Перспективы использования результатов изучения фотосинтеза в селекции растений: обзор основных направлений исследований

Перспективы использования результатов изучения фотосинтеза в селекции растений: обзор основных направлений исследований
Elena Dumacheva, В. И. Чернявских, Л. Сайфутдинова, Ю. Печегина, А.А. Гребенников
2024-01-01

chlorophyll fluorescencegas exchange analysisphenotypic databasesphotosynthesis parametersphysiological selection in breeding
Проанализированы современная научная литература по вопросам использования физиологических подходов и оценки параметров фотосинтеза в развитии селекции растений и результаты опубликованных в открытой печати исследований отечественных и зарубежных авторов за период 1955-2024 гг. Рассмотрены результаты изучения процессов газообмена у широкого спектра сельскохозяйственных культур в связи с селекцией на высокую продуктивность. Показано, что физиологические методы анализа на основе фундаментальных процессов ассимиляции углерода являются эффективным инструментом выделения, оценки и скрещивания селекционных образцов многого ряда культур. Научное направление, связанное с анализом исходного селекционного материала по параметрам газообмена (интенсивность фотосинтеза, транспирация, флуоресценция хлорофилла и др.), направлено на подбор форм и создания сортов для формирования устойчиво функционирующих агрофитоценозов различного назначения (пастбища, сенокосы, семенные посевы и т.д.). Использование методов физиологии в селекционной практике позволяет на ранних стадиях и неинвазивными способами анализировать состояние растений, их эколого-биологических особенности и создавать модели сортов с заданными свойствами. Формирование баз данных и знаний на основе широкомасштабных экспериментальных оценок физиологических параметров позволяет практическим селекционерам реализовать поиск ценных исходных генотипов и фенотипов по имеющимся комплексным оценкам, не ограничиваясь рамками узкого направления или региона; изучать набор фенотипических черт растительных организмов в виде норм реакций систем и учитывать направленность их взаимодействия между собой на уровне функциональной активности в процессе адаптации к воздействиям внешней среды.
1
Analysis of gas-exchange parameters (photosynthesis rate, transpiration, chlorophyll fluorescence) guides selection of forms and varieties for stable agroecosystems (pastures, hayfields, seed crops).
2
Large-scale experimental databases of physiological traits allow breeders to identify valuable genotypes and phenotypes across regions and trait complexes, beyond narrow breeding targets.
3
Physiological approaches and photosynthesis parameter assessment are effective tools for selection, evaluation, and crossing of breeding material across many crop species.
4
Physiological methods enable early-stage, noninvasive analysis of plant status and eco-biological traits, facilitating development of cultivars with targeted properties.
5
Studying phenotypic trait sets as reaction norms and their functional interactions helps account for adaptation dynamics under environmental stress in selection programs.

Use of photosynthesis physiological parameters and gas-exchange measurements in plant breeding programs

Application and effectiveness of physiological analysis (photosynthetic rate, transpiration, chlorophyll fluorescence, etc.) for selection, evaluation, crossing, early noninvasive screening, and development of crop varieties adapted for stable agroecosystems

Publication Details
Publication Date
2024-01-01
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
0
Access Type
Author Information
Authors
Elena Dumacheva
В. И. Чернявских
Л. Сайфутдинова
Ю. Печегина
А.А. Гребенников
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%