Физиологические особенности рекальцитрантности семян на примере конского каштана

• Автор: Литягина, Снежана Владимировна
• Шифр специальности: 03.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 117 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1. Рекальцитрантность семян
1.1. Рекальцитрантные семена
1.2. Рекальцитрантность семян каштана
1.2.1. Созревание семян конского каштана
1.2.2. Покой и выход из покоя семян конского каштана
1.2.3. Прорастание семян конского каштана
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объект исследования
2.2. Стратификация семян каштана
2.3. Определение темпа прорастания и всхожести семян каштана
2.4. Проращивание семян с частично удаленной семенной кожурой
2.5. Проращивание осевых органов, отделенных от семени
2.6. Определение влажности
2.7. Определение активности инвертаз
2.7.1. Определение активности вакуолярной инвертазы
2.7.2. Определение активности кислой инвертазы клеточной стенки
2.8. Определение фруктозы по модифицированному методу Рое
2.9. Влияние ингибиторов на активность кислых инвертаз в
отделенных от семени осевых органов семян каштана
2.10. Определение количества углеводов
2.11. Определение моносахаров, дисахаров и олигосахаридов
2.12. Определение количества белка
2.13. Электрофорез белков в денатурирующих условиях
2.13.1. Приготовление препарата белка для денатурирующего электрофореза
2.13.2. Полиакриламидные гели для денатурирующего электрофореза
2.13.3. Фиксирование и окрашивание гелей после электрофореза
2.14. Нативный электрофорез белков
2.15.1. Определение активности инвертазы в геле
2.15.2. Извлечение белка инвертазы из геля

2.16. Выделение мембран и определение вакуолярной Н+-АТФазы
2.16.1. Набор материала для выделения микросом
2.16.2. Выделение микросом
2.16.3. Вестерн-блот анализ
2.16.4. Иммунохимический метод определения вакуолярной Н+-АТФазы
2.17. Прижизненное окрашивание микроскопических препаратов
2.18. Электронная микроскопия
2.19. Статистическая обработка данных
РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1. Влажность осевых органов каштана
3.2. Характеристика состояния покоя
3.3. Характеристика состояния покоя у семян с частично удаленной семенной кожурой
3.4. Соотношение покоя, обусловленного кожурой, с покоем самого зародыша
3.5. Рост осевых органов семян конского каштана
3.5.1. Рост осевых органов внутри иигактных семян от опадения до прорастания
3.5.2. Рост изолированных из семени осевых органов
3.5.3. Влияние других частей зародыша семени на рост осевых органов
3.6. Влияние осмотика ПЭГ-6000 на прорастание семена каштана
3.7. Характеристика состояния вакуолей
3.7.1. Выявление вакуолярной Н+-АТФазы
3.7.2. Характеристика кислой вакуолярной инвертазы в осевых органах покоящихся семян
3.7.3. Характеристика кислой вакуолярной инвертазы в осевых органах прорастающих семян
3.8. Углеводы в осевых органах семян конского каштана
3.8.1. Сахароза
3.8.2. Олигосахариды
3.8.3. Моносахара
ОБСУЖДЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Само понятие рекальцитрантиость (recalcitrance) в переводе означает «непослушность». В отношении семян это понятие стало использоваться с 1980 г., когда Chin и Roberts опубликовали впервые список видов растений, которые дают рекальцитрантные семена. «Непослушность» этих семян заключается в том, что в отличие от обычных семян (так называемых ортодоксальных - orthodox seeds), они гибнут при высыхании. Ортодоксальные семена в конце периода созревания, как правило, теряют воду и высыхают до влажности около 10 %; в таком состоянии они могут храниться многие годы без потери всхожести. Это свойство ортодоксальных семян получило название «устойчивость к высыханию» (desiccation tolerance). ‘ В отличие от них, потеря воды рекальцитрантными семенами приводит их к потере всхожести и гибели. Поэтому их считают чувствительными К 1 высыханию (desiccation sensitive).
Следует отметить, что интерес к таким семенам возник в значительной степени благодаря усилиям ЮНЕСКО и ФАО поддержать земледелие и повысить урожайность культур, традиционно растущих и выращиваемых в странах, где население не может само себя прокормить, в первую очередь в африканских государствах. В результате поддержки этих международных организаций, с одной стороны было обращено внимание на семенную продуктивность растений в этих регионах и выявлено «непослушное» поведение семян у многих видов, в первую очередь в тропических лесах. С другой стороны, исследования особенностей «непослушного» поведения

2.3. Определение темпа прорастания и всхожести семян каштана
По ходу стратификации отбирали пробы семян с неповрежденной семенной кожурой, для того, чтобы избежать бактериального и грибкового заражения, семена стерилизовали в течение 5 мин 2%-ным раствором гипохлорита кальция, а затем промывали под проточной холодной водой 1 час. Семена проращивали в темном термостате при 21° С в накрытых стеклом эмалированных кюветах на фильтровальной бумаге в небольшом количестве воды. Семена, у которых кончик корня прорвал семенную кожуру и появился на поверхности семени, считали проклюнувшимися.
Проклевывание семян растянуто во времени, поэтому для оценки темпа наклевывания был использован широкоприменяемый критерий наклевывания 50% семян (Ьа1опбе, ВемЛеу, 1985). Для оценки темпа прорастания семян по ходу стратификации последовательно отмечали время наклевывания 50 % семян из пробы. Проба семян каштана составляла 30 шт., опыты ставили в трех повторностях на каждой исследуемой неделе стратификации. Число наклюнувшихся семян регистрировали каждые 24 ч. Всхожесть семян каштана была 99%.
2.4. Проращивание семян с частично удаленной семенной
кожурой
В экспериментах для определения влияния семенной кожуры на прорастание семян каштана использовали семена «с окошечком», у которых аккуратно удаляли кусочек кожуры над зародышевой осью для облегчения проникновения воды внутрь. В этом случае наклюнувшимся считалось семя,