КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-26-00346
НазваниеВлияние экстремальных физико-химических факторов на посевные качества семян и последующее развитие сеянцев сельскохозяйственных растений
Руководитель Кругликов Николай Александрович, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук , Свердловская обл
Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки; 06-105 - Агротехника
Ключевые слова семена, бобовые растения, биологические свойства семян, покой семян, прорастание семян, старение семян, твердосемянность, предпосевная обработка, высокое гидростатическое давление, термообработка, сверхнизкие температуры, стимуляторы роста, оксигенация
Код ГРНТИ68.03.03
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Для полноценного развития растений в сельскохозяйственных посевах ведущее (ключевое) значение имеют высокая всхожесть и энергия прорастания семян, сила роста семян (всходов), устойчивость сеянцев к неблагоприятным факторам среды. Посевные качества семян ряда видов (культур) бывают низкими в силу их биологических особенностей (свойств): высокой твердосемянности, недостаточной зрелости, быстрого старения при хранении и др. Для улучшения посевных качеств семян используется множество методов (способов). Однако в отношении определенных групп растений (например, видов семейства бобовых, а также видов с недостаточно продолжительным сохранением высокой всхожести семян) остается актуальной разработка новых, более эффективных методов предпосевной подготовки семян.
Среди длительно культивируемых и вводимых в культуру видов растений значительную долю составляют представители семейства бобовых, а также сложноцветных и крестоцветных. К ним относятся хозяйственно ценные кормовые травы, медоносные, лекарственные и фитомелиоративные растения, предшественниками которых являются дикорастущие родичи в природной флоре. Фундаментальной основой для развития технологий использования посевного материала этих растений является разработка вопросов их семеноведения. Семенное размножение для бобовых растений (и растений других указанных семейств) является основным, поэтому совершенствование направлений и технологий их семенного воспроизводства (включая предпосевную подготовку семян) является актуальным. Это предполагает глубокое знание биологических свойств семян, учет изменений этих свойств во времени и под действием внешних факторов. Проект направлен на изучение биологических свойств семян (жизнеспособности, всхожести, энергии прорастания, явления твердосемянности, старения семян при хранении) ряда широко используемых в России кормовых трав (виды и сорта клевера, донника), вводимых в культуру лекарственных бобовых растений (виды солодки, астрагала) и расторопши (как представителя сложноцветных). Исследования будут проводиться экспериментальными методами, включающими следующие физические и химические воздействия на семена: высокое гидростатическое давление, термообработки при высоких, низких и сверхнизких (замораживание в жидком азоте) температурах, воздействие активным кислородом (оксигенация), обработки под высоким давлением субстанциями, содержащими фитогормоны, ферменты и другие биологически активные вещества. Последствия этих воздействий будут оцениваться путем проращивания семян и изучения последующего развития сеянцев. Планируется проведение экспериментов с семенами из разных эволюционных и селекционных групп исследуемых таксонов бобовых растений, оценка генетических различий образцов семян с применением аллозимного анализа. Планируется выявление закономерностей эволюционных и селекционно-генетических преобразований в строении наружных покровов и проявлении биологических свойств семян в модельных рядах исследуемых видов бобовых растений (природные популяции – местные сорта – селекционные сорта; природные популяции – интродукционные популяции). Кроме того, в плане поисковых исследований будут проведены эксперименты с семенами растений других семейств. Среди крестоцветных, как показали наши предварительные исследования по обработке семян высоким гидростатическим давлением, наиболее удобным модельным объектом является редис (его ранние сорта). Было продемонстрировано существенное увеличение скорости прорастания семян, и требуются дополнительные биохимические исследования для выявления причин такого эффекта. Среди сложноцветных перспективна для исследований расторопша – относительно недавно интродуцированное лекарственное растение с высокой семенной продуктивностью. Научная новизна предлагаемого проекта состоит в комплексном применении популяционно-генетического подхода к оценке биологических свойств и посевных качеств семян исследуемых видов и сортов растений, выявляемых в результате экспериментальных воздействий на семена ряда физико-химических факторов. Ведущими среди этих факторов (в отличие от традиционных методов предпосевных обработок семян) будут экстремальные физические факторы, сочетаемые с химическими компонентами. В результате выполнения исследований по проекту предполагается выявление закономерностей влияния экспериментальных физико-химических факторов на проявления биологических свойств семян, определяющих их посевные качества, а также оценка возможного влияния этих факторов на последующее развитие сеянцев исследуемых растений. Полученная в результате выполнения проекта информация станет фундаментальной основой для совершенствования технологий предпосевной подготовки семян особо ценных сельскохозяйственных растений.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1. Кругликов Н.А., Беляев А.Ю., Шарова Е.А. Механические свойства и способность к насыщению водой семян лекарственных растений XXII Всероссийская школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества памяти М.И. Куркина (СПФКС-22), Тезисы докладов, г. Екатеринбург, 24 ноября — 1 декабря 2022г., г. Екатеринбург: ИФМ УрО РАН, С. 289 (год публикации - 2022)
2. Беляев А.Ю., Кругликов Н.А. Использование гидростатического давления и одноосного сжатия для преодоления твердосемянности у солодки XXII Всероссийская школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества памяти М.И. Куркина (СПФКС-22), Тезисы докладов, г. Екатеринбург, 24 ноября - 1 декабря 2022г., г. Екатеринбург: ИФМ УрО РАН, С. 288 (год публикации - 2022)
3. Процив С.Д., Кругликов Н.А. Оценка посевных качеств семян салата после барообработки XXII Всероссийская школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества памяти М.И. Куркина (СПФКС-22), Тезисы докладов, г. Екатеринбург, 24 ноября - 1 декабря 2022г., г. Екатеринбург: ИФМ УрО РАН, С. 291 (год публикации - 2022)
4. Шарова Е.А., Кругликов Н.А., Беляев А.Ю. Влияние гидростатического давления на прорастание семян расторопши пятнистой в открытом грунте на Среднем Урале XXII Всероссийская школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества памяти М.И. Куркина (СПФКС-22), Тезисы докладов, г. Екатеринбург, 24 ноября - 1 декабря 2022г., г. Екатеринбург: ИФМ УрО РАН, С. 293 (год публикации - 2022)
5. Шаваров С.Ю., Кругликов Н.А. Всхожесть семян укропа после барообработки XXII Всероссийская школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества памяти М.И. Куркина (СПФКС-22), Тезисы докладов, г. Екатеринбург, 24 ноября - 1 декабря 2022г., г. Екатеринбург: ИФМ УрО РАН, С. 292 (год публикации - 2022)
6. Кругликов Н.А., Беляев А.Ю., Шарова Е.А. Влияние гидростатического давления и одноосного сжатия на прорастание семян лекарственных растений Актуальные вопросы прочности: Сборник тезисов LXIV Международной конференции (г. Екатеринбург, 4 апреля 2022 г.), сс. 387-389 (год публикации - 2022)
7. Кругликов Н.А., Беляев А.Ю., Шарова Е.А., Калонов А.А. Влияние гидростатического давления на последующее развитие лекарственных растений Физика. Технологии. Инновации.ФТИ-2022. Тезисы докладов IX Международной молодежной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора С.П. Распопина, Екатеринбург 16-20 мая 2022 г., Екатеринбург., сс. 1013-1014 (год публикации - 2022)
8.
Кругликов Н.А., Беляев А.Ю., Минин М.Г., Яковлев Г.А.
Высокое гидростатическое давление и одноосное сжатие как факторы преодоления твердосемянности у солодки
Известия Российской академии наук. Серия физическая, 11, 87, 1593-1599 (год публикации - 2023)
10.3103/S1062873823703823
9.
Шарова Е.А., Кругликов Н.А., Беляев А.Ю.
Effect of hydrostatic pressure on seed germination and subsequent growth of Silybum marianum (L.) gaertn. seedlings in Middle Urals introduction
E3S Web of Conferences, 392, 01035 (год публикации - 2023)
10.1051/e3sconf/202339201035
10.
Беляев А.Ю., Кругликов Н.А.
Influence of high hydrostatic pressure treatment on licorice ( Glycyrrhiza uralensis Fisch.) hard seeds germination
IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, V. 1212 . – P. 012057 (год публикации - 2023)
10.1088/1755-1315/1212/1/012057
11.
Антосюк О., Вербитская А., Шарова Е.А., Кругликов Н.А., Хомяк Д.
Effect of Silybum marianum (L.) Gaertn. seeds hydrostatic pressure pretreatment on biological properties of the extract by Drosophila melanogaster example
BIO Web of Conferences, V. 71., P. 01108. (год публикации - 2023)
10.1051/bioconf/20237101108
12. Кругликов Н.А., Кочев И.В., Беляев А.Ю., Соколов А.Л. Методика предпосевной обработки семян сжиженными газами высокой чистоты Тезисы докладов XXIII Всероссийской школы-семинара по проблемам физики конденсированного состояния вещества (СПФКС-23), 23 ноября - 30 ноября 2023, с. 238 (год публикации - 2023)
13. Беляев А.Ю., Кругликов Н.А. Влияние высокого гидростатического давления и жидких газов на прорастание семян хозяйственно ценных бобовых растений Тезисы докладов XXIII Всероссийской школы-семинара по проблемам физики конденсированного состояния вещества (СПФКС-23), 23 ноября - 30 ноября 2023, с. 237 (год публикации - 2023)
14. Шарова Е.А., Кругликов Н.А., Словеснова Н.В. Влияние гидростатического давления на содержание жирного масла в плодах Silybum marianum интродуцированной на Среднем Урале Тезисы докладов XXIII Всероссийской школы-семинара по проблемам физики конденсированного состояния вещества (СПФКС-23), 23 ноября - 30 ноября 2023, с. 241 (год публикации - 2023)
15. Процив С.Д., Кругликов Н.А. Оценка посевных качеств семян салата и редиса после обработки в жидком аргоне и жидком кислороде Тезисы докладов XXIII Всероссийской школы-семинара по проблемам физики конденсированного состояния вещества (СПФКС-23), 23 ноября - 30 ноября 2023, с. 240 (год публикации - 2023)
16. Крылова Д.А., Кругликов Н.А., Процив С.Д. Влияние обработки гидростатическим давлением семян салата на их прорастание Тезисы докладов XXIII Всероссийской школы-семинара по проблемам физики конденсированного состояния вещества (СПФКС-23), 23 ноября - 30 ноября 2023, с. 239 (год публикации - 2023)
17. Процив С.Д., Кругликов Н.А., Беляев А.Ю., Быструшкин А.В. БАРООБРАБОТКА КАК ФАКТОР СТИМУЛЯЦИИ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН САЛАТА Физика. Технологии. Инновации : тезисы докладов X Международной молодежной научной конференции, посвященной 120-летию со дня рождения академиков И. В. Курчатова и А. П. Александрова (Екатеринбург, 15–19 мая 2023 г.)., с. 900 (год публикации - 2023)
18. Шаваров С.Ю., Кругликов Н.А. ОБРАБОТКА СЕМЯН УКРОПА ГИДРОСТАТИЧЕСКИМ ДАВЛЕНИЕМ И ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭТОГО ФАКТОРА НА ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН И ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ ПРОРОСТКОВ Физика. Технологии. Инновации : тезисы докладов X Международной молодежной научной конференции, посвященной 120-летию со дня рождения академиков И. В. Курчатова и А. П. Александрова (Екатеринбург, 15–19 мая 2023 г.)., с. 910 (год публикации - 2023)
Публикации
1. Кругликов Н.А., Беляев А.Ю., Шарова Е.А. Механические свойства и способность к насыщению водой семян лекарственных растений XXII Всероссийская школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества памяти М.И. Куркина (СПФКС-22), Тезисы докладов, г. Екатеринбург, 24 ноября — 1 декабря 2022г., г. Екатеринбург: ИФМ УрО РАН, С. 289 (год публикации - 2022)
2. Беляев А.Ю., Кругликов Н.А. Использование гидростатического давления и одноосного сжатия для преодоления твердосемянности у солодки XXII Всероссийская школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества памяти М.И. Куркина (СПФКС-22), Тезисы докладов, г. Екатеринбург, 24 ноября - 1 декабря 2022г., г. Екатеринбург: ИФМ УрО РАН, С. 288 (год публикации - 2022)
3. Процив С.Д., Кругликов Н.А. Оценка посевных качеств семян салата после барообработки XXII Всероссийская школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества памяти М.И. Куркина (СПФКС-22), Тезисы докладов, г. Екатеринбург, 24 ноября - 1 декабря 2022г., г. Екатеринбург: ИФМ УрО РАН, С. 291 (год публикации - 2022)
4. Шарова Е.А., Кругликов Н.А., Беляев А.Ю. Влияние гидростатического давления на прорастание семян расторопши пятнистой в открытом грунте на Среднем Урале XXII Всероссийская школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества памяти М.И. Куркина (СПФКС-22), Тезисы докладов, г. Екатеринбург, 24 ноября - 1 декабря 2022г., г. Екатеринбург: ИФМ УрО РАН, С. 293 (год публикации - 2022)
5. Шаваров С.Ю., Кругликов Н.А. Всхожесть семян укропа после барообработки XXII Всероссийская школа-семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества памяти М.И. Куркина (СПФКС-22), Тезисы докладов, г. Екатеринбург, 24 ноября - 1 декабря 2022г., г. Екатеринбург: ИФМ УрО РАН, С. 292 (год публикации - 2022)
6. Кругликов Н.А., Беляев А.Ю., Шарова Е.А. Влияние гидростатического давления и одноосного сжатия на прорастание семян лекарственных растений Актуальные вопросы прочности: Сборник тезисов LXIV Международной конференции (г. Екатеринбург, 4 апреля 2022 г.), сс. 387-389 (год публикации - 2022)
7. Кругликов Н.А., Беляев А.Ю., Шарова Е.А., Калонов А.А. Влияние гидростатического давления на последующее развитие лекарственных растений Физика. Технологии. Инновации.ФТИ-2022. Тезисы докладов IX Международной молодежной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора С.П. Распопина, Екатеринбург 16-20 мая 2022 г., Екатеринбург., сс. 1013-1014 (год публикации - 2022)
8.
Кругликов Н.А., Беляев А.Ю., Минин М.Г., Яковлев Г.А.
Высокое гидростатическое давление и одноосное сжатие как факторы преодоления твердосемянности у солодки
Известия Российской академии наук. Серия физическая, 11, 87, 1593-1599 (год публикации - 2023)
10.3103/S1062873823703823
9.
Шарова Е.А., Кругликов Н.А., Беляев А.Ю.
Effect of hydrostatic pressure on seed germination and subsequent growth of Silybum marianum (L.) gaertn. seedlings in Middle Urals introduction
E3S Web of Conferences, 392, 01035 (год публикации - 2023)
10.1051/e3sconf/202339201035
10.
Беляев А.Ю., Кругликов Н.А.
Influence of high hydrostatic pressure treatment on licorice ( Glycyrrhiza uralensis Fisch.) hard seeds germination
IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, V. 1212 . – P. 012057 (год публикации - 2023)
10.1088/1755-1315/1212/1/012057
11.
Антосюк О., Вербитская А., Шарова Е.А., Кругликов Н.А., Хомяк Д.
Effect of Silybum marianum (L.) Gaertn. seeds hydrostatic pressure pretreatment on biological properties of the extract by Drosophila melanogaster example
BIO Web of Conferences, V. 71., P. 01108. (год публикации - 2023)
10.1051/bioconf/20237101108
12. Кругликов Н.А., Кочев И.В., Беляев А.Ю., Соколов А.Л. Методика предпосевной обработки семян сжиженными газами высокой чистоты Тезисы докладов XXIII Всероссийской школы-семинара по проблемам физики конденсированного состояния вещества (СПФКС-23), 23 ноября - 30 ноября 2023, с. 238 (год публикации - 2023)
13. Беляев А.Ю., Кругликов Н.А. Влияние высокого гидростатического давления и жидких газов на прорастание семян хозяйственно ценных бобовых растений Тезисы докладов XXIII Всероссийской школы-семинара по проблемам физики конденсированного состояния вещества (СПФКС-23), 23 ноября - 30 ноября 2023, с. 237 (год публикации - 2023)
14. Шарова Е.А., Кругликов Н.А., Словеснова Н.В. Влияние гидростатического давления на содержание жирного масла в плодах Silybum marianum интродуцированной на Среднем Урале Тезисы докладов XXIII Всероссийской школы-семинара по проблемам физики конденсированного состояния вещества (СПФКС-23), 23 ноября - 30 ноября 2023, с. 241 (год публикации - 2023)
15. Процив С.Д., Кругликов Н.А. Оценка посевных качеств семян салата и редиса после обработки в жидком аргоне и жидком кислороде Тезисы докладов XXIII Всероссийской школы-семинара по проблемам физики конденсированного состояния вещества (СПФКС-23), 23 ноября - 30 ноября 2023, с. 240 (год публикации - 2023)
16. Крылова Д.А., Кругликов Н.А., Процив С.Д. Влияние обработки гидростатическим давлением семян салата на их прорастание Тезисы докладов XXIII Всероссийской школы-семинара по проблемам физики конденсированного состояния вещества (СПФКС-23), 23 ноября - 30 ноября 2023, с. 239 (год публикации - 2023)
17. Процив С.Д., Кругликов Н.А., Беляев А.Ю., Быструшкин А.В. БАРООБРАБОТКА КАК ФАКТОР СТИМУЛЯЦИИ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН САЛАТА Физика. Технологии. Инновации : тезисы докладов X Международной молодежной научной конференции, посвященной 120-летию со дня рождения академиков И. В. Курчатова и А. П. Александрова (Екатеринбург, 15–19 мая 2023 г.)., с. 900 (год публикации - 2023)
18. Шаваров С.Ю., Кругликов Н.А. ОБРАБОТКА СЕМЯН УКРОПА ГИДРОСТАТИЧЕСКИМ ДАВЛЕНИЕМ И ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭТОГО ФАКТОРА НА ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН И ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ ПРОРОСТКОВ Физика. Технологии. Инновации : тезисы докладов X Международной молодежной научной конференции, посвященной 120-летию со дня рождения академиков И. В. Курчатова и А. П. Александрова (Екатеринбург, 15–19 мая 2023 г.)., с. 910 (год публикации - 2023)