Сравнение влияния нескольких типов засоления на клеточные компартменты двух сортов томата

Актуальность

Засоление наряду с засухой и экстремальными температурами – один из наиболее важных абиотических факторов внешней среды, которые отрицательно сказываются на росте растений. В настоящее время около 25% возделываемых земель засолены, и их площадь постоянно растёт в результате применения орошения и удобрений, а также за счёт глобального увеличения аридности климата. Даже после мелиорации почвы на ней должны возделываться устойчивые к засолению сорта. Всё это определяет необходимость изучения механизма повреждающего действия засоления и способов повышения солеустойчивости.

Цель работы

Сравнительное исследование двух сортов томата для выявления ответных реакций в условиях хлоридного и сульфатного засолений.

Задачи

1.    Определить влияние NaCl и Na2SO4 засоления на биомассу проростков.

2.    Определить влияние NaCl и Na2SO4 засоления на площадь клеток столбчатого и губчатого мезофилла семядольных листьев у проростков.

3.    Определить влияние NaCl и Na2SO4 засоления на площадь клеток эпидермиса семядольных листьев у проростков.

4.    Сравнить два сорта томата по солеустойчивости.

Содержание работы

В качестве объекта исследования были выбраны два сорта томата (Solanum lycopersicum L.): селекционная линия ЯЛФ (Центральный регион) и сорт Рекордсмен (Нижневолжский регион), так как томат является высокочувствительной к засолению культурой.

Семена стерилизовали раствором KMnO4 в течение двух минут, а затем проращивали в рулонной культуре c добавлением 50 мМ NaCl, 150 мМ NaCl, 50 мМ Na2SO4 и 150 мМ Na2SO4.

В результате морфометрического анализа были установлены различия по показателям сырой и сухой биомассы проростков, по площади столбчатого и губчатого мезофилла, а также по площади клеток верхнего и нижнего эпидермиса проростков томатов.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

Световой микроскоп, ультрамикротом LKB, компьютер, канцелярские принадлежности, чашки Петри, фильтровальная бумага, предметные и покровные стёкла.

Выводы

1)    Установлено, что повышенный расход пластических веществ наблюдался у линии ЯЛФ при добавлении высоких концентраций обеих солей, в то время как у сорта Рекордсмен не показано чувствительности по данному показателю.

2)    Воздействие ионов Na+, SO42- и Cl- оказывало значительное влияние на площадь клеток эпидермиса и клеток мезофилла: клетки семядолей томата сорта Рекордсмен оказались менее чувствительными к присутствию в среде токсичных ионов.

3)    Таким образом, по результатам исследований было показано, что изученные генотипы томата имеют между собой отличия по солеустойчивости, и томат сорта Рекордсмен более устойчив, чем линия ЯЛФ.

Перспективы использования результатов работы

Результаты работы помогут в сельском хозяйстве, так как углубляют представления о показателях солеустойчивости растений. После разработки мелиоративного проекта, направленного на улучшение почв в том или ином хозяйстве, комплексного обследования почв данной территории возникнет необходимость в посадке биоматериала, устойчивого к засолению. Разработка солеустойчивых сортов.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Научный руководитель: Богоутдинова Лилия Рашидовна, аспирант лаборатории клеточной биологии ФГБНУ ВНИИСБ (федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии»).

Награды/достижения

1-е место в Научно-практической конференции учащихся «Вавиловские чтения-2018», декабрь 2018 г.