Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Фразеологические аспекты хранения срезанных цветов при низких положительных температурах
ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений
Автореферат диссертации по теме "Фразеологические аспекты хранения срезанных цветов при низких положительных температурах"
московская ордена ленина и ореш трудового красного знамени сельскохозяйственная академия ииени К.а.тимирязева
На правах рукописи Кондратьева Вера Валентиновна
Ш 581.149:635.9:58.036
физиологические аспекты хранен.'л срезанных цветов прл низки яолошЕльньа теигсратурах
специальность 03.00.12 - «лзиолсгяя растений
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Москва - 1991
Работа выполнена в лаборатории физиологии и биохимии растений Главного ботанического сада АН СССР.
Научные руководители: член-корреспондент АН СХР, доктор биологических наук, профессор Андреев Л.К.; кандидат биологических наук Белынская Е.В.
Официальные оппоненты: доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Прусакова Л.Д.; доктор биологических наук, старей?. научный сотрудник Коровин С.г..
Ведущее учреждение - институт экспериментальной ботаники имени В.Ф. Купревича АН БССР.
Залита,, состоится " " 1991 г.
/оъе
в " часов на васедании специализированного ученого
сонета Л 120.35.07 в Московской сельскохозяйственной академии имени К.А. Тимирязева.
Адрес: 127550, г. Иосква И-ЬЬО, уа. Тимирязевская, 49, сектор защиты диссертаций.
С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ТСХА.
Автореферат разослан Ь" ' 1991 г.
Ученый секретарь специализированного совета кандидат биологических
А.С. Лосева
/'-;.:'"- - з -
i i.. ■• ;
{ „„...¿рт ; | СБОЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Околоцветник цветка срезанного генеративного побега является удачной моделью для исследований возрастных изменений растительных тканей, так как проходит все стадии развитая, от интенсивного роста до полной деградации за сравнительно короткий период. Изменение условий окружающей среды, в частности яонияение температуры, влияет на ход развития деструктивных процессов в растительных тканях, при этом состояние мембранной системы клетки, ее углеводный и гормональный статус являются показателями хизнеспосоЗности тканей того или иного органа. Изучение физиологических процессов в околоцветнике . срезанного цветка при старении в условиях длительного воздействия низких положительных температур тесно связано с решением практических задач декоративного цветоводства,так как срезанные цветы часто нужно накапливать к определенному сроку, причем три-четыре недели необходимо сохранять хорошие качества цветков и соцветий.
Однако в подавлявцеи большинстве работ по храненйю срезанных цветов (Lutz, Hardenburg, I9S8; Halevy, Uayalc, 1881; ¿03zczyns.ca, Sudnicki, IS£8; Стрельцоз И др.,1988) ' даются рекомендации практического характера, а физиологическим аспектам процесса холодного хранения срезанных цветов уделяется мало вникания. По сравнении с овощами и фруктами физиолого-биохимические изменения в срезанных цветах при длительном воздействии низких положительных температур почти не изучены, особенно когда холодное хранение соче-
таетсн с использованием растворов химических препаратов,задерживающих старение растительных тканей. Фрагментарные работы по этой проблеме продлились на срезанных цветках гвоздики ИЛИ розы (..оу»ик, Д-к!д1с1с1, 1г?г; иоагсгу::8ка, Ни(1-п1с1с1, 1ЬоЬ); а {.изпьлого-Оиохимпческие процессы, происходящие в тканях цветков луковичных и к;;у Окелуковичных растений, в этих условиях не изучались.
Цель и задачи исследования. Це.:ыо ньией работы было исследование процесса старения в тканях срезанных цветков различных луковичных и клуонелуковичных раст-.-ний г.ри длительном (3-4 недели) воздействии низких положительных температур в сочетании с растворами препаратов физиологически активных и бактерицидных веаеств. В связи с этик поставлены сле-муицие задачи:
I. Изучить изменение фиэиолсго-биохимнческих показателей жизнеспособности тканей околоцветника в цветке срезанных генеративных побегов тюлвпанов, нарциссов, кси&иумов, гладиолусов в процессе старения при холодном хранении с различными вариантами обработки растворами физиологически активных и бактерицидных веществ (ФАЗ), замедляющими развн*-тие деструктивных процессов в растительных тканях.
2* Проследить, учитывая вааную роль фитогормонов в регуляции процессов, ведущих к старению тканей растительных организмов, соотношение гормонов стимулирующего (цитокини-ны) и ингибируввдго (абецнвовая кислота) действия при старении тканей околоцветника в условиях низких положительных теиператур на фоне обработок растворами препаратов ФАВ и без них.
3. Разработать оптимальней способ долговременного хранения изученных растения при низких положительных температурах с использованием препаратов безвредных для человека химических везеств, продлевающих сохранение декоративных качеств срезанных цветов как во время, так и после хранения.
Научная новизна. Впервые изучено изменение гормонального статуса тканей околоцветника а процессе старения срезанных генеративных побегов луковичных и клубнелуковичных растений при длительном воздействии низких положительных температур, сопоставлена динамика фитогормэнов ингибируюие-го и стииулирувизго действии при различных способах холодного хранения срезанных побегов. Установлено, что растворы предложенных препаратов физиологически активных и бактерицидных веществ стабилизируют гормональный баланс в тканях околоцьетнига, что продлевает преддеструкционный период при развитии срезанного цветка а условиях низких положительных температур. Впервые проведено физиолого-биохиыическое ис-следовение деградации растительной ткани срезанного цветка при хранении сухим и влажным способом при длительном действии низких положительных температур.
Практическая значимость. Результаты проведенного иссле- . дования расширяют представление о физиологии старения растительной ткани, приближают к пониманию механизма развития ка-таболических процессов в клетке, выявляют особенности этих процессов при использовании 4ЛВ для продления жизни срезанных цветоз. На основе полученных данных разрасотан оптимальный способ хранения срезанных генеративных побегов изученных растения в течение З-х-4-х недель при низких полоаситель-
■ых температурах без ущерба для их качества. Предложен препарат, включающий сернокислый кобальт, тиосульфат натрия и сахарозу, для длительного сохранения декоративных качеств цветков ксифиумов и гладиолусов. На него подана заявка Ii 4?01014/1Ь для оформления авторского свидетельства.
Апробация работы, материалы диссертационной работы доложены на 1У 1евдуна;одном симпозиуме г.о регуляторам роста растений (НРБ, Пампурово, IïcS); на У .'..еждународном коло -дежном симпозиуме по регуляции мет&солизма растений (НРБ, Варна, I9;jü); на П Всесоюзно? конференции по регулятора* роста и развития растений (Киев, 1?8с); на Всесоюзных а городских конференциях молодых ученых (iига, I9s6; Москва, Ií'66; Таакеит, ЪьО).
Публикации. Освоение положения диссертации представлены в b печатных рзсотах.
Объем и структура, раооты. Диссертация состоит из «ведения, обзора литературы, экспериментальной части, заключения, выводов, списка литературы. Сна изложена на 146 страницах машинописного текста, иллвстрирована ¿4 рисунками к S таблицами. Список цитированной литературы включает ¿29 названий (иа них 169 иностранных работ).
МАТЕРИАЛЫ U к£ТОДЫ
Для работ были использованы представители семейств: Xilllficea (род lulipa, сорт i-tral), Aaapyllláaces ( род üarcisauie, сорт .Ag&ton), Irldaoea ( РОД Xlpnlua, Сорта Ideal U Apollo, РОД Qlbdlolue, СОртв Peter Pirat а Щие All«).
Тюльпаны и нарциссы брали в стадии окрашенных бутонов, ксифиумы и гладиолусы - в стадии зеленых, когда на 1-3 сы появлялся конус окрасенных лепестков у первого цветка соцветия. Растения выранены в оранаереях закрытого грунта-(тюльпаны, ксифиумы) и на опытных участках (нарциссы, гладиолусы) Главного ботанического сада АН CCJP.
Снеси химических векеств для сохранения декоративных качеств цветка составляли с учетом бактерицидного, антиэтиленового и антитранспирационного действия их компонентов. Все растворы готовили на дистиллированной воде. На основании предварительных опытов из 12 вариантов отобраны следующие смеси химических веществ для растворов, используемых при длительном холодном хранении:
Смесь k I: сернокислый алюминий - 500 мг/л, закисное сернокислое железо - 10 мг/л, сахароза - 20 г/л. Смесь fe 2: сернокислый кобальт - 50 мг/л, тиосульфат натрия - 150 кг/а, сахароза - 40 г/л.
Смесь k 3: лимонная кислота - 200 мг/л, сахароза - 40 г/л.
Предварительную импульсную{24 часа}обработку при 20-22° срезанных соцветий гладиолуса проводили раствором смеси из 50 мг/л нитрата серебра + IG0 ur/л тиосульфата натрия + 40 г/л сахарозы; срезанные нарциссы обрабатывали раствором снеси й 3, а тюльпаны S^-ным раствором сахарозы.
Перед хранением и импульсной обработкой все растения подрезали и ставили на 3-3,5 часа в водопроводную воду при температуре 20-22°. Для опытов использовали темную холодную камеру со средней относительной влажностью 90£, температурой от 2° до 5°.
- b -
Схема опытов была следящей: На;..;исси и тюльпаны: Вар. I. Сухое хранение в закрытых полиэтиленовых пакетах. Вар. П. Сухое хранение аналогично I варианту с предварительной импульсной обработкой растворами cuecu Je 3 (нарциссы) и Ъл-оя сахарозы (тюльпаны). Вар. Iii. Хранение в воде.
Вар. U.Хранение в растворах смеси >\; 3 (нарциссы) и 4--ой сахарозы (тюльпаны). КсисЕиумы: Вар. I. Хранение в воде. Вар. П. Хранение в растворе смеси 1ь 2. Вар. Ш. Хранение в растворе смеси Ш 3. Гладиолусы:
Вар. I. Сухое хранение в запаянных полиэтиленовых пакетах. Вар. П. Сухое хранение аналогично I варианту с предварительной импульсной обработкой. Вар. Ш. Хранение в воде.
Вар. 1У.Хранение в растворе cuecu tele предварительной
импульсной обработкой. Вар. У. Хранение в растворе смеси fc 2 с предварительной " импульсной обработкой. В каадом варианте у гладиолусов было по 45 срезанных побегов, у остальных растений - по 60. Опыты проводили в трехкратной поьторности в течение трех лет. Срезанные генеративные побеги гладиолусов хранили три недели, а тюльпанов, нарциссов, пентиумов - четыре. Для ксифиумов варианты сухого храненкк оказались не приемлемы, так как приводили к
гибели растений. Для определения жизнеспособности растительных тканей в процессе хранения срезанных цветов в каждом варианте опыта исследовали содержание редуцирующих Сахаров в тканях околоцветника; состояние мембранной системы его клеток, соотношение в них АБК и цитокининов. После холодного периода хранения генеративные побеги подрезали, ставили в дистиллированную воду при 20-22 и в течение недели определяли водонасышенность срезанного побега в цело« и оценивали декоративные качества цветка до полного завядавия по всей вариантам хранения. Пробы для анализов брали через каждые 7 дней по 15 побегов из каждого варианта.
Декоративное состояние цветка после хранения оценивали по разработанной нами для каждого растения пятибальной шкале. Оценку качества соцветий гладиолуса в целом давали по проценту полностью раскрывоихся и полностью увядших цьетков к общему числу бутонов в колосе на восьмой день при теипера-туре 20-22°. Бодонасыаенность срезанных генеративных побе -гов определяли по изменению их массы. О состоянии мембрап клеток судили по выходу электролитов в бвдиотиллят из высечек долей околоцветника после трехчасовой экспозиции при температуре 20-22°. Для определения содержания редуцирующих Сахаров в тканях околоцветника применяли фотоколоиетри-ческий метод по пикриновой кислоте (Емук, 1251).
Для экстракции АБК иа растительной ткани и ее очистки использовали комбинирование нескольких методов. В основе била методика, предложенная Мильборроу (циъоггом», 1974), которая в дальнейшем неоднократно модифицировалась (Коф, 1977; Кислин, Кефели, 1385; Кефели и др., 1989). На завер-
вающем этапе исследование этого фитогормона применяли сочетание инструментальных и биологических методов (Белын-ская, Кондратьева и др., Количественное определение
и идентификации цитокининов проводили по двум методикам, анализируя цитокининовую активность экстрактов с г.омоьсью амарантус-теста (¿ЫсИпе^ог., Гаотае, 1а73) и методом ВЭХХ (Белынская, Кондратьева и др., 19^0).
Статистическую обработку всех физиолого-биохимических показателей жизнеспособности срезанного растения проредили общепринятыми биометрическими методами (Яаким, ЪзО; Зайцев, 1290). Значение показателя точности опита (г) и ошибки точности опыта приведены в пояснительном тексте к рисункам.
Результаты и обсуждение
I. Влияние различных вариантов холодного хранения срезанных генеративных побегов на декоративное качества их цветков и соцветий после хранения
1.1. Сцьнка декоративного состояния цветков и соцветий
Преимущество того или иного варианта длительного холодного хранения срезанных побегов во многом определяется тем, как долго сохраняют их цветки декоративные качества после перенесения в условия с комнатной температурой (20-22°).
Цветки тюльпанов имели высокую оценку качества (5 бая-лов) в течение 5 дней после всех сроков хранения во втором и четвертом вариантах, где применяли сахарозу, т.е. так же как и свежесрезанные. У срезанных генеративных побегов, подвергнутых импульсной обработке 6^-ным раствором Сахаровы .перед помещением в холодную камеру (2 вар.) не было
удлинения и искривления цветоносов, а при сухой хранении и хранении в воде (1-3 вар.) это явление имело место.
У нарциссов, по мере увеличения срока хранения «сокращалась продолжительность хизни срезанного генеративного побега после окончания холодного периода, но оценка цветков при хранении в растворе лимонной кислоты и сахарозы (4-ый вар.) всегда была самая высокая. Худпее качество цветков отмечено при сухои хранении (I вэр.).
Кси^иуны. После 21 и 28 дней пребывания в холодной камере раньше всех завядали при комнатной температуре цветки растений, хранящихся в воде, в то время как оценка декоративности цветков ксифиумов, на период холодного хранения помещенных в растворы смесей £ 2 и )£ 3, была 4-5 баллов в течение четырех дней (сзехесрезаннсго - 5 дней).
Гладиолусы. После 14 и 21 дня холодного хранения первые цветки соцветий в 4-ом и 5-ом вариантах (хранение в растворах смесей ¡¡г I и К» 2) имели хороиий тургор и окраску около 4-х дней (свегесрезанный цветок - 5-6 дней), тогда как цветки растений, хранившихся сухим способом или в. воде (1,2,3 варианты), к четвертому дни оценивали на 2-2,5 балла (после 14 дней хранения), или они засыхали, не распускаясь (после 21 дня хранения). В четвертом и пятом вариантах после всех сроков холодного хранения отмечен наибольший процент раскрытия бутонов (78-60^).
1.2. Водонасыщенность срезанных генеративных побегов
У всех изученных растений деструктивные процессы в тканях околоцветника наиболее интенсивно развиваются при сухом способе хранения. Существует предположение, что
- \г -
именно дефицит влаги является основной причиной начала ка-таболических процессов в тканях околоцветника, делает их клетки более чувствительными к повреждающему влиянию этилена, способствует повышению проницаемости мембран (НаХегу, МауЫс, 1981; гага^аог ег &1., 1954; Зр1кг.ад, 1986). О водонасыщенности тканей, а следовательно, и о жизнеспособности растения мы судили по изменении массы побега в целом после помещения его в дистиллироьзьную воду при температуре 20-^2°, когда заканчивался очередно? срок холодного хранении. Общий ход изменения массы был одинаков у всех изученных расгений во всех вариантах: сначала небольшой подььм по сравнению с исходно" величиной (110-120,.'), а затем падение, часто ниле исходного значен/я. Гастсн.ш, характеризующиеся максимальным увеличением массы, дольше других сохраняли хороЕИЙ тургор и естественную окраску околоцветника.
Наибольшей поглотительной способностью обладали срезанные побеги, хранившиеся в растворах смесей ФЯВ. Наименее интенсивно поглощали воду растения после сухого хранения и хранения в воде, особенно после 21 дня пребывания в холодной камере. Такое изменение водонасыщенности тканей срезанных генеративных побегов, в зависимости от способа хранения, было у всех изученных растений, т.е. растворы ФАВ способствовали стабилизации водного баланса срезанных побегов.
2. Изменение целостности мембран клеток околоцветника во время хранэния срезанного генеративного побега при низких положительных температурах
Старание растительных тканей сопровождается увеличением
п;-ояи«<1в>:ости клеточных к'еиСрш для ионов и небольших молекул, ьклвчач воду. Изменению структуры и функции моыбраи
слолсбслг/гт длительное вйзл«Йс?.!ие пон/легной тг'лпс;яту-!.•> -л от;.-'ос ( ¡ЧхНя с. о., п;:■)).
, .•.....:! ; :/:"• с г; с ели :*■ с:итм,"л "ло-
т с тт ол; -лмллл ло лзл-ллллл) :-;'лол:1 "¡лелт;-;ллте" лл
• ■■■_'■.'• ;:л:гллГ: л;л':л;:лл /л; г г а о т ^ 'х -■
.■:<..: : лллл. :ллла ллзло ллллллллсл, л :: 23 дл:з лго : лоллосл'.л ли'радирозалл, тогда как лрл хранен;:.? 2 рзотло-]. з лллолло:; ллслоты и сахарозы (4 зар.) мембраны тканей околоцветника нарцисса нормально функционировали до конца опыта, что позволило сохранить декоративные качества цветка.
холодного хранения срезанных генеративных по;,г'ов. Варианты опыта в тексте. /- с ^
Рис. 2. Редуцирующие сахара в тканях околоцветника в процессе холодного хранения сриэанннх генеративных побегов. Вариант опыта в тексте. Результаты даны в % к абсолютно сухому весу.
3. Содержание' седуцирувдих Сахаров в тканях околоцветника при хранении срезанного генеративного побега в условиях низких положительных тегператур
Углеводы являются основный энергетическим субстратом в срезанных генеративных побегах, и изменение их содержания в клетхах околоцветника суциственно влияет на жизнеспособность его тканей.
После 7 дье;1 холодного хранения содержание редуцирую-дих Сахаров увеличилось у всех изучаемых растений. После 14 дней пребывания в условиях низких положительных температур в околоцветнике гладиолусов уровень этих углеводов ociалея пре_ниц (сухое хранение и хранение в воме) или продолжал возрастать (хранение в рьстворах смесей ФАВ К. I и l¿ 2). В тканях околоцветника нарцисса (2,3,4 варианты) и ксифиума (2,3 варианты) он снизился, особенно в тех вариантах, где были использованы растворы ФАБ (рис. 2). К 21 дню хранения содержание редуцируюких Сахаров опять возросло в тканях околоцветника тюльпана, нарцисса, ксифиума. В дальнейшем к концу хранения при старении и завядании околоцветника уровень этих углеводов начинает снижаться (рис. 2), так как ингибируется активность инвертазы (Бондаре, 1981; Halaba, Rudnlckl, 1939).
Развитие процессов старения в растительной ткани определяется не только истощением энергетического субстрата. В ряде работ по энергетике старения приводятся данные о накоплении редуцирующих Сахаров в завядающих лепестках цветков (Kaltaler, Steponfcua, 1974; Белинская, 1976; Paulin, 1986). В наших опытах при сухом хранении гладиолусов
- IG -
(I ьар.) и ньрцассов (I и 2 ьар.) такхс отмечено повизение У|ювкя ри:;,уцирук-1Д:« сахароь в тканях околоцветника к концу холодного периода. ;;,'з:.:о::-:но причина йкхукуяякяя этих углеводов заключается ь пр.огрзсса; ус.се:: неспособности к;:7с>х»-нд;>.:;; о су лист ъл я г.1- 1.:ст0;',')л;;з!.; с ах ai о ¡,.
С-. C'r..:-Ti:' " г.: ; ovo; :г : " у; •.:■■:!:'■: ■ ::с л г.; -: :•::;; _j__
' еы:"х >:г'.:о >■ т'0
еко1:„.■; /с ,до„:г:
•i' ■
<;„, т л; .„полу п;
что
л, ,
;;; .
v;: ¡iú
р«иа;: срегашого
с ол. ■ - ' ' ■ ¡-лсл лл
тла. ..'. ■<'■>:. '.с соде; ■ -;ллл т.-'Сло сгп-зано с ростом jposim этилена1 л тканях лепестков (Cook, '/an stbüen, l£¿t¡). Однако увеличение AK в тканях растения при охлаждении и водном стрессе ьюкно рассматривать и как. сигнал для включения механизмов адаптации в растительной клетке в ответ на неблагоприятные деПстзил условий внешней среды (Chea, Gusta, 1933).
В насих опытах содержание АБК в тканях околицьетника возрастало по мере увеличения сроков холодного хранения у всех изученных растений (рис. 3). Так, у гладиолусов подтем уровня абсцизовой кислоты в тканях околоцветника начался уже в первую неделю хранения соцветий в воде и сухим способом (1,2,3 Еар/.анты), достиг максимума и снизился к концу опыта. Уровень АБК был здесь намного вие, чем в околоцветнике соцветий, хранившихся в растворах смесей blute 2 (4 и 5 варианты), где первые две недели содержание этого ф-итогорыонл мало менялось, а его увеличение началось только к концу опыта на '¿1 день. В этих же вариантах отпечено замедление деструктивных процессов в тканях околоцветника.
В тканях околоцветника срезанных нарциссов минимальное количество этого фитогормона зафиксировано при сухой способе хранения (I вариант), т.е. там, где было наиболее низкое качество цветков. Цожно предположить, что при сухом хранении водный и температурный стресс в результате длительного воздействия вызвали необратимые деструктивные изменения в клетках. Это в свою очередь повлияло на метаболизм АБК. Там же, где клеточные структуры били какое-то время стабилизированы растворами ФАВ, эти процессы оказались не столь глубокими, и метаболизм АБК продолжался интенсивнее. Повышение содержания АБК часто указывает на начало отклонения от нормы основных метаболических процессов в клетке, и, когда эти отклонения становятся необратимыми, содержание данного фитэгормона заметно снижается.
НА' Ч^ИССЫ
ГЛАДИОЛУСЫ
26 «ЭАН1ММ* I
Рис. 3. Свободная абсцизовая кислота в тканях околоцветника при холодной хранении срезанных генеративных побегов. Варианты опыта в тексте, Результаты дзны в мкг/г сухого вещества. 1,5,*-0,Щ-¿. Р ¿- 5,08;"?0,12^.
СУХОЕ ХРАНЕНИЕ
Зеа-р
/И2
Зеа-р
' -.о ДМИ
21 28 ХРАНЕН.
ВЛАЖНОЕ ХРАНЕНИЕ
упл-р
-„ АН«
в тию.
Рис. 4. Цитокинины в тканях околоцветника нарцисса при холодной хранении. Результаты в икг/г сухого вещества.
Метод ВЭ:а. 1,3^,05^ 4 Р 4 5,06*0,16;*—•-• _
сухое хранение сухое хранение с предваритель-
ной импульсной обработкой;-Д—л—хранение в воде; —А—А— хранение з растворе смеси К» 3.
2
4.2. Количественные изменения и качественный состав цитокининов в тканях околоцветкийа
Су^ствует предположение, что высокое содержание цитс-кининов продлевает лреддеструкционный период растительной ткани, а снляен'/.е их уровня может служить триггером для усиления катаболическлх процессов в клетке (Cook, Van Staden, 1ЭЗо).
В тканях околоцветника ксифиуыа и гладиолуса в первый день опыта цитокпниновая активность была довольно высокой. В околоцветнике срезанных растений, содержащихся в смесях JA3 или сбраЭотанных иЬи перед хранением, она оставалась такой до 14 дня опыта» а при сухом хранении срезанных побегов или хранении их в воде активность цитокининов падала уже после семидневного холодного периода. При качественной анализе обнаружено, что у обоих растений преобладает аеатин-рибозид.
Низкий уровень цитокининов отмечен в тканях околоцветника нарцисса на начальных этапах опыта (рис. 4). При сухом хранении срезанных побегов с предварительной импульсной обработкой раствором лиыонной кислоты и сахарозы (2 вар.) в тканях околоцветника качественный состав цитокининов более разнообразен (изопентениладенозия, зеатин-рлбезлд, длгидро-зеатин). В этой же варианте наибольшее количество данных фитогормонов зафиксировано на 7 (изопентениладенозия) и на 23 (зеатин-рибозид) дни хранения. 3 других вариантах опыта у срезанных нарциссов отмечено значительно более низкое содержание цитокининов в тканях околоцветника во все сроки хранения.
Высказывается предположение, что благодаря своим атра-тирукшы свойствам цитокинини способствуют стабилизации мембранных¡структур (beohem et al., li.öo). Возможно их целостность контролируется соотношением АЕК и цитокининов в клетке (itai, donsioni, ISTô). В назеЯ работе медленный рост уровня АЕК в тканях околоцветника цветков, хранившиеся з ¡растворах ФАВ, соответствовал более длительному сохранению ¡в ¡них высокой цитоканиновоЯ активности, причем интенсивность выхода электролитов из клеток была низкой, что указкьаот¡на сохранение структуры и функций мембран. Это .позволило продлить преддеструкционный период в тканях око--яоцвезншеа а сохранить декоративные качества цветка.
. ЗАКЛШсгШ
Процесс старения срезанного генеративного побега в целом мохно разделить на три стадии (Cook, Van Staden,1988). Первая характеризуется реакцией растения на отделение его от хорня и изменение водного баланса. На второй начинается деградация ыеыбран, усиливается синтез предшественников этилена, посылается уровень АБК (ïrippi, Paulin, 1"84), начинается снихенае цитокининовой активности, что способствует развития катаболических процессов в тканях околоцветника срезанного цветка, но признаки завядания еще отсутствуют. Третья, .последняя стадия развития деструктивных процессов в тканях околоцветника,сопровождается разкии увеличением выхода этилена, ростом необратимых изменений в структуре н функциях мембран, снижением уровня фитогорионов в лепестках, наступает полная деградация клеточных структур околоцветника, утрата декоративных качеств цветка. Чтобы задержать наступ-
ленив третьей стадии, необходимо стаб.1лизировать предыдущий этап развития цветка. Для продления преддеструкцконнсго периода развития срезанного цветка мы использовали растворы смесей ФАВ антиэтиленового, бактерицидного и антитрасппрз-ционного дг?ствкя. При длительном (3-4 надели) холодном хранении их применение особенно важно, так как н'лзкая положительная температура (3-5°) замедляет начало катаболических процессов в растении только на одну-дзе недели, а при более продолжительном периоде действия она способствует развитии необратимых деструктивных изменений в тканях околоцаетни-ка, делает их более чувствительными к негативному влиянии этилена, особенно при*водном стрессе (сухое хранение). Поэтому после перенесения растений в условия с комнатной температурой, они быстро теряют своя декоративные качества,но этого не происходит, если срезанные растения 3-4 недела хранились в растьорах ФАВ при низких положительных температурах. Их цветки 3-5 дней сохраняют хорослй тургор а яркую окраску околоцаетника, так как препараты ФАВ на три-четыре недели стабилизируют мембраны клеток, замедляя нарушение их структуры и функций. Заметно изменяется гормональный статус тканей околоцветника срезанных генеративных побегов при их хранении в растворах ЗАВ в условиях низких положительных ' температур: замедляется увеличение содержания АЕН, более длительное время сохраняется высокий уровень цитокининовой активности. Стабилизация соотнозения ЦТК: АБК позволяет замедлить необратимое развитие деструктивных процессов в клетках околоцветника, что, в конечном итого, дает возможность увеличить срок хранения срезанных генеративных побегов в
условиях низких положительных температур без ущерба для качества цветков и соцветий.
В Ы 3 О Л Ы
1. Старение тканей околоцветника изученных растений в условиях низких положительных температур замедляется на 1-2 недели. Однако, после перенесения растений в условия с комнатной температурой, катаболические процессы в их тканях начинает.иитесивно развиваться, и хранавзиеся срезанные цветы старевт раньше свежесрезанных. Помещение побегов во время холодного хранения в растворы смесей $АВ № 1,2,3 на 3-4 недели¡стабилизирует метаболические процессы в клетках-околоцветника, продлевая вторую стадию старения (преддест-рукционкый период) растительных тканей, что способствует сохранения декоративных качеств цзетка.
2. Уровень абсцизовой кислоты в тканях околоцветника всех изученных растений возрастает по мере увеличения срока хранения и снижается к концу опыта, когда деструктивные процессы в тканях цветка приобретают необратимый характер. Общее содержание АБК в тканях околоцветника срезанных тюльпанов, ксифиумов, гладиолусов, обработанных растворами ФАВ меньше, а подъем уровня этого фитогормона кс-ступает на I-
2 недели позже, чем при хранении в воде или сухим способом.
3. Динамика цитокининовой активности в тканях околоцветника ксифиума и гладиолуса при длительном воздействии низких положительных температур идентична:максимльная ве-хичина з первый день опыта и постепенное снижение до минимального .значения к концу хранения. Применение растворов
ФАВ почти на неделю замедляет падение уровня цитокининовой активности > клетках околоцветника срезанных генеративных побегов этих растений. При сухой холодной хранении срезанных тюльпанов и нарциссов, обработанных предварительно ФАВ, к концу опыта (28 день) отмечается накопление цитокининов в тканях околоцветника. Преобладающим цитокинином у всех изученных растений является веатин-рибозид.
4. Г.о мере увеличения сроков хранения в условиях низких положительных температур возрастает выход электролитов из клеток околоцветника, т.е. происходит нарушение целостности мембран. Особенно интенсивно развивается этот процесс при сухих способах хранения. У растений, содержащихся я растворах ФАВ, проникновение ионов и низкомолекулярных веществ через мембраны клеток замедляется на 1-2 недели,что указывает на слабую деградацию клеточных структур в тканях околоцветника.
5. Содержание редуцирующих Сахаров в тканях околоцветника всех изученных растений увеличивается в первые семь дне! (вероятно,вследствие гидролиза сахарозы) независимо от способа хранения.
Обработки ФАВ вызывают незначительные отклонения от об-?зЗ дзаааика гексоэ в околоцветнике эо время холодного периода опыта. При сухой хранении в тканях околоцветника нарцисса а гладиолуса к 21-28 дню содержание редуцирующих Сахаров остается 2ысоким, хотя в цветках уже развивается третья стадия деструктивньСх изменений, и они завядают.
6. Водонасыденность тканей срезанных генеративных поое-гоа после холодного периода зависит ст способа хранения.
Наиболее стабильный годный баланс отмечен у срезанных побегов, обработанных перед хранением растворами ФАВ и хранившихся 'в растворах смесей К: 2 и № 3. После всех сроков хранения срезанные генеративные побеги в этих вариантах имели яааЗолызиЯ сырой вес, который по мере старения цветка снижался медленнее, чей у растений, хранившихся сухим способом или в воде.
7. Для срезанных генеративных побегов ксифиумов и нарциссов не приемлемо долговременное сухое хранение в условиях низких положительных температур. Водный стресс вызывает необратимые изменения в метаболизме этих растений. Их цветки раскрываются не полностью, быстро теряют декоративные качества или засыхают в бутонах.
6. Для сохранения декоративных качеств нарциссов, ксифиумов, гладиолусов после всех сроков хранения наиболее благоприятно содержание их при низких положительных температурах в растворах физиологически активных и бактерицид-кик веществ !>! 2 (сульфат кобальта, тиосульфат натрия,сахароза) и № 3 (лимонная кислота, сахароза). Положительное ¿еЯстзие на цветки тюльпана оказывает импульсная (24 часа) обработка срезанных побегов 6^5-ныи раствором сахарозы перед сухкм холодным хранением.
спжок гльот по tiffi джсаищи
1. Кондратьева Б.З., Белынская К.В. Некоторые физиологические аспекты холодного хранения соцветий гладиолуса // Бал.Гл.бот.сада. ЬсЭ. Вып. 152. С. 25-28.
2. Кондратьева В.В. Влияние физиологически активных и бактерицидных веществ при длительном холодном хранении срезанных цветков ксифиумов на содержание фитогор.чонов и редуцирующих Сахаров в лепестках //Тезисы докладов УП Всесоюзной конференции молодых ученых. Ташкент: I9S0. C.I31-I32.
3. i'.jniratjova V.7., iïolinalcya ¿.V. Sugar und absclsia acid content in gladioli petals un'Jor Jiiforent methods of 3iora,-e//Abt;tracts I'/'.ti International ау;зиоз1иш oil plant growth rj^ulaiore.pos^orovo. .ulgjria, 1J3j. S. jb.
4. ,-on.iratjoiva /.'/., jslinakaya ¿.V. Correlation of ab-bCisio acid (A_A) and- сytokiainc.In petal tissues of cut xiphiun flowere during cool storage //Abstracts Vth Inter-nutional youth £02.p0aiun on plant metabolism regulation. Varna. LUlgaria', 1i90. P. 30.
5. Белынская E.a., Кондратьева 3.3. Гормональные аспекты старения срезанного цветка при холодном хранении //Бюл. Гл.бот.сада. 1990. Вып. 157. С. 61-Üo.
6. Белынская L.3., Кондратьева В.В. Свободные и связанные формы абсцизоЕой кислоты в лепестках тюльпана в процессе холодного хранения //Материалы П Всесоюзной конференции по регуляторам роста и развития растений. Киев:1990.С.194.
7. Белынская 2.В., Кондратьева В.В., Кислин ¿.п.,Филимонова ii.B., Слюсаренко А.Г., Власов II.В. Идентификация эндогенных цитокининов в растительных тканях методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (B3JUC) //Современные методы исследований в растениеводстве.Л.:19Ь9. С. £9-30.
8. Белынская Е.В., Кондратьева Ь.,^..Слюсаренко А.Г., Филимонова К.В. Исследование природных цитокининов с использованием жидкостной хроматографии высокого давления и идентификация этих веществ в различных растительных тканях //Известия АН СССР, сер.Сиол. 1990. к 5. С. 682-6S6.
9. Белынская Е.В..Кондратьева В.В. Препарат для сохранения декоративного вида срезанных цветов гладиол^ов и ксифиумов. Заявка на автор.свидетельство te 4701014/15. I9d9.
- Кондратьева, Вера Валентиновна
- кандидата биологических наук
- Москва, 1991
- ВАК 03.00.12
- ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АСПЕКТЫ ХРАНЕНИЯ СРЕЗАНИИ ЦВЕТОВ ПРИ НИЗКИХ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
- Вегетативная возобновительная способность кустарничков в лесных насаждениях
- ПОЛУЧЕНИЕ ГИБРИДОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ И ЯЧМЕНЯ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ И ВЫРАЩИВАНИЕ РАСТЕНИЙ ЭТИХ КУЛЬТУР НЕДОЗРЕЛЫМИ СЕМЕНАМИ С ЦЕЛЬЮ ИНТЕНСИФИКАЦИИ СЕЛЕКЦИОННОГО ПРОЦЕССА
- Биологические особенности и повторное отрастание растений степей Центральной Тувы
- Инициирование опадения плодов и листьев, его механизм и возможности использования в практике садоводства