Введение
1. Управление фотосинтезом как важная научная и практическая задача 14
2. Закономерности изменчивости системы признаков фотосинтетического аппарата 23
а. Филогенетическая изменчивость
б. Онтогенетическая изменчивость
в. Паратипическая изменчивость
г. Мутационная изменчивость
3. Молекулярно-генетические основы фотосинтеза 53
4. Генетика фотосинтеза (определение основных понятий) 62
5. Заключительные замечания 68
Экспериментальная часть 70
I. Мутационный анализ признаков фотосинтетического аппарата .72
1. Общие замечания 72
2. Материал и методика опытов 75
3. Результаты опытов 97
а. Действие УФ-радиации на арабидопсис 98
б. Индуцирование мутаций ионизирующими излучениями 107
- Действие рентгенового излучения на пыльцу арабидопсиса
- Действие рентгенового излучения, протонов и альфа-частиц на покоящиеся семена арабидопсиса
- Действие гамма-излучения на покоящиеся семена хлопчатника
в. Индуцирование мутаций у арабидопсиса химическими мутагенами 124
г. Сравнение мутагенных эффектов облучения и химических воздействий 144
4. Резюме 149
II. Генетический анализ и оценка числа генов, детерминирующих признаки фотосинтетического аппарата 152
1. Общие замечания 152
2. Материал и методика опытов 154
3. Результаты опытов 159
а. Летальные мутации 159
- Фенотипическое проявление
- Характер расщепления
- Аллельные взаимоотношения
б. Витальные мутации 174
- Генотипическое проявление
- Характер расщепления
- Аллельные взаимоотношения
в. Установление групп сцепления 198
г. Оценка числа генов, детерминирующих признак "хлорофилльная недостаточность" 198
4. Резюме 210
III. Феноанализ и феногенез признаков фотосинтетического аппарата 213
1. Общие замечания 213
2. Материал и методика опытов 216
3. Результаты опытов 222
а. Влияние генотипических различий между видами, внутри вида, между точковьми и хромосомньми мутациями на размеры и число хлоропластов в клетках мезофилла 222
б. Изучение строения хлоропластов фотосинтетических мутантов 232
- морфологические особенности строения хлоропластов
- ультраструктура хлоропластов
- морфометрия компонентов ультраструктурной организации пластид и хлоропластов
в. Характеристика фотосинтетического аппарата мутантных форм растений 241
- содержание пигментов и активность фотосистем хлоропластов
- взаимосвязь между содержанием хлорофилла и объемом фотосинтетических мембран
- интенсивность фотосинтеза
г. Влияние внешних условий на фенотипическое проявление и выражение фотосинтетических мутаций 264
- частичная ауксотрофность фотосинтетических мутантов
- эффекты нормализации витальных мутантов
- фотопериодизм фотосинтетических мутантов
- влияние температуры
- другие условия культивирования
д. Прикладные аспекты 286
- Тест-системы для учета летальных мутаций в определенной группе сцепления арабидопсиса
- Другие тест-системы
- Множественно маркированная различными сигнальными генами линия арабидопсиса 90Еисо
- Генотипическая изменчивость и сопряженность между количественньми признаками у хлопчатника
- Высокоурожайный мутант хлопчатника 23/15 "Дуплекс"
4. Резюме 307
Обсуждение 313
1. Генетика фотосинтеза и проблема повышения биологической продуктивности Земли 313
2. Основные итоги экспериментального исследования закономерностей генотипической изменчивости признаков фотосинтетического аппарата высших растений 318
а. Некоторые итоги изучения индуцированной физическими агентами и химическими веществами мутационной изменчивости у арабидопсиса и хлопчатника 318
б. Основные итоги генетического анализа мутаций, детерминирующих признаки фотосинтетического аппарата 325
в. Основные итоги феногенетического изучения системы признаков фотосинтетического аппарата 328
- Генетический контроль численности хлоропластов (взаимоотношения между ядром и хлоропластами)
- Генетический контроль взаимоотношений между хлоропластами
- Генетический контроль энергопреобразующих органелл (взаимоотношения между митохондриями и хлоропластами)
- О регуляции фотосинтеза на организменном уровне
- Изменчивость системы фотосинтетических мембран и эволюция хлоропластов
3. Практические аспекты изучения генотипической изменчивости системы признаков фотосинтетического аппарата 342
Выводы 353
Цитированная литература 358
