The purpose of the master's thesis is to study the morphological adaptation of the root systems of petrophytic family Caryophyllaceae to extreme conditions. The work consisted of two blocks: Laboratory experiment to study the growth of Ni-excluder Silene baschkirorum roots on agar plates with the introduction of Ni, Ca, Mg in different combinations in comparison with the Ni-hyperaccumulator Alyssum obovatum. The structural features of the leaves and the underground sphere of the 6 types of Caryophyllaceae from natural habitats with moisture deficiency. The objects of the study were four perennial main-rooted species: Dianthus versicolor, Gypsophila altissima, Silene baschkirorum, Dianthus acicularis, and two annual species – Spergula arvensis and Arenaria serpyllifolia. The influence of Ni, Ca, Mg in different combinations on the growth of roots of seedlings Alyssum obovatum and Silene baschkirorum was studied in a laboratory experiment on agar plates under standard conditions at a constant temperature and a 16-hour photoperiod in accordance with the Protocol with modifications [Xu et al., 2013]. Morphological parameters of the leaf and underground sphere of Caryophyllaceae were measured by standard morpho-anatomical methods during adaptation to moisture deficiency [Иванова, 2014; Таршис, 2007]. The results of laboratory studies have shown that in all variants of the experiment the root system of Alyssum obovatum was in 1,5–5 times better developed than Silene baschkirorum. The introduction of metals stimulated the growth of the root system in A. obovatum and didn’t affect the growth of S. baschkirorum roots. Analysis of the leaf structure in 6 species of Caryophyllaceae growing in conditions of lack of moisture revealed that xeromesophytes Arenaria serpyllifolia, Dianthus versicolor, Gypsophila altissima have low leaf density both per area and per leaf volume in comparison with mesoxerophytic species Silene baschkirorum, Dianthus acicularis, Spergula arvensis. Analysis of the root system and absorbing roots revealed no differences between studied xeromesophytic and mesoxerophytic Caryophyllaceae species. It’s established that the adaptation of the underground sphere of the studied Caryophyllaceae to the moisture deficit is realized by species-specific ways of restructuring of the root system and absorbing roots. The work consists of 3 chapters, 34 pages, includes 67 sources, 1 table and 7 pictures. The materials of the master's thesis were presented at the all-Russian conference of young scientists «Ecology: facts, hypotheses, models», dedicated to the memory of N. V. Glotov on April 10–13, 2018. In July 2019, it is planned to present the materials of this work in the form of a graphic stand at the international conference IAVS 62nd ANNUAL SYMPOSIUM «Vegetation Science and Biodiversity Research» at the University of Bremen, Germany. / Цель выпускной квалификационной работы магистра заключается в изучении морфологической адаптации корневых систем петрофитных гвоздичных к экстремальным условиям. Работа состояла из двух блоков: Лабораторный эксперимент по изучению роста корней исключителя Ni Silene baschkirorum Janisch. на агаровых пластинах с внесением Ni, Ca, Mg в разных комбинациях в сравнении с гипераккумулятором Ni Alyssum obovatum (C. A. Meyer) Turcz. Описание структурных характеристик листьев и подземной сферы у 6 видов сем. Caryophyllaceae из естественных местообитаний с дефицитом влаги. Объектами исследования послужили четыре многолетних стержнекорневых вида: Dianthus versicolor Fisch. ex Link, Gypsophila altissima L., Silene baschkirorum, Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb., и два однолетних вида – Spergula arvensis L. и Arenaria serpyllifolia L. Влияние Ni, Ca, Mg в разных комбинациях на рост корней проростков Alyssum obovatum и Silene baschkirorum изучали в лабораторном эксперименте на агаровых пластинах в стандартных условиях при постоянной температуре и 16-часовом фотопериоде в соответствии с протоколом с модификациями [Xu et al., 2013]. Морфологические параметры листа и подземной сферы гвоздичных при адаптации к дефициту влаги измеряли с помощью стандартных морфо-анатомических методов [Иванова, 2014; Таршис, 2007]. Результаты лабораторных исследований показали, что во всех вариантах опыта корневая система у Аlyssum obovatum была лучше развита, чем у Silene baschkirorum в 1,55 раз. Внесение металлов стимулировало рост корневой системы у А. obovatum и не влияло на рост корней S. baschkirorum. Анализ структуры листа у 6 видов гвоздичных, произрастающих в условиях недостатка влаги выявил, что ксеромезофиты Arenaria serpyllifolia, Dianthus versicolor, Gypsophila altissima отличаются низкой плотностью листьев как в расчете на площадь, так и на объем листа в сравнении с мезоксерофитными видами Silene baschkirorum, Dianthus acicularis, Spergula arvensis.Анализ корневой системы и поглощающих корней не выявил различий между ксеромезофитными и мезоксерофитными видами изученных гвоздичных (сем. Caryophyllaceae). Установлено, что адаптация подземной сферы изученных гвоздичных к дефициту влаги реализуется видоспецифичными путями перестройки корневой системы и поглощающих корней. Работа состоит из 3 разделов, 34 страниц, включает в себя 67 источников, 1 таблицу и 7 рисунков. Материалы магистерской диссертации были представлены на Всероссийской конференции молодых ученых «Экология: факты, гипотезы, модели», посвященной памяти Н. В. Глотова 1013 апреля 2018 г. В июле 2019 года планируется представить материалы данной работы в форме стенда на международной конференции IAVS 62nd ANNUAL SYMPOSIUM «Vegetation Science and Biodiversity Research» в Бременском университете, Бремен, Германия.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:urfu.ru/oai:elar.urfu.ru:10995/79360 |
| Date | January 2019 |
| Creators | Сергиенко, А. О., Sergienko, A. O. |
| Contributors | Бетехтина, А. А., Betekhtina, A. A., УрФУ. Институт естественных наук и математики, Департамент наук о Земле и космосе |
| Source Sets | Ural Federal University |
| Language | Russian |
| Detected Language | Unknown |
| Type | Master's thesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | Предоставлено автором на условиях простой неисключительной лицензии, http://elar.urfu.ru/handle/10995/31613 |
Page generated in 0.0032 seconds