Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Фотосинтез і розподіл асимілятів при зміні донорно-акцепторних відносин у рослин з недетермінованим типом росту

Предмет: 
Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
43
Мова: 
Українська
Оцінка: 

ріст, не пошкоджував бічні корені та не порушував їхньої поглинальної здатності, а також забезпеченості рослини цитокінінами.

Таким чином, редукція коренеплоду, що не супроводжувалася накопиченням надлишку асимілятів, не впливала на інтенсивність фотосинтезу. Отже регуляторний сигнал несубстратної природи з боку коренеплоду в цьому випадку був відсутній.
Цукровий буряк в перший рік вегетації являє собою модельний об'єкт з відносно спрощеним варіантом взаємодії між органами – донорами і акцепторами асимілятів. Листки розташовуються безпосередньо на коренеплоді, який росте одночасно з листковим апаратом з самого початку вегетації, в процесі якої лише відбувається зміна пріоритетів у розподілі асимілятів, що надходять із листків-донорів, між апексом з молодими листками-акцепторами та коренеплодом. Тому було необхідно розглянути ситуацію, коли між листком і споживаючим органом знаходиться проміжна ланка – стебло, а основні акцептори асимілятів з'являються за вже розвиненого листкового апарату. Поміж рослин з необмеженим типом росту як модельний об'єкт відповідно до цих вимог нами була обрана квасоля.
Вплив редукції генеративних органів на фотосинтез та перерозподіл асимілятів у квасолі
У дослідах з видаленням квіток і бобів у квасолі було виявлено, що її вегетативні органи, особливо листки і стебла, мають великий потенціал утилізації надлишку асимілятів, що утворюється внаслідок видалення одного з основних акцепторів – генеративних органів. Переважно це відбувалося за рахунок збільшення маси листків і стебел (майже в 2 рази) та меншою мірою – коренів (рис. 9, варіант ІІІ). У результаті маса цілих рослин в досліді не відрізнялася від контролю, тобто відбувся ефективний перерозподіл асимілятів у донорно-акцепторній системі без зменшення біологічної продуктивності. При цьому у дослідних рослин різко зростали площа і питома маса листків при практично незмінному вмісті в них суми розчинних цукрів і крохмалю, тоді як у стеблах вміст останнього збільшився майже в 2 рази (табл. 8). Тобто, листки утилізовували надлишок асимілятів шляхом інтенсифікації власного росту, а стебла – за рахунок як росту, так і трансформації в запасну форму.
Очевидно, подібна схема донорно-акцепторних відносин має місце і за нормальних умов до появи бобів – листки і корені використовують асиміляти на власний ріст, стебла – на ріст і запасання, про що свідчить підвищений вміст у них крохмалю ще в період цвітіння (див. табл. 8, 50-а доба). З появою бобів як органів, що мають найвищий пріоритет в розподілі асимілятів, ріст вегетативних частин припиняється, пластичні речовини спрямовуються на налив бобів, включно з евакуацією асимілятів, депонованих у стеблі.
 
Рис. 9. Продуктивність рослин квасолі сорту Альфа: I – контроль; II – видалено половину бобів, що зав'язалися; III – видаляли всі генеративні органи з їх появою. Цифрами позначено: 1 – видалені генеративні органи (квітки та лопатки) ; 2 – боби; 3 – листки; 4 – стебла; 5 – корені.
При видаленні генеративних органів стебло перетворюється на альтернативний акцептор, проте це відбувається тільки за їхньої повної відсутності. Якщо ж на рослині залишалася принаймні половинна кількість бобів, збільшення маси стебла не спостерігалося (рис. 9, варіант 2), що свідчить про пороговий характер механізму переключення пріоритету розподілу асимілятів між депонуючими і генеративними органами.
Для забезпечення стабільної роботи фотосинтетичного апарату за умов перерозподілу потоків пластичних речовин між органами повинна існувати високочутлива система регуляції його активності, що базується на принципі зворотного зв'язку. Такий регуляторний сигнал ми виявили при вимірюванні динаміки інтенсивності фотосинтезу листкових пластинок дослідних рослин квасолі протягом вегетації. Так, якщо в контролі цей показник у першій половині вегетації безперервно зростав аж до моменту зав'язування бобів, то початок видалення квіток у дослідних рослин супроводжувався гальмуванням інтенсивності фотосинтезу (рис. 10). У період повного цвітіння контрольних рослин інтенсивність фотосинтезу в досліді була на 17-20% нижчою.
Про звичайне гальмування фотосинтезу надлишком асимілятів в цьому випадку говорити не доводиться, оскільки маса квіток відносно невелика, а в листках у цей період не спостерігалося накопичення ні розчинних цукрів, ні крохмалю, проте відбулося збільшення вмісту АБК та зниження ІОК і зеатину (табл. 8), а також підвищення опору дифузії СО2 мезофілу. В цілому інгібування фотосинтезу внаслідок видалення квіток було порівняно короткочасним і через 20 днів після початку досліду цей показник зрівнявся з контрольним. Очевидно, відсутність запиту на асиміляти з боку квіток компенсувалася гіперфункцією депонувальної здатності стебла.
З огляду на це ми дійшли висновку про наявність сигналу фітогормональної природи, спрямованого від квіток до фотосинтетичного апарату. Його роль у інтактних рослин полягає в інтенсифікації роботи останнього для безперервного постачання пластичними речовинами потенційних плодів, для чого створюється проміжний запас у стеблі ще в період цвітіння. За нашими уявленнями, цей процес регулюється деяким попереднім запитом на асиміляти, пов'язаним з кількістю генеративних органів, що формуються, безпосередні потреби яких в асимілятах ще невеликі. Подальша доля зав'язей залежить від розмірів цього запасу, який може обмежуватися несприятливими умовами для роботи фотосинтетичного апарату. В останньому випадку надмірна кількість зав'язей скидається.
Становило інтерес перевірити можливість реутилізації надлишку асимілятів, що накопичуються в стеблі квасолі при штучній затримці цвітіння. Для цього у дослідних рослин видаляли квітки не весь період вегетації як у попередньому досліді, а лише 3 тижні, після чого видалення припинили. Рослини нормально відцвіли і зав'язали боби, хоча їх стиглість настала
Фото Капча