Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
Затраты на дыхание в дневные часы, особенно в период вегетативного роста, по-видимому, частично могут быть уменьшены за счет реассимиляции С02 дыхания, путем снижения скорости старения хлоропластов и увеличения содержания хлорофилла в надземных нелистовых органах растений. Кроме того, представляется возможным временное резервирование ассими-лятов и использование их па репродуктивный рост. Установлено также, что потери за счет отмирания надземных частей у разных видов сельскохозяйственных растений составляют 10—30%.
Ионизирующее излучение. В настоящее время уделяется большое внимание действию ионизирующего излучения на рост и обмен веществ в тканях растений. На различные растения (картофель, сахарную свеклу, гречиху, коноплю, кукурузу и др.) воздействовали разными дозами облучения — от 100 до 25 тыс. Р и выше. Выяснилось, что семена различных растений и сортов неодинаково реагируют иа действие у-лучей. Установлено, что положительное действие облучения зависит от многих условий, и прежде всего от его дозы.
Изучение действия 'у-лучей на дыхание растений показало, что оно изменяется в зависимости от характера и состояния тканей. Так, у клубней картофеля после облучения 60Со в дозах 10 и 20 тыс. Р интенсивность дыхания глазков снижалась, тогда как ткани мякоти иа протяжении 20 дней после облучения дышали более интенсивно. Наблюдалось накопление свободных сульфгидрильиых соединений в тканях и снижение интенсивности окислительного фосфорилирования митохондрий.
Изучение действия ультрафиолетовых лучей (УФ) па растения показало, что УФ-лучи не влияют па дыхание, но угнетают фотосинтез. Усиление дыхания под влиянием УФ-лучей наблюдалось при предварительном выдерживаиин растений в темноте (двое суток). Это объясняется отсутствием ,в клетках веществ, которые образуются при ассимиляции С02 па свету и проявляют защитное действие при УФ-облучеиии растений.
Газовый состав среды. Этот фактор существенно влияет на интенсивность дыхания растений. Установлено, что с повышением концентрации кислорода в атмосфере интенсивность дыхания многих растительных тканей возрастает, а при повышении концентрации углекислого газа — уменьшается. Градиент содержания Ог и СО2 влияет па градиент интенсивности аэробного дыхания мясистых органов: корнеплодов, клубней картофеля, плодов и др.
Исследования показали, что с повышением содержания в атмосфере С02 значительно усиливается накопление органических кислот в тканях растений (табл. 15).
Установлено также, что углекислый газ, фиксированный в темноте, используется растениями на образование органических кислот. С изменением газового состава воздуха меняются интенсивность кислородного дыхания, соотношение активности отдельных ферментных систем и путь превращения глюкозы. При недостатке кислорода преобладают анаэробные процессы и гликолитический путь превращения глюкозы, а в условиях высокого содержания его в воздухе может быть достаточно сильно выражен пентозофосфатиый цикл превращения глюкозы, т. е. прямое окисление глюкозы без предварительного гликолиза. Так, в хорошо аэрированных тканях листьев значительное место в катаболизме занимает пентозофосфатиый распад
15. Влияние повышения парциального давления С02 на содержание органических кислот у различных растений (по Н, С. Турковой)
Объект исследования
Содержание СОг в воздухе, %
Сумма кислот на 100 г вещества,
МГ-ЭКВ.
Клубни картофеля сорта
Красная роза Нормальное 0,554 100
10 2,030 368
20 1,065 192
Семена гороха Нормальное 0,215 100
17 0,277 139
Зерна пшепицы Нормальное 0,147 100
10 0,202 - 139
глюкозы. Было также установлено, что, при недостаточном доступе кислорода часто повышается активность цитохромоксида-зы, для которой характерно энергичное взаимодействие с молекулярным кислородом, а в условиях хорошей аэрации усиливается деятельность флавиновых оксидаз, менее активных в реакциях с кислородом (Б. А." Рубин, Е. В. Арциховская). Наконец, было выяснено, что как при недостаточном содержании кислорода, так и при повышенном содержании углекислого газа уменьшается дыхательная активность тканей растений.
Физиологически активные вещества и ингибиторы. Многие исследования посвящены изучению действия физиологически активных веществ па растительный организм в целом, и в частности на функцию дыхания и рост. Так, изучение влияния гетероауксина ({1-индолилуксусной кислоты) на дыхание пшеницы с помощью меченой по 14С глюкозы показало повышение общего уровня активности дыхания и усиление пеитозофосфатпого превращения глюкозы по сравнению с гликолитическим путем.
Считают, что гликолитическая направленность дыхания способствует синтезу ДНК, а следовательно, и делению клеток, тогда как пентозофосфатиый путь превращения глюкозы, который приводит к образованию значительных количеств рибозы, активирует синтез РНК- Доказано, что масса сырого вещества клеток увеличивается пропорционально возрастанию содержания РНК. Считают, что ауксины активируют рост растений через непосредственное влияние их на синтез РНК.
