Проведение исследований с использованием ботанического сада кабардино-балкарского государственного университета им. Х. М. Бербекова




Yüklə 1.79 Mb.
səhifə1/11
tarix22.04.2016
ölçüsü1.79 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КАБАРДИНО-БАЛКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. Х.М.БЕРБЕКОВА

УДК 582.4; 581.5

№ госрегистрации 01200905949


УТВЕРЖДАЮ
Ректор
д.т.н., проф. Б.С. Карамурзов

_____________ « » октября 2010 г.




О Т Ч Е Т

по теме


ПРОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БОТАНИЧЕСКОГО САДА КАБАРДИНО-БАЛКАРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА им. Х.М.БЕРБЕКОВА (заключительный)
Государственный контракт от «08» июня 2009 г. № 02.518.11.7174

Шифр «2009-07-1.8-00-06-094»


по этапу № 4:

Проведение исследований по геномному анализу,

выявлению морфофизиологических критериев по выживанию редких

и эндемичных видов растений

Проректор по научно-

исследовательской работе

и информатизации А.П.Савинцев

Руководитель темы А.Ю.Паритов

Нальчик 2010



Список исполнителей

Руководитель темы

к. б. н., доцент





А.Ю.Паритов

(раздел 1 - 4)



Исполнители темы












С.Г.Козьминов (введение, раздел 1 - 4, заключение)






Т.Л.Слонов (раздел 1 - 4)







Т.Х.Гогузоков (раздел 1 - 4)





З.И.Боготова (раздел 2 - 3)






Н.Т.Башкур (раздел 2)






И.Б.Панжокова (раздел 2)






З.И.Хахриева (раздел 2)







Арахова Ф.М.

(раздел 3)









Хаджиева М.Б.

(раздел 3)



Нормоконтролер




Е.А.Кольченко

Р Е Ф Е Р А Т

Отчет 147 с., 1 рис., 10 табл., 50 источников.

ВИД, ГЕНОТИП, МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ, ЛИНИЯ, ЭНДЕМИК, ПОТЕНЦИАЛ, СЕЛЕКЦИЯ, САМООПЫЛЕННЫЕ, КУКУРУЗА, ЛИНИИ, АДАПТИВНАЯ СПОСОБНОСТЬ.

Объектом исследования являются эндемичные растения и самоопыленные линии кукурузы для молекулярно-генетического анализа, селекции, определения адаптивного потенциала и морфофизиологических критериав адаптаций и онтогенеза, являющихся представителями флоры особо охраняемых территорий, а также используемых в практической деятельности и селекции высокопродуктивных сортов растений.

Цель работы – молекулярно-генетический анализ эндемичных видов растений и линий кукурузы, селекция и изучение генетического контроля количественных признаков многопочатковых линий кукурузы и анализ их общей и специфической комбинационной способности, с целью определения параметров общей и специфической адаптивной способности генотипов, их стабильности, морфофизиологических этапов онтогенеза.

В процессе работы проводились молекулярно-генетических анализ эндемичных видов растений и самоопыленных линий кукурузы, оценка адаптивного потенциала, генетический контроль признаков, и потенциала формирования многопочатковости, морфофизиологические исследования, экспериментальные исследования по стандартным методикам.

Объектами изучения послужили эндемичные виды растений растения Digitalis grandiflora, Adonis vernalis и самоопыленные линии кукурузы, их молекулярно-генетический анализ, позволяющие выявить морфофизиологические адаптации, особенности селекции, возможности произрастания в регионах с комплексом физико-химических факторов среды.

В результате исследований получены новые оригинальные данные, заметно пополняющие знания о морфофизиологии, генетике, экологии, структуре природных популяций эндемичных видов и селекции самоопыленных линий кукурузы. Полученные результаты позволят выявить генетическую составляющую количественных признаков у кукурузы, их адаптивный потенциал, генетическую структуры популяций эндемичных видов, определить морфофизиологические адаптации к факторам среды.

На основании молекулярно-генетичеcкого анализа установлены уровень и состав генетического разнообразия популяций. Генетическая изменчивость у D. grandiflora и A. vernalis варьирует в узких пределах, несмотря на небольшую численность и изолированность. Количественные признаки у кукурузы в онтогенезе показали, что высота растений контролируется сложной системой, составные которой могут переопределяться в процессе индивидуального роста. Определено, что генетические составляющие, контролирующих становление количественных признаков у кукурузы в морфофизиологическом онтогенезе контролируется системой, составные которой могут переопределяться в процессе индивидуального развития.

Основные показатели геномного анализа: высокая степень определения генетических компонентов эндемичных видов, количественных признаков самоопыленных линий кукурузы при определении структуры популяций и сортов с ценно-хозяйственными качествами.

Степень внедрения — молекулярно-генетический анализ рекомендован для селекции растений, определения адаптивного потенциала, сохранения уникального генофонда эндемичных видов.

Эффективность исследований позволила определить генетические составляющие эндемичных видов растений, их популяций, количественных признаков у кукурузы, общую и специфическую адаптивную способность, для дальнейшего сохранения уникального генофонда растений и перспективной селекции.

Материалы работы используются при чтении в КБГУ на биологическом факультете курсов лекций «Генетика», «Эволюционное учение» и спецкурсов «Охрана флоры и фауны», «Селекция и семеноводство», «Теоретические основы систематики».



СОДЕРЖАНИЕ
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ ………………………………………………7

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………….8

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ……………………………………………………………….12

1 Результаты, полученные на предыдущих этапах работ ……………………….12

2 Геномный анализ эндемичных и культурных видов, оценка

адаптивного потенциала ….…….............................................................................20

2.1 Биологические особенности эндемичных видов растений

Adonis vernalis L………………………………………………….….……………...23

2.2 Анализ генофондов эндемичных видов растений

на основании оценок полиморфизма ……………………………………………..25

2.3 Молекулярно-генетическая паспортизация редких видов растений .….…...29

2.4 Генетический контроль количественных признаков кукурузы ...…………..32

2.5 Определение общей и специфической адаптивной способности,

стабильности генотипов и дифференцирующей способности сред ……………41

3 Селекция самоопыляемых линий кукурузы и морфофизиологические критерии адаптаций .………....................................................................................49

3.1 Проблема взаимодействия генотип х среда в селекции растений ...............62

3.2 Эволюционно-генетические основы адаптивной способности и

экологической стабильности генотипов ...................................................................65

3.3 Основные особенности адаптивной селекции растений ..…………….........76

3.4 Основа методики селекции и характеристика исходного материала ………83

3.5 Морфофизиологические особенности развития растений кукурузы

и потенциал в формировании многопочатковости ……………………….……..93

3.6 Морфофизиологические этапы онтогенеза у самоопыленных

линий кукурузы …………………………………………………………………..112

4 Технико-экономическая оценка результатов научно-

исследовательской работы………………………………………………………..124

ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………...127

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ …………………………….130

ПРИЛОЖЕНИЕ А Перечень организаций-пользователей

объекта научной инфраструктуры (БС КБГУ) за период выполнения контракта…………………………………………………………………………..138

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Перечень публикаций, принятых к изданию

по результатам выполнения контракта…………………………….……………143

ПРИЛОЖЕНИЕ В Перечень дипломных работ, подготовленных с использованием объекта научной инфраструктуры (БС КБГУ) за период

выполнения контракта …………………………………………………………...145

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Перечень диссертационных работ, подготовленных с использованием объекта научной инфраструктуры (БС КБГУ) за период

выполнения контракта …………………………………………………………...146

ПРИЛОЖЕНИЕ Е Перечень патентов и поданных заявок на результаты интеллектуальной деятельности за период выполнения контракта…………...147

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
КБГУ – Кабардино-Балкарский государственный университет

ПЦР – полимеразная цепная реакция

ОАС - общая адаптивная способность генотипов

САС - специфическая адаптивная способность генотипов

ВГС - взаимодействие генотип х среда

СЦГ - селекционная ценность генотипа

К – сравнительный коэффициент продуктивности

Vp - варианса родительских линий;

Vr - варианса гибридов родительского ряда;

Vr - варианса средних потомств каждой родительской линии;

Wr - варианса между гибридами r-го ряда и соответствующими им родителями и её среднее значение

F1-P - средняя гибридов минус средняя родительских линий.

D - аддитивный эффект;

E - средовая варианса;

h2 - алгебраическая сумма доминантных генов;

H1 и H2 - положительные эффекты генов;

F - компонент, отражающий направление доминирования.

H1/D - средняя степень доминирования;

F - относительная частота распределения доминантных и рецессивных аллелей у родительских сортов.

h2/H2 - число генов или групп генов, которые при контролировании признака проявляют эффекты доминирования.

IRAP - Inter-Retrotransposon Amplified Polymorphism (анализ полиморфных участков ДНК амплифицированных между ретротранспозонами)

ISSR - Inter Simple Sequence Repeats (анализ полиморфных участков ДНК с одним или несколькими праймерами, не требующего предварительного клонирования).



ВВЕДЕНИЕ

Сохранение биологического разнообразия занимает особое место среди глобальных проблем современности. Основой биологического разнообразия является его генетическая компонента. Сокращение видового и генетического разнообразия представляет реальную угрозу для биосферы, поскольку устойчивость воспроизводства природных экосистем и агроэкосистем непосредственно связана с их генетически обусловленным потенциалом к адаптациям к меняющимся условиям окружающей среды.

Впервые концепция о необходимости контроля и мобилизации мировых растительных ресурсов была разработана Н.И. Вавиловым, что легло в основу планомерной работы по созданию банков растительных ресурсов в разных странах. Популяционный подход остается наименее разработанным в области сохранения биоразнообразия растений, поскольку до сих пор отсутствуют общепринятые методы идентификации не только популяционных, но даже видовых особенностей генофондов. Анализ молекулярно-генетических маркеров полиморфизма белков и различных участков геномной ДНК позволил выявлять внутривидовое генетическое разнообразие, оценить гетерозиготность, реконструировать филогенетические взаимоотношения между видами и пространственные взаимосвязи между популяциями. В то же время, эффективность использования молекулярно-генетических маркеров для исследований генофондов до сих пор остается достаточно низкой из-за ограниченности количества локусов, доступных для одновременного генотипирования особей. Это требует поиска новых подходов одновременного молекулярного маркирования многих геномных участков, которые могли бы позволить создавать «геномный портрет» каждого отдельного индивидуума и, таким образом, наиболее объективно оценивать своеобразие генофондов популяций. Особую важность разработка таких методов имеет для решения главной проблемы в поддержании биоразнообразия - отбора наиболее типичных представителей популяций и создания генетически обоснованных программ по их сохранению.

Проблема адаптации всегда занимала центральное место в эволюционной теории, а также в практике сельского хозяйства. Адаптация растений к новым условиям среды достигается за счет модификационной и генотипической изменчивости, то есть путем перестройки комплекса физиолого-биохимических и морфоанатомических признаков самого растения в онтогенезе и образования новых норм реакций в филогенезе. Стратегия биологической адаптации реализуется на разных уровнях развития живой материи. Под адаптивным потенциалом высших растений понимается их способность к выживанию, воспроизведению и саморазвитию в постоянно изменяющихся условиях внешней среды за счет взаимосвязанного функционирования генетических программ адаптации. Одной из важнейших характеристик адаптивного потенциала растений является их способность к саморегуляции.

В настоящее время перед селекционерами стоит задача не только повысить продуктивность растений, но и сочетать ее с устойчивостью к абиотическим и биотическим условиям среды. В связи с этим внимание исследователей привлечено к разработке методов оценки устойчивости (стабильность, общая и специфическая адаптивная способность генотипа), а также к методам селекции с целью оптимизации этих важных свойств растений. В литературу прочно вошли термины «общая и специфическая адаптивная способность», отражающие общую реакцию генотипа во всей совокупности сред и специфическую реакцию в определенной среде. Однако пока отсутствуют методы оценки этих параметров. Изучение генотипов различных средах может также дать информацию о средах как фонах для отбора.

В Российской Федерации валовые сборы зерна кукурузы в последние годы значительно уменьшились. Основные причины – сокращение посевов зерновой кукурузы, незначительная площадь на орошаемых землях; слабое внедрение высокопродуктивных гибридов, особенно ранних и среднеранних сроках созревания; отсутствие налаженного семеноводства гетерозисных гибридов.

По питательности зерна по сравнению с другими растениями кукуруза стоит значительно выше. Зерно ее широко используют для кормовых (около 65% мирового производства), продовольственных целей (более 25%) и на сырье для промышленности (10%).

В зеленой массе кукурузы содержится 1,5 – 2,7% сырого белка, 0,7 – 0,8% масла, 9 – 12% безазотистых экстрактивных веществ, 1,3 – 1,9% золы, 5 – 6% клетчатки, а также большое количество каротина (провитамина А).

В решении задачи увеличения производство продуктов питания центральное место отведено производству продовольственного и фуражного зерна. В связи с этим важно разработать эффективные способы и методы создания сортов с высокой урожайностью и устойчивостью к различным экстремальным воздействиям.

Научно – исследовательские учреждения РФ, занимающиеся селекцией кукурузы, решили многие вопросы, связанные с получением высокопродуктивных гибридов для различных почвенно-климатических зон страны, разработали методы выведения высоколизиновых, простых и многолинейных гибридов с использованием мирового генофонда кукурузы ВИР в нашей стране районирована в последние годы.

В настоящее время по – прежнему актуальна идея Н.И. Вавилова о единении исследований селекционеров с генетиками, физиологами, биохимиками и специалистами по иммунитету растений. Без глубокого теоретического осмысления полученных научных результатов биологических и сельскохозяйственных исследований, без разработки новых современных методов селекции и знания исходного материала невозможно получение высокопродуктивных сортов и гибридов.

Для достижения поставленной цели на 4-м этапе проекта нами решались следующие задачи:

1. определить общую и эффективную численность популяций, некоторые эколого-биологические особенности некоторых эндемичных видов растений;

2. исследовать генетическое разнообразие популяций некоторых эндемичных видов растений;

3. провести генетический контроль количественных признаков кукурузы и определить общую и специфическую адаптивную способность;

4. определить пути селекции самоопыленных линий кукурузы и морфофизиологические критерии адаптаций;

5. выявить проблемы взаимодействия генотипа и среды в селекции и эволюционно-генетические основы адаптивной способности;

6. изучить биологический потенциал используемого исходного материала в селекции и определить особенности у них формирования початков;

7. определить морфофизиологические особенности адаптаций в морфофизиологическом онтогенезе кукурузы и потенциал в формировании многопочатковости.

В результате проведения данного этапа НИР получены новые оригинальные данные, пополняющие генетический фонд, селекцию растений, охрану популяций эндемичных видов региональной флоры и рациональное природопользование.


ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1 РЕЗУЛЬТАТЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ НА ПРЕДЫДУЩИХ ЭТАПАХ РАБОТ
На 1-м этапе проекта нами были следующие задачи и получены следующие результаты: установлен видовой состав эпифитных и некоторых эпилитных лишайников в древесно-кустарниковом сообществе. Он составил 14 видов лишайников, принадлежащим к 8 родам и 7 семействам. Анализ лишайников показал, что из основных жизненных форм во флоре преобладают накипные виды. Экспериментальные сведения по облепихе свидетельствовали о высокой пластичности с широким диапазоном биолого-экологических признаков. Изучение естественных, местных дикорастущих популяций позволило выделить и описать наиболее перспективные формы растений с ценными хозяйственно-биологическими свойствами. Было показано, что сроки наступления фенофаз зависили от метеорологических условий. В результате отмечалась ранняя вегетация у культурной облепихи, и поздняя вегетация у дикорастущей. Климатические факторы среды влияли на динамику ростовых процессов у облепихи. Продолжительность и интенсивность роста листьев зависела от максимальной температуры воздуха, а у побегов от распределения осадков по годам. Выявлено, что в процессе онтогенеза наблюдается различная интенсивность роста листьев и побегов мужских и женских растений. Мужские особи выделялись более интенсивным ростом.

Было показана, что наиболее устойчивыми биохимическими показателями к колебаниям метеорологических условий оказались аскорбиновая кислота и кислотность. Выявлена лучшая дикорастущая форма 2 по химическому составу плодов.

На втором этапе были получены следующие результаты. В настоящее время перед селекционерами стоит задача не только повысить продуктивность растений, но и сочетать ее с устойчивостью к абиотическим и биотическим условиям среды. В связи с этим внимание исследователей привлечено к разработке методов оценки устойчивости (стабильность, общая и специфическая адаптивная способность генотипа), а также к методам селекции с целью оптимизации этих важных свойств растений. В литературу прочно вошли термины «общая и специфическая адаптивная способность», отражающие общую реакцию генотипа во всей совокупности сред и специфическую реакцию в определенной среде. Однако пока отсутствуют методы оценки этих параметров. Изучение генотипов различных средах может также дать информацию о средах как фонах для отбора.

Проблема адаптации всегда занимала центральное место в эволюционной теории, а также в практике сельского хозяйства. Адаптация растений к новым условиям среды достигается за счет модификационной и генотипической изменчивости, то есть путем перестройки комплекса физиолого-биохимических и морфоанатомических признаков самого растения в онтогенезе и образования новых норм реакций в филогенезе. Стратегия биологической адаптации реализуется на разных уровнях развития живой материи. Под адаптивным потенциалом высших растений понимается их способность к выживанию, воспроизведению и саморазвитию в постоянно изменяющихся условиях внешней среды за счет взаимосвязанного функционирования генетических программ адаптации. Одной из важнейших характеристик адаптивного потенциала растений является их способность к саморегуляции.

Взаимодействие генотип х среда (ВГС) определяется как доля фенотипической вариации, которая возникает из-за несоответствия генетических и негенетических эффектов (Тарутина, Хотылева, 1982). Это означает, что при изучении генотипов в различающихся средах происходит изменение их рангов в связи с различной нормой реакции генотипа на среду.

Резервы расширения посевов еще далеко не исчерпаны. Необходимо создание и внедрение в производство высокопродуктивных сортов и гибридов. Одним из важных показателей при выведении новых самоопыленных линий, сортов и гибридов являются количественные признаки элементов продуктивности, которые определяются высотой растений, количеством початков на растении, массой початка, а также длиной и диаметром початка, числом рядов зерен, массой 1000 зерен.

При изыскании резервов дальнейшего повышения зерновой продуктивности кукурузного растения в последнее время все большее внимание селекционерами уделяется признаку многопочатковости. В настоящее время частная генетика кукурузы является методической основой селекционной работы с этой культурой, так как все этапы селекционного процесса, начиная с получения и подбора исходного материала, проведения различных улучшающих отборов, методов гибридизации, а также разработки приемов агротехники и семеноводства, основаны на генетически регулируемых процессах. Генетиками разработаны пути и методы привлечения в селекцию новых видов и родов растений с целью переноса ценных генов от одних видов растения к другим – замены или удаления хромосом, использования отдельных генетических признаков в практической работе.

Рост городов и промышленных центров тесно связан с проблемой озеленения.

Оздоровление и улучшение микроклимата городской среды, достигается целым комплексом мероприятий, среди которых ведущее место занимает зеленое строительство. Художественное воздействие цветочных растений и декоративных лиан, их красочное сочетание имеет эстетическое, оздоровительное, и самое главное, гигиеническое значение. Растения улучшают микроклимат помещений, предохраняют сооружения от перегрева, создают прохладу и улучшают условия в закрытых помещениях.

В озеленении фасадов, зданий, беседок, оград, а также при внутреннем оформлении, большое внимание уделяется лианам. Преимущество их перед другими растениями заключается в том, что они за сравнительно короткое время и на небольшой площади создают большой декоративный эффект в украшении стен, лестничных пролетов, оконных проемов и т.д. Кроме того, с помощью небольшого количества лиан можно озеленить достаточно большую площадь.

В западных странах очень широко используют вьющиеся растения. Вертикальное озеленение создает высокий декоративный эффект для обычных зданий, может украсить и ценные, в архитектурном отношении, сооружения. Приемы вертикального озеленения, в Болгарии, например, используют в отдельных уголках парка, создавая перголы и полуперголы с виноградом. А в Египте из кустарниковых лиан создают удивительные композиции, украшают беседки, веранды, арки.

В России, к сожалению, проблемой вертикального озеленения мало кто серьезно занимался. Вьющиеся растения при соответственном их размещении и подборе густооблиственных видов полностью устраняют перегрев зданий летом и уменьшают охлаждение их зимой. Терморегуляция -это вторая важная особенность этих растений. А в-третьих, очень важной функцией является санитарно-гигиеническая, т.е. предохранение от пыли, особенно в помещениях крупных заводов и фабрик.

Изучением биологических особенностей некоторых видов вьющихся и лазающих растений в условиях закрытого грунта в России и за рубежом занимались многие исследователи и испытатели. Данная проблема слабо изучена и очень мало видов внедрено.

В связи с вышесказанным, назрела необходимость провести работу по выведению новых сортов и их внедрение, изучению эколого-биологических особенностей, адаптационных механизмов в условиях ботанического сада КБГУ с целью пополнения биоразнообразия растений использующихся человеком и оценки перспективы внедрения новых сортов в экосистемы с антропогенной нагрузкой путем введения в агрокультуру.

Для достижения поставленной цели на 2-м этапе проекта нами были решены следующие задачи: выделены линии с высокой комбинативной изменчивостью для получения высокорослых гибридов и провести общую и специфическую комбинативную изменчивость линий представляющих интерес для практической селекции; проведен генетический анализ самоопыленных линий кукурузы по признаку «высота растений» в системе диаллельных скрещиваний для определения вклада аддитивных и неаддитивных генов для получения сведений о направлении использования линий; проведен генетический контроль линий кукурузы по признакам «число початков на главном стебле» и «масса зерна с растения»; выделены линии с высокой и низкой комбинативной способностью перспективных для селекции; составлен флористический список вьющихся, лазающих и ампельных растений для закрытого и открытого грунта перспективных для внедрения в культуру;

На третьем этапе изучено сохранение биологического разнообразия. Первоочередной задачей выявления биооразнообразия в применении к животному миру является инвентаризация региональных фаун различных групп животных, прежде всего беспозвоночных, изученность которых неизмеримо ниже, чем позвоночных. Вместе с тем, сформировалось представление о том, что именно беспозвоночные проделывают основную биоценотическую работу, обеспечивая через трофические связи круговорот вещества и энергии в экосистемах. В отечественной литературе имеется много данных о том, что именно беспозвоночным, особенно наземным членистоногим, принадлежит главенствующая роль в трансформации веществ и энергии. К их числу относятся и мухи-журчалки и стрекозы.

Сирфиды (Syrphidae) - одно из крупнейших семейств двукрылых; в мировой фауне известно более 5000 видов, из них около 1100 видов обитают на территории России. Для большинства представителей семейства характерна мимикрия – внешне они напоминают ос, шмелей и пчел. Имаго сирфид отличаются от других мух наличием на крыльях ложной дополнительной жилки (vena spuria), исключение составляют виды рода Graptomyza. Распространены журчалки повсеместно от экваториальных лесов до арктических тундр.

Сирфиды - довольно молодое с филогенетической точки зрения семейство: древнейшие находки этих мух относятся к верхнему мелу (Жерихин, 1980). В эоцене-миоцене появились многие, богато представленные ныне роды (Hull, 1945, 1949), некоторые виды которых уже тогда были близки к современным (Штакельберг,1925). Эволюция сирфид была, неразрывно связана с эволюцией цветковых растений, так как эти мухи являются антофильными насекомыми и питаются главным образом пыльцой и нектаром цветковых растений (Гринфельд, 1955). Они принадлежат к числу массовых посетителей многих энтомофильных растений и имеют огромное значение в их опылении.

Личинки сирфид, в отличие от имаго, имеют более широкий спектр трофических связей, вследствие чего они занимают разнообразные экологические ниши. Морфология личинок довольно изменчива, но для всех видов характерно наличие двойной дыхательной трубочки на заднем конце тела. Большинство Syrphinae на стадии личинки – энтомофаги; они питаются тлями, мелкими гусеницами, личинками жуков-листоедов и другими мелкими насекомыми с мягкими покровами и существенно регулируют их численность в природе. Личинки многих видов подсемейства Milesiinae - сапрофаги и ксилофаги. Ускоряя процесс разложения сложных органических соединений, они играют важную роль в круговороте веществ. Личинки Microdontinae и Volucella обитают в гнездах общественных перепончатокрылых: муравьев, шмелей и ос, где питаются отходами их жизнедеятельности (Неrmаn, 1982). Среди cирфид мало вредных видов, лишь некоторые журчалки рода Eristalis случайно оказываются причиной миазов у человека (Leclercq, 1981), а ряд представителей рода Eumerus, чьи личинки развиваются в луковицах и корнеплодах культурных растений, могут причинять определенный ущерб сельскому хозяйству и цветоводству (Бессмертная, 1954).

До настоящего времени сирфиды горных регионов, в том числе Кавказа, изучены недостаточно: нет фаунистического списка сирфид и их экологических характеристик. Вследствие этого, литературных данных по сирфидам Кавказа мало. Имеющиеся работы не дают представления о видовом составе, экологии и биологии сирфид. Такое положение неудовлетворительно потому, что фауна сирфид представляет исключительный интерес, прежде всего вследствие видового многообразия, мозаичности размещения по территории, и сложности составляющих ее элементов. Большинство работ по мухам-журчалкам до настоящего времени было посвящено описанию новых для науки видов и переописанию ранее известных.

Стрекозы служат модельным объектом для разнообразных биологических исследований. При работе с ними были получены многие интересные результаты в области экологии и физиологии животных, этологии, зоогеографии и целого ряда других научных дисциплин. Данные о составе и распределении комплексов видов стрекоз и их личинок служат важным источником информации при биоиндикации качества природных вод и являются модельными объектами организации фонового мониторинга экосистем. Следует отметить и роль стрекоз как носителей уникального генофонда, что побудило взять под охрану редкие виды этих животных и включить их в международную и многие региональные Красные книги.

Все эти причины объясняют повышенный интерес к стрекозам многих специалистов и в настоящее время с одонатологией связано более 700 исследователей более чем из 70 стран мира со своей организацией (Международное общество одонатологов - The Societas Internationalis Odonatologica) (Кетенчиев, Харитонов, 1998).

По имагинальной фазе существует ряд работ фаунистического, зоогеографического, эколого-биологического планов (Белышев, Харитонов, 1981; Белышев и др., 1989), и монографии по отдельным вопросам, а по личиночной - имеются только разрозненные и часто противоречивые сведения. Поэтому, исследование личинок представляет определенный интерес в плане познания раннего онтогенеза стрекоз, в уточнении систематики отдельных таксонов группы животных. Немаловажным является и то, что личиночная фаза представляет удобный объект для многих эколого-биологических исследований, одним из которых является выявление биоиндикаторной роли личинок и использование их в экологическом мониторинге гидробиоценозов.

Актуальность и острота проблем, свойственных горным регионам, возрастает во всем мире. Об этом свидетельствует состоявшаяся (сентябрь, 2004 год) V Международная конференция во Владикавказе, посвященная устойчивому развитию горных территорий после Международного года гор, которым был объявлен 2002-й. В этом представительном форуме принимало участие большое число ученых ближнего и дальнего зарубежья, представляющих ЮНЕСКО. На нем была отмечена важность проведения комплексных исследований в горных условиях по разным научным направлениям, в том числе и по растительному миру. Для разработки научных основ охраны, воспроизводства и рационального использования необходимо глубокое изучение выявленных видов. В силу этого становится весьма актуальной задача изучения эколого-физиологических особенностей лишайников как индикаторов их жизнедеятельности. В этой связи велось их изучение в разных условиях горной системы Центральной части Северного Кавказа на примере особо охраняемых ее территорий.

На третьем этапе нами был проведен: мониторинг биоразнообразия равнинных, предгорных и горных зон на основе выделенных модельных групп растительных и животных организмов; мониторинг антофильных комплексов и сообщество сирфид в высотно-поясном аспекте; анализ лихенофлоры, ее зоогеографическую и географическую структуру. Были выявлены факторы среды антропогенной нагрузки, влияющие на динамику личиночного населения модельного водоема и определить виды биоиндикаторы; определены виды доминанты во всех ландшафтно-биотопических зонах; составлен флористический список лихенофлоры особо охраняемых территорий; определены некоторые физиологические показатели лишайников, определяющие приспособление к высотным зонам и биомониторинг экосистем;

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azrefs.org 2016
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə