ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Заведующий лабораторией:
Головко Тамара Константиновна
Телефон:
(8212) 42-51-15

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

• экофизиология культурных растений и видов природной флоры Севера;
• фотосинтез, дыхание, рост, продуктивность и устойчивость;
• донорно-акцепторные системы растений

Разработана современная концепция структурно-функциональной организации подземного метамерного комплекса клубнеобразующих растений, раскрывающая закономерности процессов заложения, роста и развития, перехода столона в клубень. Доказан фитохромный механизм поддержания гипогеодиатропной ориентации роста подземных побегов. Дано объяснение фото-, термопериодизма и гормональных факторов клубнеобразования. Дополнены представления о формировании клубня как специализированного органа запасания, его роли в репродукции, расселении и эволюции видов. Работа вносит существенный вклад в морфофизиологию, создает научную базу для биотехнологии и управления продуктивностью клубнеобразующих растений. (Совместно с Коми государственным педагогическим институтом).

КРАТКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТ, ВЫПОЛНЕНЫХ ПО БЮДЖЕТНОЙ ТЕМАТИКЕ

Проблемы физиологии, биохимии и биотехнологии растений

1. Обобщены итоги комплексных эколого-физиологических исследований травянистых растений неморального флористического комплекса в зоне средней тайги. Установлено, что большую роль в их сохранении и выживании на Севере играет структурно-функциональная организация фотосинтетического аппарата, адаптированного к световым условиям хвойно-мелколиственных лесов и холодному климату. Листья растений, отличающиеся повышенным содержанием зеленых и желтых пигментов, фотосинтезируют со скоростью, близкой к максимальной при умеренных температурах 8-12 °С. Супероптимальными для фотосинтеза являются температуры свыше 22-25°С. Соответствие температурной зависимости фотосинтеза термическим условиям среды обитания можно рассматривать как важное экологическое приспособление. Наряду с этим, у неморальных растений хорошо выражена способность сдвигать зону температурного оптимума на 3-6 °С, что свидетельствуют о запасе прочности и пластичности фотосинтетического аппарата. Исследования показали, что свойство теневыносливости неморальных трав закреплено генетически. При выращивании растений на полном свету отмечали структурно-функциональные перестройки фотосинтетического аппарата, но скорость ассимиляции повышалась всего на 20-25%. Это положительно сказывалось на росте и побегообразовании растений. Основываясь на морфологических и эколого-физиологических характеристиках, дан положительный прогноз относительно влияния глобального изменения климата на неморальные виды растений. Ожидаемое потепление и удвоение концентрации СО2 в атмосфере будут благоприятными для фотосинтеза, а следовательно для роста и развития этих растений. Все возрастающая площадь антропогенно нарушенных территорий в зоне средней тайги будет способствовать расширению северной части их ареала.

2. Проведено изучение дыхательных путей растений природной флоры. Рассмотрены закономерности изменения вклада альтернативного цианидустойчивого пути в зависимости от возраста, вида и условий произрастания растений. Установлено, что доля альтернативного пути в дыхании листьев варьировала от 15 до 50%, активность альтернативной оксидазы в молодых листьях была в 1.5-2 раза выше, чем в зрелых. Выявлены существенные различия активности и соотношения дыхательных путей листьев живучки ползучей, обитающей при низкой освещенности под пологом леса и выращенной при полном освещении. Показана зависимость скорости дыхания и активности альтернативной оксидазы от содержания растворимых углеводов в тканях. Обосновано предположение о том, что активация альтернативной оксидазы в молодых листьях связана с энергопластическими потребностями ростовых процессов, а в зрелых листьях световых растений живучки - с участием в защите фотосинтетического аппарата от избыточной радиации и контроле уровня растворимых углеводов в тканях. Данные позволяют рассматривать альтернативный путь как специфический полифункциональный механизм, расширяющий адаптивные возможности растений.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НИР, ВЫПОЛНЕННЫЕ ПО ЗАДАНИЯМ ЦЕЛЕВЫХ ПРОГРАММ, ГРАНТАМ РФФИ И ДРУГИХ НАУЧНЫХ ФОНДОВ

Президентские, государственные, научно-технические, федеральные, региональные программы ФЦНТ "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского значения"

4. Межрегиональная НТП "Биологические ресурсы Северо-Востока европейской части России и их рациональное использование в продовольственном комплексе" (Министерство промышленности, науки и технологий РФ, № 1553 от 23.09.99)

Тема: Физиолого-биохимические аспекты продуктивности разных видов и сортов растений в условиях холодного климата (Науч. руководитель - д.б.н., проф. Т.К.Головко)

На основе анализа и обобщения многолетних данных определены основные закономерности и физиологические параметры продукционного процесса культурных растений на Севере. Выявлены диапазон варьирования СО2-газообмена, температурный оптимум фотосинтеза, интенсивность и направленность метаболизма. Показаны свойства и определены критерии генотипов, оптимизированных к условиям холодного климата. Проведены исследования продукционного процесса современных сортов ячменя, выявлены сорта, наиболее соответствующие указанным критериям.

СВЕДЕНИЯ О РАБОТАХ, ВЫПОЛНЕННЫХ НА ВНЕБЮДЖЕТНОЙ ОСНОВЕ

1. Результаты НИР по темам, финансируемым из бюджета Республики Коми

Тема: Физиолого-биохимическая оценка продукционного процесса, отбор сортов ячменя, перспективных для возделывания в южной и центральной зоне Республики Коми

Проведены сравнительные исследования продуктивности сортов ячменя селекции НИИСХ Северо-Востока. Выявлены сорта, наиболее адаптированные к условиям среднетаежной зоны республики. Физиологически обоснованы элементы технологии возделывания, способствующие реализации продукционного потенциала растений. Показана перспективность выращивания ячменя на зерно. В зависимости от сорта и условий выращивания зерновая продуктивность варьировала от 30 до 40 ц/га. Повышению урожайности способствовала предпосевная обработка семян ризоагрином и янтарной кислотой. Загущение ценоза не давало существенной экономической выгоды.

ПЕРСОНАЛИИ

1. Тарбаева Вера Михайловна
   
2. Табаленкова Галина Николаевна
   
3. Гармаш Елена Владимировна
   
4. Куренкова Светлана Владимировна
   
5. Дымова Ольга Васильевна
   
6. Маслова Светлана Петровна
   
7. Гляд Валентина Макаровна
   
8. Мухина Татьяна Александровна
   
9. Ремизов Александр Дмитриевич
   
10. Далькэ Игорь Владимирович
    
11. Соловьева Ирина Александровна
    
12. Фролов Юрий Михайлович
    

АРХИВ-1999