Введение к работе
Актуальность темы. Важнейшей характеристикой качества семян является х жизнеспособность, которая определяется возможностью семян прорас-ать. Однако семя может быть живым, но не прорастать в силу ряда причин іедозрелость, состояние покоя и т.д.), а проросшие семена могут отличаться о ростовым показателям растений. Поэтому существенно оценивать не олько жизнеспособность семян, но н ее степень.
В настоящее время существует несколько критериев оценки жизнеспособ-ости семян, которые в целом можно разделить на морфофизиологические, иохимические и биофизические. Эти методы имеют свои положительные гороны, но не лишены недостатков. Поэтому всегда будет существовать еобходимость усовершенствования имеющихся и разработки новых мето-ов оценки жизнеспособности.
В данной работе предлагается метод рентгенографии, который позволяет изуализировать интроструктуру семян. Использование метода цитофото-іетрии дает возможность подойти к раскрытию внутренних механизмов отери жизнеспособности семян, сконцентрированных в зародыше, а именно хроматине, основу которого составляет ДНК.
Цель и задачи исследования. Настоящая работа предпринята с целью раз-ития биофизических, инструментальных и количественных методов для нализа и оценки жизнеспособности семян, ее степени, длительности сохранения.
Задачи исследования следующие: 1) используя возможности метода рент-енографии, исследовать интроструктуру мелких и пленчатых семян, диффе-іенцировать их по степени развития и повреждения; 2) усовершенствовать іетод рентгенографии с применением денситометрического анализа рентге-юграмм для более быстрой и количественной оценки жизнеспособности емян и ее степени; 3) исследовать устойчивость семян к ускоренному старе-ию для прогноза длительности сохранения жизнеспособности; 4) провести равкнтельный анализ состояния хроматина в ядрах клеток меристемы корня ародышей жизнеспособных и нежизнеспособных семян, выявить возможные іеханизмьі потери жизнеспособности.
Научная новизна. Категория "жизнеспособность" семян дополнена поня-ием "степень жизнеспособности", что позволяет констатировать не только сивые или мертвые семена, но среди живых - выявлять способные давать юлее или менее продуктивные растения, устойчивые к неблагоприятным эакторам и длительному хранеїшю. Предлагается использование биофизиче-ких, инструментальных методов - рентгенографии (по степени развития и ювреждения интрострукгуры) и цитофотометрии (по состоянию ядра) для нализа и оценки жизнеспособности и ее степени. Возможности метода рент-
генографии расширены с применением денсигометрического анализа рентге нограмм. Предлагается оригинальная методика расчета всхожести по полу ченньгм рентгенограммам для семян некоторых овощных культур без пред верительного проращивания их.
На защиту выносятся следующие положения:
Важнейшей компонентой жизнеспособности семян является ее степень Степень жизнеспособности более полно характеризует жизнеспособносл семян и охватывает такие понятия, как потенциальная продуктивность семян устойчивость к неблагоприятным факторам, способность к длительному хра нению.
Степень жизнеспособности собственно семян можно характеризовать < применением метода рентгенографии по уровню развития и повреждения и: интроструктуры.
Механизм потери жизнеспособности семян связан с внутренними процес сами, происходящими непосредственно в ядрах клеток меристемы зароды шевого корня - начинается на уровне лабильной ДНК, но может затрагивать : ДНК, более прочно связанную с белком.
Практическая ценность. Предложены инструментальные, биофизически методы, которые позволяют проводить не только качественный анализ жи: неспособности, но и количественную оценку ее. Результаты, полученные помощью усовершенствованного денсигометрического анализа рентгене грамм могут быть положены в основу разработки практических методо оценки семенных партий по содержанию в них групп семян с разной стего нью развития и повреждения интроструктуры. Указанные методы могут быт использованы в генетических банках, при анализе и закладке на хранени семян коллекционных фондов.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на I International Herbade Seed Conference, Germany, 1995, расширенном семинар лаборатории биофизики и радиобиологии растений ЛФНИИ (Саше Петербург, 1997), опубликованы в материалах III Всесоюзной конференци по сельскохозяйственной радиобиологии (Обнинск. 1990), научн< технической конференции "Перспективы развития рентгеновских трубок аппаратуры" (Ленинград, 1990), II Taller "Las Fisicas en la Agriculture", Cub 1995, а также приняты к печати XVIII International Grassland Congress, Canad 1997.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ, 3 работ находятся в печати.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четыр* глав, выводов и списка литературы, изложена на 125 страницах машинопи
іото текста, содержит 14 таблиц и 18 рисунков. Список литературы включает 186 наименований, го них 44 - зарубежных авторов.