Труды Кубанского государственного аграрного университета
    

    <<<  Back

    2020, № 84

    UDC: 575.16.001.5/8
    GSNTI: 34.23

    Historical review and prospects for the further development of the ontogenesis doctrine

    On the basis of domestic and foreign literature, the analysis of the theoretical and methodological aspects of the study of ontogenesis is presented, its current state is elucidated, and prospects for further development in an evolutionary sense are determined. According to the biogenetic law, the ontogenesis of every organism is a short and concise repetition of the phylogenesis of this species. Phylogenesis is a series of ontogenesises during which new cenogenesis occurs, giving the evolving population resistance in the struggle for existence. In the scientific literature there is a different interpretation of the concepts characterizing ontogenesis. Such pluralism contributes to a multifaceted analysis of the phenomena under study, but often leads to uncertain and sometimes erroneous views. Concepts, terms and definitions should be based on three major principles: 1) the expression of the essence of a particular phenomenon; 2) correct logical structure; 3) lexicological consistency. In this review, the phenomena associated with ontogenesis are analyzed on the basis of these provisions. Ontogenesis is an individual development of the organism from the moment of its inception to natural death. A new organism can develop from spores, zygotes, by apomixis and cloning. On the basis of this, the authors consider it expedient to differentiate the ontogenesis of plants into appropriate types: 1 - Sporoontogenesis; 2 - Zygotoontogenesis; 3 - Aposporoontogenesis; 4 - Apogametoontogenesis, including parthenoontogenesis; 5 - Microclonoontogenesis; 6 - Macroclonoontogenesis. The analysis of various ontogenesis’s patterns is given, the prospects for their use in plant breeding, seed production and plant reproduction are revealed.
    Keywords: Ontogenesis, phylogenesis, plant life cycle, phenology, developmental phases, vegetation period, periods of ontogenesis: embryonic, juvenile, generative, senile.
    DOI: 10.21515/1999-1703-84-197-214

    References:

    1. Абаимов, В. Ф. Дендрология: учебное пособие для студентов высших учебных заведений / В. Ф. Абаимов. 3-е изд., перераб. - М. Академия, 2009. - 368 с.
    2. Банникова, В. П. Основы эмбриологии растений / В. П. Банникова, О. А. Хведынич. - Киев, 1982. - 164 с.
    3. Батыгина, Т. Б. Эмбриология пшеницы. - Л., 1974. - 206 с.
    4. Бейлис-Выровая, Р. А. История индивидуального развития ржи / Р. А. Бейлис-Выровая. - К.: Госсельхозиздат УССР, 1962. -141 с.
    5. Болотов, А. Т. Избранные сочинения по агрономии, полеводству, лесоводству, ботанике / А. Т. Болотов. - М.: Издательство Московского общества испытателей природы, 1952. - 523 с.
    6. Булыгин, Н. Е. Дендрология / Н. Е. Булыгин, В. Т. Ярмишко. - СПб.: Наука, 2000. - 528 с.
    7. Бэр К.М. История развития животных. Наблюдения и размышления. В 2-х т. М.; Л., 1950-1953. - 468; 628 с.
    8. Вилли, К. Биология / К. Вилли. - М.: Мир, 1964. - 678 с.: ил.
    9. Вольф, К. Ф. Теория зарождения / К. Ф. Вольф. - 1759. - 637 с.
    10. Геккель, Э. Общая морфология организмов. - В 2-х т. / Э. Геккель. - 1866.
    11. Гупало, П. И. Физиология индивидуального развития растений / П. И. Гупало, В. В. Скрипчинский. - М.: Колос, 1971. - 224 с.
    12. Дарвин, Ч. Происхождение видов путем естественного отбора. - М., 1987. - 384 с.
    13. Драгавцев, В. А. Управление взаимодействием «генотип - среда» - важнейший рычаг повышения урожая сельскохозяйственных растений / В. А. Драгавцев, И. А. Драгавцева, И. Л. Ефимова, А. С. Моренец, И. Ю. Савин / Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2016. - № 2 (59). - Краснодар. - С. 105-121.
    14. Заморский, А. Д. Жизненные циклы растений / А. Д. Заморский. - М., 1986. - 64 с.
    15. Заячук, В. Я. Дендрологія: підручник / В. Я. Заячук. - Львів: Апріорі,‚ 2008. - 656 с.
    16. Иваненко, Б. И. Фенология древесных и кустарниковых пород / Б. И. Иваненко. - М.: Сельхозиздат, 1962. - 184 с.
    17. Кефели, В. И. Рост растений / В. И. Кефели. - М.: Колос, 1973. - 120 с.
    18. Кирильцева, А. А. Фитофенологическое картографирование с применением биометрических методов / А. А. Кирильцева. - Ашхабад Ылым, 1975. - 120 с.
    19. Ковалевский, А. О. Избранные работы / А. О. Ковалевский. - М., 1951. - 676 с.
    20. Кренке, Н. П. Теория циклического старения и омоложения растений и практическое ее применение / Н. П. Кренке. - М.: Сельхозгиз, 1940. - 135 с.
    21. Кулешов, Н. Н. Агрономическое семеноведение / Н. Н. Кулешов. - М.: Сельхозиздат, 1963. - 304 с.
    22. Куперман, Ф. М. Биологические основы культуры пшеницы. В 3-х т. / Ф. М. Куперман. - М.: Изд. МГУ, 1951-1956.
    23. Любименко, В. Н. Избранные труды / В. Н. Любименко. - Киев, 1963. - 614 с.
    24. Макрушин, Н. М. Инновационные аспекты учения об онтогенезе, формировании, отборе и оценке качества семян / Н. М. Макрушин, Ю. В. Плугатарь, А. М. Малько, Е. М. Макрушина, Р. Ю Шабанов. - Симферополь, 2018. - 252 с.
    25. Макрушин, Н. М. Физиология растений с основами биохимии / Н. М. Макрушин, Е. М. Макрушина, Н. В. Петерсон, М. М. Мельников. - Симферополь: Таврия, 2005. - 544 с.
    26. Макрушин, Н. М. Толковый словарь по инновационным вопросам генетики, селекции, семеноводства, размножения растений и биотехнологии (русско-английский) / Н. М. Макрушин, В. А. Драгавцев, Ю. В. Плугатарь, С. И. Малецкий, А. М. Малько, Е. М. Макрушина, Р. Ю. Шабанов. - Симферополь, 2017. - 205 с.
    27. Макрушин, Н. М. Методологические основы периодизации онтогенеза растений. / Н. М. Макрушин, Е. М. Макрушина, Р. Ю. Шабанов, В. Е. Астафьева, Е. А. Сасо. - В кн.: Наукові праці Південного філіалу НУБіП України «КАТУ». - Симферополь, 2008. - С. 182-188.
    28. Макрушин, Н. М. Экологические основы промышленного семеноводства зерновых культур / Н. М. Макрушин. - М.: Агропромиздат, 1985. - 280 с.
    29. Макрушина, Е. М. Эволюционный принцип классификации онтогенеза / Е. М. Макрушина, Ю. В. Плугатарь, Н. М. Макрушин // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - Краснодар. - 2018. - № 3 (72). - С. 267-270.
    30. Максимов, Н. А. Краткий курс физиологии растений / Н. А. Максимов. - М., 1958. - 562 с.
    31. Модылевский, Я. С. Цитоэмбриология высших растений / Я. С. Модылевский. - Киев: Изд. АН УССР, 1963. - 371 с.
    32. Мюллер, Ф. Основной биогенетический закон: Избранные работы / Ф. Мюллер, Э. Геккель. - М.; Л., 1940. - 291 с.
    33. Носатовский, А. И. Пшеница / А. И. Носатовский. - М., 1965. - 508 с.
    34. Поддубная-Арнольди‚, В. А. Общая эмбриология покрытосеменных растений / В. А. Поддубная-Арнольди. - М.: Наука, 1976. - 508 с.
    35. Подольный, В. З. Яровизация (Гаснер И. Г.). В кн.: Большая советская энциклопедия, 1978. - С. 553-554.
    36. Работнов, Т. А. Фитоценология / Т. А. Работнов. - М.: Изд-во МГУ, 1992. - 352 с.
    37. Разумов, В. И. Среда и развитие растений / В. И. Разумов. - М.; Л., 1961. - 367 с.
    38. Сабинин, Д. А. Физиология развития растений / Д. А. Сабинин. - М.: Изд-во АН СССР, 1963. - 196 с.
    39. Саксен, Л. Первичная эмбриональная индукция / Л. Саксен, С. Тойвонен. - М., 1963. - 344 с.
    40. Селекция лаванды узколистной для промышленного производства в Крыму / Под ред. В. С. Паштецкого. - Симферополь, 2017. - 203 с.
    41. Фадеева, Т. М. Возрастные изменения растений льна в онтогенезе / Т. М. Фадеева, Е. Ф. Семенова // Научные ведомости. - Серия Естественные науки, 2011. - № 9 (1-4). - Выпуск 15.1. - С. 51-55.
    42. Хрущов, Г. К. Онтогенез / Г. К Хрущов, Н. Г. Хрущов. - В кн.: Большая советская энциклопедия. - М., 1974. - С. 405-406.
    43. Цингер, Н. В. Семя, его развитие и физиологические свойства / Н. В. Цингер. - М.: Изд-во АН СССР, 1958. - 285 с.
    44. Чайлахян, М. Х. Факторы генеративного развития растений / М. Х. Чайлахян. - М.: «Наука», 1964.
    45. Чайлахян, М. Х. О терминологии онтогенеза растений / М. Х. Чайлахян, Н. П. Аксенова, В. И. Кефели. - М.: Наука, 1973. - 39 с.
    46. Шелепов, В. В. Пшеница: биология, селекция, морфология, семеноводство / Под науч. ред. В. В. Шелепова. - Киев, 2013. - 198 с.
    47. Шиголев, А. А. Сезонное развитие природы Европейской части СССР / А. А. Шиголев, А. П. Шиманюк. - М.: Государственное изд-во географической литературы, 1957. - 240 с.
    48. Шитт, П. Г. Избранные сочинения / П. Г Шитт. - М., 1968. - 584 с.
    49. Шнелле, Ф. Фенология растений / Ф. Шнелле. - Л., 1961. - 227 с.
    50. Шульц, Г. Э. Фенология / Г. Э. Шульц. - В кн.: Большая советская энциклопедия. - М., 1977. - С. 279-280.
    51. Ammirato, P. V. Organizational events during somatic embryogenesis. In: C. E. Green, D. A. Somers, W. P. Hackett, D. D. Biesboer eds // Plant tissue and cell culture. - New-York: Alan R. Liss, 1987: 57-81.
    52. Baker, C. K. The development ofwinter wheat in the field 1. Relation between apicaldevelopment and plant morphology within and betweenseasons / C. K. Baker, J. N. Gallagher // Journal of Agricultural Science Camb., 1983. - 101: 327-335.
    53. Baker, C. K. Daylengthchange and leaf apperance in wheat / C. K. Baker, J. N. Gallagher, J. L. Montheith. - Plant Cell Environ, 1980. - № 3. - Р. 285-287.
    54. Barwale, U. B. Plant regeneration from callus cultures of several soybean genotypes via embryogenesis and organogenesis / U. B. Barwale, H. R. Kerns, J. M. Widholm // Planta. - 1986. - No. 167. - Р. 473-481.
    55. Bhaskaran, S. Origin of somatic embryos from cultured shoot tips of Sorghum bicolor (L.) Moench / S. Bhaskaran, A. J. Neumann, R. H. Smith // In Vitro Cellular and De.elopmental Biology. - 1988. - No. 24. - Р. 947-950.
    56. Bunting, A. H. Some aspects of the morphology and physiology of cereal in the vegetative phase / A. H. Bunting, D. S. H. Drennan // In: Milthorpe F.L., Ivins J.D. (eds.). The growth of cereal and grasses. - London, 1966. - Р. 20-38.
    57. Buvat, R. Ontogeny, cell differentiation and structure of vascularplants / R. Buvat. - New-York: Spring-Verlag, 1989.
    58. Content/uploads/Wheat growth/pdfs/ Wheat development pdf.pdf.
    59. Cunha, A. Fernandes-Ferreira M. Somatic embryogenesis, organogenesis and callus growth kinetics of flax / A. Cunha // Plant Cell, Tissue and Organ Cult, 1996, 47: 1-8.
    60. Cunha, A. C. Fernandes-Ferreira M. Ontogenic variations in n-alkanes during somatic em-bryogenesis of flax (Linumusitatissimum L.) / A. C. Cunha // Plant Science, 2001. - 160: 1137-1143.
    61. Davidson, J. L. Responses of wheat to vernalization and photoperiod / J. L. Davidson, K. R. Christian, D. B. Jones, P. H. Brenmer // Australian Journal of Agricultural Research, 1985. - 36: - Р. 347-359.
    62. Davis, L. Systematic embryology of the Angiosperms / L. Davis. - New York, 1966.
    63. De Jong, A. J. A carrot somatic embryo mutant is rescued by chitinase / A. J. De Jong, J. Cordewener, F. Lo Schiavo, M. Terzi, J. Vandekerckove, A. Van Kammen, S. C. De Vries // Plant Cell, 1992. - 4. - Р. 425-433.
    64. De Vries, S. С. Tunicamycin-inhibited carrot somatic embryogenesis can be restored by secreted cationic peroxidase isoenzymes / S. С. De Vries // Planta, 1991, 184. - Р. 478-486.
    65. Delecolle, R. Liason entre le development du ble tendre d'hiver. 1. Stade de developpement de l'apex, apparition des feuilles et croissance de la tige / R. Delecolle, J. C. Gurnade // Annales de l'Amélioration des Plantes. - 1980. - 30 (4). - Р. 479-498.
    66. Delecolle, R. Varlet-Grancher C. About the leaf-daylength model under French Conditions / R. Delecolle, J. C. Gurnade. - In: Day W., Aitken R.K. (eds.). Wheat growth and modeling. - New York, 1985. - Р. 25-31.
    67. Dictionary of Science. SIXTH EDITION. Published in the United States by Oxford University Press Inc., New York, 2010.
    68. Dos Santos, A. V. P. Origin and development of somatic embryos in Medicago sativa L. (alfafa). / A. V. P. Dos Santos, E. G. Cutter, M. R. Davey // Protoplasma. - 1983. - 117. - Р. 107-115.
    69. Dos Santos, A. V. P. A scanning electron microscope study of Theobrama cacao somatic embryogenesis / A. V. P. Dos Santos, R. D. Machado. - Annals of Botany, 1989, 64. - Р. 293-296.
    70. Faure, O. Metabolism of reserve products duringdevelopment of somatic embryos and germination of zygoticembryos in grapevine / O. Faure, J. Aarrouf // Plant Science, 1994. - 96. - Р. 167-178.
    71. Faure, O. Ontogenesis, differentiation and precocious germination in anther-derived somatic embryos of grapevine (Vitisvinifera L.): proembryogenesis / O. Faure, J. Aarrouf, 'de A. Nougare // Annals of Botany. - 1996. - 78. - Р. 23-28.
    72. Finkelstein, R. R. Precociously germinating rapeseed embryos retain characteristics of embryogeny R. R / Finkelstein, M. L. Crouch // Planta. - 1984. - 162. - Р. 125-131.
    73. Frans, P. F. An ultrastructural study on the early development of Zea mays somatic embryos. Canadian / P. F. Frans, J. H. N. Schel // Journal of Botany. - 1991. - 69. - Р. 858-865.
    74. Galau, G. A. The controls of late dicot embryogenesis and early germination / G. A. Galau, K. Jakobsen, D. W. Hughes // Physiologia Plantarum. - 1991. - 81. - Р. 280-288.
    75. Garner, W. W. Effect of the relative length of day and night and other factors of the environment on growth and reproduction in plants / W. W. Garner, H. A. Allard // Reprinted from Journal of Agricultural Research. - 1920. - 11. - Р. 553-606.
    76. Groot, J. J. R. Simulation of nitrogen balance in a system of winter wheat and soil / J. J. R. Groot. Simulation Report CABOT no 13, Centre for Agrobiological Research, Department of Theoretical Production Ecology, Agricultural University, Wageningen, 1987, 65. - Р. 116-119.
    77. Hine, R. Oxford Dictionary of Biology / R. Hine, E. Martin. - Oxford University Press, 2015.
    78. https://en.wikipedia.org/wiki/Cereal growth staging scales#Zadoks scale.
    79. https://www.agric.wa.gov.au/grains/zadoks-growth-scale.
    80. https://www.dpi.nsw.gov.au/ data/ assets/pdf fale/0008/188684/zadocs-decimal-code.pdf.
    81. https://www.nvtonline.com.au/resource/zadoks-growth-scale-2/.
    82. https://www.wheat-training/com/wp-.
    83. Johansen, D. A. Plant Embryology / D. A. Johansen. - Waltham, Massachusettes, 1950.
    84. Kirby, E. J. M. Significant stages in cereal development / E. J. M. Kirby. - In: Miglietta F. (ed.) Models in agriculture and forest research. Roma, 1988. - Р. 79-95.
    85. Kirby, E. J. M. Cereal Development Guide / E. J. M. Kirby, M. Appleyard. - NAC Cereal Unit, Stoneleigh, UK, 1987.
    86. Kirby, E. J. M. Effect of sowing date and variety on main shoot leaf emergence and number of leaves of barley and wheat / E. J. M. Kirby, M. Appleyard, G. Fellowes // Agronomie. - 1985. - 5 (2): Р. 117-126.
    87. Kirby, E. J. M. Leaf emergence rates of wheat in a Mediterranean environment / E. J. M. Kirby, M. W. Perry // Australian Journal of Agricultural Research. - 1986. - 38. - Р. 455-464.
    88. Klepper, B. Root and shoot development in winter wheat / B. Klepper, R. K. Belford, R. W. Rickman // Agronomy Journal. - 1984. - 76. - Р. 117-122.
    89. Malvoisin, P. Organogenèse et croissance du maître-brin du blé tendre (Triticum aestivum) du semis à la floraison. I. Relations observées entre la croissance foliaire et la différenciation des ébauches foliaires ou florals / P. Malvoisin // Agronomie. - 1984. - 4 (6). - Р. 557-564.
    90. Miglietta, F. Simulation of wheat ontogenesis. I. Appearance of main stem leaves in the field / F. Miglietta // Climate Research. - 1991. - 1. - Р. 145-150.
    91. Miglietta, F. The effect ot photoperiod and temperature on leaf initiation rates in wheat (Triticum spp.) / F. Miglietta // Field Crops Research. - 1989. - 21(2). - Р. 121-130.
    92. Miglietta, F. Calibrazione di un model 10 di simulazione della crescita del frumento in due ambienti italiani. hv / F. Miglietta, C. Vazzana, N. LoSavio, M, Mastrorilli, A. Raschi // Agron. - 1987. - 21 (4). - Р. 240-245.
    93. Oxford Russian Dictionary: Russian-English / English-Russian. Oxford University Press, 2007.
    94. Rahman, M. S. Effekt of photoperiod and vernalization on the rate of development and spikelet number per ear in 30 varieties of wheat / M. S. Rahman // Journal of the Australian Institute of Agricultural Science. - 1980. - 46. - Р. 68-70.
    95. Ross, G. J. S. Simple non-linear modeling for general user / G. J. S. Ross // Proceedings of the 40th Session. International Statistical Institute. - Warsaw. - 1975. - 2. - Р. 585-593.
    96. Santana-Buzzy, N., Lo´pez-Puc G., Canto-Flick A., Barredo-Pool F., Balam-Uc E., Avile´s-Vin˜ as S., Solı´s-Marroquı´n D., Lecona-Guzma´n C., ´ Jabı´n Bello-Bello J., Go´mez-Uc E., O. Mijangos-Corte´s J. Ontogenesis of the Somatic Embryogenesis of Habanero Pepper. HortScience: a publication of the American Society for Horticultural Science. - 2009. - 44(1). - Р. 113-118.
    97. Schnarf, K. Vergleichende Embryologie der Angiospermen / K. Schnarf. - Berlin, 1931.
    98. Suzuki, S. Nogyo kishogaku [Agricultural meteorology] / S. Suzuki. - Tokio, 1951.
    99. Syme, J. R. Leaf appearance rate and associated character in some Mexican and Australian wheats / J. R.Syme // Australian Journal of Agricultural Research. - 1974. - 25. - Р. 1-7.
    100. Tomson, W. J. Growth and development of ten winter wheat cultivars / W. J. Tomson. - Tests of agrochemicals and cultivars. Ann. Bot., 1985, 106. - Р. 176-171.
    101. VeniVidi.ru. 7 oldest trees on earth.
    102. Wardlaw, C. W. Embryogenesis in plants / C. W. Wardlaw. - Lincoln, United Kingdom, 1955.
    103. Wardlaw, C. W. Morphogenesis in plants / C. W. Wardlaw. - A contemporary study. London: Methuen and Co, 1968.
    104. Weir, A. H. Awinter wheat crop simulation model without water andnutrients limitations / A. H. Weir, P. L. Bragg, J. R. Porter, J. H. Rayner // Journal of Agricultural Science Camb. - 1984. - 102. - Р. 371-382.
    105. Williams, R. F. Physiology of growth in the wheat plant. IV. Effects of day length and light energy level. / R. F. Williams, G. N. Williams // Aust. J. biol. Sci. - 1968. - 21. - Р. 835-854.
    106. Wiy, E. J. M., Purlel J.R., Ddy W., Addrr J.S., Appieyard M., Ayling S., Baker C.K., Beale P., Belford R. K., Biscoe P. V., Chapman A., Fuller M.P., Hampson J., Hay R. K., Hough M., Matthews S., Thompson W. J., Weir A. N., Willington V. B. A., Wood D. W. An analiysis of primordium initiation in Avalon Wheat crops with different sowing dates and at nine sites in England and Scotland. Journal of Agricultural Science, Cambridge, 1987, 109. - Р. 107-121.
    107. Yermolaeva, M. Peculiarities Of Formation Leonurus Quinquelobatus L. Seeds In Ontogenesis. / M. Yermolaeva, V. Pashtetsky, N. Makrushin, L. Boldyreva, M. Afanasyev // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. - 2019. - 10(1). - Р. 1624-1633.

    Authors:

    1. Makrushin Nikolay Mikhailovich, DSc in Agriculture, Professor, Corr. member of NAAS of Ukraine, Chief Researcher, Laboratory of Seed Production, FSBSI “NBG-NSC RAS”.
    2. Plugatur Yuri Vladimirovich, DSc in Agriculture, corresponding member RAS, Director, FSBSI Nikitsky Botanical Garden - National Scientific Center of the Russian Academy of Sciences.
    3. Malko Alexander Mikhailovich, DSc in Agriculture, Director, "Rosselkhoztsentr".
    4. Zamotajlov Alexandr Sergeevich, DSc in Biology, Professor, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “I.T. Trubilin Kuban State Agrarian University”.
    5. Makrushina Evgenia Mikhailovna, Phd in Agriculture, Associate Professor, Senior researcher of seed production laboratory, FSBSI “NBG-NSC RAS”.
    6. Gridnev Alexey Kuzmich, DSc in Agriculture, FSBI FNU VNIIMK.
    7. Androsova Olesya Viktorovna, Head of service department, FBI "Roslesozashchita".
    8. Ignatova Maria Ivanovna, Deputy Director, FBI "Roslesozashchita".
    9. Mochalova Elena Nikolaevna, Head of the Laboratory, FBI "Roslesozashchita".
    10. Shabanov Roman Yuryevich, Phd in Agriculture, consultant, Ministry of Agriculture of the Republic of Crimea.
    11. Klitsenko Oleg Alekseevich, Phd in Agriculture, associate professor, Academy of Bioresources and Nature Management of CFU.
    12. Mayorova Maria Vladimirovna, Research Engineer, Seed Production Laboratory, FSBSI “NBG-NSC RAS”.

    © 2010-2021 ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина»

    Телефон: +7(861)244-32-47.

    Зарегистрирован Федеральной службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия, свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-21434 от 30 июня 2005 г.