Введение к работе
Актуальность проблемы. Во флоре Дальнего Востока России растения -паразиты и полупаразиты представлены 83 видами, принадлежащими к 15 родам и 5 семействам: Santalaceae R. Br., Viscaceae Miers., Cuscutaceae Dum., Orobanchaceae Vent., Scrophulariaceae Juss.(Kpb^0B, Леусова, 2006).
Повиликовые, состоящие всего из 1 рода Cuscuta L., насчитывают во Флоре РФ до 40 (в таблице для определения 36) видов (Бутков, 1953). Для Дальнего Востока сообщается о 7 видах повилик (Баркалов, 1991). В ходе приспособления к паразитическому образу жизни произошли изменения морфологического строения и метаболизма повилики: листья и корневая система редуцированы, у большинства видов взрослые растения не содержат хлорофилл, а, значит, потеряли способность к фотосинтезу. В ходе эволюции у повилики появились видоизмененные выросты стебля — гаустории (Тарр, 1975). Как паразит, растение характеризуется высокой плодовитостью. На травах число семян у нее выражается в четырехзначных, на древесных - пятизначных числах (Бейлин, 1986).
Воздействие, оказываемое повиликой на растение-хозяина, определяет вред, причиняемый ею сельскохозяйственным и лесным культурам. Практическое значение повилики не ограничивается негативным влиянием на культурные растения. Повилика издавна используется в восточной медицине и является объектом фармакологических исследований (Некрасов, Леусова, 2004).
Биология паразитических растений исследована недостаточно (Цвелев, 1981; Stewart, -Press, 1990). Многие сведения по биологии, физиологии повилик фрагментарны.
Цель и задачи исследования. Работа выполнена с целью изучения особенностей экологии паразитического растения Cuscuta japonica Choisy.
Поставлены следующие задачи:
-
Исследовать круг хозяев повилики японской.
-
Изучить процессы прорастания семян повилики и факторы, влияющие на прорастание.
-
Исследовать ростовые процессы проростков повилики.
-
Провести кариологический анализ данного вида.
Научная новизна исследований. Изучены особенности развития повилики японской на стадии до прикрепления к растению-хозяину (ювенильный период). Предложен способ преодоления твердосемянности повилики японской. Определен состав липидов семян и проростков, показана фотосинтетическая активность. Установлены числа хромосом Cuscuta japonica Choisy (2п=4х=32). Обнаружено образование гаусторий на злаках, не проникающих в растение-хозяина. Показана возможность исследования на проростках повилики ростовых процессов и апоптоза у растений.
Сокращения: АБК - абсцизовая кислота, ДФГ - дифосфатидилглицерин, ТСХ -тонкослойная хроматография, ФГ - фосфатидилглицерин, ФК - фосфатидная кислота, ФИ -фосфатидилинозит, ФС — фосфатидилсерин, ФХ - фосфатидилхолин, ФЭ - фосфатидилэтаноламин, УМР - универсальный молибдатный реагент, ЭПР - эндоплазматический ретикулум.
Практическая значимость работы. Важность изучения паразитических растений определяется поражением ими сельскохозяйственных и лесных культур. И.Г. Бейлин (1966) отмечал, что в отношении изученности болезней растений «беспризорными» оказались вызываемые паразитами из высших растений — омелой, заразихами, повиликами. Значение повилики как патогена недооценено. Существенно изменяющаяся среда обитания животных, растений, человека, способствует возникновению паразитарных, инфекционных заболеваний, к которым нет необходимой адаптации.
Одной из особенностей повилики как паразита является большое количество семян, которое исчисляется тысячами на одно растение. Семена могут накапливаться на полях в результате обсеменения и служат главным источником засорения посевов. Знание условий прорастания семян облегчит борьбу с этим сорняком.
Апробация работы. Результаты работы были представлены на региональных научных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых (Благовещенск 2002, 2003, 2005); «Молодые ученые - науке» (Благовещенск 2004), молодежных конференциях ботаников (Санкт- Петербург, 2004, 2006); региональных научных конференциях по актуальным вопросам химии и биологии (Владивосток, МЭС, 2003, 2004, 2005).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано три статьи и одиннадцать работ в материалах конференций.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава 1), материала и методов исследования (глава 2), 5 глав, в которых приводятся и обсуждаются полученные результаты, заключения, выводов и списка цитированной литературы. Работа изложена на 132 страницах машинописного текста, содержит 5 таблиц и 39 рисунков. Список литературы включает 193 публикаций, в том числе 122 наименования на иностранных языках.
Похожие диссертации на Особенности экологии растений - паразитов на примере повилики японской : Cuscuta japonica Choisy
