8
5. Исследовать влияние природных и антропогенных факторов на рост
подземных побегов и устойчивость длиннокорневищных растений.
Научная новизна. Впервые разработана концепция
подземного метамерного
комплекса
как структуры, определяющей морфофизиологические свойства,
продуктивность и устойчивость многолетних длиннокорневищных растений. На
основе материалов анатомо-морфологических и физиолого-биохимических
исследований дана количественная характеристика и выявлены закономерности
формирования подземного метамерного комплекса, его роль в устойчивости
длиннокорневищных многолетних растений к абиотическим и антропогенным
воздействиям.
Впервые выявлены онтогенетические и экологические
закономерности роста,
ветвления и покоя корневищ. Установлено, что подземный метамерный комплекс
обеспечивает реализацию жизненной стратегии «длиннокорневищный многолетник»
благодаря формированию банка подземных меристем (вегетативных диаспор), что
способствует устойчивости растений в различных экологических условиях. Рост и
продуктивность
растений
определяется
репродуктивной
стратегий
длиннокорневищных многолетников, направленной на эффективное использование
ассимилятов при реализации генеративной и вегетативной репродукции.
Определены основные функциональные параметры подземного метамерного
комплекса в процессе его роста и развития. Доказано, что физиолого-биохимические
адаптивные реакции, связанные с подготовкой растений к неблагоприятным условиям
зимнего периода, сопряжены с морфогенетическими процессами в верхушках
корневищ. Установлено, что морфогенетические преобразования в подземных почках
осенью осуществляются на фоне изменения гормонального баланса в пользу
ростовых гормонов, накопления олигосахаридов и
обеспечиваются повышенной
дыхательной активностью. На этапе подготовки растений к перезимовке и перехода в
состояние покоя линейный рост и формообразовательные процессы в латеральных
зонах корневища, определяющие подземное диагравитропное ветвление, происходят
на фоне возрастания соотношения ГК/АБК и цитокинины/АБК. Впервые изучена
зависимость скорости роста верхушки корневищ от температуры на разных этапах
морфогенеза верхушечной почки. Выявлена способность почек подземных побегов к
9
росту и запасанию энергии в январе, когда температура почвы в зоне обитания
корневищ снижается до
отрицательных температур, что свидетельствует о
вынужденном покое корневищ.
Впервые установлены закономерности функционирования донорно-акцепторной
системы (ДАС), показана роль подземного метамерного комплекса в регуляции ДАС
длиннокорневищных растений. Подземные побеги характеризуются определенной
автономностью роста и развития, реализуют морфогенетическую программу генома в
конкретных условиях вегетационного периода, независимо от воздействий на
ортотропные побеги. Формирование и функционирование
ДАС корневищных
многолетников определяется жизненной стратегией, ритмом сезонного развития
растений и эколого-ценотическими условиями их обитания. Показана роль
фитогормонов в распределении ассимилятов в подземные побеги в зависимости от
ритма сезонного развития растений.
Изучены физиолого-биохимические механизмы роста и устойчивости
корневищных многолетников под влиянием природных и антропогенных факторов.
Показана ведущая роль подземного метамерного
комплекса в адаптации и
устойчивости длиннокорневищных злаковых многолетников к загрязнению почвы
фосфорорганическими веществами и нефтью.
Достарыңызбен бөлісу: