Фотосинтетический аппарат растений при воздействии различных неблагоприятных факторов

• Автор: Таланова-Шэр, Татьяна Юрьевна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Петрозаводск
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Введение

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Роль фотосшпетических пигментов в защитных механизмах фотосинтетического аппарата растений.

1.2. Фотосинтетнческий аппарат растений в условиях природного стресса

1.2.1. Фотосинтстичсскнй аппарат хвойных растений при переходе к зиме

и в условиях зимнего стресса низкая температура и высокая освещенность

1.2.2. Фотосинтетический аппарат травянистых растений при действии закаливающих и повреждающих температур.

1.3. Фотосинтетический аппарат растений в условиях антропогенного стресса

1.3.1. Фотосинтетический аппарат хвойных растений в условиях промышленного загрязнения и на урбанизированных территориях

1.3.2. Фотосинтетический аппарат i .

на урбанизированных территориях

1.4. Мутанты в изучении фотосинтетического аппарата растений
в условиях стресса.
Глава 2. Объекты и методы исследования.
2.1. Объекты исследования
2.2. Краткая характеристика районов исследования.
2.3. Схемы экспериментов.
2.4. Методы исследования.
2.4.1. Биометрический метод
2.4.2. Определение пигментного состава.
2.4.3. Определение интенсивности фотосинтеза по выделению кислорода
2.4.4. Определение параметров флуоресценции
2.4.5. Определение активности электронного транспорта фотосистем I и II
2.4.6. Статистическая обработка даш1ых.
Глава 3. Результаты н обсуждение.
3.1. Фотосинтетический аппарат хвойных растений под воздействием различных
неблагоприятных факторов.
3.1.1. Состояние фотосинтетического аппарата i i . в условиях зимнего стресса условия низкой температуры и высокой освещенности
3.1.2. Состояние фотосннтстического аппарата i i . и i vi .
в условиях антропогенного загрязнения
3.1.2.1. Состояние фотосшггетыческого аппарата i i . и i vi . в зоне действия Мончегорского комбината
3.1.2.2. Фотосинтетический аппарат i vi . в зоне действия Костомукшского ГОКа.
3.1.2.3. Состояние фотосинтетнческого аппарата i i .
на территории г. Петрозаводска
3.2. Фотосинтетический аппарат злаковых растений под воздействием различных неблагоприятных факторов.
3.2.1. Фотосинтетический аппарат ii iv . . Рошо
под воздействием различной температуры и освещенности
3.2.1.1. Низкотемпературное закаливание.
3.2.1.2. Высокотемпературное закаливание
3.2.1.3. Действие отрицательных температур в условиях различной освещенности
3.2.2. Состояние фотосинтетнческого аппарата сстествашых популяций i . на территории г. Петрозаводска.
3.2.3. Состояние пигментного аппарата i ., подвергнутой воздействию радиации.
3.2.4. Характеристика фотосинтетичсского аппарата хлорофиллдефектных мутантов i
3.2.4.1.Определение пигментного состава и композиции каротиноидов в
условиях оптимума, температурной нагрузки и в ходе восстановления
3.2.4.2. Изучение активности фогосннтетического аппарата в условиях
температурного оптимума и нагрузки.
Заключение
Список литературы.
Приложение
Введение
Актуальность


Эпоксидаза флавииадешшмонооксигеназа кислородзависимая, которая использует восстановленный феррсдоксни для эпоксидации зеаксантнна и антераксантииа vi , . Фермент локализуется на внутренней стороне мембраны. Это заключение базируется на факте, что оптимум эпоксидазы 8 близок к стромы. Эноксигрунпы виолаксантина и антераксантииа происходят из молекулярного кислорода , i, . Эпоксидадия ингибируется низкими концентрациями О2 , . Слабый свет стимулирует эту реакцию. Так как эпоксидация и восстановление НАДФ тесно связаны, то была предположена необходимость восстановлетя кофактора для прохождения реакции i, . В изолированных тилакоидах эпоксидация была вполовину от максимальной при 0, гпМ ПАДФН и достигала насыщения при 0,4 i, , 6. В строме хлоропластов НАДФН имеет концентрацию 0,3 для световых и 0,1 шМ для теневых условий i , . Следовательно, НАДФН не является ограничивающим фактором функционирования цикла i viv. Связь ксантофиллового цикла с процессом фотосинтеза считается установленной, но роль его в этом процессе еще до конца не ясна. Гипотеза Сапожникова. Идея об участии виолаксантинового цикла в выделении кислорода в процессе фотосинтеза возникла у М. Кальвина и Д. И. Сапожникова , при рассмотрении прежде всего химического строения ксантофиллов этого цикла. Было установлено, что место действия цикла находится вблизи кислородаыдсляющих систем. Так, было обнаружено Сапожников, Сахарова, а, что удаление из исследуемого растения марганца сильно нарушало работу виолакештшового цикла. Было показано Маслова и др. Болес прямые доказательства связи виолаксантинового цикла с выделением кислорода были получены в опытах с использованием изотопных меток. Д. И. Сапожниковым с сотрудниками была выполнена серия работ с использованием обогащенной тяжелым кислородом воды Сапожников и др. При изучении кинетики включения тяжелого кислорода в внолаксантин из Нг0 была показана возможность такого включения. Кроме того, обнаружено прямое включение меченого кислорода из Нг,. Однако эти последние данные вызвали возражение. Факт включения тяжелого кислорода из воды считали вторичным, т. О2 и в виолаксаптине. По мнению Т. Г. Масловой с сотрудниками , для дальнейшего развития гипотезы об участии виолаксантина в выделении кислорода при фотосинтезе важно сопоставить скорости этих двух процессов. Гипотеза Крипски. Н. Д. Крннскнй i, показал, что добавление малата или других восстановителей к лиофилизированным клеткам в темноте увеличивало процент диатоксантииа. Он предположил, что образование эпоксидсоставляющих цикла защищает клетки от фотоокислителыюй деструкции. В триплетном состоянии актвироваиный светом хлорофилл, обычно инактивируемый через процесс фотосинтеза, реагирует с молекулярным кислородом, образуя еннглетный кислород. Этот может индуцировать летальное окисление клетки, и его включение как кислорода эпоксигрупп предотвращает повреждение клетки. Эга гипотеза также вызвала ряд возражений. Хотя более поздние исследования i, i, . Так, было показано, что еннглетиый кислород может бьпъ нейтрализован лгатеипом и неоксантином в ССК ФС II или зеаксаптипом и атокоферолом в тилакоидных мембранах Сгосе . Другое подтверждение этой гипотезы пришло из опытов с тронным мутантом i i , , который накапливал зеаксантин и был устойчив к высоким уровням экзогенного реактивного кислорода. Гипотеза М. Квинонес. Е. Зайгер i, i, . Эти авторы предположили, что зеаксантин может бытт фоторецептором синего света, поскольку была получена линейная зависимость между индуцированным синим светом фототропным ответом и содержанием зсаксатпша. Защита осуществляется посредством иерадиациошого рассеивания энергии дезопоксипнгмеггом зеаксагпшом i, , i, , но в реакции могут участвовать также аитераксантин и лютеии i, , . Корреляция между этим тушением и образованием зеаксаитииа в шггактных листьях была впервые обнаружена Б. ДеммигАдамс i . Зависимость между содержанием зсаксагпша и тушением линейная. Это показано большим числом исследований в различных условиях среды i, , i, , , , i, , i, ii , , i .