Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Ауксино-ингибиторная активность в прорастающих семенах пшеницы при различных условиях температуры
ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений
Автореферат диссертации по теме "Ауксино-ингибиторная активность в прорастающих семенах пшеницы при различных условиях температуры"
АКАДЕМИЯ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ ССР ИНСТИТУТ БОТАНИКИ им. В. Л. КОМАРОВА
На правах рукописи
ГАНИ-ЗАДЕ СИМА ИРШАДОВНА
АУКСИНО-ИНГИБИТОРНАЯ АКТИВНОСТЬ В ПРОРАСТАЮЩИХ СЕМЕНАХ ПШЕНИЦЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ТЕМПЕРАТУРЫ
03.00.12 — Физиология растений
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Баку — 1990
Работа выполнена в лаборатории роста и развития растений Института ботаники им. В. Л. Комарова АН Азерб. ССР
Научный руководитель:
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Аллахвердиев С. Р.
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник ВИР им. Н. И. Вавилова Гончарова Э. А.
кандидат биологических наук Карагёзов Т. Г.
Ведущая организация —■ Тбилисский Государственный
университет
Защита диссертации состоится « » декабря 1990 г.
« /V— » час. на заседании специализированного совета К 004.12.01 по защите кандидатских диссертаций при Институте ботаники им. В. Л. Комарова АН Азербайджанской ССР.
Адрес: 370073, Баку, Патамдартское шоссе, 40. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.
Автореферат разослан «
» немЯЗ^иЛ- 1990 г.
Ученый секретарь ___ >
Специализированного совета у(
кандидат биологических/fía ук^-rУ~]/Г> ДЖАВАДОВА
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность тагш. Изучение фитогормоиов в теоретическом плана в коночном счете приводит к расширению сферы их практического применения.
В настоящее вромя установлено, что практически все известные группи фитогормоиов способны в той или иной мере влиять на ростовца ироцоссы у растений. При этом но малое важная роль отводится факторам внешней среда (температура, аэрация и др.), которые выступают как бы медиаторами эндогенных регуляторов роста, меняя их количественной, а иногда и качественной состав.
Однако, имеющиеся в литературе данные о влиянии температурного фактора на изменения в балансе стимуляторы: ингибиторы противоречивы.
Усиливающееся стремление к выяснению специфики изменения активности ростовых веществ под влиянием температуры на начальных этапах онтогенеза обусловлено теоретической значимостью л огромной практической важностью разработки приемов управления жизнедеятельностью растений. Возможно, что изучение специфики изменения биологической активности ростовых веществ в семенах и проростках пшеницы под действием температуры, времени замачивания, аэрации отчасти раскроет природу "пускового" механизма, обеспечивающего переход растений от состояния "сухое" семя к становлению и росту проростка.
. Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы явилось изучение специфики изменения активности ростовых веществ в прорастающих семенах пшеницы под влиянием как постоянных, так и переменных положительных температур.
В работе были поставлены сведущие задачи:
- сравнительный анализ суточной динамики изменения активности эндогенных ауксинов и ингибиторов в набухающих семенах щоияцы при 10°, 27° и 35°С;
- ИЭУЧОНИО аКТИБПОСТП РОСТОВЫХ В81Д0СТ2 в 1-, 2- и 3-х дневных проростках (по органам) пцсницы при постоянных шлол-ительних температурах - 10°, 27° и 35°С;
- действие порсмониых температур Ю°^»-270С, 350~»27°С по характер изменений ростовых веществ в проростках гаенпци (по органам) .
Научная новизна работ». Впервые подробно исследована суточная динамика активности эндогенных ростових ьоцеста в набухааднх семенах н проростках пшеницу при различных постоянных и переменных положительных температурах. Новый н работа является пнявлан-ноя зависимость изменония .статуса эндогенных тогормоноз (ауксинов и абсцизовой кислота) от температурного фактору, а также показана возможная роль этого фактора в изкеношш баланса стимударующих я-иигабирутацих рост веществ. Установлено, что в соответствии с заданной темпоратурой можно регулировать изменения биологической активности АБК. Показано, что делстмо постоянных п переменных температур на прораставдив семена ппенлцы вызывает неравнозначные изменения в содержании эндогенных ауксинов я ингибиторов роста. Исследована динамика их активности на разных этапах прорастания от сухого семени до 3-х дневного проростка. •
• Практическая ценность работа. Установлена возможность регулирования процесса прорастания семян пшеницы с помощью температуры. Выявлен характер изменония баланса фитогормонов л степень влияния температуры. Полученные результаты могут быть использованы для разработки приемов целенаправленного воздействия на растения о целью получения урокая и улучшения его качества. Результаты
работы имеют но только практическое, но и большое научное значение в.освещении природы формирования растительного организма в прорастающих сомэнах.
Апробация работы, Материалы диссертации докладывались на: У1 Всесоюзном совещании по семеноведению и семеноводству интродуцвн-тов (Баку, 1981), конференции, посвященной итогам научно-иссле-доватальских работ научных учреждений и вузов Азербайджанской ССР за 1981 год по проблеме "Физиология и биохимия растений" (Баку, 1982), республиканской1 конференции, посвященной 50-летию Института ботаники им.В.Л.Комарова АН Азерб.ССР "Растительность и пути регуляции еа жизнедеятельности" (Баку, 1986), П съезде Всесоюзного общества физиологов растений (Мянсв, 1990), расширенном семинаре отдела физиологии растений (Баку, 1990).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных статей, отражающих основное содержание исследований.
Объем диссертации. Диссертация изложена на-ЦО отранацах машинописного текста й состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, заключения, выводов и списка цитируемой литературы, включающего2.54наименования, из них 164 на русском й 90 на иностранных языках.
ЭКС1ШМНТАЛЬИАЯ ЧАСТЬ ОБЪЕКТ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Объектом исследований служили сухие, а также замоченные в диотилировандой воде "и прорастающие на увлажненной фильтрованной бумага семена озимой пшеницы сорта "Бол-бугда", и проростки до 5-дневного возраста.
С целью изучения динамики'изменения ауксино-ангибвторяой активности семян в процессе выхода из состояния покоя испольаова-
ли сухие I! набухающие при 10°, 27° и 35°С. Пробы отбирали через кг.даа два часа в течении суток. Параллельно с процессом набухания сомяп и варианте 27° С изучали характер нзменешщ активности при различных условиях аэрации, длл чу го часть семян поело 12-часового пробивания в в од о прл 27 °С ("бескислородна! среда") переносили в "аарпруонуи" среду. Активность роагог.их веществ определяли чероз коадца два часа.
При изучении характера изменения аукеппо-ппгпбпторной активности б различных органах проростков 1цг.сш:ци под воздействием поС' тояшшх и пароконных поло.тптельних температур семена гсменлцц поело суточного замачивания ври 27°С проращивали на увлогглсиноП филь тровальноП бумаге в термостате при то:'! г.о температуре. только сомспа наклевывались (через сутки), часть ::з п:;х брал.;: на анализы другою оставляли а тех же' условиях, а часть переносили на одни су 1<и п тармостати, с температурой 10° и 35° и через сутки возврата ли на 27°С. Пробы из колеоптнлл, корня я 'эндосперма отбирали для ' анализов ежедневно.
Свободные аукешш « пнг;:б::торы определил;! по'методу, разрз-бота:шо:.7 В.И.Кефелл (1073) с последу :х;пм биотестпровапвем зон с помощью отрезков колоодтилей шеккцы (Ь'сяркзд, 19СЗ). Абсцпзово;.' кислоту определяли по методу* Б.^дьборроу {УсЫеггоиг, 1974) в' модификации Я.М. Поздопой (1973) я ■ З.М.Ко} (1977). В качестве б.чотеста использовали сс.танй-сарептскон горчи¿хаз^ию.¿алсео сС сорта скороспелая. Полученные результату статистически обрабатыва ля по методу А.Г.Лшарпнп (1371), В.К.Кс1«лв (1573).
РЕЗУЛЬТАТА Н СБСЛ'^'ГтЗЛ; '
I. Ауксшю-иигкбяторпая активность з семенах П'доницы. в процесса ях набухания при различных температурах."
Биологическое тестирование храматогра;1пчески разделенных. экс
в ч
о ск (X
о а
¡и
I-
о
о
я о, а
120 ЮС
X 20
1Й0
ВО
А - ? -Г1_ ' в 11
З^кС&йс Е трЯ] ИТНц-г^ э
----у1 и ■ ^ ч ' 1
0,2 0,6 1,0 0,2 0,6 1,0 0,2 0,6 Хс
' Д+
0,'г и,б 1,0«
Рис. I.Гистограммы ауксино-иигибиториой активности в покоящихся (А) семенах пшницн и через ¿{Ь),4(Б),би'),
24 (аГ
часа после наиачиваиия при
к но
Ь"
о
ш а 10
»5 ч
О о
к о, I- и
к я <«0
о о
к м
«
0) к м
л
н <0
о
н IX
о
о
о,
53 к
р,
а
. (7П»;«'е:* Г.*Т,в(г о,г ¿,4 йЛ ¿.«Л.о'
Рис. 2.Гистограммы столог-ическсш актаеноста экограктоп
из селиш пшеницы в процесса поеме- црвдоьшмвльйо-го 12-час.оЕого намачиванид в воде и :>(А) ,'ЦЪ), 6(Ъ),е(Г)Д0(д)Дл(ь) часов прибньгшЕя на умач-ноннои бумаг».
- о -
рактов показало, что для сухих семян характерно полное отсутствие стимулирующей активности и довольно значительной ипгибярую-щой активности - 38% вещества с ^0,92. Вероятно, одной из ©акций этого ингибитора является регулирование состояние покат, то ость предупреждение преждевременного прорастания семян.
С момента выхода ссшн из состояния покоя (2 часа замачивания) появлялась хотя и незначительная на первых порах'некоторая аукшшовая акгашюеть, которая увеличивалась до шест;: часового набухания (рис. I). ВтороП по величине подъем ауксшювоП активности отмечен при 12-часовой экспозиции. Как при 5-, так и при 12-часовой экспозициях параллельно с увеличением ауксиново;'! активности наблюдался спад яигибирующеЯ.
Таким образом, выход семян из состояния покоя обусловлен на только еннканием активности ингибитора, но и изменением соотношения стимуляторы. : ингибитору.
Более длительное закачивание семян пшеницы (20,22 и 24-часовое) 'приводило к быстрому снияенпю стамуяируэдой я пнгпблрущей активности, что связапо с действием других факторов, одним из которых можот быть кислород.
Как известно, кислороду принадлежит особая роль в процзссах роста и, особенно, при прохождении семян первых £оз онтогенеза.
Перенос набухающих семян из "анаэробных" в "аэробные" условия уже через 2 часа вызывал снижение ауксиноьой л ингибирущей активности. В последуйте 4 часа ингибяругацая активность нарастала, а затем стала снижаться при увеличения ауксиновой активности, которая достигала максимума через 10 часов (рис. 2,Д). То есть перенос семян в более благоприятные условия способствовал перестройке в баланса стимулятор: ингибитор.
'Сравнительный анализ результатов, приведенных ¡¡а р;:,с.1,2
свидетельствует, что длительное замачивание семян в воде ведет к снижению активности регуляторов роста.
Кроме того, как в "анаэробных", так и в "аэробных" условиях проявляется ритмический характер изменения ауксино-ингибиторной активности.
Известно, что семена различных видов растений по-разному, реагируют на воздействие томпоратуры. Изучение действия температурного фактора в процесса набухания имеет важное значение для выяснения механизма адаптации к неблагоприятным условиям внешней среды на ранних этапах онтогонеза.
Результаты хроматографичсского анализа экстрактов из семян, набухавших в условиях низкой (Ю°С) - рис.3 - и высокой (35°С) -рис.4 - температур показали полное отсутствие ауксиновой активности, в то время как при 27°С она обнаруживалась (рис.1).
С увеличением продолжительности замачивания семян при Ю°С до 4-8 часов ингибярующая активность оставалась на сравнительно невысоком уровне. Однако, в 10-часовой экспозиция наблюдался значительный подъем ангибирующей активности по всем зонам хроматограм-мы и,особенно, в зоне с^0,88-1,0 (рис.З). В аналогичных временных условиях при '2?°0 ингибярувдая активность проявлялась в элю-атах практически из одной зоны хроматограмми с Я/О,88-1,0, где идентифицировано наш вещество с#/0,Э2. Из представленных данных видно, что семена, набухавшие как при 10°, так и 35°С проявляли относительно высокую ингибирущуго активность, но максимумы их проявления в Ю°С вариантах были в 10 и 16 часовых экспозициях, а в 35°С - в 14, 16 и 18 часовых (рис.3,4). Однако, более высокая иагибпрувдая активность отмечалась при 35°С. •
Обращает внимание, это в вариантах с относительно невысокой ингибирувдей активностью, всегда проявлялась высокая активность
•о
к
о
И к
р и
о с
я (0 к;
б я №
я
о
а м О!
г
м № о
-л Я к
о И о м
о И г» о
о
я ч
•а я м
л л.
о
■в о
я
й о м
> а
л о
X N
к ч к ю
и V
о ^ м
о л о
о о
** я ч
Л1
1 'О Л
>■ 1-
1 т О
4 X ¡С
1 ге я
1 И
со с> о о
ж а с\
ч
I
и ся о о
Прирост отрезке* коле- I Прирост отрезков коле-оптилсй.% н-контрол ю ' оптипеи. % к контройю
о о
о
о
о о
СГ
о
о о
щ
л ^ 14
11
Л "а Й
с
X
к с:
=; „ * с
К Ч.» (Г ¡л
. ^Г." я д ч о г
Л
» О ч
о ч X
о
» ч
« о
я г-* о
о ГС
о \ к
а> ч о
Ж
1 л. э
1 1—1. .— 1 ^Г] • ~
, , — 1 .—(: <— » В:
; г-Ч:
^ из
- II -
ингибитора из зоны о%0,88- 1,0.
Ингибитор С $¿0,92, хотя и не всегда обнаруживаемый нами о помощью физико-химических методов идентификации, что связано, вероятно, с его незначительным содержанием, является главным ингибитором, обуславливающим задержку прорастания семян при неблагоприятных температурах.
.Анализ данных, представленных на рис. 3 и 4 показывает, что пониженные положительные тегшоратуры повышают активность иигибирую-щих рост веществ, а повышенные ускоряют этот процесс, что и сдерживает рост семян в этих условиях.
Динамика изменения активности АБК свидетельствует, что при температуре 27°С еа активность через два часа разно снижалась и в последукщие часы оставалась на относительно низком уровне. При 10° и 35° активность АБК также снижалась, но в меньшей мере. Инги-бирование прироста отрезков кодеоптилей оставалось одинаково высоким и происходил сдвиг от 27°С варианта во времени.
Из представленной на рис.5 динамики изменения ах:тивностя АБК видно, что она проявляет ритмический характер. Так, при 27°С в первые часы ритмы проявлялись через 6 часов, затем - 4 и после 14 часов через кавдые 2 часа. При 10° и 35°С ритмический характер активности сохранялся-, но временные колебания максимумов были слабее выражены и несколько сдвинуты. •
Высокая активность АБК при 10° и 35°С предупреждает прорастание семян. Подобный механизм ингибиторного действия АБК был обнаружен при созревании зерен пшеницы. Р.Кинг и К.Дюр (1979, 1975) . установили, что при высоком уровне АБК снижалась способность ГКд индуцировать синтез еС -амилазы.
Кроме того, такие различные- эффекты темпервтур можно объяснить тем, что оптимальная температура (27°С) способствует лучаему рас-
ходовшшю фактора прорпстанпя, освобождению ростовых вещоств из связанного состояния в свободное либо синтез их ¿/е- /юуо, хотя па исключена возможность участия в процессе набухания и других групп регуляторов роста. Столь стабильное присутствие ингибитора и течение суточного набухания семян связано с явлением адаптации их к перенесению воздействия неблагоприятных температур и избыточного увлажнения.
2. Ауксино-ингибиторная активность в проростках ииешцда в процессе роста при различных условиях температуры.
Известно, что метаболические процоссы, составляющие основу роста и развития, могут проходить лшь ь определенных температурных грпшщах.Темпоратурный минимум роста и развития большинства растений находится в интервале 5-15°С, оптимум 25-35°С а максимум 35-55°С. Следовательно, активность ростовых иещеста семян должна подвергаться определенных изменениям под влиянием различных температур, регулирующих вти процоссы.
действие постоянными те:ят5раг/рами
Выращивание при 27°С показало, что во всех исследованных органах однодневного проростка пшеницы выявлена некоторая стимулируг>-щая активность с незначительным преобладанием в корнях, а активность ингибитора сй/0,92 проявлялась во всех органах почти на одном уровне (рис.6).
На второй день опыта в корнях и эндосперма активность как стимулирующих, так и ингибиругадих рост веществ уменьшалась. Однако, в колеоптило обнаруживалась высокая ауксиновая активность почти во воех зонах хроматограмкы, особенно в зонах с И/ 0,0-0,1, 0,3-0,4, 0,8-0,9 соответственно 124%, 125%, 123%. Активность ингибитора с 1^0,92 составляла 44$, а на третий - 32% при небольшом стимулл-
- ха -
Рис. О (27°С) 6
100 ьо 100
100 во
та
о.г об 1? ох ¿,о с,г о.б 10 а Рис. 2 (10 С) .в
В в
ч
г
100 г-г,^/Уг-
100
100 80
*гз
в
-а
0,1 0& 1Р о.г 0,6 о.г ¡>,6 ^о Н Рис. Ь (35 С)
Юи
100-, ео
гоо
-----в
_, , о
СЛ. ОД 1р йХ 0,6 л,0 0,2 ф Т
Гистограммы биологической активности экстрактов из 1-(А).2-(Ь), 3-дневных проростков пшеницы (Ь)
а) эндоспехм; сОкорни; в)колеоптиль.
в
в
- 14 -
ровании из отдельных зон хроматограммы.
Таким образом, увеличение ауксиновой активности совпадала с интенсивным ростом колеоптиля в первио два дня. У 3-х дневного '-ауксиновая активность отсутствовала, за исключением зоны с % 0,72-0,82 (122$) на фойе 40$ активности ингибитора с 4/0,92 (рис.6). В этот период величина прироста колеоптиля падает, наступает его старание.
Наличие в колеоптиле на 2-3 день опыта (43-72 часов) довольно высокой активности ингибитора с£;0,92 обусловливает, по-видимому, рефляцию процесса растяжения кл а ток.
При действии пониженной темпоратурой +ГО°С в эндосперма и корнях к 3 дшо наблюдалось увеличение активности ингибитора с 0,92. Луксиновая активность была низкой и практически не изменялась. По-видимому, увеличение ингибирующзй активности при понимании ауксиновой способствует снижению транспорта регуляторов роста из эндосперма".
При пониженной ■ремпоратуре в эндосперме, корнях и колеоптиле к 3-дцезному возрасту активность ингибитора с {¡¿0,32 увеличивалась (рис.7). Стимулирующая ке активность в различных частях проростка неодинаково проявлялась. В корнях к 3 дшо она несколько увеличивалась, в то вромя как в колеоптиле с возрастом снижалась.
Как показали результаты опытов, повышенная температура +35°С оказывала более угнетающее действие на проростки, чшл пониженная (рис.8). В кор&ях наряду с ауксиновой активностью проявляется и ян-гябярущая, в колеоптиле ауксяновая активность к 3 дню постепенно снижалась. Активность абсцизовой кислоты в эндосперме в первый день составляла 57%, в последующие сутки степень ингибирования постапенно уменьшалась, стимулирующая активность несколько повышалась на вторые сутки и затем исчезала.
Итак, и в корнях, л в эндосперма при пониженной и, особенно, повышенной температура активность абсцнзовои кислоты усиливалась. С целыо идентификации вещаства с ^0,92, проявляющим высокую ииги-бируниую активность, были проведены дополнительные определения, которые подтвердили наше предположение, что это пбсцизовая кисло-' та (ЛБК).
По имеющимся в литературе данным известно, что продолжительность роста органов растений, имеющих ограниченный период роста, на примере колооптиля, во многих случаях сокращается с повн.лонн-01,5 температуры ( Жо-8ех, Хопд, 1964).
Столь высокая активность абсцизовой кислоты дает возможность предполагать, что ¡фи неблагоприятных температурных ( 10°, 35°С) условиях, по-видимому, увеличивается содержание свободных форм АБК, которые, как известно, могут оказывать положительное деист-' вне на ,биосинтез белка к Р!К, вызывая, в частности, образованна специфических стрессовых белков и. РШС.
^Полученные нагл и данные находятся в соответствии с предположениями других авторов, что в ответ на'действие температурного стресса аккумулируются значительные количества свободно.1; эндогенно". абсцизовой кислоты ЯосМс,Лег-Ъп, 1906; Коса-ксвская, ¡.¡айдзбурз, 1559). Ъо'л.югло, что увеличен на содержания свободной абсцлзовоЛ кислоты в органах проростка пшеницы при действии неблагоприятных температур оказывает регулирующее воздействие на биосинтез белка и РНК, вызывая, в частности, образование специфических стрессовых белков и РНК.
В то г.е время в литературе встречаются данные о том, что при низких и высоких температурах на вотирующих органах в в тканях растений огурца, лиственницы показано увеличение свободной АБК (Федорова, 197?;. Титов, Дроздов, Таланова, Критенко, 1985), а некоторое уменьшение активности АБК з отдельных органах проростка
□
ч о о.
IX
а к
к
120 80
100'
80 100
60
УттПгП
ГГЯ I
в
М);
ЫЬЗгН
1
В
ЯМ1
Л
0,2 0,6 1,0 0,20,6 1,00,20,6 1,0
Рис. 9.Гистограммы биологической активности экстрактов из эддослерма (А),корня(ъ),колеоптш1я(В1 проростков пшениш.пребывающих I день при 27 С после I дня при 10 С(а) ,1 день при 27°С после I дня 8 при 35°С (б),2 дадь при ¡Лв),10ОС(г),33°С(д).
а о <и ч
о *
©
о, н о
н
о о р. К р. и
120
1
100
120 ео
ео юо
мт-^^ПТН Т-ГП-п-гн-,
^-ги-гР)" .у
тгт-т-- гЖтт?-, -------у ж
ртггГПг- --------Ь
• К,
0,2 о, $ 1»оо,;20,е 1,о о,2 о,б г.о1
Рис. Ю.Гистограммы биологической актизности экстрактов из энцоспе^ла (А) ,корня(Б) .колеоптшицВ)
2 день при 27°С после I дня ....... . - ДНЯ при.
той из аадиицв^хлс! \п.) ,лилаи
проростков пшениш.пребывающих 2 ден (а),1(ЙС(б).ЗйРС(в);^ день при 27°С при Зо^С(г),2 день при 27>'С после £
вероятное всего происходит за счет выхода активной эндогенной АБК из клеток в сроду.
Данные, характеризующие измоионпо абсцизовол кислоты при температура 27°С, свидетельствуют об определенной ритмичности, ее активности, особенно, в эндосперме и корнях, которая нарушалась при отклонения от оптимальной в сторону понижения или повышения.
В сухих семенах по были обнаружены свободные ауксины, что соответствует полученным результатам (Савичсне, 1977; Меркис, 1980; ПолевоИ, 1962). В процессе прорастания как яри 27°С, так и при Ю°С и 35°С в различных органах проростка обнаруживалась невысокая стимулирующая активность за счет веществ фенольиой природы (полоаштель-яая реакция йЛдлгО, ДСК). Отчасти это мокет быть связано с тем, что пробы состояли из целых органов проростка, а на из отдельных зон роста, богатых стимуляторами роста, Бозмохшо также, что на первых этапах доорастания более активное участие принимают и другие группы стимуляторов роста.
ДЕГЬТВИЕ ЛЕРКДГМШИ ТЕГ.1ПЕРЛТ/Р/и,И Перенос проростков посла суточной экспозиции при 10° па 27°С ■ и с 35° на 27°С оказывало заметное влшнно на активность ростовых веществ в эндосперме, корнях и, особенно, в колеоптиле.
Результаты по действию переменных температур на ауксино-ингиби-торную активность одновозрастных проростков суммированы на рис.9-10.
Так, суточная'экспозиция при Ю°С способствовала усилению аул-синовой активности во всех органах при пероноса их на исходный температурный ре;ыил (27°С). Уровень проявления активности от эндосперма -корешку - колеоптилю возрастал до 130$ (рис.9,10), а при 35°С - стимулирующая активность проявлялао$,в основном, в колеоптиле. Однако, в этих же условиях отмечалось стойкое усиление активности АЕК. Выявлен и двойственный характер в проявлении активности во-
0 36 48 72 9 6 120 'ЧЛСЫ
Рис. II.Линейный рост корня при различных
температурах. КМ/ЧАС ■ •
0.5 0,4
0,3 0,2 0.1 ■ О
'36 48 72 9 о 120
ЧАСЫ
Ркс. 12,Скорость прироста при различных
температурах _----
36°С.
щоства с Я/0,85. Идентификация дала возможность отнести ого к фонолкарбоновой кислоте. Это вещество в эндосперма проявляло пнгибируыщеа действие, а в колооптиле и корнях - стимулирующее. Анализ полученных нами результатов показывает, что появление вещества с ^/0,В5 индуцируется иерсмсцнш.ш температурами, что монет свидетельствовать о его роли в адаптации к этим условшм.
Т.о., изменение температурного ромима в, процессе роста как в сторону увеличения, так и в сторону понижения, вызывает изменение ауксшю-ингибиторной активности. Считают, что проявление феиолкарбеновой кислотой свойств стимулятора или ингибитора зависит от изменений ос структуры (Леопольд, 1958; Рункова, 1371).
т£Ш5РАТУга -здвистьт; язценкшн скорости роста
К0Р1!Я
Согласно теории гормональной регуляции скорость роста за
О
счет растяжения клеток пропорциональна концентрации с^итогормо-ноз. Однако, на целом растении кс всегда обнаруживается эта корреляция, но выявлен и характер действия различных температур. Для характеристики более длительного времени действ»! температур изучали рост корня.
При действии постоянных температур (10°,27° к 35°С) рост корпя происходил по спгмопднсй кривой.
Заметное температуре -зависимое изменение линейного роста проявлялось через 36 часов (pnc.II). Однако, скорость роста при ' . этот, мало различалась (рис.12), в последующие 12 и до 120 часов. Наиболее выраженное действие температур проявлялось в интервалах 35-96 ¡1 96-120 часов. При пониженной температура скорость роста нарастала до 120 часов, в то время как при 35°С максимально проявлялась л 48 часов.
В то ко время наибольшая ауксиновая активность при 27° и 35°С в корнях предшествовала максимуму скорости роста, снижение сопровождалось сшшниам скоросм роста. Однако, яри Ю°С линейный рост и скорость роста последовательно нарастали и были пропорциональны ауксиновой активности.
ВЫВОДЫ
I. Как повышенные, так и пониженные температуры нарушают ауксшю-пнглбиторпыЛ баланс в семоиах и проростках, привода к накоплению АБК и фенолышх ингибиторов.
В набухающих семенах:.
- в зависимости от температуры и длительности замачивания качественный состав эндогешшх регуляторов не изменялся, а проявлялись их количественные различия;'
- анализ ауксино-ингибиторной активности свидетельствует, что . при 6- и 12-часовом замачирании наблюдался максимум ауксиновой активности, более длительное замачивание приводило к-активирова- ■ 1шю ингибиторов; ; '
- установлено, что в процесса адаптации семян к неблагоприятным условиям температуры и аэрации осуществляется двумя путями, а, именно, тем, что вещества ауксиновой природы.частично разервиру-' ются в связанной форме ц накоплением ингибиторов, предовтращающих прорастание.
П.В проростках:
- ста с ауксинов и ингибиторов на органном уровне изменялся в зависимости от длительности"воздействия разнша температурами;
- яри 10 ^ я 35° ауксиновая активность во' всех органах снижалась, за исключением корней (Ю°С);
- активность АБК нарастала, за исклотааяам эндосперма (35°С);
- неодинаковое проявление активности по органам проростка мо-
жат свидетельствовать о влиянии температуры на транспорт рзг^ля-торов роста и перераспределении их ыекду органами.
Ш. При перомошшх температурах:
- установлено, что при действии переменными температурами одним из механизмов адаптации является усиленно ауксиновой активности в колеоптиле;
- смена температур штудирует проявление как стимулирующей, так и лигибиру¡ацай активности вещества с ^/-0,85.
1У. Установлено, что линейный рост и накопление сырой массы корня свидетельствует об одинаковой направленности этих процессов. Отклонение температуры от 27°С в сторону понижения или повышения изменяло скорость роста корня.-
СПИСОК РАБОТ, 0ПУБЛ1Ж0ВЛШЫХ ПО МАТЕРИАЛА! Д ДИССЕРТАЦИИ:
1. Сафаралиава P.A., Алекперова С.И., Мехти-зада P.M., Измене- ' ние оуксяно-ингибяторной активности в семенах пшеницы при различных условиях набухания. Изв.All Азерб.ССР, сор.биол.н., Si 6, IS76, с.7-12,
2. Сацхзралиева P.A., Алекперова O.K., ;,!ехти-ззде P.M. Ауксино-ингибиторная активность в семенах пшеницы при выходе их из состояния покоя. Биологические науки, JS 2, 1977, с.8-12.
3. Са-1арзлиова P.A., Алекперова С.И., ;,1ехти-задв P.M.. Ауксино-пнгпбпторная активность в семенах и проростках.•Изв.АН Азерб.« ССР, серия биол.н., П 5, 1980, с.14-19.
4. Алекперова С.И., Са<Харалиева P.A., Мехти-заде P.M.. Биологическая активность регуляторов роста в семенах пшеницы при различных условиях температуры. Ден.ВИНШ. 17.01.80., й 51080.
5. Алекперова С.И., Самара лиева P.A., ¡Лехти-заде P.M., Изменение активности рехуллторов роста в процессе прорастания семян щеди-ци при постоянных И переменных температурных условиях. Доп. ВИНИТИ 21.05.80, JS 5439-80.
6. Сафаралиева P.A., Алекпорова С.Иг, !.1ехти-заде P.M. Ауксино-ингкбиторная активность семян в процессе прорастания. В мат, У1 Всесоюзн.совещания по семааов. и семеноводству интродуцан-тов. Баку, 1982, с.143-144.
7. Алекперова С.И., !.!охти-задо P.M. Изменение активности абсца-зовоЯ кислоты (АБК) в проростках озимой пшеницы при различных условиях температуры. Мат.хонф. по итогам научно-исследов.работ научн.учрегвд. л вузов Азерб.ССР за 1981 г. по проблеме "Физиология и биохимия растений", Баку, 1982, с.25.
8. Алекперова С.И.Ауксино-ингибиторная активность семян в процессе набухания при различных условиях температуры. В сб.-."Растите ль-.ность и пути рефляции ое дизнедоятолыюсти"', Баку, 1986, с. 44-45. • • , " .
9. Гани-заде С.И., 1^сейнова Н.Б., Дубинина В.И.. Изменение активности абсцизовой кислоты (АБК) в проростках пшеанцы под влиянием поло'л1тольиых температур. В мат. П съезда Всесоюзн.общества физиологов растений, Минск, 1990, с.35.
- Гани-Заде Сима Иршадовна
- кандидата биологических наук
- Баку, 1990
- ВАК 03.00.12
- АУКСИНО-ИНГИБИТОРНАЯ АКТИВНОСТЬ В ПРОРАСТАЮЩИХ СЕМЕНАХ ПШЕНИЦЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ТЕМПЕРАТУРЫ
- Анализ клеточных ядер и их надмолекулярных фракций при прорастании семян пшеницы
- Физиолого-биохимическая характеристика сортов озимой ржи с различной устойчивостью к прорастанию зерна в колосе
- Биоэлектрические потенциалы пшеницы и тыквы в связи с процессами прорастания
- Влияние гипертермии и экзогенной гибберелловой кислоты на активность протеолитических и амилолитических ферментов в прорастающих семенах пшеницы