Особливості функціонування фотосинтетичного апарату та ремобілізації азоту в рослинах озимої пшениці. Параметри асиміляції СО2 листками та накопичення азоту у вегетативних частинах і зерні рослин. Формування комплексу основних запасних білків-гліадинів.
Аннотация к работе
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИРоботу виконано у відділах фізіології та екології фотосинтезу та генетичної інженерії Інституту фізіології рослин і генетики НАН України, м. Кірізій Дмитро Анатолійович, Інститут фізіології рослин і генетики НАН України, завідувач відділу фізіології живлення рослин доктор біологічних наук, професор Захист дисертації відбудеться “21” травня 2009 р. о “12” годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.212.01 при Інституті фізіології рослин і генетики НАН України за адресою: 03022, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту фізіології рослин і генетики НАН України за адресою: 03022, м.Дослідження активності її фотосинтетичного апарату і азотного статусу особливо актуальні, оскільки несуть цінну інформацію про перебіг продукційного процесу та формування якості зерна [Gyuga, Demagante, 2002; Lawlor, 2002; MCKENDRY, MCVETTY, 1995]. Проте аналіз цієї інформації утруднюється великим різноманіттям генотипів (сортів, гібридів, ліній), створених у процесі селекції, що різняться за характером росту і розвитку, продуктивністю, якістю, стійкістю до несприятливих чинників довкілля, ефективністю використання добрив та багатьма іншими фізіологічними ознаками [Применение физиологии в селекции пшеницы, 2007]. Проблема взаємодії між фотосинтезом і азотним обміном у рослин пшениці потребує пильного вивчення, оскільки фотосинтез - це основа продуктивності рослинного організму, а особливості асиміляції та розподілу між органами сполук азоту багато в чому визначають вміст білка в зерні, а отже - його харчову і хлібопекарську цінність [Павлов, 1982, Andersson, Johansson, 2006; Arduini, Masoni, 2006; Barbottin, Lecomte, 2005; Tahir, Nakata, 2005]. Тому дослідження звязків між асиміляційною активністю фотосинтетичного апарату та процесами накопичення і ремобілізації азоту у рослин пшениці широкого спектра генотипів, що різняться за якістю зерна, продуктивністю, висотою стебла та іншими особливостями продукційного процесу, для пошуку загальних закономірностей їх перебігу є актуальними і необхідними при виборі шляхів подальшого поліпшення цієї важливої продовольчої культури. Дисертаційна робота виконувалась в рамках науково-дослідних тем: „Застосування білкових та ДНК-маркерів для створення сортів озимої мякої пшениці” (№ державної реєстрації 0104U007104), „Молекулярно-генетичні маркери в дослідженні якості зерна пшениці” (№ державної реєстрації 0106U006462) та „Особливості фотосинтезу і продукційного процесу у високоінтенсивних генотипів озимої пшениці” (№ державної реєстрації 0106U006464).У рослин останньої інтенсивність фотосинтезу у фазу цвітіння практично не відрізнялась від цього показника у Пивної, а у фази колосіння та молочної стиглості була меншою. А от за вмістом азоту в зерні рослин досліджених генотипів озимої пшениці картина була протилежною: найвищим цей показник був у MVM 52-91, трохи меншим у Київської остистої високобілкової і майже вдвічі нижчим - у Пивної (табл. За вмістом азоту в листках у фазу цвітіння суттєвої різниці між генотипами не спостерігалось, проте Київська остиста високобілкова вирізнялася підвищеним вмістом азоту у стеблі та колосі, а у Пивної ці показники були найменшими. Для детальнішого аналізу фізіологічних особливостей азотного обміну у рослин генотипів озимої пшениці, контрастних за продуктивністю та білковістю зерна, ґрунтуючись на даних розподілу маси сухої речовини за органами і вмісту в ній азоту, були розраховані кількості азоту, що накопичуються окремими частинами пагона та цілим пагоном у фазу цвітіння та за повної стиглості (табл. Вірогідно, що підвищена фотосинтетична активність листків у рослин цього сорту у фазу молочної стиглості та високий вміст фотосинтетичних пігментів були обумовлені затримкою азотовмісних сполук у листках завдяки додатковому надходженню азоту в період наливу зерна.Накопичення азотовмісних сполук у зерні пшениці визначається взаємодією фотосинтетичного апарату рослини та процесів накопичення азоту у вегетативних органах до фази цвітіння, ремобілізації цього елемента з вегетативних частин протягом наливання зерна та додатковим поглинанням із ґрунту в період після цвітіння. Високий вміст білка в зерні у рослин озимої пшениці різних генотипів може забезпечуватись кількома шляхами, що характеризуються неоднаковим співвідношенням ремобілізації та додаткового поглинання азоту в період наливання зерна. Рослини сорту MVM 52-91 мали невисокий коефіцієнт ремобілізації, проте підвищену активність фотосинтетичного апарату і додаткове надходження азоту в зерно після цвітіння, тоді як рослини Київської остистої високобілкової накопичували багато азоту у стеблі до фази цвітіння і ефективно ремобілізовували його у зерно.