| 12. |
Приоритет Стратегии НТР России |
Переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству, разработку и внедрение систем рационального применения средств химической и биологической защиты сельскохозяйственных растений и животных, хранение и эффективную переработку сельскохозяйственной продукции, создание безопасных и качественных, в том числе функциональных, продуктов питания |
| 16. |
Аннотация |
Изучение механизмов устойчивости и адаптации растений к действию стресс-факторов – одна из наиболее важных задач современной физиологии растений, которой посвящены многочисленные исследования. Однако, несмотря на это, интерес к ней сохраняется, т.к. от степени ее изученности зависит решение многих практических задач, в частности, связанных с переходом высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству (согласно Стратегии научно-технологического развития РФ, пункт «г»).
Цель НИР: изучение физиолого-биохимических и молекулярно-генетических механизмов устойчивости и адаптации растений к раздельному и совместному действию неблагоприятных факторов внешней среды физической (неблагоприятные температуры, избыточное освещение) и химической (высокие концентрации тяжелых металлов (ТМ), дефицит микроэлементов) природы.
Задачи НИР: 1. Изучить физиолого-биохимические и молекулярно-генетические механизмы устойчивости и адаптации растений к раздельному и совместному действию неблагоприятных факторов внешней среды физической (неблагоприятные температуры, избыточное освещение) и химической (высокие концентрации ТМ, дефицит микроэлементов) природы; 2. Исследовать роль гормональной и антиоксидантной систем в механизмах устойчивости и адаптации растений к раздельному и совместному действию неблагоприятных факторов внешней среды физической (неблагоприятные температуры, избыточное освещение) и химической (высокие концентрации ТМ, дефицит микроэлементов) природы; 3. Изучить возможность применения биологически активных веществ (мелатонин, брассиностероиды) и экстрактов морских водорослей для устранения окислительного стресса, вызванного у растений круглосуточным освещением (КО).
Для решения поставленных задач будут изучены виды растений, различающиеся стратегией аккумуляции ТМ в органах; будут проведены опыты с культурными злаками и изучено влияние недостатка цинка в корнеобитаемой среде на физиолого-биохимические показатели и продуктивность растений; при исследовании реакции растений на КО будут изучены аборигенные виды флоры Севера и виды, интродуцированные в условия Арктики. Влияние спектрального состава света и роли интеграла дневного освещения на реакцию растений на КО будут изучены на ряде фотоустойчивых и фоточувствительных видов. Объекты исследований: ячмень, пшеница (сем. Poaceae), горчица белая, горчица сарептская, брокколи, мизуна, редис, рукола (сем. Brassicaceae), виды растений защищенного грунта и виды растений флоры Севера. В работе будут использованы физиологические, биохимические и молекулярно-генетические методы исследования.
Предполагаемые результаты. Будут изучены физиолого-биохимические и молекулярно-генетические механизмы устойчивости и адаптации растений к раздельному и совместному действию неблагоприятных факторов внешней среды физической и химической природы, а также будет определена роль гормональной и антиоксидантной систем в этих процессах. Будет также изучено влияние ряда физиологически активных веществ на устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды.
Новизна (научная) и практическая значимость полученных результатов. Будут получены новые знания об устойчивости к ТМ растений с разной стратегией их аккумуляции не только в оптимальных температурных условиях, но и при гипотермии, что необходимо для выбора объектов, перспективных для в фиторемедиации загрязненных ТМ территорий. Будут получены новые знания о механизмах устойчивости растений к КО как в условиях контролируемого климата (интенсивная светокультура), так и в естественных условиях (летний период в Субарктике). Сопоставление фотозащитных процессов и механизмов их регуляции у чувствительных и устойчивых к действию КО растений расширит современные знания о механизмах защиты фотосинтетического аппарата от светового стресса. Эти результаты важны для практического растениеводства, в частности, для разработки новых и модификации существующих технологий выращивания растений в условиях закрытого и открытого грунта, а также в селекции, направленной на создание новых сортов, устойчивых к недостатку микроэлементов в почве.
Выполнение темы НИР приведет к углублению существующих и получению новых знаний в области экофизиологии растений. |