Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Лебедев С.И. -> "Физиология растений " -> 145

Физиология растений - Лебедев С.И.

Лебедев С.И. Физиология растений — М.: Агропромиздат, 1988. — 544 c.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка): fiziologiyarasteniy1988.djvu
Предыдущая << 1 .. 139 140 141 142 143 144 < 145 > 146 147 148 149 150 151 .. 239 >> Следующая


Phi.'. 57. Корень люцерны с клубеньками, содержащими Bacterium radicicola.
подвижными и приобретают ветвистую форму, известную под названием бактероидов. В бактероидах клубеньковых бактерии содержится полимер р-оксимас-линая кислота — источник углерода.
На основании морфологических и физиологических различий клубеньковые бактерии подразделяют на две группы.
Бактерии первой группы хорошо развиваются на средах с желатином н сахаром и образуют сильно раздутые бактероиды без.выростов; бактерии второй группы не развиваются на средах с желатином, их бактероиды палочковидной формы.
Клубеньковые бактерии по специфичности и принадлежности к определенным родам и видам бобовых растений делят на десять видов (но Н. А. Красильникову): 1) бактерии люцерны и донника;
2) бактерии клевера; 3) бактерии гороха, вики, кормовых бобов, чины, нута; 4) бактерии люпина;
5) бактерии фасоли; 6) бактерии арахиса; 7) бактерии эспарцета; 8) бактерии сои; 9) бактерии лоха; 10) бактерии сераделлы.
Финский ученый А. Виртанен в клубеньках бобовых растений открыл три пигмента: красный, коричневый и зеленый. Красный пигмент оказался гемоглобином. Количество красного пигмента в клубеньках зависит от интенсивности света, а также от возраста бобового растения. В ясные солнечные дин клубеньки интенсивно краснеют. Эти пигменты способны к взаимному замещению. Открытие гемоглобина (леггемоглобин) в клубеньках доказывает единство происхождения растительного и животного мира.
Физиологические свойства клубеньковых бактерий представляют большой интерес. Они важны не только для распознавав ния бактерий, но и для определения их активности в процессах ассимиляции азота атмосферы, необходимого при практическом использовании клубеньковых бактерий в сельском хозяйстве (рис. 58). После того как удалось получить чистую культуру Bacterium radicicola, прошло уже более 90 лет, однако до настоящего времени вопрос о способности этих бактерий усваивать атмосферный азот в чистой культуре окончательно не выяснен.
Рис. 58. Bacteri'im radicicola в клубеньках бобовых растений:
I—разрез клубенька люцерны: 2—клетка-клубенька с Bact. radicicola; -- бактероиды; 4 — проникновение клубеньковых бактерий в клетки корня через корневой волосок.
Установлено, что источником углерода для клубеньковых бактерий являются органические соединения, среди которых важное место занимают углеводы из группы дисахаридов и моносахаридов. Для развития Bacterium radicicola в чистой культуре, кроме углеводов, необходимы зольные элементы и азот в связанной форме. Новейшими исследованиями установлено, что фиксация молекулярного азота является ферментативным процессом.
Из клубеньков сои й люпина получили бесклеточный азот-фиксирующий экстракт, содержащий ферментную систему — нитрогеназу, которая была разделена на два компонента: в одном из них содержались железо и молибден, а в другом — только железо. Эти компоненты при объединении их в определенном соотношении катализировали фиксацию молекулярного азота (данные Института физиологии растений АН УССР).
Доказано, что азотфиксирующая активность препаратов фермента заметно повышается при добавлении некоторых веществ— активаторов ферментов, переносчиков водорода, акцепторов продуктов ферментативного синтеза и источников энергии; в качестве таких веществ применяли магний, молибден, биотин, пируват, аскорбиновую кислоту, АТФ. Установлено также, что иитрогеназы активны в анаэробных условиях, а леггемоглобин регулирует снабжение их кислородом.
В растительных клетках внутри клубенька в условиях затрудненного снабжения их кислородом леггемоглобин поддер-
Рис, 59, Соя выросшая на песчаной почве, не зараженной (слева) и зараженной (справа) клубеньковыми бактериями.
живает приток кислорода, достаточный для дыхания бактероидов. А активно функционирующая оксидазная система в клетках клубенька обеспечивает достаточное образование АТФ, что позволяет; активно фиксировать азот.
Клубеньки бобовых растений являются химическими фабриками, в которых процесс фиксации азота в определенные периоды не связан с ростом самих бактерий и с ассимиляцией фиксированного ими азота. Установлено, что до 90% азота, фиксируемого в клубеньках, поступает в растение без включения в состав клеток бактерий или ткани клубеньков. Интенсивность азотфикса-ции клубеньковыми бактериями определяется фотосинтезом растения и генетическими особенностями бактерий. Связанный в клубеньках азот вступает в обмен веществ; далее, очевидно, осуществляются процессы аминирования и переаминирования, как это происходит с азотом, поступающим из почвы в корневую систему.
Значение клубеньковых бактерий в земледелии огромно. Если в почве содержатся активные специфические формы клубеньковых бактерий, способные вступать во взаимодействие е корневой системой данного бобового растения и ассимилировать атмосферный азот, то в симбиозе с этим видом они ежегодно усваивают свыше 100 кг атмосферного азота на 1 га. По подсчетам Д. Н. Прянишникова, 200 тыс: га клевера или 100 тыс. га люцерны дают за год столько же связанного азота, сколько иной химический комбинат.
Предыдущая << 1 .. 139 140 141 142 143 144 < 145 > 146 147 148 149 150 151 .. 239 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed