Введение к работе
Актуальность темы. Свойства организмов наследовать признаки и изменяться под воздействием внешних условий являются предпосылкой развитию селекции. Методы селекции основаны на способности индивидуумов к изменчивости. Общие закономерности изменчивости известны значительно хуже, чем законы наследования. Особенно слабы знания в области модифи-кационной изменчивости (Инге-Вечтомов, 1989). Обеспечение надёжности прохождения онтогенеза по заданному типу идёт при взаимодействии наследственности и изменчивости, в пределах нормы реакции на условия среды обитания.
Биологические исследования нормы реакции зерновых культур часто ограничиваются рамками сформированное семя - взрослый индивид (Рипга, Гончаров, 1989). Следует отметить, что начальные стадии онтогенеза высших растений протекают под покровом материнского организма. Пока ещё редки сообщения о характере влияния материнского фенотипа или условий формирования семян на их посевные качества и на урожайность в целом в семеноводстве зерновых культур (Константинов, 1952; Реймерс, Илли, 1968). Представляет интерес изучение хода последовательных изменений нормы реакции в онтогенезе (Батыгин, 1995; Шевелуха, 1996). Наша работа посвящена исследованию нормы реакции зерновых культур на внешние воздействия в динамике развития растений.
Цель и задачи исследования. Цель исследования - проследить влияние предшествующих условий развития на последующую реализацию онтогенетической программы в градиентах условий среды в онтогенезе на примере нескольких сортов зерновых культур. Конкретные задачи исследования следующие: 1) среди регионального, гидротермического и тукового факторов формирования элементов урожайности зерновых культур выявить ведущие; 2)выяснить, каков вклад факторов происхождения семян яровой пшеницы в их посевные качества; 3)разработать компьютерную версию модели изменения широты нормы реакции в онтогенезе на примере сортов яровой пшеницы; 4) разработать модель, с помощью которой можно управлять посевом озимой ржи в Ленинградской области.
Научная новизна работы. Впервые проведены исследования нормы реакции по продуктивным признакам яровой пшеницы на комплекс факторов с последующим изучением полученных таким образом семян. Получены данные для сортов яровой пшеницы о посевных качествах семян разного происхождения. Предложен показатель динамики развития, описьтающий всю динамику онтогенеза опытных растений какого-либо варианта одним числом D. Разработанная компьютерная версия модели "изменения широты нормы реакции в онтогенезе" позволяет количественно оценивать реакцию организ-
ма на действие факторов среды в динамике развития. По-новому проанализированы данные многолетнего многофакторного полевого эксперимента по изучению урожайности озимой ржи в Ленинградской области.
На защиту выносится следующее положение: количественное описание взаимосвязи условий среды и состояния объекта в поэтапном формировании нормы реакции в онтогенезе.
Практическая ценность работы. Разработанная компьютерная версия модели изменения широты нормы реакции сортов яровой пшеницы в онтогенезе может быть использована при организации промышленного семеноводства, для воспроизводства семян требуемого качества. Методическая значимость работы заключается также в методике обработки многолетнего много-факторного эксперимента с озимой рожью; в предложенном способе анализа многофакторного эксперимента по данным серии грёхфакторных опытов.
Апробация работы. Основные результаты работы были представлены на конференции "Совершенствование методики полевого опыта с учётом требований ландшафтного земледелия" (Санкт-Петербург, 1994), на сессии Учёного Совета АФИ (Санкт-Петербург, 1996), на Всероссийской конференции (с международным участием) "Управление продукционным процессом растений в регулируемых условиях" (Санкт-Петербург, 1996), на научно-практической конференции "Региональные проблемы экологической генетики и пути их решения" (Саранск, 1996), на семинаре лаборатории №230 АФИ (Санкт-Петербург, 1996), на заседании секции Учёного Совета АФИ по физиологии и биофизике растеши (Санкт-Петербург, 1997).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 2 работы, 5 работ находятся в печати.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, выводов, списка литературы и приложения (общий объём 161 стр.). Основное содержание работы изложено на 121 странице машинописного текста. В тексте диссертации приведены 18 рисунков и 18 таблиц. Список использованных литературных источников включает 227 наименований, в том числе 21 - на иностранных языках.