Адаптационные и репарационные аспекты устойчивости растений различных сортов яровой пшеницы к засолению

• Автор: Уджжал Канти Саркер
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Общие представления об адаптации растений к неблагоприятным факторам среды

1.2. Механизмы адаптации растений к условиям избыточного засоления

1.2.1 Рост и развитие растений при засолении.

1.2.2. Водный потенциал и его основные компоненты

1.2.2.1. Водный статус растений при водном дефиците засолении

1.2.2.2. Осмотическое давление и осмотический потенциал растительных тканей.

1.2.3. Аккумуляция основных осмотически активных веществ в растениях при засолении.Л

1.2.3.1. Транспорт и накопление неорганических ионов.

1.2.3.2. Аккумуляция осмолитов. Прйин и его участие в осморегуляции
1.3. Особенности адаптации галофитов и гликофитов
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Объекты исследований
2.1.1. Определение всхожести семян.
2.1.2. Выращивание проростков пшеницы и подготовка к экспериментам
2.1.2.1. Определение показателей ростовых процессов при использовании рулонного способа, разработанного в ВИР Удовенко, Гончарова,
2.1.3. Проведение опытов в водной культуре
2.1.4. Проведение вегетационного опыта.
2.1.5. Определение содержания воды в растительных тканях.
2.1.6. Определение содержания ионов в тканях растений.
2.1.7. Определение состава и содержания АМК.
2.1.8. Определение содержания свободного пролина
2.1.9. Математическая обработка данных
ГЛАВА.З. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
3.1. Влияние засоления хлористым натрием на всхожесть семян пшеницы
3.2. Влияние ЫаС1 на рост и некоторые физиологические процессы проростков пшеницы.
3.2.1. Рост проростков пшеницы под действием засоления.
3.2.2. Аккумуляция ионов хлора и натрия в условиях засоления.
3.2.3. Влияние засоления на содержание свободных аминокислот.
3.2.4. Влияние засоления хлористым натрием на содержание свободного пролина в проростках.
3.3. Влияние ИаС1 на растения пшеницы в водной культуре
3.3.1. Рост молодых растений пшеницы под действием засоления.
3.4. Влияние С1 на взрослые растения пшеницы в почвенной культуре
3.4.1. Реакция вегетирующих растений на засоление
3.4.2 Влияние засоления на содержание воды в листьях растений пшеницы.
3.4.3. Содержание ионов калия, натрия и хлора в листьях растений пшеницы.
3.4.4. Содержание свободных аминокислот в листьях взрослых растений пшеницы
3.4.5. Аккумуляция пролина в листьях взрослых растений пшеницы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Как правило, несильные и кратковременные изменения факторов внешней среды не приводят к существенным изменениям физиологических функций растений, что обусловлено их способностью сохранять относительно стабильное состояние при изменяющихся условиях внешней среды, т. Однако резкие и длительные воздействия приводят к нарушению многих функций растений, а часто к его гибели. Как известно, адаптация одно из наиболее глобальных понятий биологии. Это генетически детерминированный процесс формирования систем устойчивости, обеспечивающих нормальный рост и развитие растений в ранее непригодных условиях Кузнецов, . Любая адаптация направлена на поддержание структуры и функций живой системы в изменяющихся условиях среды Балаур, . Устойчивость это конечный результат адаптационного процесса. Критическим фактором при выборе стратегии адаптации является время, предоставляемое организму для ответа на изменяющиеся условия существования. Генетические или эволюционные адаптации. Они формируются в ходе эволюционного процесса, связаны с изменениями наследственного материала и являются наиболее оптимальными для выживания в экстремальных условиях обитания. Адаптации, формирующиеся в ходе онтогенетического развития, осуществляются исключительно на фенотипическом уровне, не передаются по наследству и обусловлены изменениями дифференцированной экспрессии генома. Адаптации, обеспечивающие кратковременное выживание организма в условиях быстрых колебаний повреждающих факторов высокой интенсивности. В основе подобных адаптивных реакций лежит функционирование систем шокового ответа таких, как, например, БТШ, 8система, система окислительного стресса. Механизмы устойчивости, возникающие в результате первого типа адаптаций, функционируют как конститутивные системы, тогда как механизмы устойчивости, формирование которых происходит в результате реализации двух последних адаптивных стратегий, являются индуцибельными. Анализ литературы по устойчивости растений позволяет сделать общий вывод, что воздействие любого экстремального фактора вызывает изменения большого числа самых разнообразных функций организма. Уже одно это говорит о том, что устойчивость растений зависит не от отдельных звеньев обмена веществ, а от метаболизма в целом. Поэтому важно оценить в первую очередь характер изменений в экстремальных условиях тех свойств растения, которые играют решающую роль в его жизнедеятельности Удовенко, . Устойчивые формы не повреждаются при определнной силе действующего фактора благодаря функционированию сформированных в ходе эволюционного развития конститутивных систем. Напротив, неустойчивые растения не обладают подобными механизмами. Они отвечают на неблагоприятные воздействия повреждением мембран иили скоростьлимитирующих ферментов, что в свою очередь, инициирует индукцию защитных и адаптивных механизмов. Неустойчивые виды, в отличие от устойчивых, формируют подобные адаптивные системы при более низкой интенсивности стрессорного воздействия. Оба компонента устойчивости детерминированы генетически и направлены на сохранение жизнеспособности организма в неблагоприятных условиях. Их принципиальное различие заключается в том, что конститутивные системы постоянно присутствуют в функционально активном состоянии, тогда как индуцибельные системы в норме отсутствуют, а появляются лишь в ответ на воздействие экстремального фактора. Это позволяет с некоторой долей условности заключить, что ответы рассматриваемых групп растений на действие стрессора данной интенсивности носят различный характер. Как известно, за обеспечение клетки энергией и восстановителями отвечает блок катаболизма, за обеспечение предшественниками макромолекул блок анаболизма, за сборку макромолекул и надмолекулярных структур блок сборки Кузнецов, . Существенно отметить, что адаптивные реакции, происходящие в первых двух блоках, сопровождаются изменениями путей и скорости образования АТФ, восстановителей и промежуточных интермедиатов, а также потребностей клетки в специфических продуктах биосинтеза, тогда как адаптивные изменения в блоке сборки обеспечивают появление качественно новых макромолекул, необходимых для выживания организма в изменяющихся условиях.