Светоимпульсная стимуляция растений. - Шахов А.А.
Скачать (прямая ссылка):
По данным Гауровиц (1965), дефицит таких аминокислот, как лейцина, триптофана, валина, пролина, серина, тирозина и глутаминовой кислотыt приводит к угнетению синтеза белка. В нашем случае при облучении растений на разных фазах онтогенеза ИКС содержание этих аминокислот значительно возрастает гто сравнению с контролем, что, вероятно, стимулирует биосинтез белка.
Представляет также большой интерес значительное увеличение в листьях растений под действием ИКСС содержания аспарагина, в то время как содержание аспарагиновой кислоты под
действием этого облучения изменялось менее значительно. Значение этого явления подтверждается указаниями Д.Н.Прянишникова (1945) о том, что амиды являются теми соединениями, в виде которых обезвреживается избыток аммиака, поступающего в растения или образующегося при распаде белков.
В.Л.Кретович (1964) показал, что физиологическая роль амидов аспарагина и глутамина заключается в предохранении аспарагиновой и глутаминовой кислот от окислительного дезаминирования, так как при биосинтезе амидов происходит включение аминной группы в состав этих кислот и предохраняет их окислений в тканях растений.
Однако, к сожалению, динамика свободных аминокислот в тканях листьев растений в настоящее время поддается расшифровке пока с большим трудом, поскольку прирост той или иной аминокислоты/может быть вызван различными причинами: притоком ее из корней, новообразованием, деградацией белков отдельных тканей или же ослаблением включения аминокислот в белки. Поэтому, как отмечает А.Л.Курсанов (1980), по составу и содержанию аминокислот не всегда представляется возможным судись об их роли в отдельных процессах жизнедеятельности растений, поскольку эти связи аминокислотного обмена с другими процессами жизнедеятельности растений нередко оказываются мало заметными или их весьма трудно установить из-за изменения общего обмена веществ, вызываемого в процессе роста и развития растений самыми разнообразными факторами.
Рассмотрение данных о содержании свободных аминокислот в листьях облучавшихся растений кукурузы и сои в разные фазы онтогенеза показывает, что облучение ИКСС в значительной степени стимулирует этот процесс и в целом благоприятно сказывается на общем метаболизме.
Ло последним представлениям, метаболизм веществ, а также процессы роста и развития растений зависят от нуклеинового обмена. Нуклеиновые кислоты причастны к осуществлению важнейших жизненных функций организма - синтезу белка и молекулярной организации живой субстанции - протоплазмы. Они в генетическом и функциональном отношении органически связаны с белками, имеют прямое отношение к росту и делению клеток, оплодотворению, образованию клеточных и тканевых структур, синтезу ферментов, явлениям регенерации.
Авери, Маклойд и Маккарти ( Averi et al., 1944) установили, что генетическая информация в живой клетке, в конечном счете определяющая синтез всех ее элементов, связана со структурой ДНК, обладающей трансформирующей активностью. Поэтому нарушения в синтезе нуклеиновых кислот, в частности днк, незамедлительно сказываются на общем метаболизме (Мант-савинос, Заменгоф, 1965), морфогенезе (Конарев, 1959, 1964 )и в конечном счете на урожайности растений.
В.Г.Конарев (1959) отмечает, что нормальный синтез нуклеиновых кислот должен быть связан прежде всего с минеральным обменом по линии усвоения фосфора и азота, с превращением азотистых соединений, ведущих к синтезу пуринов и пири-мидинов, и, наконец, с углеводным обменом.
Содержание и распределение нуклеиновых кислот в клетках существенным образом меняется с возрастом растений, т.е* связано с прохождением растениями определенных этапов развития, и зависит от функционального состояния его органов и тканей. Кроме того, содержание нуклеиновых кислот jb клетках растений зависит также от воздействия условий внешней среды*
Из факторов внешней среды, влияющих на содержание нуклеиновых кислот растений, наиболее широко изучено влияние света. Действие света на нуклеиновый обмен осуществляется через фотосинтез, а также посредством влияния света на поступление элементов минерального питания и их включение в органические соединения.
Было отмечено (Землянухин, 1955), что уменьшение интенсивности света очень резко снижало поступление в растения фосфора и образование нуклеопротеидов. На свету синтез нук-леопротеидов шел значительно интенсивнее, чем в темноте.
По данным Ивамура ( Iwamura, 1955 ), на действие света особенно отзывчива РНК, накопление которой сопряжено с накоплением белкового азота. Автор предполагает, что синтез белка и РНК осуществляется непосредственно в первичной фазе фотосинтеза. Интенсивное поступление и включение азота в органические соединения на свету благоприятно сказывалось на синтезе аминокислот, белка и РНК.
Конарев (1959) указывает, что свет является весьма важным фактором образования нуклеиновых кислот у растений в период их автотрофного питания, поскольку он затрагивает наиболее существенные стороны внутриклеточного обмена.
Однако здесь, как и в данных других авторов в этой области исследований, речь идет о нормальной солнечной освещенности и ее влиянии на нуклеинввый обмен. В наших исследованиях при облучении растений ИКСС интенсивность освещения превосходила обычную солнечную в 30-50 раз. В связи с этим представляло несомненный интерес исследовать содержание и соотношение нуклеиновых кислот в листьях при действии столь мощного облучения растений на разных фазах онтогенеза.
