Реферати » Реферати по біології » Вплив 6-БАП на рослини кукурудзи при різному рівні засолення

Вплив 6-БАП на рослини кукурудзи при різному рівні засолення

через дію цитокінінів на структурний і функціональний стан різних макромолекулярних компонентів клітини і, зокрема, на стан їх мембранного апарату. Електронно-мікроскопічні дослідження показують, що цитокініни затримують деградацію різних мембранних структур в клітинах листа, включаючи ламелли строми і грани хлоропластів, мембранні структури мітохондрій, ендоплазматичнийретикулум. При допомоги цитокинина вдавалося запобігти руйнуванню в зрізаних листках мембранної оболонки Сферос, що містять гідролітичні ферменти, і таким шляхом захистити від руйнування білки, нуклеїнові кислоти і липоиди плазми. Мабуть, дія цитокінінів на мембранний апарат клітини може мати істотне значення в здійсненні їх регуляторного дії на обмін речовин рослин, і не виключено, що має відношення до захисній дії цитокінінів при різних несприятливих впливах.

Іншу інтерпретацію може мати захисну дію цитокінінів на листя цілих рослин в умовах підвищеної температури і засухи. Мабуть, в таких випадках в листі може виникати дефіцит ендогенних цитокінінів за рахунок зниження їх надходження з коренів, що і створює умови для захисної дії даних ззовні цитокінінів. Правда, необхідно згадати, що таке захисна дія проявляється не завжди.

У роботі Кабузенко і Горшенкова показано, що вплив хлоридного засолення на активність кореневої системи пшениці і кукурудзи чинить негативний вплив. А обробка 6-БАП на тлі засолення субстрату позитивно впливає на метатіческую активність меристеми кінчиків коренів проростків кукурудзи і пшениці. Було встановлено, що під впливом 6-
БАП нівелювалося дію солі, наближаючи тривалість фаз клітинного циклу до рівня контролю. Внесення 6-БАП в середу пророщування сприяло скороченню тривалості клітинного циклу меристеми кореня в цілому на 25% порівняно з рослинами, прорастающими при «чистому» засолении. Під впливом цитокинина відбулося істотне зменшення тривалості інтерфази (на 28%) і профази (на 29,1%) мітозу.
Наступні фази (метафаза, анафаза і телофаза), пов'язані з формуванням і функцією веретена ділення, при дії 6-БАП, проходили повільніше, ніж на тлі «чистого засолення» . Таким чином, наявність цитокинина в середовищі може сприяти зняттю інгібуючого впливу засоляются іонів на проходження інтерфази і першої фази мітозу в меристеме коренів злаків (13 (.

В літературі є дані про дію водного стресу, засолення, а також сверхоптімальних температур на проростання насіння. Внаслідок чого в насінні відбувається зниження ендогенних цитокінінів з одночасним підвищенням рівня АБК. Обробка екзогенним цитокинином, мабуть, сприяє відновленню нормального фітогормонального балансу в клітині.

Отримані Калініної і співробітниками морфометрические дані свідчать про те, що засолення знижує як сирої, так і сухої вага рослин кукурудзи, а також довжину наземної і підземної частини проростка.
Довжина наземної частини рослин при засолении була нижчою контрольних на 55% , кореня - на 45%, сира маса рослин менше на 50%, суха - на 60%. Наявність в середовищі пророщування 6-БАП сприяє нормалізації ростових процесів. У варіанті NaCl + 6-БАП довжина стебла збільшилася на 40% порівняно з «чистим» засоленням, кореня - на 25%; сира маса проростків зросла на 20%, а суха
- на 32% (14 (.

Дані, отримані Калініної і Кабузенко, свідчать про значне зниження вмісту білка в коренях триденних проростків кукурудзи на сольовому фоні: вміст білків понизилося на 44%. Додавання в сольову середу регуляторів росту сприяло збільшенню вмісту білка в коренях проростків. Позитивне дію найбільш чітко було виражено при додаванні в середу пророщування рослин кукурудзи препарату 6-БАП, який збільшував змісту білка в коренях на 30% як на без солі тлі, так і в умовах засолення.

Пероксидаза відводиться важлива роль в процесі утилізації накопичуються при стресі метаболітів, зокрема Н2О2 (2 (. В результаті проведених дослідів було встановлено, що наявність хлориду натрію в середовищі пророщування збільшувало активність пероксидази в коренях проростків в 2,3 рази порівняно з контролем. Зміна активності пероксидази в коренях кукурудзи в умовах хлоридного засолення можна вважати проявом порушень нормальних метаболічних процесів в клітинах, яке може бути знівельовано дією екзогенних цитокінінів. Застосування 6-БАП в умовах засолення сприяло зниженню активності цього ферменту на 69% (15 (.

Таким чином, можна сказати, що цитокініни надають на рослини позитивний вплив при будь-яких несприятливих умовах середовища, таких як: хлоридно засолення, дію світлових і температурних впливів, водного стресу, підвищеною засухи.

2.4. Механізм дії цитокінінів.

Вивчення механізму дії фітогормонів знаходиться в центрі уваги фізіологів рослин. Для прояви своєї дії, як у тварин, так і у рослин фітогормони вимагають взаємодії з рецепторами. Тому, центральне місце в виявленні механізму дії фітогормонів займає питання про ці рецепторах в рослинних клітинах.

Рецепторами прийнято називати хімічні структури (білки), що мають здатність високоспецифічного пов'язувати гормон з утворенням гормонрецепторную комплексу, який іонізує подальші зміни в метаболізмі клітини, необхідні для кінцевого гормонального ефекту (29 (.

Для цитокининов виявлені білки з високою спорідненістю до них (цітокінін-зв'язуючі білки - ЦСБ). Такі білки знайдені у великій числі рослинних об'єктів. Так ЦСБ виділені з зародків пшениці, листя тютюну, з розвиваються плодів винограду і т.д.

Проте функціональна роль багатьох ЦСБ поки не встановлено. Невідомо, чи існує в клітинах єдиний рецептор для цитокининов, через який здійснюються всі гормональні ефекти, або рецепторів багато, і кожен з них визначає дію гормону на відповідному рівні.

В даний час відомо два рівня механізму дії фітогормонів: генний і мембранний.

На генному рівні цитокиніни регулюють біосинтез специфічних білків-ферментів. Експерименти показали, що цитокініни активують синтез білка в чутливих до них рослинних об'єктах.

Цитокиніни активують процес транскрипції. Відомо, що за допомогою
ЦСБ і цитокинина досягається активізація синтезу РНК в ядрах. Це дозволяє зробити висновок, що ЦСБ і БАП проникають в ядра клітин і викликають активацію транскрипцію.

Цитокиніни активують синтез РНК, збільшуючи матричну активність хроматину і активність РНК - полімерази-ферментів, які синтезують РНК на ДНК - матриці і тим самим зчитують закодовану в ній генетичну інформацію. У зв'язку з цим збільшується вміст иРНК, на якій відбувається синтез білка (21 (.

Важливо, що цитокинин активує синтез білка в клітинах не тільки на транскрипционном (синтез РНК), але і на посттранскрипційна етапах цього процесу. цитокинина активує синтез рРНК в клітинах і тим самим збільшує в них апарат білкового синтезу. Так цитокиніни підсилюють утворення полісом і Моносем. Отже, підвищується кількість рибосом
(21 (.

Також зростає вміст тРНК, які доставляють амінокислоти в рибосому, і відшукує їх місце в поліпептидному ланцюзі. цитокинина, надходячи в клітини, утворює в цитоплазмі гормон-рецепторний комплекс, який проникає в ядро ??і викликає активацію синтезу РНК (21 (.

Змінюючи склад білка, цитокинин впливає на обмін речовин, і як наслідок цього, на інтенсивність такого інтегрального процесу як ріст і розвиток.

Інший важливий рівень регуляції фитогормонами фізіологічних процесів в клітинах пов'язаний з їх мембранами.

Функціонування мембран має важливе значення для повного розуміння механізму їх дії (22 (.

Накопичено відомості про зміну під дією цитокинина як хімічного складу, так і функціональних властивостей мембран рослинних клітин. наприклад, цитокинин впливає на фосфорилювання мембранних білків і зміна в складі жирних кислот в ліпідах мембран. Цитокиніни впливають на проникність мембран, це проявляється на збільшенні проникнення іонів.
Відомо також про вплив цитокинина на активність АТФ-Аз плазмолемми і протонну помпу клітин (31 (.

Таким чином, генетичний і мембранний рівень перебувають у тісній взаємодії.

3. ВПЛИВ ФАКТОРА засолених НА РОСЛИННІ ОРГАНІЗМИ.

3.1. Типи засолення грунтів.

Згідно Б. П. Строгонова (38 (, за ступенем засолення розрізняють практично незасолені, слабозасоленние, середньозасолені грунту і солончаки. Тип засолення визначається за вмістом аніонів у грунті: хлоридно, сульфатне, сульфатно-хлоридні, хлоридно-сульфатні і карбонатное. Переважним катионом в таких грунтах є натрій
(кухонна сіль (NaCl), сода (Na2CO3), глауберова сіль (Na2SO4), але зустрічаються також карбонатно-магнієве (кальциевое) і хлоридно-магнієве
(кальциевое) засолення (31 (. Найбільш шкідливий вплив робить содове засолення, оскільки в грунті сода розпадається, утворюючи сильну луг
(гідроксид натрію). Всі ці солі добре розчиняються у воді, так що у вологому кліматі зазвичай вимиваються з грунту атмосферними опадами і зберігаються в ній в незначних кількостях. В сухому ж і жаркому кліматі не тільки не відбувається промивання грунту дощем, але, навпаки, розчини солей піднімаються з висхідним струмом грунтової води з глибин субстрату . Вода випаровується, а солі залишаються у верхніх шарах грунту. Накопичуючись, вони викликають утворення солончаків і солонців. Недотепне штучне зрошення в пустельній зоні викликає засолення грунту. Так, в поливної зоні нашої країни налічується до 36% засолених земель. По побережжю морів навіть при вологому кліматі грунт насичена солями.

Солончаки навесні зволожені грунтовими водами, їх називають мокрими.
Концентрація солей в грунтовому розчині досягає декількох десятків відсотків, причому найбільша засоленість грунту спостерігається в сухі періоди року, коли солончаки висихають. В цей час поверхню грунту покривається нальотом солі, що виблискує на сонці. Солончаки є і в степових зонах
Росії, але головним чином поширені в пустельній зоні. Вони зустрічаються як дрібними плямами, так і великими масивами.

Солонці відрізняються від солончаків: поверхневі шари їх грунту не засолені, а солі, шкідливі для рослин, накопичуються в більш глибоких горизонтах. Поверхневий шар солонця

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8 9