Селекция на повышение фотоэнергетического потенциала растений и эффективности его использования, как стратегическая задача в обеспечении импортозамещения и продовольственной безопасности России

Автор: Амелин А.В., Чекалин Е.И.

Журнал: Вестник аграрной науки @vestnikogau

Статья в выпуске: 6 (57), 2015 года.

Бесплатный доступ

В статье представлены результаты научного анализа многолетних собственных исследований (1982-2015гг) и литературных экспериментальных данных отечественных и зарубежных ученых по проблеме повышения активности и эффективности фотосинтеза культурных растений средствами селекции. Рассмотрена роль современных сортов в повышении урожайности сельскохозяйственных культур и основные их недостатки, лимитирующие дальнейший прогресс сельского хозяйства. Установлены основные причины данных недостатков и приоритетные направления их устранения. Обоснована необходимость селекции на повышение энергетического потенциала культурных растений и эффективности его использования, как стратегическая задача в обеспечении продовольственной безопасности не только России, но и населения всех стран мира.

Еще

Селекция, сорта, фотосинтез, фотоэнергетический потенциал, продуктивность, урожайность, качество, стабильность

Короткий адрес: https://sciup.org/147124283

IDR: 147124283

Список литературы Селекция на повышение фотоэнергетического потенциала растений и эффективности его использования, как стратегическая задача в обеспечении импортозамещения и продовольственной безопасности России

Абдулаев, Г.А. Исследование связи роста и фотосинтеза с продукционным процессом при селекции хлебных злаков/Г.А. Абдулаев, Г.В. Красичкова, Ю.С. Насыров//Фотосинтез и продукционный процесс/Под ред. Ничипоровича А.А. -М.: Наука, 1988. -С. 258-262.
Амелин, А.В. Фотовосстановительная активность хлоропластов у сортов и линий гороха/А.В. Амелин//Физиология и биохимия культурных растений. -1992. -Т.24. -№5. -С. 448-454.
Амелин, А.В. Использование фотосинтетической активности листьев гороха в селекции на семенную продуктивность/А.В. Амелин, А.П. Лаханов//Доклады ВАСХНИЛ. -1992. -№7. -С. 7-10.
Амелин, А.В. Зависимость урожайности сортов гороха от скороспелости и условий произрастания./А.В. Амелин//Сборник научных трудов: селекция и технология возделывания зерновых, бобовых и крупяных культур. -Орел: ВНИИЗБК, 1994. -С. 100-109.
Амелин, А.В. Фотовосстановительная активность хлорофиллсодержащих органов у растений гороха с разным морфогенотипом/А.В. Амелин, А.П. Лаханов, В.Л. Яковлев//Биологический и экономический потенциал зернобобовых, крупяных культур и пути его реализации. Орел: ВНИИЗБК. -1997. -С.80-84.
Амелин, А.В. Физиологические аспекты создания высокопродуктивных сортов гороха усатого типа/А.В. Амелин//Вестник РАСХН. -1998. -№1. -С. 54-56.
Амелин, А.В. Биологический потенциал гороха и его реализация на разных этапах развития культуры.//Селекция и семеноводство. -1999. -№2 -3. -С. 15-21.
Амелин, А.В. Влияние селекционного процесса на потребительские качества семян P. Sativum L./А.В. Амелин, Н.А. Монахова//Актуальные проблемы развития прикладных исследований и пути повышения их эффективности в сельскохозяйственном производстве. -Казань, 2001. -С. 124-125.
Амелин, А.В. Реакция разных по окультуренности сортообразцов гороха на условия произрастания./А.В.Амелин//Доклады РАСХН. -2001. -№3.-С. 11-13.
Amelin, A.V. Рest pesistance and morphophysiologic peculiarities of plants of various pea samples differing by their tame degree/A.V. Amelin, N.I. Кulikov, Yu.N. Tsibakova//Plant under environmental stress. International Symposium Moscow, К.А. Тimiryazev Institute of Plant Physiology (23-28 october 2001) -Moscow, 2001.
Амелин, А.В. Морфофизиологические основы повышения эффективности селекции гороха: 03.00.12 "Физиология и биохимия растений"/А.В. Амелин: автореф. дис.на соиск. уч. степ. д-ра с.-х. наук; . -М., 2001.-46 с.
Амелин, А.В. Морфофизиологические основы моделирования перспективных сортов гороха./А.В. Амелин, Н.Е.Новикова, Н.В. Парахин и др. Методические рекомендации. -Орел: Орел ГАУ, 2004. -32 с
Амелин, А.В. О необходимости и возможностях использования показателей фотосинтеза в селекции сельскохозяйственных культур/А.В. Амелин, А.Н. Фесенко, И.В. Кондыков, Е.И. Чекалин, В.И. Панарина, И.И. Кузнецов, Т.В. Бойко, С.Н. Шепелева//VII Съезд Общества физиологов растений России «Физиология растений -фундаментальная основа экологии и инновационных биотехнологий» и Международная научная школа «Инновации в биологии для развития биоиндустрии сельскохозяйственной продукции». Материалы докладов (в двух частях). Часть I. (Нижний Новгород, 4-10 июля 2011 г.). -Нижний Новгород, 2011. -С. 49.
Амелин, А.В. Особенности фотосинтеза в онтогенезе различных по эколого-географическому происхождению сортов сои/А.В. Амелин, И.И. Кузнецов, Е.И. Чекалин//Вестник ОрелГАУ. -Т.30.-№3. -2011. -С. 2-4.
Амелин, А.В. Активность световых и темновых реакций фотосинтеза у генотипов чечевицы обыкновенной/Амелин, А.В. Чекалин Е.И, Кондыков И.В., Дмитриева Е.А.//Вестник ОрелГАУ. -Т.35.-№2. -2012. -С. 102-105.
Амелин, А.В. Морфофизиологические достоинства и недостатки современных сортов. Дальнейшие пути их совершенствования у зернобобовых и крупяных культур./Амелин А.В.//Вестник Орел ГАУ.-2012 -Т.36.-№3. -С. 10-15.
Березина, О.В. Структурно-функциональная организация фотосинтетического аппарата сортов твердой и мягкой пшеницы в связи с их продуктивностью: автореферат/О.В. Березина: дис. … канд. биол. наук. Казань, 1989. -26 с.
Беликов, П.С. Интенсивность фотосинтеза у различных видов рода Triticum/П.С. Беликов, М.В. Моторина, Е.Б. Куркова//Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. -1961. -№.5 (42). -С.44-54.
Быстрых, Е.Е. Активность первичных процессов фотосинтеза и продуктивность пшеницы/Е.Е. Быстрых//Физиолого-генетические основы интенсификации селекционного процесса. Материалы Всесоюзн. конф. (4-6 июля 1983г, Саратов). Саратов, 1984. -Ч.1. -С. 55-56.
Володарский, Н.И. Фотосинтетическая активность хлоропластов высокопродуктивных сортов озимой пшеницы/Н.И. Володарский, Е.Е. Быстрых, Е.К. Николаева//Сельскохозяйственная биология. -1980. -№3. -С. 366-373.
Гаврикова, А.А. Изучение особенностей фотосинтетического аппарата сортов гороха в связи с селекцией на продуктивность/А.А. Гаврикова//Актуальные вопросы селекции зернобобовых культур интенсивного типа. Орел: ВНИИЗБК, 1983. -С. 4-13.
Гулов, М.К. Клонирование и характеристика гена гЬсL хлопчатника Gossypium hirsutum L. сорта 108-Ф/М.К. Гулов: дисс..канд.биол.наук, Минск, 1990. -129 с.
Жакотэ, А.Г. Эволюция потенциальной продуктивности, фотосинтеза и экологической устойчивости культурных растений./А.Г. Жакотэ//Адаптивные системы сельского хозяйства. Материалы Всесоюз. совещания (18-20 окт. 1983, г.Кишинев). Кишинев: Штииница, 1984. -С.23-41.
Жакотэ, А.Г. Особенности фотосинтеза дикорастущих, полукультурных, культурных генотипов томата и их гибридов F1, в связи в селекцией на продуктивность/А.Г. Жакотэ, В.Г. Харти//Сельскохозяйственная биология. -1990. -№5. -С.82-88.
Жученко, А.А. Стратегия интенсивной адаптации растениеводства/А.А. Жученко//Сельскохозяйственная биология. -1981. -С.3-17.
Жученко, А.А. Адаптивная система селекции растений (эколого-генетические и экономические основы)/А.А. Жученко//Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур в России в рыночных условиях. М.: ЭкоНива, 2001. -С. 52-61.
Зеленский, М.И. Генотипическое разнообразие и стабильность некоторых фотосинтетических признаков у яровой пшеницы/М.И. Зеленский, Г.А. Могилева, И.П. Шитова, Т.Н. Тихомирова//Сельскохозяйственная биология. -1982. -№4. -С. 482-487.
Зеленский, М.И. Фотосинтетические характеристики важнейших сельскохозяйственных культур и перспективы их селекционного использования//Физиологические основы селекции растений/Под ред. Удовенко Г.В., Шевелухи В.С. Санкт-Петербург: ВИР, 1995. -Т.II. Ч.II. -С.466-554.
Карпилов, Ю.С. Особенности пигментного состава листьев и фотосинтеза в зависимости от происхождения и скороспелости сортов/Ю.С. Карпилов, Н.Ф. Маслова, Л.П. Руссу//Физиология и биохимия сорта. Ч.1.-Иркутск, 1969. -С. 113-118.
Калашник, Н.С. Важнейшие результаты и современные вопросы селекции и семеноводства сорно/Н.С. Калашник//Бюлл.ВНИИ кукурузы.-1972.-вып.1 (24).-С.61-65.
Кандауров, В.И. Активность отдельных органов пшеницы в период формирования и налива зерна/В.И. Кандауров, В.К. Мовчан//Сельскохозяйственная биология. -1970. Т.5. №1. С.12-15.
Кефели, В.И. Гормональные аспекты взаимодействия роста и фотосинтеза/В.И. Кефели, Н.Н Протасова//Фотосинтез и продукционный процесс/Под ред. Ничипоровича А.А. -М.: Наука, 1988. -С. 153-163.
Костюк, В.И. Связь фотохимической активности хлоропластов с некоторыми физиолого-биохимическими показателями у растений картофеля/В.И. Костюк//Тр. по прикл. ботанике, генетике и селекции. -Л.: ВИР, 1982. -Т.72. -Вып.2. -С. 68-76.
Кумаков, В.А. Эволюция показателей фотосинтетической деятельности яровой пшеницы в процессе селекции и их связь с урожайностью и биологическими особенностями растений/Кумаков, В.А.: автореф.дисс… докт. биол. наук, Л., 1971. -51 с.
Кумаков, В.А. Фотосинтетическая деятельность растений в аспекте селекции//Физиология фотосинтеза/Под ред. Ничипоровича А.А. М.: Наука, 1982.-С. 283.
Кумаков, В.А. Физиологическое обоснование моделей сортов пшеницы. -М.: Агропромиздат, 1985. -270 с.
Лысак, С. Поражение проса головней и результаты селекции на иммунитет к этой болезни/С. Лысак, М. Богданович//Селекция проса на качество зерна и устойчивость к болезням, 1979. -С.63-68.
Миракилов, Х.М. Изучение интенсивности фотосинтеза у некоторых видов растений в связи с их эволюцией и селекцией новых сортов/Х.М. Миракилов, Х.А, Абдуллаев, Х.Х. Каримов//Известия академии наук республики Таджикистан. Отделение биологических и медицинских наук. -2009. -№1 (166).-С. 49-61.
Можайская, Л.О. Фотосинтетическая активность и структура ассимилирующих органов у разных сортов мягкой яровой пшеницы/Л.О. Можайская: автореф. дис. … канд. биол. наук. М., 1997. -24с.
Мокроносов, А.Т. Онтогенетический аспект фотосинтеза/А.Т. Мокроносов. -М.: Наука, 1981. -169 с.
Мокроносов, А.Т. Доноро -акцепторные отношения в онтогенезе растений/А.Т. Мокроносов//Физиология фотосинтеза. М.: Наука, 1982. -С. 235.
Мокроносов, А.Т. Фотосинтетическая функция и целостность растительного организма/А.Т. Мокроносов. -М.: Наука, 1983. -64 с.
Мокроносов, А.Т. Взаимосвязь фотосинтеза и функций роста//Фотосинтез и продукционный процесс/Под ред. Ничипоровича А.А. М.: Наука, 1988. -С. 109-121.
Молчан, И.М. Спорные вопросы в селекции растений/Молчан И.М., Ильина Л.Г., Кубарев П.И.//Селекция и семеноводство. -1996. -№1-2. -С.36-51.
Насыров, Ю.С. Фотосинтез и генетика хлоропластов/Ю.С. Насыров. -М.: Наука, 1975. -143 с.
Неттевич, Э.Д. Проблемы селекции зерновых культур в Нечерноземной зоне РСФСР в связи с интенсификацией земледелия/Э.Д. Неттевич//Сельскохозяйственная биология. -1979. -Т.XIV. -№5. -С.543-549.
Неттевич, Э.Д. Культура поля и селекция/Э.Д. Неттевич//Зерновое поле Нечерно-земья. -М.: Московский рабочий, 1986. -С. 22-38.
Ничипорович, A.A. Теоретические основы повышения продуктивности растений/A.A. Ничипорович//Итоги науки и техники. Физиология растений, -М.: ВИНИТИ, 1977. -Т.З. -С. 11-54.
Ничипорович, А.А. Энергетическая эффективность фотосинтеза и продуктивность растений/A.A. Ничипорович. -Пущено: НЦ БИ АН СССР, 1979. -37с.
Образцов, А.С. Биологические основы селекции растений/А.С. Образцов. -М.: Колос, 1981. -271 с.
Осипова, О.П. Активность фотосинтетического аппарата растений выросших при разной интенсивности света/О.П. Осипова, Х.Я. Хейн, А.А. Ничипорович//Физиология растений. -1971. -Т.18. -Вып.2. -С. 257-263.
Пискунова, Н.П. Характеристика сортов яровой мягкой пшеницы по фотохимической активности хлоропластов и наследование этого признака гибридными поколениями/Н.П. Пискунова: автореф. дис. … канд. биол. наук. М., 1985. -17 с.
Расулов, Б.Х. Регуляция фотосинтетического СО2-газообмена в интактных листьях хлопчатника/Б.Х. Расулов: дисс..докт.биол.наук в форме научного доклада, Душанбе, 1994. -68 с.
Созинов, А.А. Селекционно-генетические аспекты повышения продуктивности и качества зерна пшеницы/А.А. Созинов//Фотосинтез и продукционный процесс/Под ред. Ничипоровича А.А. М.: Наука, 1988. -С.226-237.
Тарчевский, И.А. Фотосинтез и засуха/И.А. Тарчевский. -Казань: Изд-во Казанского ун-та, 1964. -200 с.
Тарчевский, И.А. Основы фотосинтеза/И.А. Тарчевский. -М.: Высшая школа, 1977. -253с.
Тарчевский, И.А. Механизм влияния засухи на фотосинтетическое усвоение СО2//Физиология фотосинтеза/Под ред. Ничипоровича А.А. М.: Наука, 1982. -С. 118-129.
Усманов, П.Д. Генотипическая изменчивость фотосинтетического аппарата высших растений/П.Д. Усманов: дис..докт.биол.наук, Душанбе,1984. -406 с.
Чернышева, Н.Ф. Фотосинтез растений в связи с генетической вариабельностью их реакции на уровень питания/Н.Ф. Чернышева, Э.Л. Климашевский//Тр. ВСГИ. -Одесса, 1984. -С. 29-38.
Чиков, В.И. Дневная динамика фотосинтеза целого растения пшеницы/В.И. Чиков, В.В. Лозовая, И.А. Тарчевский//Физиология растений. -1977. -Т.24. -№4. -С.691-698.
Чиков, В.И. Фотосинтез и транспорт ассимилятов/В.И. Чиков. -М.: Наука, 1987. -198с.
Шевелуха, В.С. Биологические проблемы современной селекции растений/В.С. Шевелуха//Новый аграрный журнал. пилотный номер: Опыт, проблемы, практика реформирования АПК. -2001. -С. 89-91.
Donald, R. Ort. Redesigning photosynthesis to sustainably meet global food and bioenergy demand/Donald R. Ort, Sabeeha S. Merchant, Jean Alric, Alice Barkan, Robert E. Blankenship, Ralph Bock//PNAS. -2015. -V. 112. -P. 8529-8536.
El-Sharkawy, M.A. Leaf photosynthetic rates and other growth characteristics among 26 species of Gossypium/M.A. El-Sharkawy, J. Hesketh, H. Muramoto//Crop Science. -1965. -V.5. -P.173-175.
Evans, L.T. Role of changes in cell size in the evolution of wheat/L.T. Evans, R.L. Dunstone//Austr. J. Plant Physiol. -1974. -V. 1. -P. 157-165.
Evans, L.T. Morphological and physiological changes among rice varieties used in the Philippines over the last seventy years/L.T. Evans, R.M. Visperas, B.S. Vergara//Field Crops Res. -1984. -V. 8. -P. 105-124.
Khan, M.A. Evolutionary trends in leaf photosynthesis and related leaf characters among cultivated wheat and its wild relatives/M.A. Khan, S. Tsunoda//Jap. J. Breed. -1970. -V.20. -P. 403-405.
Koscielniak, J. Photosynthetic activity of leaves, pods and stem internodes of field bean (Vicia faba L. var. minor) in various phases of pods development/Koscielniak Januasz, Filek Wladyslaw, Skoczowski Andrej//Bull.Poll.Acad.sci. -1988. -V.36. -N10. -P.243-251.
Kraft, S.E. Variation in the relationship between corn yield and climate in a sample of counties in Ilinois 1951-1980/S.E. Kraft, P. Dharmadhikari//Trans III State Acad.Sci. -1984. -V.77. -N3-4. -P.219-228.
Kristen, A. How seasonal temperature or water inputs affect the relative response of C3 crops to elevated (CO2): a global analysis of open top chamber and free air CO2 enrichment studies/Kristen A. Bioshop, Andrew D. B. Leakey, Elizabeth A. Ainsworth//Food and Energy Security. -2014. -V.3(1). -P. 33-45.
Monteith, J.L. Climate and efficiency of crop production in Britain/J.L. Monteith//Phil. Trans. R. Soc. Lond. -2014. -P. 277-294.
Palmer, J.D. Structure and sequence evolution of three legume chroloplast DNAs/J.D. Palmer, G.P. Sing, D.T.N. Pillay//Mol. Gen. Genet. -1983. -V. 190. -Р. 13-19.
Richards, R.A. Selectable traits to increase crop photosynthesis and yield of grain crops/R.A. Richards//Journal of experimental botany. -2000. -V. 51. -P. 447-458.
Slattery, R.A. Photosynthetic energy conversion efficiency: setting a baseline for gauging future improvements in important food and biofuel crops./R.A., Slattery, D.R. Ort.//Plant Physiology. -2015.-V 168. -P. 383-392.
Thompson, L. Weather variability, climatic change and grain production/L. Thompson//Crop. Sci -1975. -V.41. -P.535-541.
Xin-Guang, Zhu. What is the maximum efficiency with which photosynthesis can convert solar energy into biomass?/Xin-Guang Zhu, Stephen P. Long, Donald R. Ort//Current Opinion in Biotechnology. -2008. -V. 19. -P. 1-7.
Xin-Guang, Zhu. Improving photosynthetic efficiency for greater yield/Xin-Guang Zhu, Stephen P. Long, Donald R. Ort//Annu. Rev. Plant Biol. -2010. -V. 61. -P. 235-261.
Watson, D.J. Physiological causes of differences in grain yield between varieties of barley/D.J. Watson, G.N. Thorne//Ann.Bot. -1958. -V.22. -P.321-351.

Еще

Статья научная