,3 13,3±0,5 12,0±0,5

Таким образом, у неиндуцированных низкоширотных растений при перемещении их на Ф 10 ч после 2-х недель на ДЦ происходило уменьшение пластохрона, аналогично предыдущему опыту. Однако, сокращение пластохрона при Ф 10 происходил не так интенсивно, как при Ф 12, и не вызывало значительного ускорения развития. Для растений рапса сорта Quantum в данном эксперименте также не выявили положительного влияния КД на скорость их перехода к генеративному развитию.

3. Регуляция фотосинтеза и водного обмена растений рапса в зависимости от фотопериода, возраста и фазы развития.

Структурные и функциональные изменения, происходящие в растении в онтогенезе, в первую очередь сказываются на протекании таких важнейших жизненных процессов, как фотосинтез и водный обмен. Появление видимой невооружённым глазом цветочной почки — результат комплекса сложных процессов, при этом первые этапы цветения (индукция и эвокация) внешне практически не проявляются. Представляет интерес исследовать вопрос, как отражаются эти изменения на фотосинтетической деятельности растений и водном обмене.

У растений рапса сортов Северянин, 0ption-500, Quantum и сортообразца Sarigol, отбор 2-5, подвергавшихся воздействию сочетания различных температурных и световых условий в описанных выше вегетационных опытах и находившихся на разных стадиях развития, проводили измерения интенсивности фотосинтеза (ИФ), транспирации (ИТ) и устьичную проводимость (УП). Для характеристики степени их развития мы использовали пластохронный индекс (ПИ), который адекватно отражает статус развития вегетативного побега (Erickson, Michelini, 1957).

Интересно отметить, что, в целом, ИФ индуцированных и неиндуцированных растений, находящихся на разном уровне развития, практически не различалась (табл. 3)

Таблица 3. Интенсивность фотосинтеза (мкмоль СОг м'2с') растений рапса в зависимости от фотопериода, возраста и фазы развития растений.__

Температурный режим, пластохронный индекс 0ption-500 Sarigol, отбор 2-5 Quantum Северянин

Ф 10ч Ф 18ч Ф 10ч Ф 18ч Ф 10 ч Ф 18ч Ф 10 ч Ф 18ч

23°С постоянно ПИ 5 6,53±0,57 9,96±0,42 5,94±0,62 9,95±0,51 6,25±0,64 9,85±0,41 - -

5"С 2-8 недель, ПИ 5-7 0,27±0,07 - 0,35±0,08 - 0,29±0,07 - 0,32±0,06 -

23"С после 2 недель холодовой экспозиции, ПИ 5-6 6,64 ±0,41 9,65±0,34 6,92±0,64 9,91±0,52 6,50±0,52 9,87±0,38 7,02±0,47 9,93±0,44

23°С после 4-8 недель холодовой экспозиции ПИ 7-Е 9,27±0,47 9,53±0,66 9,97±0,54 9,91 ±0,45 9,85±0,79 9,65±0,47 9,35±0,39 9,85±0,56

23"С после 4-8 недель холодовой экспозиции ПИ 8-10 9,52±0,56 * 9,69±0,55 9,69±0,31 9,92±0,83 9,45±0,38 9,75±0,49 9,84±0,42 9,57±0,38

23°С постоянно, ПИ 8,5 9,92±0,36 9,77±0,39 9,37±0,67 9,91 ±0,51 9,42±0,53 9,98±0,47 9,84±0,44 9,99±0,42

»Данные в ячейках с тёмным фоном приведены для растений, перешедших к бутонизации.

У молодых растений рапса с ПИ 5-6, постоянно экспонирующихся на КД, а также возвращённых на режим I 23°С, Ф 10 ч после 2-х недель воздействия холодом наблюдали пониженную ИФ. При достижении всеми исследуемыми растениями ПИ 7-8 их ИФ на ДД и КД уже существенно не различалась. Можно предположить, что это проявление компенсаторного эффекта, при котором адаптация к условиям освещения вызывает перестройку внутренней структуры листа, оптимизирующую его светопоглощающие свойства (Мокроносов, 1981). В данном случае этот эффект отмечается при достижении растениями определённого ПИ у виргинильных растений.

У исследуемых растений отсутствовала ярусная изменчивость по величине ИФ листьев во всех исследуемых вариантах, что, по-видимому, отчасти обусловлено сравнительно небольшой ППФ. Это подтверждается отсутствием у растений, находящихся на ДД дневных колебаний ИФ и полуденной депрессии фотосинтеза. Заметим, что при увеличении интенсивности освещения в полтора раза ИФ возрастала на 30-50% (данные не приводятся).

Таким образом, у исследуемых растений в ходе эксперимента не происходило светового насыщения фотосинтеза. Учитывая, что обычно у растений наблюдается зависимость данного показателя от возраста листа (Мокроносов, 1981), можно предположить, что при выращивании растений при более интенсивном освещении зависимость ИФ от стадии развитии растения проявится более отчётливо. Обнаруженное отсутствие существенных изменений ИФ у растений в процессе их перехода к генеративному развитию и начала формирования бутонов и цветков свидетельствует о том, что, очевидно, на данном отрезке онтогенеза еще не происходит перестройки системы донорно-акцепторных отношений в растении (Мокроносов, Гавриленко, 1992). При развитии репродуктивных органов цветки являются относительно слабыми акцепторами, и лишь после оплодотворения потребность в ассимилятах молодых плодиков постепенно усиливается (Курсанов, 1976).

Для исследования эндогенной регуляции водного обмена и её связи с возрастом, уровнем развития растения и, возможно, генотипом состояние водного режима оценивалось в условиях достаточной влагобеспеченности растений У растений, не прошедших индукцию цветения, показатели ИТ и УП последовательно возрастали от нижних листьев к верхним. Необходимо отметить, что у таких растений с увеличением возраста разница в значениях как УП, так и ИТ между верхними и нижними листьями сглаживались и данные показатели в целом снижались. Таким образом, наибольшие значения ИТ и УП мы наблюдали у молодых листьев растений с низким ПИ, наименьшие - у листьев нижних ярусов у растений с высоким ПИ. У взрослых растений рапса с ПИ>7 зависимость ИТ от УП была выражена слабее. Однако, у молодых растений разных сортообразцов с ПИ<7-8 соотношение ИТ и УП было различным (рис. 7).

)

I [

[

Рис. 7. Зависимость интенсивности транспирации от устъичной проводимости у молодых растений рапса с ПИ< 7.

У молодых растений рапса ИТ возрастала прямо пропорционально величине УП. У растений разных сортообразцов различалась как ИТ в целом, так и вклад устьичной транспирации в общую. Так как устьичная проводимость напрямую связана со степенью открытости устьиц, можно говорить о том, что у молодых растений активно работают механизмы внеустьичной регуляции транспирации. Проведение опыта в условиях достаточной обеспеченности растений водой исключает работу механизма начинающегося подсушивания, связанного с обезвоживанием стенок клеток мезофилла (Кузнецов, Дмитриева, 2006). Также, у молодых листьев очень мал вклад кутикулярной транспирации в общую транспирацию. Можно предположить, что пониженная транспирация молодых растений сортов Quantum и 0ption-500 и низкая, по сравнению с растениями сортообразцов Северянин и Sarigol, отбор 2-5, зависимость их ИТ от УП вызвана повышенной способностью цитоплазмы растений связывать воду. То есть при одной и той же степени открытости устьиц уменьшение водного потенциала клеток хлоренхимы приводит к уменьшению транспирации. Таким образом, у исследуемых растений рапса существуют генетически детерминированные различия в регуляции транспирации, проявляющиеся лишь у молодых листьев. Это, вероятно, обусловлено происхождением генотипов из разных эколого-географических регионов и связано с различиями в уровне их засухоустойчивостью.

Кроме возраста листа, всего растения и генотипа растения, на показатели ИТ и УП влияла фаза развития растения, а точнее наличие и размер генеративного побега (рис. 8).

после холодового воздействия (7 недель после яровизации, 45 дней от начала бутонизации). Представлено серийное растение из выборки.

У растений рапса, сформировавших крупные бутоны (за 1-5 дней до начала отрастания цветоноса) или непосредственно перешедших к отрастанию цветоноса, цветению или образованию стручков, наблюдали резкое падение уровня УП и ИТ у последнего листа, за которым развивается соцветие и, в зависимости от степени развития генеративного побега, у 1-2 ближайших листьев. Сопоставимое падение уровня УП и ИТ наблюдали у листа, в пазухе которого находится побег второго порядка. У растений, сформировавших видимые невооружённым глазом, но относительно некрупные бутоны, наибольшие показатели УП и ИТ наблюдали у верхних полностью сформированных листьев, также как и у растений, не перешедших к генеративному развитию. Данные закономерности чётко воспроизводились при больших биологических повторностях (п>8).

Таким образом, само по себе переключение программы развития растения с вегетативной на генеративную не оказывает заметного влияния на исследуемые показатели водного обмена растений. От индукции генов-интеграторов цветения до появления видимого бутона может пройти несколько

дней. И в этот период показатели ИТ и УП индуцированного растения статистически достоверно не отличаются от тех же показателей растения с близким ПИ, но не индуцированного к цветению. Вероятно, резкое падение ИТ и УП у листьев, близких к достаточно развитому генеративному побегу, а также у листьев, в пазухах которых имеется побег второго порядка, является результатом целого комплекса процессов, среди которых не последнюю роль может играть формирование проводящей системы в связи со стремительным ростом цветоносного побега.

4. Развитие в условиях in vitro растений рапса, полученных из индуцированных и неиндуцированных материнских растений.

После прохождения растениями индукции цветения индуцированное состояние сохраняется в череде поколений активно делящихся клеток апекса некоторое время , достаточное для перехода растения к цветению, что является одним из проявлений эпигенетического контроля развития (Riggs et. al., 1996; Wolffe, Matzke, 1999). В экспериментах in vitro мы попытались установить, происходит ли в процессе каллусообразования «стирание» информации индуцированного состояния, полученной растениями рапса, с которых были отобраны первичные экспланты. Материнские растения проходили термо- и фотопериодическую индукцию. В качестве первичных эксплантов в стерильную культуру вводили бутоны растений исследуемых сортообразцов. Проводили отбор наиболее крупных бутонов за 1-2 дня до их раскрытия.

Спустя 3-4 дня после введения в стерильную культуру и помещения эксплантов на каллусогенную среду происходило раскрытие бутонов и начиналось развитие цветков (рис. 9 А), затем происходило образование стручков (рис. 9 Б), и только после этого в месте среза начинался активный

Рис. 10. Получение каллуса из введённых в стерильную культуру бутонов рапса. А: Раскрытие введённых в стерильную культуру бутонов. Б: Образование стручков. В: Образование каллуса.

Несмотря на нарушение целостности растения продолжилось исполнение запущенной ещё на материнском растении в условиях in vivo программы развития органов цветка. То есть у введённых в стерильную культуру бутонов мы наблюдали дальнейшее прохождение всех фаз развития цветка, которые обеспечиваются последовательным включением генов идентичности флоральных меристем (Pineiro et al., 1998), генов идентичности цветковых органов, и, наконец, генов «постройки» органов, которые определяют типы клеток и тканей, составляющие органы цветка (Jack, 2004). У рапса, как у длиннодневного вида, прохождение индукции цветения контролируется условиями среды - фотопериодом (при условии прохождения яровизации у озимых форм). Однако прохождение дальнейших фаз образования и развития цветка происходит автономно (Чайлахян, 1975).

После получения каллуса диаметром 2 см и более, его делили на несколько фрагментов с видимыми морфогенетическими очагами. Затем эти фрагменты помещали на органогенную среду, где происходило развитие эмбриоидов (рис. 10).

Рис. 10. Развитие на каллусе эмбриоидов рапса (сортообразец Sango/, отбор 2-5).

Развившиеся эмбриоиды переносили на безгормональную питательную среду, где они развивались во взрослые растеньица. Полученные растения далее культивировали на безгормональной среде в течение 5 месяцев. Растения развивали до 28 листочков, однако ни одно из них не перешло к генеративному развитию. Таким образом, в процессе дедифференциации клеток, по-видимому, происходит «стирание» индуцированного состояния, полученного растениями-донорами в условиях in vivo.

В качестве контроля аналогичным методом получали растения-регенранты из каллуса, образованного из фрагментов листовой пластинки отобранной с растений, не прошедших индукцию цветения. В данном опыте также не получили растений, перешедших к генеративному развитию. Через 5 месяцев культивирования на безгормональной среде их размножили микрочеренкованием до получения 16 растений каждого сортообразца. Полученные растения пересадили на среду MS с различным содержанием ГА4+7, по 4 растения каждого сортообразца на каждый вариант. При этом переход к генеративному развитию наблюдали в единичном случае при максимальной концентрации гормона (5 мг/л) у растения сорта 0ption-500.

Ранее для фотопериодически нейтральных растений табака была показана способность каллуса, полученного из эксплантов, отобранных с цветущих

20

растений, образовывать цветочные почки. Однако в тех же условиях как длиннодневные, так и короткодневные растения табака продуцировали лишь вегетативные почки, из которых развивались растения, не переходящие к генеративному развитию (Миляева, 1972; Аксенова, 1979.) Необходимо отметить, что в данной работе для всех исследуемых сортообразцов рапса был показан значительный вклад фотопериодического пути в регуляцию времени цветения. Таким образом, на основании как наших, так и литературных данных можно сделать вывод, что клетки каллуса, получаемые в описанных условиях, не обладают генеративным направление морфогенеза, независимо от типа индукции цветения, прошедшей у растений-доноров.

ВЫВОДЫ

1. При сравнительном изучении фотопериодического и яровизационного контроля развития у разных экотипов растений рапса на примере озимого сорта Северянин установлено, что в случае незавершённой яровизации воздействие коротким днём способно компенсировать действие низких положительных температур.

2. У сорта рапса с облигатной потребностью в яровизации смена фотопериодических условий с длинного дня на короткий до начала низкотемпературного воздействия, в отличие от постоянной экспозиции на коротком или длинном дне, значительно уменьшает долю растений, способных переходить к генеративному развитию после кратковременной холодовой экспозиции.

3. У сортообразцов, не имеющих облигатной потребности в яровизации и без выраженного преобладания фотопериодического пути регуляции перехода к цветению (0ption-500; 0ption-500, отбор 2-4/1 и 2-4/2; Quantum), короткий день, по сравнению с длинным, в сочетании с предшествующей длительной холодовой экспозиции ускоряет или не замедляет наступление индукции цветения. Ускорение развития уже индуцированных растений наблюдается после длительной холодовой экспозиции на коротком дне у всех сортообразцов рапса без облигатной потребности в яровизации, независимо от доминирующего пути регуляции времени цветения.

4. Сокращение длины светового дня в первые недели развития растений рапса низкоширотного происхождения (0ption-500; 0ption-500, отбор 2-4/1 и 24/2; Sarigol, отбор 2-5) при формировании ими достаточной вегетативной массы, но до прохождения фотопериодической индукции цветения, сокращает их пластохрон и может ускорять переход к генеративному развитию по сравнению с растениями постоянно выращиваемыми на длинном дне. У растений рапса сорта Quantum сокращение длины светового дня в первые недели вегетации не влияет положительно на скорость перехода к генеративной фазе, но сокращает межфазный период бутонизация цветение, что также приводит к ускорению плодоношения.

5. Непосредственное переключение программы развития растений рапса всех исследуемых сортообразцов с вегетативной на генеративную не оказывает

существенного влияния на изменение интенсивности фотосинтеза, а также интенсивности транспирации и устьичной проводимости.

6. У исследуемых генотипов растений рапса существуют генетически детерминированные различия в управлении водным обменом с помощью механизма внеустьичной регуляции, обусловленные происхождением сортообразцов из разных эколого-географических регионов.

7. Клетки каллуса, получаемые в условиях in vitro из эксплантов, отобранных с перешедших к генеративному развитию растений рапса, не транслируют индуцированное состояние в процессе дальнейшего органогенеза, независимо от типа индукции цветения, прошедшей у растений-доноров.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Савельева Е.М., Тараканов И.Г. Регуляция цветения растений рапса у экотипов с разной потребностью в фотопериодической и термоиндукции // Известия TCXA. - 2014. №2 - С. 57-68.*

2. Савельева Е.М. К проблеме регуляции фотосинтеза и водного обмена у растений рапса в онтогенезе / Е.М. Савельева, И.Г. Тараканов // Известия ТСХА. - 2014. №4 - С. 36-51.*

3. Савельева Е.М. Исследование механизмов фотоморофогенетического и яровизационного контроля развития растений рапса разных экотипов в условиях in vivo и in vitro II Международная научная конференция молодых ученых и специалистов РГАУ-МСХА имени КА. Тимирязева, посвященная 125-летию со дня рождения академика Н.И. Вавилова: Сборник статей. М.: Издательство РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2013. - С. 15-17.

4. Савельева Е.М. Исследование механизмов фотоморофогенетического и яровизационного контроля развития растений рапса разного географического происхождения // XXI Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых; секция «Биология»: Тезисы докладов. М.: Издательство Московского университета, 2014. - С. 316.

5. Савельева Е.М. Исследование механизмов фотоморофогенетического и яровизационного контроля времени цветения растений рапса разных экотипов // Научная конференция молодых ученых и специалистов, посвященная 170-летию со дня рождения К.А. Тимирязева: Сборник статей. М.: Издательство РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2014. - С. 25.

6. Savelieva Е., Tarakanov I. Vernalization and photoperiodic control of flowering time in canola plants of various geographical origin // In Proc. of the Plant Biology Europe FESPB/EPSO Congress, Dublin, Ireland, June 22-26, 2014. - P. 298.

* статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ

Подписано в печать 28.10.2014 г. Формат 60x84 1}16. Усл. печ. л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ 443.

Издательство РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева 127550, Москва, Тимирязевская ул., 44 Тел.; (499) 977-00-12,977-40-64