Функционально-анатомическое изучение токсического действия кадмия и свинца на корень проростков кукурузы

• Автор: Серегин, Илья Владимирович
• Шифр специальности: 03.00.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 190 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Функциональная анатомия корня

1.2 Поступление кадмия и свинца в растения.

1.3 Влияние различных факторов на поступление Сс1 и РЬ.

1.4 Распределение кадмия и свинца между различными органами растения

1.5 Распределение свинца по тканям растений

1.6 Транспорт кадмия и свинца по растению

1.7 Внутриклеточная локализация кадмия и свинца в растительных тканях

1.8 Влияние кадмия и свинца на активность ферментов

1.9 Влияние кадмия и свинца на водный обмен, транспирацию и
другие процессы
1. Влияние кадмия и свинца на поглощение других катионов и анионов
1. Влияние кадмия и свинца на рост и морфологию корней
1. Действие кадмия и свинца на деление и растяжение клеток
1. Общие вопросы устойчивости растений к кадмию и свинцу и пути ее возможной эволюции.
1. Задачи работы.
Глава 2. Материал и методы исследования
Глава 3. Результаты
3.1 Морфологические изменения проростков под влиянием кадмия
и свинца.
3.2 Гистохимические методы изучения распределения кадмия и
свинца в растениях.
3.2.1 Разработка новых гистохимических методов определения СбиРЬ
3.2.2 Локализация свинца и кадмия в живых тканях растений
3.2.3 Количественное определение содержания РЬ в побегах и различных участках корней проростков
3.2.4 Распределение Сб и РЬ в прорастающих зерновках кукурузы
3.3 Роль эндодермы в устойчивости ветвления корней под воздействием кадмия и свинца.
3.4 Передвижение ионов кадмия и свинца по тканям корня
3.4.1 Закономерности передвижения Сб и РЬ при локальном воздействии высокими концентрациями.
3.4.2 Локализация кадмия и свинца между плазмалеммой и клеточной стенкой
3.5 Изучение характера отмирания клеток под воздействием кадмия и свинца
Глава 4. Обсуждение результатов
4.1 Влияние Сб и РЬ на морфологию проростков
4.2 Распределение кадмия и свинца в проростках кукурузы
4.3 Является ли барьерная роль эндодермы единственной причиной устойчивости ветвления корня к действию Сб и РЬ .
4.4 Закономерности транспорта Сб и РЬ по тканям корня при различных условиях эксперимента
Заключение.
Выводы.
Список литературы


С одной стороны, она служит барьером, не пропускающим апопластические ионы из коры в центральный цилиндр, а с другой работает как осмотический барьер, защищающий центральный цилиндр от потери веществ, имеющихся в нем. Барьерная роль эндодермы заключается в регулировании поступления веществ в центральный цилиндр. Эта роль сводится к тому, что благодаря непроницаемости стенок эндодермы в поступлении веществ должен участвовать ее протопласт таким образом осуществляется регуляция тока воды и различных веществ Дертева, Вахмистров, . Однако, до настоящего времени остается неизвестным, является ли эндодерма единственной причиной ограниченного поступления ионов в центральный цилиндр. Следующая за эндодермой ткань по радиусу корня перицикл, состоящий обычно из одного ряда клеток. В процессе созревания клеток перицикла их клеточная стенка утолщается как на границе с эндодермой, так и на границе с околососудистой паренхимой. Клетки перицикла вносят наиболее существенный вклад в формировании зачатка бокового корня. В этот процесс включается и эндодерма, образующая кармашек вокруг зачатка бокового корня Данилова и др. Функциональная роль клеток перицикла в транспорте ионов мало изучена. Известно, что около всех плазмодесм этой ткани расположено в наружных тангентальных стенках клеток и примерно столько же в радиальных, что характеризует перицикл, по мнению некоторых авторов, как кольцевой коллектор, не позволяющий ионам в значительной степени рассеиваться в лабиринте стеллярной паренхимы Viv, Вахмистров, . Однако, этот вопрос требует дальнейшего изучения. Элементы протоксилемы мало отличаются от клеток перицикла и эндодермы. Более заметные признаки дифференциации можно наблюдать в будущих элементах метаксилемы. Эти клетки раньше других переходят к растяжению, их цитоплазма в это время богата органеллами, а также отличается интенсивным развитием хондриома. В процессе созревания элементов ксилемы усиливается их вакуолизация, а затем происходит отложение вторичных утолщений клеточных стенок Данилова, Данилова и др. Обычно недельные проростки кукурузы имеют 57 крупных сосудов метаксилемы, вокруг которых расположены клетки ксилемной паренхимы. Именно сосудам поздней метаксилемы часто отводится основная роль в дальнем транспорте ионов по ксилеме. Было подсчитано, что каждый поздний сосуд метаксилемы проводит в раз больше раствора, чем каждый ранний, число которых, однако, в 2 раза больше МсСиу,. Существуют различные гипотезы по механизму поступления ионов в сосуды ксилемы. Более подробно они рассмотрены в работах М. Ф. Даниловой , М. Ф. Даниловой и Е. Ю. Стамболцян , М. . М. . Основным принципом в расположении тканей центрального цилиндра корня является пространственное разделение флоэмы и ксилемы при непосредственном контакте каждой из этих тканей с корой. Во многих работах в качестве маркеров для изучения передвижения веществ и выявления функциональной роли различных тканей применялись красители. Так, например, представляют интерес исследования по изучению проницаемости апопласта корней, проведенные на корнях проростков бобов, лука и кукурузы. Эксперименты проводили с помощью алкалоида берберина, который осаждали тиоционатом калия. Было показано, что в зрелой зоне корня у видов с экзодермой кукуруза и лук проникновение бербенина было ограничено только ризодермальными и наружными экзодермальными стенками. В участке корня, где экзодерма не развита, апопласт был проницаем до клеток эндодермы, причем проницаемость клеток коры уменьшалась по направлению к кончику корня , , а,б. Ограниченное поступление красителя в стель наблюдалось также при использовании сафранина ii, i, и сульфородамина V . Таким образом, корень представляет собой гетерогенную систему, в которой отдельные ткани отличаются как по морфологии, так и по выполняемым функциям. Для понимания реакции корня на различные воздействия, в том числе и на тяжелые металлы, необходимо выяснить, как отличаются реакции отдельных тканей и какую роль они играют в транспорте, накоплении и детоксикации тяжелых металлов.