Введение к работе
Актуальность темы. Природа механизмов, контролирующих морфо- и органогенез, является предметом широких исследований многих отраслей биологии. Поиск причин образования органов сводится к смене генетических программ развития (Боннер, 1968; Нейфах, Лозовская, 1984), выявлению специфических морфо-генов, способных инициировать их заложение (Вольперт, 1982), установлению критических значений размеров клеточных популяций и количественного направления градиента морфогена (Wilson, 1984), формированию определенного градиента активатора и ингибитора как сигнала для дифференцировки клеток и закладки органов (Gierer, 1974, 1977; Meinhardt, 1974, 1976, 1978).
Механизмы формообразования в ходе органогенеза рассматриваются в концепции, согласно которой главная роль в процессах образования тканей и органов отводится формированию популяции с генетически детерминированным критическим числом тесно взаимодействующих клеток, в которой градиенты факторов и локальная дифференцировка приводят к специализации тканей и образованию органов (Бурень, 1981, 1995).
В свете последней концепции особый интерес представляет исследование сравнительно малоизученных вопросов закладки и формирования вегетативных и генеративных органов злаков под влиянием внешних факторов, в частности, при различных условиях азотного питания.
Цель и задачи исследований. Целью данной работы было изучение роли количественных показателей меристемы апикального купола и пргшордиев апекса для процесса органогенеза и формировашм продуктивности в онтогенезе растений ячменя и влияния на эти процессы условий азотного питания.
В связи с этим перед исследованием были поставлены следующие задачи: 1. Изучить онтогенетические изменения параметров апикального купола в ходе вегетативного и генеративного периодов развития ячменя.
2. Выяснить значение параметров апикального купола для процесса закладки
примордиев апекса, их дальнейшей дифференцировки и формирования органов
зачаточного колоса.
Изучить влияние азота на следующие процессы:
-
закладку и развитие примордиев апекса и формирование продуктивности;
-
физиолого-биохимические особенности прорастания зерновок ячменя;
-
формирование листьев и образование в них проводящей системы;
6. динамику активности протеолитических ферментов и содержание белка
во флаг-листе и зерновках ячменя при созревании.
Научная новизна.
-
Впервые изучены онтогенетические изменения параметров апикального купола ячменя в ходе вегетативного и генеративного периодов развития.
-
Установлена взаимосвязь между размерами апикального купола, примор-диями апекса в ходе их закладки и дифференцировки и потенциальной продуктивностью ячменя.
-
Изучена роль азота как фактора, определяющего образование и дальнейшее развитие примордиев зачаточного колоса и формирование продуктивности.
Теоретическая и практическая значимость работы. Изученные в работе особенности органогенеза ярового и озимого ячменя представляют научный и практический интерес в связи с необходимостью познания механизмов органогенеза и поиска путей управления формированием продуктивности растений.
Полученные в результате работы сведения о взаимосвязи параметров вегетативных и генеративных органов апекса с условиями азотного питания, определяющей образование листовых и колосковых бугорков, могут быть использованы для теоретического и практического исследования органогенеза сельскохозяйственных культур.
Установленные сортовые особенности реакции ячменя на азот можно использовать в селекционной работе для ранней диагностики отзывчивости сортов на азотные удобрения.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены на конференции молодых ученых и специалистов в НПО "Среднеуральское" (Оренбург, 1988), на конференции преподавателей и сотрудников Санкт-Петербургского агроуїшверситета (Пушкин, 1989), Самарской сельскохозяйственной академии (Кинель, 1996, 1997).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано б работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 108 страницах машинописного текста и состоит из введения, 6 глав, выводов и приложения. Список цитированной литературы включает 192 источника, из них 102 - иностранных авторов. Работа содержит 27 таблиц, 36 рисунков и 49 приложений.
