Фотосинтетический метаболизм углерода и адаптация С3-растений к экологическим факторам

• Автор: Джумаев, Бахшулло Бокиевич
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 319 с. : ил.

1.1. Рибулозо1,5бисфосфаткарбоксилазаоксигеназа .

1.2. Фосфоэнолпируваткарбоксилаза .

. . . .
1.3. Влияние эндогенных и экзогелных факторов на активность карбоксилирующнх ферментов и фотосинтетичеокий метаболизм углерода

1.3.1.Влияние генотипа растений .

1.3.2.Влияние интенсивности и спектрального

состава света .

1.3.3.Влияние концентрации СО

1.3.4.Влияние температуры .

1.3.5.Влияние неспецифических эффекторов и модификаторов. .

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Краткая характеристика природноклиматических условий района проведения исследования .
2.2. Объекты исследований
2.3. Методы исследований .
2.3.1. Установка для проведения полного факторного эксперименте ПФЗ
2.3.2. Выделение и очистка РБФкарбоксилазы
2.3.3. Определение содержания РБФкарбоксилазы .
2.3.4. Определение активности карбоксилирующнх
ферментов.
Определение содержания пластидных пигментов . . . . Определение интенсивности фотосинтеза и продуктов фотосиктетического метаболизма
углерода . . .
Постановка опыта по изучению влияния УФрадиации и освещенноотм на растения в условиях
высокогорий .
АКТИЗНХТЬ И СООТНОШЕНИЕ ГЛАВНЫХ ФОТОСИНТБТИЧЗСКИХ ФЕРМЕНТОВ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ С
СРЕДИ ПРОДУКТОВ ФОТОСИНТЕЗА . . . . .
Фотосинтез и активность карбокеилирующих ферментов листьев хлопчатника .
Фотосинтетический метаболизм С в растениях
хлопчатника в зависимости от фазы развития . . . . Мвтабою1зм гликолевой кислоты в растениях хлопчатника в зависимости от возраста листа . . . . Влияние экзогенного фоофоэнолпирувата на фотосинтетический метаболизм углерода в
листьях хлопчатника
КОМПЛЕКСНОЕ ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ СРЕДЫ НА ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИЙ ИЗТАБОЖЗМ УГЛЕРОДА
в дастьях с5астений
ч . .
Взаимодействие выевших факторов среды в их влиянии на активность карбокснлируюцих
V 4 . Т,
ферментов . .
Комплексное влияние внешних факторов среды на динамику продуктов метаболизма углерода в листьях хлопчатника и тритикале .
4.3. Влияние повышенной концентрации СО на фотосинтетический метаболизм Срастений .
4.4. Влияние солевого стресса на активность карбокеилирующих ферментов фотосинтеза и кинетику превращения ассимилированного углерода в листьях хлопчатника . . . .
4.5. Сравнительное изучение содержания пластидных пигментов в листьях некоторых Сурастений при комплексном воздействии факторов вненней ореды . . .
4.6. Парные и частные коэффициенты корреляции между основными фотосинтетическиыи параметрами
листьев Сурастений
ГЛАВА 5. ФОТОСИ НТЕТИЧЕСКАЯ АССИМИЛЯЦИЯ И ВЛИЯНИЕ
ОСВЩБННОСга И ЕСТЕСТВЕННОЙ уфрадиации на ЭТОТ ПРОЦЕСС У РАСТЕНИЙ . . Г. .
5.1. Активность и содержание карбокснлирующих ферментов и дневные изменения интенсивности фотосинтеза у ряда высокогорных растений .
5.2. Фотосинтетичеокий метаболизм углерода у растения эфемероидного типа развития ревеня Максимовича . .
5.3. Влияние отсечения естественной УФВрадиации к снижения оевеценности на фотосинтетическую ассимиляцию С У высокогорных растений борщевика
Лемана и югана кормового
5.4. Влияние освещенности и УФрадиации высокогорья на
фотосинтетичеокий метаболизм углерода у гороха. . .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ
ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
ВВЕДЕНИЕ


Изучение включения 0 воздуха в интермедиаты фотодыхания гликолат, глицин, серии, фосфоглицеральдегид при освещении листьев у ряда растений показало, что в ходе процесса метится только один кислород карбоксильной группы, что г. Включение 0 сопоставимо с включением АС, что указывает на образование гликолата при оксигеназной реакции рибулозобисфосфата i viv Катки в интермедиаты фотодыхания включаются в следующей последовательности гликолатаглицинесе ринеЭфосфог лидера льде гиде ввггу 9 . Исследование фиксации СО при разной концентрации в газовой фазе по влиянию компонентов гликолатного пути глицин, серии, гликолат и глиокоалат у гороха и кукурузы показало, что внутриклеточная концентрация метаболитов гликолатного пути влияет на интенсивность фотосинтеза. В мезофилльных протопластах кукурузы гликолат был неактивен, глиокоалат угнетался, а глицин и серии были менее активны. В протопластах гороха активность этих же соединений была почти та же, что и в клетках обкладки кукурузы. Показано Ъа1ог, Роек, , что фотодыхание у листьев кукурузы, подвергнутых водному стрессу при 0, было меньше по отношению к ассимиляции нормальных листьев. Снижение содержания 0 до 1,5 медленно увеличивало фотосинтез и снижало фотодыхание. Как при очень сильном стрессе, так и при обоих концентрациях кислорода, доля накопления в еврине увеличивалась и уменьшалась в сахарах фосфорилмрованные сахара и органических кислотах. Предполагается увеличение активности гликолатного пути при стрессе е одновременным ингибированием метаболизма серина до сахарозы. При низкой концентрации Си, уменьшалось накопление метки в глицине и прекращалось фотэдыхание, что приводило к увеличению метки в сахарозе. Игамбердиев с сотр. Сделан вывод, что в семядолях с функционирующим глмоксилатныы циклом имеет место сопряжение реакций глиоксилатного цикла и гликолатного пути, что обусловливает оообый тип фотосинтетического метаболизма в семядолях, связанный о утилизацией части фотодыхательного гликолата в глиоксилатном цикле. При этом уменьшается степень декарбоксилирования в глмциндекарбоксилазной реакции и при окислении глмоксилата , и интенсифицируется углеводная направленность метаболизма гликолата. Бели в молодых листьях фотодыхание невелико и некоторая часть углерода, даже у растений, аосимилируется Шкарбоксилазой i, , то при росте и особенно при старении доля гликолатного пути возрастает. Л . V . V . V . Кальвина и обнаруживается в фосфорных эфирах сахаров и глицерате. В старых не листьях углерод накапливается в окисленных продуктах щавелевая, муравьиная, глиоксиловап кислоты Абдурахманове и др. В некоторых случаях в стартовом пятне хроматограммы, содержацем эти кислоты, накапливалось до метки гликолата. Некоторые регуляторы роста, например, касмоновая кислота, ускоряя старение, увеличивают содержание первичных продуктов фотодкхания гликолат, глиоксилат за счет увеличения оксигеназной актизности РБФКО v . С2фрагиента в транскетолазной реакции цикла Кальвина Бенина, Гусейнова, . Таким образом, по мере изучения механизма и физиологической роли фотодыхания представление об этом процессе существенно менялось и, соответственно, предложенная первоначально идея о необходимости снижения или полной элиминации фотодыхания для повышения продуктивности растений, постепенно сменилась на противоположную, так как многочисленные экспериментальные данные в большинстве своем свидетельствуют о целесообразности фотодыхательного метаболизма углерода в жизнедеятельности растений Чмора и др. Каримов и др. Кузьмин, Маслов, Колесников, Быков, Чугунова и др. Абдурахманова и др. Обуа и др. Джуыаав и др. Якубова, Юлдашев, Калинкина, Ясюкова, . Фосфоенолпируваткарбоксилаза КФ 4. I.I. I катализирует реакцию присоединения к фосфоенолпирузату с образованием щавелевоуксусной кислоты. Фермент был открыт впервые в году в листьях шпината i, i. Фосфоенолпируваткарбоксилаза ФЕПкарбоксилаза является имроко распространенным ферментом, встречающимся почти у всех автотрофных и гетеротрофных организмов. В тканях животных этот фермент не обнаружен С , i , iv , . В последнее время интерес к изучению этого фермента возрастает в связи с открытием цикла ХэтчаОлэкаКарпилова, где ФЗПкарбоксилаза катализирует первичную ассимиляцию СС при фотосинтезе.