Биология в 3 томах. Tом 2 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003686-5
Скачать (прямая ссылка):
250 Глава 16
Верхушка колеоптиля
Степень изгиба пропорциональна количеству ростового вещества
Свет
а
Тонкая
металлическая
А
В
пластинка
а
ft.
Изгиб меньше, чем в опыте с блоком А
А, Б — два -
одинаковых агаровых блока
Рис. 16.6. Опыт Вента, демонстрирующий влияние одностороннего освещения на распределение ростового вещества (ауксина).
Зона
растяжения
<=
Свет
/Движение ауксина
Разрушение ауксина ферментами
Рис. 16.7. Гипотеза, объясняющая эффект одностороннего освещения на распределение ауксина в колеоптиле. Ауксин не инактивируется под действием света, а движется от его источника. В результате на теневой стороне его концентрация возрастает, что стимулирует растяжение клеток в этой области, и растение изгибается.
ках А и Б. Это не только подтвердило выводы Бойсен-Йенсена о влиянии света на распределение активного вещества, но и создало основу для его количественного определения с помощью так называемых биотестов. Биотест — это опыт, в котором количество (концентрация) вещества измеряется по его воздействию на биологическую систему. Вент показал, что степень изгиба колеоптилей овса прямо пропорциональна концентрации ростового фактора (в пределах физиологической нормы).
Впоследствии это вещество было названо ауксином (от греч. auxein — увеличивать).
В 1934 г. оно было идентифицировано как ин-долилуксусная кислота (ИУК). Вскоре выяснилось, что ИУК широко распространена в растительном царстве и что с нею тесно связано увеличение размеров растительных клеток. На рис. 16.7 обобщены современные представления о перемещении ИУК при одностороннем освещении колеоптилей. Следует, однако, отметить, что из всех изученных с этой точки зрения растительных систем колеоптиль — самая простая; в других случаях механизм ростовой реакции, вероятно, сложнее. Кроме того, пока накоплено мало данных о том, что градиент ауксина создается еще во время критического периода, до проявления ответной реакции.
Строение ИУК
Структурная рис. 16.8.
формула ИУК приведена на
. CH2 COOH
Остаток индола
Остаток уксусной (этановой)кислоты
Рис. 16.8. Структурная формула индолилуксусной кислоты (ИУК), или гетероауксина.
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 2
Вскоре были выделены и другие вещества, сходные с ИУК по строению и активности; кроме того, удалось синтезировать несколько соединений аналогичного типа. Все они сейчас объединяются в один из классов фитогормонов под названием ауксины (ИУК называют также гетероауксином). Некоторые способы их коммерческого применения обсуждаются в разд. 16.2.5.
Синтез и распределение ауксинов
Ауксины непрерывно образуются в верхушке (апексе) побега и молодых листьев. Движение их от места синтеза происходит базипетально (от вершины к основанию органа) и полярно (только в одном направлении). По-видимому, они движутся от клетки к клетке путем диффузии и в конечном итоге инактивируются и разрушаются ферментами. Транспорт на дальние расстояния осуществляется по проводящей системе (в основном по флоэме) и направлен из побегов к корням. Небольшое количество ауксинов, вероятно, синтезируется самими корнями. Влияние различных концентраций этих веществ на рост проростков можно исследовать различными способами, например так, как описано в эксперименте 16.1.
Опыт 16.1. Изучение влияния индолилуксусной кислоты (ИУК) на рост колеоптилей овса
Цель эксперимента — изучить влияние различных концентраций ИУК на рост колеоптилей овса. Этот рост зависит от солнечного (белого) света, поэтому манипуляции с колеоптилями надо проводить при красном свете или при возможно более слабом освещении. Как источник энергии для роста используется сахароза в растворе. Чтобы исключить влияние на рост ауксинов, образующихся в колеоптилях, их верхушки (длиной 3 мм) удаляют.
Материалы и оборудование
Проростки овса с колеоптилями длиной не менее 1,5 см. [Замочите в воде 100 зерен овса и оставьте их на ночь; замоченные семена положите на влажную фильтрованную бумагу в чашке Петри, накройте ее алюминиевой фольгой и поставьте в темное место (в термостат) на 5 суток при температуре 20 °С. Для того чтобы получить 60 колеоптилей, необходимых для каждого опыта, следует замачивать по меньше мере 100 зерен, поскольку некоторые из них могут не прорасти.]
Координация и регуляция у растений 251
6 пробирок в штативе 6 чашек Петри с крышками 5 градуированных пипеток на 5 мл Мерный цилиндр на 25 мл или градуированная пипетка на 10 мл
Резак для колеоптилей (рис. 16.9) Кисточка
2% раствор сахарозы Дистиллированная вода
Маточный раствор ИУК (концентрация 1 г/л). ИУК плохо растворяется в воде, поэтому ее сначала растворяют в этаноле; 1 г ИУК помещают в 2 мл этанола, а затем добавляют 900 мл дистиллированной воды. Нагревают раствор до 80 °С, выдерживают при этой температуре 5 мин и доводят объем дистиллированной водой до 1 л. Количество раствора готовится в соответствии с тем, сколько его нужно для опыта.
