Цитофизиологические механизмы холодового повреждения и защитных реакций у теплолюбивых растений

• Автор: Лукаткин, Александр Степанович
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 323 с.

-і иДЬ рж-сш и«.
ОТр.
Введение
Глава, 1 , Обзор литературы.
їді. Проявления холодового повреждения на уровне организма« і о-к; о
1.2. Действие пониженных температур на межклеточном уровне реГуЛЯЦийд ,
1.3, Холодовое повреждение на клеточном уровне
1.4. Диагностика холодового повреждения.
1.5. Пути повышения холодоустойчивости теплолюбивых расте-

Глава 2, Материалы и методы исследования.
“і -І ПА<т »«пт* 7,л.нт>.-.т<п-г.п->п.П СГГ* «3*
іС , 1. шгдалты шил«,цийсшйй х , иу-иі
2.2. Подготовка объектов исследования.
2.3. Аналитические методы исследования.
Глава 3. изменения цитофизиологичеоких процессов прш различной интенсивности холодового стресса,
3.1, Проницаемость клеточных мембран, , , ,
з.з, Внутриклеточный р]
у,4, Перекисное окисление липидов.
о, і_>, гиїл'ияае асірсіметрм мвіпи п иргсшуїЗма.
Глава 4. Первичные механизмы индукции холодового поврєжде-

у? Л !
<“ Л -і ГЫ їй і
і ГЧ-1 іиі“ -і -і ГЧ А А»
-1 п 1 а»— 1ОО
-І -Ь ,1 о 1*±0
4.1. предыдущие теории холодового повреждения, , , , ,
4.2. Роль ендогенного и экзогенного кальция в повреждении!4и—ІОО
4.3. Участие окислительного стресса в холодовом поврежде-
Глава, 5. Физиологическое моделирование холодового повреждения
5.1. Влияние скорости снижения температуры на развитие повреждения,
5.2, Временная динамика холодового повреждения
5.3, Математические закономерности зависимости патофизиологических изменений от длительности и температуры охлаждения
5.4. Физиологическая модель индукции и развития холодового повреждения,
Глава 6, Использование цитофизиологичеоких параметров и
моделей холодового повреждения
6.1, Методы оценки холодоустойчивости сортов и гибридов теплолюбивых растений
6.2, Обоснование способов подбора соединений, повышающих холодоустойчивость
6.3, Физиологическое действие экзогенных регуляторов
роста при повышении холодоустойчивости
6.4, Использование клеточных культур для изучения и повышения холодоустойчивости
Заключение
Рекомендации по использованию результатов исследования
Выводы
Список, литературы
8ВЩЕНМЕ,
Условия внешней среды претерпевают периодические и случайные колебания, причем отклонения от благоприятных для жизни растений норм часто достигают опасных амплитуд, Действуя ка растительный организм, неблагоприятные факторы вызывают в нем разнообразные ответные защитно-приспособительные реакции. В процессе эволюции растения в различных эколого-климатических зонах приобрели устойчивость к определенным неблагоприятным факторам среды (Библь,1965; Лархер,1978; Chapin,19915 Bohnert et al.,1995). Однако многие факторы среды, к которым растение зволюционно не приспособлено., могут оказывать стрессовое воздействие на организм, приводящее к различным физико-химическим аномалиям в клетках растений, повреждению их структур и метаболических функций (Levitt,1980) и снижению или полному подавлению образования органического вещества (Пшегташ, Steelin,1984).
Ответные реакции растения на стресс по характеру и направленности изменений метаболических процессов можно разделить на. адаптивные (направленные на выживание, поддержание роста и создание урожая в условиях стресса), вредные (губительные для жизни), а также сопровождающие стресс и нейтральные по своему действию (Hanson,1980). Любой стресс-фактор может оказывать неспецифическое и специфическое действие на растительный организм в зависимости от его индивидуальных свойств (Tietz,Tietz,1982), Физиологические реакции в экстремальных условиях состоят из последовательно протекающих фаз раздражения, повреждения и адаптации; в адаптации растений участвует совокупность различных механизмов на клеточном, ор-ганизменном к популяционном уровнях (УдовенкоД981).
- c?o
кости в апексах корня у различных растении составляют от -1 до 35-4и~С; вблизи нижней и верхней границ этого интервала, скорости деления и растяжения клеток уже не совпадают, и удлинение корня может быть замедлено из-за преждевременной дифференцировки клеток (Francis,Barlow,1988). вследствие з" рого скорость роста первичного корня кукурузы при 5°С была примерно в 100 раз меньше, чем при 20и0, При этом уменьшалась протяженность апикальной меристемы, pi ока. проявляла лишь слабую активность пролиферации (Barlow,Adam, 1989b), После переноса растений в тепло частота митозов вновь возрастала, и меристема увеличивалась до исходных размеров, не только вследствие увеличения мктотичеокои активности i,Barlow, Ratheider, 1985), но к за счет стимуляции деления клеток покоящегося центра (ravala, Lin,1989). Наблюдаемые изменения меристемы были прямо связаны с длительностью охлаждения, Резкое уменьшение числа делящихся клеток при охлаждении приводило к снижению митотического индекса в апикальных точках роста (Заурзлов,Жидкик,1Уо2а; Родченко,1987; 8а-уралов, 1993.) и в базальной части молодых листьев кукурузы (Crever-ooeur,Ledent,1986), При этом изменяется соотношение между фазами клеточного цикла; у ряда видов при понижении температуры удлиняется фаза G, что рассматривается как защита, генома соматических клеток при стрессе (Francis,Barlow,1988),
В корнях кукурузы при пониженной температуре отмечено значительное замедление скорости роста клеток в зоне растяжения (Родченко, 1987), Однако реакция клеток на пониженные температуры зависела от стадии роста клеток и от сортовых особенностей растения (Акимова,Маричева, 1980), Клетки корня, в которых рост растяжением был остановлен длительным охлаждением, не возобновляли его; последующий рост обеспечивался растяжением клеток, вновь созданных ме-
'n-rwnm»« «п«"« r nv-.-;4*v-i «4. -i nnn
UKIJTÇMUH 'ЧГ1 X LUI ldi U dl, J i wu j