Продуктивность растений и фотосинтез
Аннотации элективных дисциплин на 2017/18 учебный год для обучающихся 1 курсапо основной образовательной программе «Молекулярная биология и агробиотехнология растений» 5735.2017
Семестр 01
Анатомия культурных растений и их диких сородичей
Разработчик:
профессор Паутов А.А.
доцент Романова М.А.
Цель курса - познакомить студентов с дискуссионными вопросами и современными взглядами на эволюцию высших растений. Дается представление о комплексном подходе эволюционной биологии развития: интеграции палеоботанических, анатомических и морфологических данных для формулировки научных гипотез, методов кладистики для выявления тенденций в эволюции признаков, данных геномики/транскриптомики и методов биоинформатики для поиска гомологов регулирующих морфогенез генов у представителей разных таксонов растений и молекулярно-генетических методов для визуализации их экспрессии и функционального анализа. Рассматриваются различные аспекты регуляции морфогенеза растений: генетическая регуляция гаплодиплофазного жизненного цикла, специфика полярного транспорта ауксина, молекулярно-генетическая регуляция поддержания апикальных меристем побега и корня, ветвления, образования листьев и корней в эволюционном контексте на примере модельных представителей разных таксонов. Обсуждается значение этих данных для интерпретации ключевых проблем эволюционной морфологии растений.
|
|
|
Значительная часть курса отведена рассмотрению сложившихся к настоящему времени взглядов относительно направляющих факторов эволюции растений. Анализируются представления о канализирующей роли внешней среды в определении строения растений (их симметрии, мезоструктуры вегетативных органов и др.) Большое внимание уделено вкладу системного подхода в теорию эволюции растений. Рассматриваются типы координаций, отражающие целостность растительного организма в филогенезе и обсуждаются факторы, определяющие уровень интегрированности различных структурных элементов. С позиции системной теории эволюции анализируется влияние организменных факторов (типа организации, систем взаимосвязей между органами и тканями, пластичности строения растений и др.) на ход филогенеза, проблема морфогенетических запретов и возникшие в ходе эволюции пути их преодоления. Приводится детальная информация о модусах эволюции растений с позиций общей теории систем. Обсуждаются маргинальные взгляды на эволюцию растений, в частности, алгоритмизация этого процесса.
Генетика органелл
Разработчики:
Миронова Людмила Николаевна, доктор биологических наук, доцент, профессор. l.mironova@spbu.ru
|
|
|
Чунаев Александр Сергеевич, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, доцент. a.chunaev@spbu.ru
Секвенирование органельных геномов привело к детализации представлений о вероятных этапах симбиогенетического происхождении клеточных органелл, -хлоропластов и митохондрий, из свободноживущих прокариот. Молекулярная природа признаков хлоропластов, описанных Грегором Менделем, выяснена лишь в начале XXI века. Менделевский тип наследования характерен для ядерных генов, кодирующих белки органелл. Наличие генов в органеллах впервые предположил Эрвин Баур в 1909 году. Расшифровка молекулярных механизмов однородительского наследованияорганельных генов, имела место в исследованиях с использованием в качестве модельных объектов эукариотическихмикроорганизмов. Трансформация органельных геномов является основой перспективных биотехнологических проектов.
Основы агрохимии и минерального питания растений
Формирование у студентов комплексного представления об основах агрохимии и путях повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных растений.
Цели и задачи агрохимии в решении проблемы обеспечения населения продуктами питания. Физиологическая роль элементов минерального питания в жизни высших растений. Основные источники и формы элементов минерального питания в почве. Основные процессы в ризосфере, определяющие доступность элементов минерального питания растениям. Способы диагностики минерального статуса растений. Ассортимент минеральных и органических удобрений и экологически безопасные способы их применения в растениеводстве. Экологические последствия нерационального применения удобрений в земледелии.
|
|
|
Продуктивность растений и фотосинтез
Разработчик:
Шишова Мария Федоровна, д.б.н., mshishova@mail.ru
Тараховская Елена Роллановна, к.б.н., elena.tarakhovskaya@gmail.com
Смоликова Галина Николаевна, к.б.н., g.smolikova@spbu.ru
Цель курса: сформировать у студентов целостное представление о физиологии и экологиифотосинтеза как глобального процесса, обеспечивающего первичную продукцию биосферы Земли.
Строение фотосинтетического аппарата растений. Организация фотосинтетического аппарата. Разнообразие фотосинтетических пигментов и основные этапы их синтеза. Основные типы фотосинтезирующих органелл. Светособирающий комплекс. Принцип трансформации энергии в процессе фотосинтеза. Электронтранспортная цепь. Фотолиз воды. АТФ-синтаза. Деление пластид. Старение фотосинтетического аппарата.
|
|
|
Экология фотосинтеза. Продуктивность растений и урожай. Основные пути ассимиляция углерода в клетках высших растений. Строение и регуляция работы РУБИСКО. Первичные фотоассимиляты. Дальний транспорт углеводов по растению. Изменение фотосинтетической активности в ходе развития. Фотосинтез и продуктивность растений. Баланс ассимилятов и рост фотосинтезирующих организмов. Специфика баланса ассимилятов и продуктивности у представителей разных жизненных форм растений. Роль растений в углеродном балансе Земли. Понятия биологического и хозяйственного урожая. Основные принципы создания агроценозов. Искусственный фотосинтез. Факторы окружающей среды, влияющие на фотосинтетический аппарат растений и продуктивность – общие принципы.
Оценка активности фотохимических процессов методом PAM-флуориметрии. Метод индукции флуоресценции хлорофиллов для анализа фотохимической активности тканей. PAM-флуориметрия, основанная на импульсной амплитудной модуляции (Pulse Amplitude Modulation). Знакомство с устройством и принципом работы модулирующего импульсного флуориметра РАМ-2500 (Heinz Walz Gmbh, Germany). Освоение встроенного программного обеспечения флуориметра PamWin-3 (Heinz Walz Gmbh, Germany). Знакомство с измеряемыми показателями РАМ-флуориметров (Ft, Fo, Fm, F, Fo', быстрые кинетики). Знакомство с расчетными показателями: максимальный квантовый выход фотосистемы II (Fv/Fm), эффективный квантовый выход фотосистемы II (Y(II)), коэффициенты фотохимического (qP, qL) и нефотохимического (qN, NPQ, Y(NO), Y(NPQ)) тушения флуоресценции хлорофиллов. Освоение O-I-J-P теста, основанного на анализе быстрой кинетики тушения флуоресценции. Характеристика световых кривых, характеризующих плотность переноса электронов по ЭТЦ хлоропластов в зависимости от интенсивности ФАР.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 269; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!