Влияние абиотических факторов на антиоксидантную систему и продуктивность сои

• Автор: Хайрулина, Татьяна Петровна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Благовещенск
• Количество страниц: 184 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА G. МАХ И G. SOJA

1.1. Биологические особенности G. шах и G. soja

1.2. Особенности антиоксидантной системы растений

1.3. Влияние абиотических факторов на антиоксидантную систему растений

2. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Почвенно-климатические условия Амурской области

2.2. Материал для исследований и его характеристика

2.3. Схемы опытов и методика проведения исследований

3. ВЛИЯНИЕ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ НА АНТИОКСИДАНТНУЮ СИСТЕМУ СОИ

3.1. Влияние различного уровня влажности почвы на биометрические показатели и основные фенологические фазы роста и развития растений G. шах и G. soja
3.2. Влияние различного уровня влажности почвы на активность каталазы и пероксидазы в листьях G. шах и G. soja
3.3. Влияние различного уровня влажности почвы на активность каталазы и пероксидазы в семенах G. шах и G. soja
3.4. Влияние влажности почвы на содержание витаминов в листьях и семенах G. шах и G. soja
4. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО СТРЕССА НА АНТИОКСИДАНТНУЮ СИСТЕМУ СОИ
4.1. Действие температурного стресса на фенологические фазы роста и развития G. шах и G. soja
4.2. Действие теплового шока на биометрические показатели
G. шах и G. soja
4.3. Действие холодового стресса на биометрические показате-
ли G. max и G. soja
4.4. Влияние высоких положительных температур на актив-
ность каталазы и пероксидазы в листьях G. max и G. soja
4.5. Влияние теплового шока на активность каталазы и перок-
сидазы в семенах G. max и G. soja
4.6. Влияние высоких положительных температур на содержа- 78 ние витаминов в листьях и семенах G. max и G. soja
4.7. Действие низких положительных температур на актив-
ность каталазы и пероксидазы в листьях G. max и G. soja
4.8. Влияние холодового стресса на активность каталазы и пе- 86 роксидазы в семенах G. max и G. soja
4.9. Влияние холодового стресса на содержание витаминов в 88 листьях и семенах G. max и G. soja
5. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ДНЯ НА АНТИОКСИДАНТНУЮ СИСТЕМУ СОИ
5.1. Влияние различной длительности дня на биометрические 95 показатели и основные фенологические фазы роста и развития растений G. max и G. soja
5.2. Влияние различной длительности дня на активность ката- 98 лазы и пероксидазы в листьях G. max и G. soja
5.3. Влияние различной длительности дня на активность ката- 100 лазы и пероксидазы в семенах G. max и G. soja
5.4. Влияние различной длительности дня на содержание вита- 101 минов в листьях и семенах G. max и G. soja
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Растения живут в постоянно изменяющихся условиях окружающей среды, подвергаются действию различных абиотических и биотических факторов природы. Им приходится адаптироваться к этим факторам и формировать механизмы противодействия их негативному влиянию.
В агроэкологических условиях Амурской области потенциальную продуктивность сои не удается реализовать из-за значительных перепадов дневных и ночных температур, неравномерности выпадения осадков в течение всего периода вегетации, частых засух, ранних заморозков. В настоящее время, в сельском хозяйстве области используются сорта сои из других регионов России. Сорта сои из других регионов проходят испытания на северных участках по сортоиспытанию, так как необходимо изучить особенности реакции сортов сои на изменение длины дня для дальнейшего их использования в данном регионе.
Известно, что реакция растения на любые отклонения факторов среды от нормы включает специфические и неспецифические ответные реакции. Неспецифической реакцией является образование свободных радикалов и таких активных форм кислорода, как супероксид анион кислорода и перекись водорода, которые вызывают перекисное окисление мембранных липидов, разрушение пигментов и клеточных структур, подавление роста и развития. Однако растения располагают системой защиты от окислительной деструкции, представленной ферментами - детоксикаторами (каталаза, пероксидаза, супероксиддисму-таза) и низкомолекулярными антиоксидантами, такими как аскорбиновая кислота, а - токоферол, каротиноиды, флавоноиды и др.
Устойчивость растений к стрессам характеризует способность, растительных организмов осуществлять свои основные жизненные функции несмотря на действие неблагоприятных факторов внешней среды [213].
Для определения уровня устойчивости растение должно быть подвергнуто повреждающему воздействию, наблюдая за характером ответной

дефиците увеличиваются энергия дыхания и расход витаминов на образование дыхательных ферментов.
Следовательно, водный режим оказывает существенное влияние на накопление витаминов в растениях.
Влияние температуры. Важный фактор устойчивости клеток к низкотемпературному воздействию - функционирование мощной антиоксидантной системы. В эту противоокислительную систему входят высокомолекулярные (ферменты - супероксиддисмутаза, каталаза, пероксидаза, глутатион-редуктаза), а также низкомолекулярные антиоксиданты (витамины). При низкотемпературном стрессе активность антиоксидантных ферментов значительно возрастает, увеличивается и содержание низкомолекулярных антиоксидантов. Все это способствует снижению повреждения клеток при воздействии низких температур [218].
Влияние температуры на действие ферментов проявляется в той же степени, что и на все химические процессы. Повышение температуры на 10°С, согласно правилу Вант-Гоффа, увеличивает скорость ферментативной реакции в 2 - 3 раза. Однако такое ускорение наблюдается в строго определенных температурных пределах - до 40?С. Оптимальная температура не остается постоянной, с увеличением продолжительности реакции она сдвигается в сторону более низких температур [215].
Такой характер влияния температуры связан с действием двух факторов: с одной стороны, с увеличением температуры возрастает скорость ферментативной реакции, а с другой - происходит инактивация фермента вследствие денатурации белка, что приводит к непрерывному уменьшению концентрации активного фермента. Таким образом, величина оптимальной температуры зависит от соотношения влияния температуры на скорость реакции и скорость денатурации белка - инактивации фермента [21, 167].
В процессе вегетации растений температурный режим очень изменчив. Температуру воздуха считают главным экологическим фактором. С ней связаны все химические превращения, происходящие в растениях. Опти-