Heads of reports 5th international scientific conference of iran and russia on agricultural development problems
| Вид материала | Тезисы |
- Председатель оргкомитета, 46.94kb.
- International Scientific Conference of Undergraduate, Master and Postgraduate Students, 317.01kb.
- Ers and heads of international organisations - have today joined in a call for urgent, 201.6kb.
- Программа ІІ международной научно-практической конференции «Пространство гуманитарной, 844.07kb.
- International Scientific Conference «High-Tech In Chemical Engineering-2006» Самара,, 475.77kb.
- Iii архангельская международная медицинская научная конференция молодых учёных и студентов, 462.85kb.
- Japan International Medical Symposium, Irkutsk, Russia, September 3 1996. P. 78 Поспелов, 18.5kb.
- Бюллетень новых поступлений за июнь-август 2006, 1257.62kb.
- The state and the problems of the youth associations’ development: sociological analysis, 169.17kb.
- East-West Development Group, Russia ("ewdr") is a Russian wing of East-West Development, 75.73kb.
Genetic evaluation of yield and yield components at advanced generations in rapeseed (^ Brassica napus L.)
Ameneh Sadat Hashemi 1, Gorban Ali Nematzadeh 2, Nadali Babaeian Jelodar3* and Omid Ghasemi Chapi4
1, 2 and 3 College of Agricultural Sciences, University of Agricultural Sciences and Natural Resources of Sari, Iran, P. O. Box 578.
4Agricultural and Natural Resources Research Center of Mazandran Province, Iran.
*Corresponding author, E-mail: a_hashemi2004@yahoo.com
Three varieties of rapeseed namely Foseto, Option500 and Goliath including F2 and F3 generations (crosses among them) were planted in a complete randomized block design for evaluation of genetic variation, heritability, genetic advance and relationships between yield and its component, in experimental field of Rice and Citrus Research Institute, University of Agricultural Science and Natural Resources of Sari, Iran. The results indicated that the maximum phenotypic and genotypic variation related to the number of pod/plant and seed yield, and also their heritability in F2 and F3 generations were 94, 83 and 89, 96 percentage including the good genetic advance in F2 and F3 generations, 33.81, 40.5 and 45.69, 53.7 percentage, respectively. These genetic values express the role of additive effect of the genes controlling the heritability of the studied traits, so, selection of the agronomic important traits at the early generations will be effectiveness. The correlation between phenotype and genotype showed, the positive and significant relationship among seed yield, number of pod/plant, number of branch/plant, 1000 grain weight and pod length in F2 and F3 generations. The path analysis also indicated, the direct effect of the number of pod/plant in F2 and number of branch/plant in F3 generation, so these traits can be good criteria for selection at the segregating generations in rapeseed breeding program.
Keywords: genetic variation, heritability, genetic advance, correlation, path analysis.
^ Генетическая оценка урожайности и её составляющих у современных сортов
рапса (Brassica napus L.)
Амeнeх Садат Хащeми 1, Горбан Али Нeматзадeх 2, Надали Бабаeиан ДЖeлодар3* и Омид Гасeми Чапи4
1, 2 и 3 Колледж Сельскохозяйственных наук, Сарский сельскохозяйственный исследовательский университет природных ресурсов, Сари, Иран, корпус 578.
Научно-исследовательский сельскохозяйственный центр провинции Мазандран, Иран.
E-mail: a_hashemi2004@yahoo.com
Три различных сорта рапса, а именно Foseto, Option500 и Goliath, включая второе и третье поколения (их кроссов), были посажены на участки, поделенные методом случайного полноблочного плана, для оценки генетической изменчивости, наследственности, генетического улучшения и отношения между урожайностью и её компонентами, на экспериментальном поле НИИ риса и цитрусовых культур, университета сельскохозяйственных наук и природных ресурсов (SANRU), Сари, Иран. Результаты показали, что максимальная фенотипическая и генетическая изменчивость связаны с количеством стручков на растении и урожайностью семян, так же их наследственность во втором и третьем поколениях была 94, 83 и 89, 96 процентов, в том числе положительное генетическое превосходство во втором и третьем поколениях 33.81, 40.5 и 45.69, 53.7 процентов соответственно. Эти генетические показатели объясняют роль аддитивного эффекта генов, контролирующих наследственность изучаемых признаков, таким образом, селекционирование важных агрономических признаков в первых поколениях будет эффективным. Связь между фенотипом и генотипом показывает положительное и важное отношение между урожайностью, количества стручков с растения, количества стеблей с растения, массы 1000 семян и длины стручка во втором и третьем поколении. Часть анализов так же указывает на направленный эффект от количества стручков с растения во втором поколении и количества стеблей с растения в третьем поколении, таким образом эти признаки могут быть хорошим критерием для селекции при разделении поколений в системе выращивания рапса.
Ключевые слова: генетическая изменчивость, наследственность, генетическое превосходство, частичный анализ.
^ Assessment and comparing of plant biodiversity between afforestation with conifer and broad leaved species
N. Shabanian1 M. Zeinivand2 M. Heydari3
1-Assistant professor, Department of Forestry, Faculty of Natural Resources, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran.
2-Ms. student of forestry, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran.
3-General Office of Natural Resources of Ilam.
Email: N. Shabanian@uok.ac.ir
With due to ever-increasing decrease of forests and expanding need have human to exploiting this valuable source, the expanding forest lands is necessary. One of the most important propounded questions in forest plantation is selecting the suitable species. Proper selection of species for afforestation can increase the efficiency of plantation operation to a special extend, otherwise there will be ecological (e.g. on biodiversity) and economical loss. So complete and general studies on ecological and economical affects of afforestation is necessary for it purpose. This paper was accomplished in order to assessment and comparison of plant biodiversity influencing of plantation with conifer and broad leaved species. In this study three sites (Conifer planted with Thuja orientalis and Cupressus arizonica), broad leaved planted (Robinia pseudoacacia and Fraxinus.rotundifolia) and non planted site as control) were selected in suburb of Sanandaj city (Iran). These sites have similar climatic and physiographical conditions. Systematic Random Sampling was used as a method for data gathering. In each site, 20 circular sample plots with area 16 m2 were selected (60 plots totally) according to the surface –species curve. The samples of herbal species were collected in each plot and the percent of each species covering and the total percent of herbal species covering were evaluated. The data was analyzed applying SPSS and Excel software, using complete randomized design. The treatments were compared by one way ANOVA and Duncan's Multiple Range Test. Frequency and evenness index of herbal species were calculated by using the plant biodiversity indexes. The results show that in viewpoint of plant diversity, frequency and evenness index, there is a significant difference among these three sites. The most diversity and frequency of herbal species is in site planted with broad leaved species. This site has the lowest degree considering evenness index.
Keywords: Herbal biodiversity, Afforestation, Diversity indexes, Sanandaj.
^ Оценка и сравнение биологического разнообразия растений в облесении хвойными и широколиственными видами.
Н. Shabanian 1, М. Zeinivand 2 , Хейдари 3
1-доцент кафедры лесного хозяйства, факультет природных ресурсов, Университет Курдистана, Сенендедже, Иран
Электронная почта: Н. Shabanian @ uok.ac.ir
2- студент-магистр лесного хозяйства, Университет Курдистана, Сенендедже, Иран.
3 Генеральное Управление природных ресурсов Илама
В связи с постоянно возрастающим сокращением лесов и возрастающей потребности человека, необходимо, чтобы, используя этот ценный источник, расширялись лесные площади. Одним из наиболее важных вопросов лесных плантаций является выбор подходящего вида. Правильный выбор видов для облесения может повысить эффективность работы плантации, иначе будут экологические (например, в биоразнообразии) и экономические потери. Такое полное и общее исследование, посвященное экологическим и экономическим воздействиям лесоразведения, является необходимым для его целей. Эта статья была проведена в целях оценки и сопоставления влияния биоразнообразия растений на плантации хвойных и широколиственных видов. В этом исследовании три участка (хвойная посадка Thuja orientalis и Cupressus arizonica), широколиственная посадка (Robinia PSEUDOACACIA и Fraxinus.rotundifolia) и не засаженный участок сайт в качестве контрольного) были выбраны в пригороде города Сенендедже (Иран). Эти участки имеют схожие физико-географические и климатические условия. В качестве метода сбора данных была использована систематическая случайная выборка. В каждом участке 20 круговых пробных площадок с площадью 16 м2 были отобраны (60 участков всего) в соответствии с поверхностно-видовой кривой. Были собраны образцы растительного вида в каждом участке, оценены процент покрытия каждого вида и общий процент видов травяных покрытий. Данные были проанализированы с применением SPSS и Excel и использованием полностью случайного дизайна. Анализы были сопоставлены способом ANOVA и Duncan's Multiple Range Test. Частота и индекс равномерности травяных видов были рассчитаны с использованием индекса биоразнообразия растений. Результаты показывают, что с точки зрения разнообразия растений, частоты и равномерности индекса, существует значительная разница между этими тремя участками. Наибольшее разнообразие и частоту видов имеет участок с посаженными широколиственными видами. Этот участок имеет самую низкую степень равномерности.
Ключевые слова: Травяные биоразнообразия, облесение, индекс разнообразия, Сенендедже.
^ Optical characteristics of plants under the abiotic stressors action
Kanash E.V., Panova G.G., Osipov Yu.A., Kapinosova M.A., Boldina L.V.
Agrophysical Research Institute,
phone: (812) 5355676, e-mail: ykanash@yandex.ru
Increasing agricultural crops productivity and guaranteeing of high quality natural food for world population problem is particular relevance in the XXI century in connection with environmental pollution, progressive development of degradation processes in soil cover and the projected global climate change. Solution to this problem is impossible without the use of contact and remote sensing to status of agro-and ecosystems monitoring.
The aim of this study is researching of special optical characteristics of plants features under the influence of UV-B radiation and other abiotic stressors in order to identify criteria for nondestructive estimating of the physiological status of crops.
Plants of barley (v. Belogorskij) were the object of our study. Reflection spectra of leaves were recorded using fiber-optic spectrometer HR2000 (Ocean Optics, USA) in the range of 400-1100 nm. Analysis of the spectra and calculation of reflection indices were made in the period of stem elongation taking into account leaf age. Control plants were grown without UV-B radiation, at 70% of the field water capacity and 60 kg/ha NPK. Dose of UV-B radiation 6 kJ/m2 was applied at the stage of stem elongation. Soil moisture under water stress was 30% of the field water capacity. To study the optical characteristics of plants under deficiency of mineral nutrition fertilizer not made.
To investigate relationship between net productivity of plants and various refection indices, linear and multiple regression was performed. We found that a highly reliable indicator of the appearance of oxidative stress and, hence, of mineral nutrition or water deficiency is change of parameters describing the activity of ‘down regulation’ photosystem II processes.
Optical criteria (indices) applied in mineral nutrition deficiency diagnostics allow estimating a potential capacity of plants to assimilate solar energy, namely: photosynthetic system capacity and, efficiency of light energy transformation in photochemical processes of photosynthesis. The inference about the depression of plants and deterioration of their physiological state under the impact of stressor strongly limiting their growth can be made by registering reduction of chlorophyll (especially into light harvesting complex) measured for each crop and variety in optimal conditions. When the impact of stressor is poorly expressed and at early stages of stress development when chlorophyll concentration does not vary or varies slightly, the plant depression is detected by the increase in carotenoids, anthocyanins and flavonoids contents and increasing of heat dissipation and light scattering inside of leaf. These symptoms indicate reduction in photosynthetic radiation-use-efficiency and growth inhibition.
^ Оптические характеристики растений при действии абиотических стрессоров
Канаш Е.В., Панова Г.Г., Осипов Ю.А., Капиносова М.А., Болдина Л.В.
Агрофизический научно-исследовательский институт РАСХН,
тел.: (812) 5355676, e-mail: ykanash@yandex.ru
Проблема повышения продуктивности и устойчивости сельскохозяйственных культур и обеспечения населения Земли высококачественными натуральными продуктами питания представляет особую актуальность в XXI веке в связи с загрязнением окружающей среды, прогрессирующим развитием деградационных процессов в почвенном покрове и прогнозируемым глобальным изменением климата. Решение данной задачи невозможно без применения методов контактного и дистанционного зондирования для контроля за состоянием агро- и экосистем..
Цель данной работы - исследование особенностей оптических характеристик растений при действии УФ-В радиации и других абиотических стрессоров для выявления критериев и разработки приемов диагностики физиологического состояния посевов в условиях защищенного и открытого грунта.
Объектом исследования служили растения ячменя сорта Белогорский. Спектры отражения листьев в диапазоне 400-1100 нм записывали с шагом 0,3 нм с помощью оптоволоконного спектрометра HR2000 фирмы Ocean Optics (США). Анализ полученных спектров и расчет индексов отражения был выполнен с учетом яруса и возраста листа в период выхода в трубку. Контролем служили растения, растущие в отсутствии УФ-В радиации, при влажности почвы 70%ПВ, содержании NPK - 60 кг/га действующего вещества. УФ стресс вызывали облучением растений в дозе 6 кДж/м2 на стадии выхода в трубку. При создании водного стресса влажность почвы поддерживали равной 30%ПВ. Для изучения оптических характеристик растений в условиях дефицита минерального питания удобрения в почву не вносили.
Корреляционный анализ зависимости между нетто продуктивностью растений и разработанными для оценки содержания фотосинтетических и нефотосинтетических пигментов индексами отражения, выполненный методами линейной и множественной регрессий, показал, что о возникновении окислительного стресса и механизмах устойчивости растений с высокой степенью достоверности можно судить по изменению показателей, характеризующих активность процессов “down regulation” фотосистемы II. Установлено, что ответная реакция растений на действие неблагоприятных факторов среды включает как реакции повреждения, так и защиты. При действии УФ В радиации на фоне дефицита почвенной влаги или минерального питания, энергетические ресурсы истощаются быстрее, чем при монострессовом воздействии, что становится причиной возрастания потерь урожая.
При действии стрессора, сильно лимитирующего рост и вызывающего резкое снижение концентрации хлорофилла, вывод об угнетении растений и ухудшении их физиологического состояния можно сделать, зарегистрировав изменения, свидетельствующие о снижении содержания хлорофилла (главным образом в антенном светособирающем комплексе). Сигналом угнетения растений при неглубоком или мало выраженном стрессовом воздействии, а также на ранних этапах возникновения стресса, когда концентрация хлорофилла не меняется или меняется незначительно, могут служить изменения, свидетельствующие о снижении эффективности работы фотосинтетического аппарата (рост концентрации каротиноидов, антоцианов и флавонолов, усиление тепловой диссипации и рассеяния, обусловленного изменением внутренней структуры листа). Наблюдаемые изменения оптических характеристик листьев являются неспецифическими, но степень выраженности ответной реакции на действие УФ радиации, дефицит воды или минерального питания является специфичной для каждого из стрессоров.
^ QTL mapping of agronomical valuable traits
Dr. Artemyeva A.M.,
Senior researcher of Department of genetic resources of vegetable crops and cucurbits
Vavilov Research Institute of Plant Industry (VIR), St.-Petersburg, Russia
Increasing of productivity and quality of agricultural crops in the different environments, creation of new cultivars with desired characters are general goals for breeding. As known majority of agronomic traits are qualitative traits that usually have been controlled by multiple genes with week effects. QTL analysis is used for character of heredity and molecular genetic basis of phenotypic and agronomical valuable traits.
The goals of this study are QTL identification and mapping of biological traits of Brassica rapa L. This species contains a number of crops with great economical importance of different uses. The range of morphological and biological diversity of the cultivated subspecies is enormous, and nowadays the genetic control of this quantitative variation became the object of several studies.
Material and methods: two DH populations derived from crosses between parental lines belonging to three phenotypically different subspecies of ^ Brassica rapa: oilseed yellow sarson, vegetable Japanese turnip and Pakchoi. The populations were evaluated in the conditions of St.-Petersburg, Russia, according original descriptor of Vavilov Institute (VIR) and QTL were mapped for flowering time, yield and many morphological traits of plant growth, leaves, flowers, and seedpods. AFLPs and SSRs were used. Software MAPQTL 5.0 was used for determine the presence and location of QTLs in linkage mapping (mapping interval is 5 cM), LOD, QTL variances for each populations and traits.
In the present study 3 QTL were determined for the flowering time, 12 QTL for plant habit and weight, 32 QTL for leaves, 5 – for flower and 7 for seedpods.
For one of the most important agronomic traits – flowering time – for DH38 3 QTL were determined that located in seven linkage group and explained 16-21% of trait variance (LOD 1.7-2.1). Our data are in concord with results P.Lou et al. (2007) getting on the same populations growing in different seasons in the Netherlands where major QTL R07 is located near by copy of flowering gene FT. This genome region connecting with flowering time does not depend from environments.
32 QTLs of morphological traits of leafs that are the most important for the leafy crops were located in six linkage groups (QTL variances were 12-82%). For instance in R03 genome regions controlled the characters of petiole width, lamina length and width, lamina surface, lamina tissue, lamina edge. QTL positions where one locus controls several traits have been determined that this locus importance in all plant development confirms.
For the first time QTLs for morphological and biological traits were determined in Russia that is basis for marker-assisted selection (MAS).
^ Картирование генетических локусов, определяющих хозяйственно-ценные признаки
Артемьева А.М.
канд. с.-х. наук, ст. научный сотрудник отдела генетических ресурсов овощных и бахчевых культур ВИР
ГНУ ГНЦ РФ Всероссийский НИИ растениеводства им. Н.И.Вавилова (ВИР), Санкт-Петербург, Россия
Телефон: 571-85-39, akme11@yandex.ru, a.artemyeva@vir.nw.ru
Повышение продуктивности и качества сельскохозяйственных культур в различных условиях среды, создание новых сортов с желаемыми морфологическими характеристиками – основная задача селекции. Известно, что большинство агрономических признаков – это количественные признаки, которые обычно контролируются множественными генами со слабым эффектом. Для выяснения характера наследования и молекулярно-генетической основы фенотипических и селекционно-значимых признаков используется метод QTL анализа (англ. Quantitative Traits Loci, локусы количественных признаков).
Цель наших исследований – идентифицировать и картировать QTL морфологических и биологических признаков вида ^ Brassica rapa L. B. rapa L. включает экономически значимые культуры разнообразного использования. Варьирование морфологических и биологических признаков внутри вида очень велико, и в настоящее время генетический контроль количественных признаков является объектом ряда исследований.
Материал исследований - две дигаплоидные популяции, полученные от скрещивания родительских линий трех основных фенотипически различных подвидов вида Brassica rapa: масличного желтого сарсона, овощных репы и китайской капусты. Картирующие популяции были оценены по дескриптору ВИР по признакам времени перехода к цветению, продуктивности, биохимического состава и морфологическим признакам габитуса растений, листьев, цветков и стручков (всего 48 признаков). При картировании использовали AFLP и SSR молекулярные маркеры.
Для QTL анализа использовали компьютерную программу MAPQTL 5.0 (Van Ooijen, 2004), с помощью которой установили присутствие и расположение (кандидатов) QTL в группе сцепления (интервал картирования 5 сМ), значения LOD (Logarithm of Odds) (P=0.05) и степени варьирования признаков, которые объясняются данным QTL, для каждого признака и популяции.
В настоящей работе картированы 3 QTL времени цветения, 12 QTL габитуса и массы растения, 32 QTL морфологических признаков листа, 5 – цветка и 7 – стручка.
Для одного из самых важных хозяйственных признаков – времени начала перехода к цветению для популяции DH38 установлены 3 QTL, расположенных в седьмой хромосоме, которые объясняют 16-21% вариации признака (LOD 1.7-2.1). Эти данные согласуются с результатами P. Lou и др. (2007), полученными с использованием тех же картирующих популяций, но выращенных в различные сезоны в Нидерландах, где основной QTL R07 расположен близко к копии гена цветения FT. Таким образом, этот геномный район, связанный со временем цветения, практически не зависит от условий окружающей среды.
32 QTL морфологических признаков листа, наиболее существенных для листовых овощей вида B.rapa, распределены в шести группах сцепления; отношение варьирования признака, объясняемого каждым QTL, к общей фенотипической вариации составляет 12-82%. При этом в R03, например, находятся геномные районы, отвечающие за признаки толщины черешка, длины и ширины листовой пластинки, характер листовой поверхности, ткани, края листа. Такая генетическая интеграция морфологических признаков подтверждается данными фенотипических корреляций. Обнаружены позиции QTL, где один локус контролирует несколько признаков, что свидетельствует о важности вклада этого локуса в развитие растения в целом.
QTL морфологических и биологических признаков, впервые установленных в России у ^ Brassica rapa, представляют собой основу для MAS (marker-assisted selection) с целью повышения эффективности селекции.