Delist.ru

Селекция гороха (Pisum sativum I.) на повышение эффективности симбиотической азотфиксации (15.08.2007)

Автор: Наумкина Татьяна Сергеевна

Наумкина Татьяна Сергеевна

СЕЛЕКЦИЯ ГОРОХА (Pisum sativum L.) НА ПОВЫШЕНИЕ

ЭФФЕКТИВНОСТИ СИМБИОТИЧЕСКОЙ АЗОТФИКСАЦИИ

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

Орел – 2007

Диссертационная работа выполнена в 1985- 2006 гг. в Государственном научном учреждении "Всероссийский научно-исследовательский институт зернобобовых и крупяных культур РАСХН"

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Колесникова Аделина Фроловна

член-корреспондент РАСХН,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Баталова Галина Аркадьевна

доктор сельскохозяйственных наук

Погодина Ольга Анатольевна

Ведущая организация - ГНЦ РФ ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт растениеводства им. Н.И. Вавилова

Защита состоится «12» ноября 2007 г. в 14 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета ДМ 220.052.01 при ФГОУ ВПО «Орловский государственный университет» по адресу: 302019. г. Орел, ул. Генерала Родина,69.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Орловского государственного аграрного университета.

Просим Вас принять участие в заседании диссертационного Совета или прислать свой отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью.

Автореферат разослан «___»___________2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Л.П. Степанова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Более 66% посевных площадей всех зерновых бобовых культур в России занимает горох (Pisum sativum L.). Однако в существующих сортах недостаточно реализовано главное преимущество культуры – высокая эффективность симбиотической азотфиксации (Тихонович, 2000; Задорин и др., 2003). В этой связи расширение селекционно - генетических исследований, направленных на разработку методов создания и получение нового исходного материала, сочетающего высокую продуктивность с повышенной способностью фиксации атмосферного азота является актуальной задачей.

Длительное время работы по повышению эффективности растительно-микробных симбиозов были монополией микробиологических институтов – с целью создания высокоэффективных микробных препаратов. В результате, роль растения-хозяина (наиболее генетически стабильного партнера данной растительно-микробной системы) в формировании этих симбиозов недооценивали, а селекцию бобовых на повышение уровня биологической фиксации азота проводили фрагментарно. Недостаточная результативность селекции гороха на повышение эффективности симбиотической азотфиксации заставила разработать программу «Симбиоз» (Naumkina et. al., 2000), при выполнении которой были получены линии гороха, обладающие повышенной симбиотической эффективностью.

У гороха часть генов, контролирующих симбиоз с клубеньковыми бактериями, участвует в контроле развития и функционирования арбускулярной эндомикоризы (Борисов, 1999), а взаимодействие растений с микоризными грибами и клубеньковыми бактериями рассматривается как тройная симбиотическая система (Борисов и др., 2007). Поэтому исследования, направленные на создание высокопродуктивных ассоциаций гороха посевного с обоими эндосимбионтами являются многообещающими с точки зрения повышения биологической азотфиксации (и симбиотического потенциала вообще) данной культуры, позволяющими понизить степень затратности и повысить экологическую ориентированность сельского хозяйства.

Создание высокоэффективных растительно-микробных систем в агроценозах путем селекции новых сортов бобовых с высоким симбиотическим потенциалом является новаторским направлением, позволяющим контролировать эффективность накопления биомассы растения и качества сельскохозяйственной продукции.

Взаимовыгодные растительно-микробные взаимодействия открывают возможность расширения адаптивных свойств растений, придания им новых метаболических функций, и на основе этого – получения высококачественной и экологически чистой сельскохозяйственной продукции (Тихонович, Проворов, 1998; Штарк О.Ю., Данилова Т.Н., Наумкина Т.С., 2006).

Цель исследований. Целью исследований является теоретическое обоснование и разработка практических подходов создания принципиально новых генотипов гороха, использующих потенциал двух- и трехстороннего симбиоза для формирования высокого урожая и повышения качества продукции.

В задачи исследований входило:

- изучить генетический полиморфизм гороха по эффективности использования симбиотической микрофлоры в отношении повышения продуктивности растений;

- провести генетический анализ признаков продуктивности и симбиотической эффективности у широкого спектра сортообразцов гороха;

- разработать методы селекции гороха на повышение симбиотической эффективности;

- провести целенаправленный отбор ценных генотипов и на их основе создать принципиально новые сорта гороха, способные, используя взаимодействия с клубеньковыми бактериями и грибами арбускулярной микоризы, формировать высокий урожай и повышенное качество продукции;

- разработать элементы технологии возделывания новых сортов гороха с высоким симбиотическим потенциалом;

- дать оценку экономической и биоэнергетической эффективности возделывания новых сортов гороха

Работа проведена в соответствии с планом научно – исследовательских работ Государственного научного учреждения Всероссийский научно-исследовательский институт зернобобовых и крупяных культур по Государственным научно – техническим программам: 04.12.1976…1980 О.Ц. 032 (1980…1985 г.г.); ОНТП 0.51.03 «Зерно» (1986…1990 г.г.); ГНТП (1991…1995 г.г.); международному проекту «ИНТЕРБИОАЗОТ-2000»; программам НИОКР РАСХН (1996…2005 г.г.); инвестиционным проектам ФЦНТП 01.03 (1999 – 2004 г.г.); грантом Европейских программ кооперации научных исследований со странами бывшего Советского Союза INTAS 01-2170; грантами Российского Фонда Фундаментальных Исследований: №03-04-96466, № 06-04-96337; NATO – Russia JSTC. RCLG. 979133 и является итогом личных многолетних исследований автора, а также выполненных совместно с научными сотрудниками лаборатории генетики и микробиологии ГНУ ВНИИЗБК и лаборатории генетики растительно - микробных взаимодействий ГНУ ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии (г. Санкт-Петербург).

загрузка...