Министерство образования и науки РФ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Самарский государственный университет»

Биологический факультет

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по научной работе _А.Ф. Крутов «»_ 2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Проблемы устойчивости высших растений»

(цикл ОД.А.06 «Специальные дисциплины отрасли науки и научной специальности» основной образовательной программы подготовки аспиранта по отрасли 03.00.00 Биологические науки, специальность 03.02.01 – Ботаника) Самара Рабочая программа составлена на основании паспорта научной специальности 03.02.01 – Ботаника, в соответствии с Программой-минимум кандидатского экзамена по специальности 03.02. «Ботаника» по биологическим наукам, утвержденной приказом Министерства образования и науки РФ № 274 от 08.10.2007 г., и учебным планом СамГУ по основной образовательной программе аспирантской подготовки.

Составитель рабочей программы: Кавеленова Людмила Михайловна, профессор, доктор биологических наук.

Рабочая программа утверждена на заседании ученого совета биологического факультета протокол № 6 от 23.06.2011 г.

Декан биологического факультета «_»2011 г. Г.Л. Рытов (подпись) 1. Цели и задачи дисциплины, ее место в системе подготовки аспиранта, требования к уровню освоения содержания дисциплины.

1.1. Цели и задачи изучения дисциплины.

Цель изучения дисциплины – формирование у аспирантов углубленных профессиональных знаний о теоретических основах и возможностях практического использования структурнофункциональных основ устойчивости высших растений.

Задачи дисциплины:

сформировать у аспирантов представление о принципах обеспечения устойчивости растительного организма к абиотическим стрессам и биотическим агентам;

сформировать у аспирантов представление об особенностях развития стрессовых реакций у растений;

подготовить аспирантов к применению полученных знаний при осуществлении конкретного исследования.

1.2. Требования к уровню подготовки аспиранта, завершившего изучение данной дисциплины.

Аспиранты, завершившие изучение данной дисциплины, должны:

иметь представление: о методологии изучения устойчивости растений к абиотическим и биогенным стрессам;

знать: основные приемы осуществления полевых и лабораторных исследований;

уметь: проводить, анализировать и интерпретировать результаты оценки устойчивости высших растений, осуществлять подготовку аналитических и справочных материалов, излагать в устной и письменной форме результаты своего исследования и аргументированно отстаивать свою точку зрения в дискуссии.

1.3. Связь с предшествующими дисциплинами.

Курс предполагает наличие у аспирантов знаний по биологическим наукам, в первую очередь – ботанике, почвоведению, экологии в объеме программы высшего профессионального образования.

1.4. Связь с последующими дисциплинами.

Знания и навыки, полученные аспирантами при изучении данного курса, необходимы при подготовке и написании диссертации по специальности 03.02.01 – Ботаника.

2. Содержание дисциплины.

2.1. Объём дисциплины и виды учебной работы (в часах и зачетных единицах).

2 год аспирантуры; вид отчетности – экзамен кандидатского минимума.

Объем часов / Вид учебной работы зачетных единиц Трудоемкость изучения дисциплины 36 / Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) в том числе:

в том числе:

Изучение тем, вынесенных на самостоятельную проработку 2.2. Разделы дисциплины и виды занятий.

устойчивости растений Устойчивость растений к абиотическим факторам и ее структурно-функциональное Растения в условиях техногенного загрязнения Устойчивость высших растений к фитопагенам Устойчивость высших растений к атакам фитофагов 2.3. Лекционный курс.

Тема 1. Основы стратегии устойчивости растений.

Структурно-функциональные особенности высших растений и их значение в обеспечении устойчивости (прикрепленный образ жизни, неограниченный рост, наличие меристем, распространение с использованием покоящихся зачатков, особенности выделительных процессов и пр.). Факторы надежности растительного организма по Д.М. Гродзинскому (проявление принципа избыточности, наличие дублирующих систем и пр.). Стратегии избежания негативного воздействия и активного сопротивления ему в жизни высших растений. Типы жизненных стратегий у высших растений – различные подходы к классификации и принципиальная общность. Представления о метаболической цене защиты. Первичные и вторичные соединения в обмене веществ растений, их роль в обеспечении устойчивости растительного организма.

Тема 2. Устойчивость растений к абиотическим факторам и ее структурнофункциональное обеспечение.

Современные представления о физиологии стресса у растений. Комплекс стрессовых реакций на клеточном, организменном и популяционном уровне. Периодизация фаз стресса у растительного организма – сходство и различия со стрессовыми реакциями животных. Анатомо-морфологические и физиолого-биохимические особенности, обеспечивающие устойчивость растений к различным видам абиотических стрессов. Механизмы жаро – и засухоустойчивости. Устойчивость растений к низким температурам: холодостойкость, морозостойкость, зимостойкость. Структурно-функциональные основы солеустойчивости растений.

Тема 3. Растения в условиях техногенного загрязнения.

Использование неспецифических факторов устойчивости для выживания в техногенно преобразованной среде. Классические представления о дымо- и газоустойчивости высших растений:

структурно-функциональные особенности устойчивых и чувствительных растений. Актуальные проблемы изучения газоустойчивости высших растений: механизмы устойчивости, индикаторные свойства и пр. Принципы подбора газоустойчивых ассортиментов растений.

Тема 4. Устойчивость высших растений к фитопагенам.

Классификация форм устойчивости и иммунности высших растений, вирулентности и патогенности болезнетворных организмов. «Треугольник болезни». Концепция сопряженной эволюции патогена и растения-хозяина. Симптомы повреждения высших растений фитопатогенами:

некрозы, гнили, вилты, антракнозы, пятнистости, пустулы, мумификации, нарушения роста и пр.

Пути проникновения инфекции в растительный организм. Структурное обеспечение устойчивости к патогенам. Хемоэффекторы, используемые фитопатогенами для атаки на растительный организм (фитотоксины, аналоги гормоноы растений и пр.). Формы ответных реакций и хемоэффекторы высших растений в ответ на воздействие фитопатогенов (конститутивные и индуцированные).

Преинфекционные и постинфекционные соединения в иммунном ответе высшего растения на воздействие патогена.

Тема 5. Устойчивость высших растений к атакам фитофагов.

Специфика защиты растительного организма от фитофагов. Ограниченность защитного значения структурных (покровные и механические ткани, трихомы, колючки и пр.) и метаболических факторов защиты. Метаболическая цена защиты от фитофагов, ее проявление у разных таксонов высших растений. Хемомедиаторы – регуляторы трофического поведения, жизнедеятельности и численности популяций фитофагов. Химическая природа и механизмы действия на животных детеррентов, антифидантов, репеллентов и др. Растения – продуценты токсинов и др. БАВ, их использование в медицине. Природа сигналов привлечения опылителей:

обеспечение аромата, цвета, продукция нектара у насекомоопыляемых растений. Накопление животными вторичных метаболитов растений и его экологическая роль.

2.4. Практические (семинарские) занятия.

Практическое занятие по разделу дисциплины «Устойчивость растений к абиотическим факторам и ее структурно-функциональное обеспечение» - 2 часа.

3. Организация текущего и промежуточного контроля знаний.

3.1. Контрольные работы.

Не предусмотрены.

3.2. Список вопросов для промежуточного тестирования.

Не предусмотрен.

3.3. Самостоятельная работа.

Изучение учебного материала, перенесенного с аудиторных занятий на самостоятельную проработку.

Выявление информационных ресурсов в научных библиотеках и сети Internet по следующим направлениям:

– структурно-функциональные особенности, обеспечивающие устойчивость высших растений;

– публикации (в том числе электронные) результатов изучения устойчивости растений к абиотическим и биогенным стрессам;

– научно-исследовательская литература по актуальным проблемам развития высших растений в условиях воздействия абиотических и биогенных стрессов.

Конспектирование и реферирование первоисточников и научно-исследовательской литературы по тематическим блокам.

3.3.1. Поддержка самостоятельной работы.

– Список литературы и источников для обязательного прочтения;

– полнотекстовые базы данных и ресурсы, доступ к которым обеспечен из кампусной сети СамГУ (сайт научной библиотеки СамГУ, URL: http://weblib.samsu.ru/level23.html):

1. Издания Самарского государственного университета 2. Полнотекстовая БД диссертаций РГБ 3. Научная электронная библиотека РФФИ (Elibrary) 4. БД издательства ELSEVIER 5. БД издательства SPRINGER 6. Oxford University Press 7. Университетская библиотека ONLINE 8. Университетская информационная система Россия 3.3.2. Тематика рефератов.

Не предусмотрена.

Итоговый контроль проводится в виде экзамена кандидатского минимума.

4. Технические средства обучения и контроля, использование ЭВМ.

– Программы пакета Microsoft Offiсe;

– сайт научной библиотеки СамГУ, с доступом к электронному каталогу и полнотекстовым базам данных – URL: http://weblib.samsu.ru/level23.html.

5. Активные методы обучения.

Не предусмотрены.

6. Материальное обеспечение дисциплины.

Компьютерные классы, оснащенные компьютерами класса Pentium 4 с выходом в Интернет и в локальную сеть Самарского государственного университета, а также принтеры, сканеры и ксероксы.

7. Литература.

7.1. Основная.

1. Медведев С. С. Физиология растений. СПб.: Издательство Санкт-Петербургского университета, 2004. 334с. (Допущено УМО, 100экз., 74ст.).

2. Алехина Н.Д., Балнокин Ю.В., Гавриленко В.Ф. Физиология растений: Учебник, 2004. 768 с.

(Допущено Министерством образования РФ, 25экз., 75ст.).

3. Кузнецов В.В., Дмитриева Г.А. Физиология растений: Учебник: М.: Высшая школа, 2005. с. (Допущено Министерством образования РФ, 5экз., 75 ст.).

7.2. Дополнительная.

1. Барбье М. Введение в биохимическую экологию. М.: Мир, 1978. 229 с.

2. Гавриленко В. Ф., Гусев М. В., Никитина К. А., Хофман П. Избранные главы физиологии растений. М.: МГУ, 1986. 461 с.

6. Косулина Л. Г., Луценко Э. К., Аксенова В. А. Физиология устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды. Ростов-на-Дону: Изд-во ун-та, 1993. 211 с.

7. Лебедев С.И. Физиология растений. Москва: Агропромиздат, 1988. 544 с.

9. Метлицкий Л. В., Озерецковская О. Л. Как растения защищаются от болезней. М.: Наука, 1985. 151 с.

10. Метлицкий Л.В., Озерецковская О.Л. Фитоалексины. М.: Наука, 1973. 176 с.

11. Полевой В. В. Физиология растений. М.: Высшая школа, 1989. 387 с.

12. Райс Э.Л. Аллелопатия. М.: Мир, 1978. 392 с.

13. Рощина В.Д., Рощина В.Д. Выделительная функция высших растений. М.: Наука, 1989. 14. Рубин Б.А., Арциховская Е.А., Аксенова В.А. Биохимия и физиология иммунитета растений. М.: Высшая школа, 1983.

15. Скулачев В. П. Рассказы о биоэнергетике. М.: Молодая гвардия, 1982. 187 с.

16. Телитченко М.М., Остроумов С.А. Введение в проблемы биохимической экологии. М.:

Наука, 1990. 288 с.

17. Харборн Дж. Введение в экологическую биохимию. М.: Мир, 1985. 312 с.

18. Якушкина Н. И. Физиология растений. М.: Просвещение, 1980. 217 с.

7.3. Учебно-методические материалы по дисциплине.

1. Ботаника: Программы-минимум кандидатских экзаменов / Одобрено экспертным советом ВАК Министерства образования РФ по биологическим наукам; Утверждено приказом Министерства образования и науки РФ № 274 от 08.10.2007 г. М.: Изд-во «Икар», 2004. 324 с.

ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ В РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЕ

В рабочую программу курса «Проблемы устойчивости высших растений» цикла ОД.А. «Специальные дисциплины отрасли науки и научной специальности» основной образовательной программы подготовки аспиранта, отрасли 03.00.00 Биологические науки, специальности 03.02. Ботаника вносятся следующие дополнения и изменения: