Введение к работе
Актуальность темы. Сложные природно-климатические условия Российского Дальнего Востока определяют нестабильность земледелия и низкий уровень урожайности полевых культур.
Обмен веществ представляет собой результат взаимодействия организма с внешней средой, осуществляемый катализаторами белковой природы - ферментами. Ферментные системы, связанные со всеми физиологическими процессами, играют важную роль в поддержании их на необходимом уровне.
Антиоксиданты разрушают свободные радикалы, образующиеся при воздействии на организм ионизирующей реакции, ультрафиолетовых лучей, а также в ходе окислительных реакций и препятствуют процессу перерождения нормальных клеток. В последние годы было доказано, что и витамины являются антиоксидантами.
Интенсивность процесса накопления витаминов определяется особенностями периода вегетации, количеством осадков, температурой, степенью освещенности.
Однако до настоящего времени изучению ферментов и витаминов сои уделялось не достаточно внимания. Данные исследования представляют значительный интерес для оценки влияния антиоксидантной системы в повышении устойчивости растений к неблагоприятным факторам внешней среды, а так же для разработки оптимальных условий возделывания культуры.
Цель работы. Изучить влияние абиотических факторов на антиоксидантную систему G.max и G.soja , участвующую в адаптационных процессах данной культуры.
Задачи исследований:
- изучить влияние влажности почвы на активность каталазы и пероксидазы и на содержание витаминов С, Е и каротина в листьях и семенах сои;
- определить активность каталазы и пероксидазы, а также содержание витаминов С, Е и каротина в листьях и семенах под действием температурных стрессоров;
- установить влияние продолжительности дня на активность каталазы и пероксидазы и на содержание витаминов С, Е и каротина в листьях и семенах сои;
- исследовать влияние абиотических факторов на рост и развитие сои.
Научная новизна. Впервые проведено многостороннее исследование влияния влажности почвы, температурного стрессора, длины дня на активность ферментов и содержание низкомолекулярных компонентов антиоксидантной системы в листьях и семенах G. max и G. soja, а также проведена сравнительная характеристика культурной и дикорастущей формы сои. Показано взаимное влияние компонентов антиоксидантной системы в формировании механизмов устойчивости к неблагоприятным факторам окружающей среды. Выявлено влияние абиотических факторов на продуктивность и фенологические фазы роста и развития G. max и G. soja.
Практическая ценность исследований. Выявлено влияние влажности почвы на изменение удельной активности ферментов, содержание витаминов в листьях и семенах сои. Установлена закономерность изменения показателей, биометрии в зависимости от влажности почвы. Отмечено действие кратковременного и длительного температурного стрессора на изменение активности ферментов и витаминов, прохождение основных фенологических фаз роста и развития, основные биометрические показатели культурной и дикорастущей формы сои. Показано, что сокращение длительности дня приводит к сокращению периода вегетации, снижению активности ферментов и урожая. Полученные в работе данные могут быть использованы для разработки стратегии и тактики селекционных программ и систем адаптивного земледелия.
Апробация работы. Результаты исследования докладывались на научной конференции Дальневосточного государственного аграрного университета (г. Благовещенск, 2009, 2011 гг.); на межведомственной научно-практической конференции «Современные проблемы исследований в биологии» (г. Благовещенск, ВНИИ сои, 2009 г.); на всероссийской научной конференции «Устойчивость организмов к неблагоприятным факторам внешней среды» (г. Иркутск, 2009 г.); на международной научно-практической конференции «Аграрные проблемы соесеющих территорий Азиатско-Тихоокеанского региона» (г. Благовещенск, ВНИИ сои, 2010 г.); региональных межвузовских конференциях: «Молодежь 21 века – шаг в будущее» (Благовещенск, 2009, 2010).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, 3 из них в журналах из списка ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, приложения. Работа изложена на 128 страницах компьютерного текста, включает 52 таблицы (44 из них – в приложении), 38 рисунков. Список литературы включает 221 название, 29 из них – на иностранном языке.
