Специальность 03.01.05

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«АЗОВО-ЧЕРНОМОРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АГРОИНЖЕНЕРНАЯ АКАДЕМИЯ»
УТВЕРЖДАЮ
Ректор ФГБОУ ВПО АЧГАА
______________М.А.Таранов
«30» августа 2011 года
ПРОГРАММА КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА
послевузовского профессионального образования по специальности научных работников
03.01.05 – Физиология и биохимия растений
Зерноград – 2011
2
Программа кандидатского экзамена составлена на основе:
федеральных государственных требований к структуре основной профессиональной
образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспирантура), утвержденных приказом Минобрнауки от 16.03.2011 № 1365 ;
программы минимум кандидатского экзамена по специальности научных работников
03.01.05 – Физиология и биохимия растений, утвержденной приказом Минобрнауки от
08.10.2007 № 274;
паспорта специальности научных работников 03.01.05 – Физиология и биохимия растений;
Составители:
Зав.кафедрой агробиотехнологии
д.б.н., профессор
А.С. Казакова
Рабочая программа утверждена на заседании совета агротехнологического факультета от 29.08.2011, протокол №__
Председатель совета
агротехнологического факультета,
к.т.н., доцент
А.Г Арженовский
СОГЛАСОВАНО:
Проректор по научной работе,
д.т.н., профессор
А.М. Бондаренко
3
1. СОДЕРЖАНИЕ КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ
НАУЧНЫХ РАБОТНИКОВ 03.01.05 – ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ РАСТЕНИЙ
1.1. Общие вопросы
Физиология и биохимия растений — теоретическая основа растениеводства и новых
отраслей биотехнологии. Объекты биохимии и физиологии растений.
Специфические методы биохимии и физиологии растений. Сочетание различных
уровней исследования (субклеточный, клеточный, организменный, биоценотический) в
биохимии и физиологии растений.
1.2. Основные компоненты растительного организма и их функции
Особенности состава и метаболизма углеводов и липидов растений.
Белки. Структура, свойства, классификация белков.
Нуклеотиды и нуклеиновые кислоты.
Ферменты и механизмы их действия.
1.3. Растительная клетка
Особенности строения, структурная и функциональная организация растительной
клетки.
Строение и функции органоидов клетки. Ядро. Пластидная система. Митохондрии
растений.
Аппарат Гольджи (АГ). Вакуоль. Цитоскелет растительной клетки. Клеточная стенка
(КС).
Мембранные системы растительной клетки. Плазмалемма, тонопласт, ЭПР, аппарат
Гольджи.
Клетки растений in vitro. Основы биотехнологии.
1.4. Биоэнергетика растительного организма
1.4.1. Фотосинтез
Значение фотосинтеза в трансформации вещества и энергии в природе.
Физико-химическая сущность процесса фотосинтеза и его значение в энергетическом и пластическом обмене растения.
Лист как орган фотосинтеза. Фотосинтетические пигменты.
Структурно-функциональная организация фотосинтетического аппарата.
Первичные процессы фотосинтеза, их структурно-функциональная организация.
Электрон-транспортная цепь фотосинтеза и фотосинтетическое фосфорилирование.
Химизм процессов ассимиляции углерода в фотосинтезе.
1.4.2. Дыхание
Функции дыхания у растений. Ферментные системы дыхания.
Гликолиз. Цикл трикарбоновых кислот.
Дыхательная электронтранспортная цепь дыхания и окислительное фосфорилирование.
1.5. Водообмен
Значение и функции воды для растений. Состояние воды в клетке.
Молекулярная структура и физические свойства воды. Термодинамические показатели состояния воды: активность воды, химический и водный потенциал. Транспорт воды
по растению.
Транспирация и ее роль в жизни растений. Количественные показатели транспирации: интенсивность, продуктивность, транспирационный коэффициент.
Экология водообмена растений. Особенности водообмена у растений разных экологических групп (ксерофитов, мезофитов, гигрофитов, галофитов).
4
1.6. Минеральное питание
Классификация, потребность, содержание и соотношение макро- и микроэлементов в растениях и в почве. Корень как орган поглощения минеральных элементов, специфических синтезов с их участием и транспорта. Значение зон роста корня в этом процессе.
Особенности азотного обмена растений.
1.7. Дальний транспорт и круговорот веществ в растении
Транслокация веществ из листьев в другие органы: флоэмный транспорт.
Восходящий транспорт веществ по ксилеме.
1.8. Рост и развитие растений
Определение понятий «рост» и «развитие» растений. Проблема роста и развития на
организменном, органном, клеточном и молекулярном уровнях.
Общие закономерности роста. Показатели роста, S-образный характер кривой роста,
его фазы. Рост и деятельность меристем. Клеточные основы роста.
Рост растений и среда. Влияние температуры, света, воды, газового состава атмосферы, элементов минерального питания на ростовые процессы.
Жизненный цикл высших растений. Основные этапы онтогенеза (эмбриональный,
ювенильный, репродуктивный, зрелости, старения), их морфологические, физиологические и метаболические особенности.
Гормональная регуляция роста и развития растений. Строение и функции фитогормонов.Ауксины. Цитокинины. Гиббереллины. Абсцизовая кислота. Этилен. Гормональный баланс в растении.
Фоторегуляция у растений. Фотопериодизм. Внутренние ритмы развития растений.
Покой и прорастание семян.
1.9. Устойчивость растений к неблагоприятным факторам
Стресс и адаптация — общая характеристика явлений. Неблагоприятные факторы
биотической и абиотической природы. Ответные реакции растений на действие стрессоров. Специфические и неспецифические реакции. Природа неспецифических реакций.
Стрессовые белки и их функции.
Виды экологических стрессов (Водный дефицит. Высокие концентрации солей. Экстремальные температуры. Окислительный стресс растений. Аноксия и гипоксия. Токсичность тяжелых металлов.). Механизмы устойчивости. Закалка растений.
Фитоиммунитет.
1.10. Взаимодействие физиологических процессов, их интеграция и согласованное функционирование органов
Донорно-акцепторные взаимодействия как основа эндогенной регуляции фотосинтеза в системе растительного организма. Механизм эндогенной регуляции в системе растения. Пути повышения эффективности использования солнечной энергии при фотосинтезе.
Системы регуляции и их иерархия в растении.
2. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА КАНДИДАТСКОГО ЭКЗАМЕНА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ 03.01.05 – ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ РАСТЕНИЙ
2.1. Физиология и биохимия растительной клетки
Активные формы кислорода в растительной клетке.
Антиоксидантная система растительной клетки.
Система аскорбиновой кислоты и еѐ роль в растительной клетке.
5
Глутатион и его роль в растительной клетке.
Аквапорины в мембранах растительных клеток.
Окислительный стресс и антиоксидантный потенциал.
Крахмал, фракции крахмала.
Мобилизация крахмала.
2.2. Рост и развитие растений
Морфологические особенности и биология развития ярового ячменя.
Прорастание семян ярового ячменя.
Роль АФК в процессах роста и развития растений.
Строение семени злаковых растений.
Факторы, влияющие на прорастание семян.
Фазы прорастания семени.
Физиолого-биохомические изменения, происходящие в семенах при прорастании.
Покой семян.
Химический состав семян злаковых растений.
Гиббереллины – их роль в выходе семян из покоя и синтезе амилазы.
Строение семени ячменя.
2.3. Устойчивость растений к абиотическим стрессам
Сигнальная роль активных форм кислорода при абиотическом стрессе.
Классификация физиолого-биохимических методов оценки селекционного материала на устойчивость
Засуха и ее влияние на продуктивность ячменя.
Влияние факторов среды на формирование и созревание семян.
Покой семян.
Амилолитические ферменты и их роль в устойчивости семян.
3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
3.1. Основная литература
1. Третьяков Н.Н. (ред.). Физиология и биохимия сельскохозяйственных
растений. М.: Колос, 2000 г. – 30 экз.
2. Физиология растений. П/р. И.П. Ермакова. М., 2005. Изд-во Академия.
3. Практикум по физиологии растений. Под ред. Третьякова Н.Н. М.: Агропромиздат, 2003 г.
4. Батыгин Н.Ф. Онтогенез высших растений. М., Агропромиздат. 1986 г.
5. Гупало П.И., Скрипчинская В.В. Физиология индивидуального развития
растений. М., Колос. 1971 г.
6. Кретович В.Л. Биохимия растений. М., Высшая школа. 1981 г.
7. Лебедев С.И. Физиология растений, М., Агропромиздат, 1988 г.
8. Либберт Э. Физиология растений. М., Мир. 1976 г
9. Нобел П. Физиология растительной клетки. М., Мир, 1972 г.
10. Плешков Б.П. Практикум по биохимии растений. М., колос. 1968 г,
11. Плешков Б.П. Биохимия сельскохозяйственных растений, М., Колос. 1987 г.
12. Полевой В.В. Физиология растений. М., Высшая школа. 1989.
13. Рубин Б.А. Курс физиологии растений, М., Высшая школа, 1976 г.
14. Рубин Б.А., Арциховская Е.В., Аксенова В.А. Биохимия и
15. Физиология иммунитета растений. М., Высшая школа. 1975 г,
16. Рубин Б.А., Гавриленко В.Ф. Биохимия и физиология фотосинтеза. М., Изд-во
МГУ, 1977г.
6
17.
Физиология фотосинтеза. М., Наука. 1982 г.
3.2. Дополнительная литература
1. Андреева И.И. Ботаника. – 4-е изд. перераб. И доп./И.И. Андреева, Л.С. Родман. –
М.: КолосС, 2010. - 584 с.
2. Петер Зитте. Ботаника. Учебник для вузов в 4-х томах. Т.2. Физиология растений/
Зитте Петер, Вайлер Эльмар В., Кадерайт Йоахим В., Брезински Андерас, Кѐрнер Кристиан, - М., 2008. – 430 с.
3. Миркин Б.М. Современная наука о растительности: Учебник/ Б.М. Миркин, Л.Г.
Наумова, А.И. Соломещ. – М.: Логос, 2001. – 264 с.
4. Якушкина Н.И. Физиология растений: учеб. для студентов вузов, обучающихся по
специальности 032400 «Биология»/ Н.И. Якушкина, Е.Ю. Бахтенко. М.: Гуманитар. изд.
центр Владос, 2005. – 463 с.
5. Нетрусов А.И. Микробиология: учебник для студ. высш. учеб. заведений/ А.И.
Нетрусов, И.Б. Котова. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 352
с.
6. Юсуфов А.Г. Лекции по эволюционной физиологии растений: Учеб. пособие для
студ. вузов по спец. «Биология». – 2-е изд., прераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1996. – 255 с.
7. Куперман Ф.М. Биология развития культурных растений: Учебное пособие для
студентов биол. спец. вузов/Ф.М. Куперман, Е.И. Ржанова, В.В. Мурашев и др.; Под ред.
Куперман Ф.М.. – М.: Высш. школа, 1982. – 343 с.
8. Кошкин Е.И. Физиология устойчивости сельскохозяйственных культур/ Е.И.
Кошкин, М.: Дрофа, 2010. – 640 с.
9. Кошкин Е.И. Частная физиология полевых культур/ Е.И. Кошкин, Г.Г. Гатаулина,
А.Б. Дьяков; Под ред. Е.И. Кошкина. – М.: КолосС, 2005. – 344 с.