Введение к работе
Актуальность проблемы. В современных технологиях возделывания культурных растений широкое применение находит перспективный класс средст химизации сельского хозяйства: регуляторы роста и развития растений. Регуляторы роста используются для предотвращения полегания различных культур, защиты растений от стрессовых ситуаций, а также для повышения урожая и улучшения его качества (Мельников.Новожилов и др., 1995).
Однако для некоторых регуляторов роста помимо желательного физиологического эффекта выявлен мутагенный эффект (Хрусталева,1994). Известно,что накопление мутаций у культурных растений способствует ухудшению хозяйственно-ценных признаков и утере сортовых свойств (Шевелуха,Хрусталева и др.,1990). Поэтому особый интерес представляет поиск и изучение новых, экологически чистых регуляторов роста с более высокой физиологической активность, минимальной гектарнсй нагрузкой, низкой токсичностью и генотоксичностью (Кефели, Прусакова, 1935).
К таким перспективным веществам относятся биосинтетические регуляторы роста растений - метаболиты микроскопичес-кадх грибов, проявляющие сесй физиологический эффект в мик-рсдозах. Однако встречаемость в природе таких веществ не является гарантией их генетической безопасности: они также подлежат испытанию, хотя база данных, требуемая для их оценки, может быть несколько уже (Гигиенические критерии состояния окружающей среды 104, 1992).
Цель и задачи исследований. Целью настоящего исследования было изучение действия перспективных к применению в сельском хозяйстве регуляторов роста растений микробного происхождения и синтетических антистрессовых препаратов на генетический аппарат важнейших сельскохозяйственных растений.
Для достижения этой цели были доставлены следующие задачи:
1. Выявить патогенетическое действие регуляторов роста в соматических клетках мягкой пшеницы, ржи, ячменя, гороха и сои.
-
Изучить влияние фузикокцина А на частоту образования сестринских хроматидных обменов в корневой меристеме ячменя.
-
Выявить действие исследуемых регуляторов роста в генеративных клетках мягкой пшеницы.
-
Изучить влияние регуляторов роста на пролиферативную активность клеток первичной корневой меристемы мягкой пшеницы.
-
Выяснить способность регуляторов роста воздействовать на рост первичных проростков пшеницы.
-
Изучить влияние регуляторов роста на динамику транскрипционной активности кластеров рибосомных генов.
-
Оценить влияние фузикокцина А на процессы каллусо- и органогенеза в культуре ткани сои.
Научная новизна работы. Впервые проведена проверка на мутагенную активность применяемых в растениеводстве концентраций фузикокцина А, эмистима, гексафлората,и хлофлорама в соматических клетках мягкой пшеницы, ржи, ячменя, гороха и сои.
Впервые проведена сравнительная оценка цитогенетическо-го действия фузикокцина А стандартным анафазно-телофззным методом и методом учета частоты образования сестринских хроматидных обменов.
Впервые установлено повышение фертильности пыльцы у растений мягкой пшеницы, обработанных фузикокцином а и эмис-тимом, при неблагоприятных условиях произрастания: недостатке почвенной влаги.
Впервые показана способность фузикокцина А, гексафлората и эмистима повышать интенсивность синтеза рибосомной РНК в интерфазных ядрах клеток корневой меристемы мягкой пшеницы.
Впервые зарегистрирован положительный эффект фузикокцина А в процессах регенерации растений сои in vitro.
Практическая значимость работы. В результате проведенного в работе комплексного анализа действия регуляторов роста на наследственные структуры важнейших сельскохозяйственных растений показана генетическая безопасность фузикокцина А, эмистима, гексафлората и хлофлорама в концентрациях, рекомендованных для практического использования в растение-
водстве, что позволяет рекомендовать их к широкому применению в современных технологиях возделывания культурных растений.
Апробация работы. Результаты исследования были представлены на: 1.Международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам "Ленинские горы-95", Москва, 1995; 2. Третьей международной конференции "Регуляторы роста и развития растений", МоскЕа, 1995; 3. Научной конференция "Актуальные проблемы биотехнологии в растениеводстве, животноводстве и ветеринарии",Москва, 1995; 4. Научном семинаре отдела трансгенных растений ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии, 1997.
Объем к структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов и обсуждения, еыеодов и списка литературы. Материалы диссертации изложены на // страницах машинописного текста, содержат ЗО таблиц и рисунков, список литературы включает 2/f наименований.