Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
11, В чем проявляется комплементарнос.ть генеративных элементов у растений?
12, Какое влияние оказывает свет на процесс плодоношения?
13, Как влияют макро- н микроэлементы на опыление, оплодотворение и плодоношение?
СОЗРЕВАНИЕ СЕМЯН, ПЛОДОВ И ДРУГИХ ПРОДУКТОВЫХ ЧАСТЕЙ РАСТЕНИЙ
Процесс созревания характеризуется как внешними — морфологическими, так и глубоковнутренними — физиолого-биохими-ческнмн изменениями и превращениями в растительном организме.
СОЗРЕВАНИЕ ЗЕРНОВЫХ ЗЛАКОВ И БОБОВЫХ КУЛЬТУР
Во время созревания злаков в их зерновках уменьшается количество воды и возрастает содержание сухих веществ. На разных этапах спелости — молочная, восковая и полная — воды в зерновках содержится соответственно 50—65, 25—40 и 13— 15%. При созревании происходит отток пластических веществ из стеблей и листьев, в зерновках увеличиваются количество углеводов, белков, пентозанов и общая масса сухого вещества. Созревание зерновок сопровождается также существенными изменениями в нуклеиновом обмене.
У растений пшеницы с момента выхода их в трубку начинаются неуклонное уменьшение содержания органического азота в вегетативных частях и отток его к интенсивно развивающимся колосьям. По мере созреваиия колоса в листьях и соломе снижается абсолютное содержание клетчатки, гемицеллюлозы и лигнина, которые используются на синтез крахмала и гемицеллюлозы зерна. Этот процесс называется раздревеснением. Таким образом, накопление крахмала и гемнцеллюлоз в созревающих семенах происходят не только за счет сахаров, образующихся в листьях в процессе фотосинтеза, но и за счет растворимых углеводов, которые синтезируются из клетчатки и гемицеллюлоз, содержащихся в клеточных оболочках листьев и соломы. Следовательно, увеличение общего урожая зерна, сопровождается постепенным уменьшением доли листьев и стеблей в нем (табл. 26).
При нормальных условиях созревания в начале формирования зерна синтезируются в основном белки, в то время как синтез крахмала протекает сравнительно медленно. Замечено, что в щуплом, недозревшем зерне относительное содержание белков превышает содержание крахмала по сравнению с зерном в фазе
26. Роль элементов ассимиляционного потенциала растения в формировании урожая (но Э. Нильборчнк)
Культура Диля ассимилятов в калнве зерна, %
листья стебли колос (метелка)
Пшешщп 50---60 25---35 12---20
Р[>ЖЬ 15-25 55---80 15---20
Оное, ячмень 25-35 15---25 40---50
полной спелости. Обычно в фазе молочной — начале восковой спелости происходит усиленный приток углеводов в повышается интенсивность синтеза крахмала в зерне. Поэтому соотношение с:
у злаковых культур увеличивается.
При созревании зерна наблюдаются качественные изменения в белковом комплексе: уменьшается количество водо- и со-лерастворимых фракций белков и возрастает содержание спир-то- и щелочерастворимых фракций; белок становится более, устойчивым к действию протеолитнческих ферментов; содержание активаторов протеолиза (йодредуцирующих веществ) уменьшается; качество клейковины пшеницы, ржи, ячменя улучшается.
По мере созревания в зерне уменьшается содержание моносахаридов н сахарозы и увеличивается количество крахмала. Если в начале формирования зерна сахара составляют примерно 15—20% массы сухого вещества, то к периоду восковой н полной спелости зерна количество растворимых углеводов снижается до 2—3%. При созревании зерна уменьшается количество золы, изменяются ее качественный состав, соотношение между отдельными зольными элементами: увеличивается относительное количество фосфора, а калия, кальция н магния уменьшается. В период созревания зерна происходят также изменения в витаминном комплексе. Витамины, синтезируемые и листьях, перемещаются в зерно. Количество витаминов В! II В2 возрастает в 1,5—2 раза, в то время как содержание каротина (провитамин А) уменьшается. Резко снижается содержание витамина С, а в зерне полной спелости его нет.
Параллельно с процессом перегруппировки веществ между отдельными частями растеиия происходят и морфологические * изменения — изумрудно-зеленая окраска растения постепенно изменяется: сначала становится серой, потом начинает желтеть и наконец переходит в золотисто-желтую.
Основной процесс в созревающих семенах зерновых бобовых культур — синтез белков, крахмала, клетчатки. Исключение составляет cdft, у. которой в семенах образуется много жира
с
п очень мало крахмала. Изучение соотношения показало*
что у всех бобовых оно при созревании почти не меняется. Это связано с особенностями обмена веществ указанных растений (лучшая обеспеченность азотом и способность синтезировать большее количество белков). Бобовые накапливают значительно меньше крахмала и других углеводов, чем злаковые.
В семенах однодольных и двудольных растений, в эндосперме и семядолях непрерывно повышается абсолютное и относительное содержание белков, полисахаридов, запасных жиров: семена теряют воду, гидрофильность коллоидов уменьшается. Одновременно с уменьшением влажности семян при созревании увеличивается их абсолютная масса в 2,5—3 раза по сравнению с восковой спелостью. Ярко выраженная при созревании направленность обмена веществ в тканях семени обусловливается действием ферментов: они находятся в основном в связанном состоянии и действуют синтетически. Высокое содержание белковых веществ у гладкозерного гороха объясняется синтетической активностью протеиназ, которая значительно выше, чем у гороха с морщинистым зерном, вследствие'чего в нем накапливается меньше белковых веществ.
