Управление агробиологическими системами - физико-агрономические и генетико-селекционные аспекты (к 85-летию Агрофизического научно-исследовательского института)

Управление агробиологическими системами - физико-агрономические и генетико-селекционные аспекты (к 85-летию Агрофизического научно-исследовательского института)

Автор: Усков И.Б., Якушев В.П., Чесноков Ю.В.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Агрофизический институт: от физических исследований к практике растениеводства (1932-2017)

Статья в выпуске: 3 т.52, 2017 года.

Бесплатный доступ

Агрофизика как самостоятельная научная дисциплина сформировалась благодаря достижениям физики, математики, биологии и почвоведения, обеспечивших переход к агрономии, основанной на измерениях и расчетах факторов роста, развития растений и продуктивности посевов, на вычислениях агроприемов и технологий управления продукционным процессом в агроэкосистеме. В Агрофизическом институте проводятся исследования по компьютерному проектированию агротехнологий и контролю их применения в полевых условиях. Современная концепция точного земледелия предполагает использование прецизионной сельскохозяйственной техники с системами позиционирования и датчиками, географических информационных систем. В то же время она не может быть реализована без развития современных генетико-селекционных подходов, расширяющих возможности точного земледелия (на уровне как популяций, так и индивидуального растения в зависимости от эколого-географических условий), а также ускорения селекционного процесса по выведению сортов для адресного применения в технологиях точного земледелия. Так, в двух экспериментах, различающихся только режимом освещенности и температуры, идентифицировали 99 QTL (quantitative trait loci), определяющих 30 различных агрономически значимых признаков у яровой мягкой пшеницы. По результатам QTL- и однофакторного дисперсионного анализа установлено, что при изменении температурного режима и режима освещенности из 30 оцененных признаков 21 сохранял стабильность и только девять варьировали, что отражало зависимость их проявления от температурного режима и освещенности. Понимание эффектов картированных QTL создает предпосылки для анализа их идентифицированных корреляций и установления взаимодействия QTL-окружающая среда в естественных условиях. Использование этих данных в конкретных эколого-географических условиях способствует реализации генетических детерминант, определяющих проявление и физиолого-генетический контроль хозяйственно ценных признаков.

Еще

Агрофизика, физика почв, почвоведение, точное земледелие, факторы роста и развития растений, физиология и биохимия продуктивности, селекционно-генетический анализ

Короткий адрес: https://sciup.org/142214041

IDR: 142214041   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2017.3.429rus

Список литературы Управление агробиологическими системами - физико-агрономические и генетико-селекционные аспекты (к 85-летию Агрофизического научно-исследовательского института)

  • Усков И.Б. Агрофизика от А.Ф. Иоффе до наших дней. СПб, 2002.
  • Иоффе А.Ф. Физика и сельское хозяйство. М.-Л., 1955.
  • Мошков Б.С. Фотопериодизм растений. М., 1961.
  • Батыгин Н.Ф., Савин В.Н. Использование ионизирующих излучений в растениеводстве. Л., 1966.
  • Полуэктов Р.А. Информационные технологии в земледелии. Мат. Межд. науч.-практ. конф. «Агрофизика XXI века» (к 70-летию образования Агрофизического института). СПб, 2000: 223-227.
  • Вершинин П.В. Почвенная структура и условия ее формирования. М.-Л., 1958.
  • Нерпин С.В., Чудновский А.Ф. Физика почв. М., 1967.
  • Куртенер Д.А., Усков И.Б. Климатические факторы и тепловой режим в открытом и защищенном грунте. Л., 1982.
  • Куртенер Д.А., Усков И.Б. Управление микроклиматом сельскохозяйственных полей. Л., 1988.
  • Нерпин С.В., Чудновский А.Ф. Энерго-и массообмен в системе растение-почва-воздух. Л., 1975.
  • Полуэктов Р.А. Динамические модели агроэкосистемы. Л., 1991.
  • Мошков Б.С., Судаков В.Л., Клочкова М.П., Дроздов В.Н., Фехретдинов А.Ф. Промышленное выращивание томатов при искусственном освещении в Заполярье. Российская сельскохозяйственная наука, 1984, 4: 13-16.
  • Котович И.Н., Масайтис Г.В., Пащенко Т.Е. Полимерные пленки для выращивания и хранения плодов и овощей. М., 1985.
  • Panova G.G., Ktitorova I.N., Skobeleva O.V., Sinjavina N.G., Charykov N.A., Semenov K.N. Impact of polyhydroxy fullerene (fullerol or fullerenol) on growth and biophysical characteristics of barley seedlings in favourable and stressful conditions. Plant Growth Regul., 2016, 79: 309-317 ( ) DOI: 10.1007/s10725-015-0135-x
  • Чудновский А.Ф., Шлимович Б.М. Полупроводниковые приборы в сельском хозяйстве. Л., 1970.
  • Ермаков Е.И., Панова Г.Г. Основы экологически гармоничной биореставрации химически загрязненных почв. Российская сельскохозяйственная наука, 2000, 5: 18-21
  • Ermakov E.I., Panova G.G., Stepanova O.A. Strategy of biological reclamation of chemically polluted ecosystems. Russian Journal of Ecology, 2005, 36(3): 171-178 ( ) DOI: 10.1007/s11184-005-0056-4
  • Полуэктов Р.А. Полевой опыт и моделирование продукционного процесса. Вестник российской сельскохозяйственной науки, 2002, 2: 25-28.
  • Poluektov R.A., Zakharova E.T. Two approaches to the description of distribution keys in crop simulation models. International Agrophysics (Lublin), 2000, 14: 99-104.
  • Якушев В.П., Осипов А.И., Миннулин Р.М., Воскресенский С.В. К вопросу об известковании кислых почв в России. Агрофизика, 2013, 2(10): 18-22.
  • Якушев В.П. На пути к точному земледелию. СПб, 2002.
  • Якушев В.П., Лекомцев П.В., Петрушин А.Ф. Точное земледелие: опыт применения и потенциал развития. Информация и космос, 2014, 3: 50-56.
  • Якушев В.П., Конев А.В., Якушев В.В. Геоинформационное обеспечение прецизионных экспериментов в земледелии. Информация и космос, 2015, 3: 96-101.
  • Якушев В.П., Лекомцев П.В., Первак Т.С., Воропаев В.В. Анализ экономической эффективности возделывания яровой пшеницы в системе точного земледелия. Агрофизика, 2016, 1: 43-52.
  • Kumar J., Gupta D.S., Gupta S., Dubey S., Gupta P., Kumar S. Quantitative trait loci from identification to exploitation for crop improvement. Plant Cell Rep., 2017: 1-27 ( ) DOI: 10.1007/s00299-017-2127-y
  • Frary A., Nesbitt T., Grandillo S., Knaap E., Cong B., Liu J., Meller J., Elber R., Alpert K.B., Tanksley S.D. Fw2.2: a quantitative trait locus key to the evolution of tomato fruit size. Science, 2000, 289: 85-88 ( ) DOI: 10.1126/science.289.5476.85
  • Chesnokov Yu.V., Pochepnya N.V., Kozlenko L.V., Sitnikov M.N., Mitrofanova O.P., Syukov V.V., Kochetkov D.V., Lohwasser U., Börner A. Mapping of QTLs determining the expression of agronomically and economically valuable features in spring wheat (Triticum aestivum L.) grown in environmentally different Russian regions. Russian Journal of Genetics: Applied Research, 2013, 3(3): 209-221 ( ) DOI: 10.1134/S2079059713030039
  • Баталова Г.А., Русакова И.И., Кочерина Н.В., Ловассер У., Бёрнер А., Чесноков Ю.В. Оценка линий ITMI и картирование QTL у яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) в условиях Северо-Востока Российской Федерации. Киров, 2016.
  • Артемьева А.М., Волкова А.И., Кочерина Н.В., Чесноков Ю.В. Молекулярно-генетическое картирование хромосомных локусов, определяющих устойчивость линий двойных гаплоидов Brassica rapa L. к сосудистому бактериозу. Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета, 2012, 27: 73-77.
  • Artemyeva A.M., Solovjova A.E., Kocherina N.V., Berensen F.A., Rudneva E.N., Chesnokov Yu.V. Mapping of chromosome loci determined manifestation of morphological and biochemical traits of quality in Brassica rapa L. crops. Russian Journal of Plant Physiology, 2016, 63(2): 259-272 ( ) DOI: 10.1134/S1021443716020047
  • Ермаков Е.И., Макарова Г.А., Нерушева Г.В. Программированное получение в регулируемой агроэкосистеме трансгрессивных по сроку колошения линий пшеницы. Методические рекомендации. СПб, 2002.
  • Панова Г.Г., Драгавцев В.А., Канаш Е.В., Архипов М.В., Черноусов И.Н. Научно-технические основы оптимизации продукционного процесса в регулируемой агроэкосистеме. Агрофизика, 2011, 1: 29-37.
  • El-Soda M., Malosetti M., Zwaan B.J., Koornneef M., Aarts M.G. Genotype ½ environment interaction QTL mapping in plants: lessons from Arabidopsis. Trends in Plant Science, 2014, 19(6): 390-398 ( ) DOI: 10.1016/j.tplants.2014.01.001
  • Chesnokov Yu.V., Mirskaya G.V., Kanash E.V., Kocherina N.V., Lohwasser U., Börner A. QTL mapping of bread wheat (Triticum aestivum L.) grown under controlled conditions of an agroecobiological testing ground. Russian Journal of Plant Physiology, 2017, 64(1): 55-68 ( ) DOI: 10.1134/S1021443716060029
  • Жученко А.А. Адаптивное растениеводство (эколого-генетические основы). Кишинев, 1990.
  • Жученко А.А. Адаптивное растениеводство (эколого-генетические основы). Теория и практика. М., 2008.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp