Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Исследование взаимосвязи азотного и углеродного метаболизма при фотосинтезе льна-долгунца

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "Исследование взаимосвязи азотного и углеродного метаболизма при фотосинтезе льна-долгунца"

На правах рукописи

Аввакумова Надежда Юрьевна Р Г 5 ОД

2 4 ЯН9 2300

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ АЗОТНОГО И УГЛЕРОДНОГО МЕТАБОЛИЗМА ПРИ ФОТОСИНТЕЗЕ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА. РОЛЬ АПОПЛАСТА

03.00.12 - физиология растений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Казань - 2000

Работа выполнена в группе экологической физиологии растений Казанского института биохимии и биофизики КНЦ РАН

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор В.И. Чиков.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук В.Ю. Любимов доктор биологических наук, профессор Ф.Г. Каримова

Ведущая организация:

Уральский Государственный университет им. А.М. Горького

Защита состоится " ^¿■¿^¿Яяу2000 г. в /О час. на заседании специализированного совета К 002. 16. 01 по присуждению ученой степени кандидата биологических наук при Казанском институте биохимии и биофизики КНЦ РАН (420503, г. Казань, а/я 30, ул. Лобачевского, 2/31)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского института биохимии и биофизики КНЦ РАН

Автореферат разослан "29" 999г.

Ученый секретарь Специализированного Совета

кандидат биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В последнее время внимание многих исследователей привлекает проблема тесного взаимодействия углеродного и азотного метаболизма при фотосинтезе (Измайлов, 1986; Кретович, 1987; Чиков, 1987; Андреева, 1987 и др.). Фотосинтез в этих работах рассматривается в основном, как поставщик углеродных скелетов для синтеза аминокислот. В то же время азотный метаболизм не только вовлекает продукты фотосинтеза в клеточный метаболизм, но и изменяет экспортную функцию листа (Тарчевский и др. 1973).

По современным представлениям о механизмах транспорта ассимилятов из листьев (Курсанов, 1984) важная роль отводится внеклеточному пространству листа (апопласту). Предполагается, что сахароза при ее транспортировке к флоэмным окончаниям выходит в апопласт, и уже из него с помощью активных транспортных систем загружается в сопровождающие флоэмные окончания клетки.

После классических работ A.JI. Курсанова (1976; 1984) долгое время апопласту, как компартменту, участвующему в регуляции физиологических процессов растения, уделялось довольно мало внимания. Однако, в последние годы появились новые методы изучения содержимого апопласта листьев и резко повысилось количество публикаций, посвященных этой проблеме (Чиков, 1987; Li Zhen Chang, Me Clure Jerry, 1990; Sonnewald et al,.1991; Ulmes et al, 1992; Lohaus et al., 1995; Muhling, Sattelmacher, 1995; Hoffmann, Kosegarten, 1995; Luwe, 1996; Ruan et al., 1996).

Несмотря на увеличение числа публикаций, посвященных данной проблеме, механизмы регуляции транспорта ассимилятов по апопласту, особенно при изменении уровня азотного питания, до сего времени оставались не изученными. В то же время познание этих механизмов чрезвычайно важно, т.к. азотное питание оказывает не только положительное, но и, в ряде случаев, отрицательное влияние как на фотосинтез, так и на продуктивность растений.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы было, с использованием имеющихся методических разработок (Чиков, 1987), выяснение участия апопласта в регуляции фотосинтетического метаболизма углерода и транспорта ассимилятов при повышении уровня азотного питания растения.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Извлечь из апопласта различных частей побега льна-долгунца меченые ассимиляты через разное время после подкормки растений 14С02.

2. Проанализировать распределение 14С среди меченых продуктов фотосинтеза в клетках мезофилла и в апопласте как листьев-доноров |4С-ассимилятов, так и листьев-акцепторов 14С-продуктов.

3. Определить распределение 14С-ассимилятов между разными тканями и органами растений в условиях повышенного азотного питания.

4. Изучить постфотосинтетическое превращение 14С-ассимилятов в разных органах растения и влияние на него усиленного азотного питания.

Научная новизна Впервые обнаружено, что ассимиляты выходят в апопласт не только в мезофилле листа, при загрузке флоэмных окончаний, но и яри их движении по флоэме стебля. Выйдя в апопласт, они переносятся с потоком транспирационной воды в восходящем направлении. Ассимиляты, попавшие с транспирационным током воды в апопласт верхних, завершивших рост листьев, в малой степени включаются в их метаболизм, а большей своей частью, повторно загружаясь во флоэмные окончания, транспортируются ло растению вниз. При этом они опять могут быть частично вымыты из флоэмных сосудов встречным потоком воды. Таким образом происходит циркуляция ассимилятов по растению с помощью транспирационного потока воды, в результате чего они перераспределяются по отдельным органам растения в соответствии с уровнем их транспирации.

Установлено, что при формировании эффекта торможения оттока ассимилятов из листьев при повышении азотного питания важную роль играют процессы, происходящие в апопласте листа. Впервые показано, что при усиленном нитратном питании именно в апопласте происходит усиление гидролиза главного транспортного продукта фотосинтеза сахарозы до гексоз (глюкозы и фруктозы), которые не могут экспортироваться из листа по флоэме и возвращаются обратно в клетки мезофилла, тем самым уменьшая суммарный отток ассимилятов.

Образовавшиеся в листьях продукты фотосинтеза, даже если часть из них высокополимерные вещества, в последующем в большой мере гидролизуются, а продукты гидролиза транспортируются в другие органы для повторного использования. Уровень азотного питания отражается и на постфотосингетических превращениях продуктов фотосинтеза.

Практическая значимость. Полученные экспериментальные данные могут быть полезны в практике использования азотных удобрений в сельскохозяйственном производстве, т.к. дают основание для пересмотра причин избыточного накопления пластических веществ в листьях при интенсификации азотного питания растений. Корректировка существующей агротехники с учетом результатов, полученных в ходе наших исследований, может существенно повысить эффективность использования азотных удобрений, сохраняя при этом продуктивность и повышенное качество урожая различных сельскохозяйственных культур.

Данные об особенностях образования веществ в разных тканях льна-долгунца (в том числе и в лубе) могут быть полезны также и при разработке агротехнических приемов повышения качества льноволокна.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены на 7 Координационном совещании преподавателей физиологии растений вузов России (Пермь, 1997), на 3-ем ежегодном симпозиуме (Москва, 1997), на итоговой научной конференции КИББ КНЦ РАН (Казань, 1999), на XI международном конгрессе фотосинтеза (Венгрия, Будапешт, 1999), на IV съезде общества физиологов растений России "Физиология растений - наука III тысячелетия" (Москва,1999).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 122 страницах машинописного текста; состоит из обзора литературы, описания объектов и методов исследований, раздела результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы. Работа содержит 24 таблицы и 14 рисунков. Список литературы включает 230 источников. Из которых 121 иностранных.

1 .ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В качестве объекта исследования использовали растения льна-долгунца (Опит иБка^взшит Ь.) сорта Новоторжский. Растения выращивали в сосудах емкостью 7 кг воздушно сухой серой лесной почвы при разном уровне азота. Повышенный уровень азотного питания создавали путем предпосевного внесения Са(ЫОз)гв расчете 2 г азота на 7 кг почвы.

1.1. Введение в растение меченого углерода. В работе использовался радиоактивный углерод 14С, который вводили в растение в виде |4С02 с помощью фотосинтетической камеры-прищепки в средний участок побега. После подкормки растения или срезали (и анализировали на включение метки в разные части и органы), или оставляли на определенное время для изучения дальнейшего распределения и метаболизации меченых ассимилятов в различных органах побега. Фиксация растений осуществлялась кипящим 80% этанолом.

Для изучения постфотосинтетических изменений меченых ассимилятов, растения подкармливали |4С02 в течение 30 мин, целиком помещая их в фотосинтетическую камеру с иСОг. После чего оставляли их в естественных условиях. Анализировали распределение 14С по растению и включение меченого углерода в различные низкомолекулярные продукты фотосинтеза через 24 ч и 17 суток после введения МС02.

1.2. Выделение 14С-ассимилятов из апопласта. Для извлечения меченых ассимилятов из апопласта подкормленный в средней части 14С02 побег срезали и разделяли на 3 равные по длине части, при этом подкормленный ,4С участок оставался в среднем участке. Каждую часть побега инфильтрировали водой, а

затем, с помощью камеры давления (см. рис.2), извлекали содержимое из межклетников и подвергали его дальнейшему анализу на содержание МС.

Для разделения и идентификации низкомолекулярных продуктов фотосинтеза были использованы метод двумерной хроматографии на бумаге и радиоавтография.

Все опыты проводились в 5-7 кратной биологической повторности Полученные данные обрабатывались методом вариационной статистики с помощью стандартной компьютерной программы.

2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

2.1. Транспорт ассимилятов по растению льна-долгунца (Ьшит изИаНхвтшт Ь.).

При изучении распределения 14С по растению льна-долгунца после ассимиляции 14С02 срединным участком побега была обнаружена характерная динамика изменения радиоактивности различных частей побега в течение первых 20 мин (рис.1).

В первые 10 мин в верхней части побега наблюдалась наибольшая радиоактивность листьев, тогда как уже на 20-й минуте происходило ее снижение. Менее выраженное это явление было отмечено и в стеблевой части побега (луб, древесина). Наоборот, в нижней части за этот промежуток времени происходило монотонное накопление радиоактивности, причем во всех тканях.

Интересно, что в листьях донорной части побега через 5 и 10 минут наблюдалось сильное уменьшение радиоактивности (почти в 1.5 раза). Это может быть связано с выбросом 14С02 из листьев в ходе фотодыхания, т.к. период полунасыщения меченым углеродом продуктов гликолатного пути составляет полторы-две минуты (Кззрберг, 1972; Мокроносов, 1981).

Характерные изменения происходили и в стебле. Так в верхней, и особенно, в донорной части радиоактивность луба превышала радиоактивность древесины, в то время как в нижней, наоборот, относительно большее содержание метки было отмечено в древесине.

Приведенные данные свидетельствуют о достаточно быстром (сверхскоростном) перемещении меченых веществ из листьев-доноров 14С-ассимилятов. Впервые подобное явление было отмечено Ю.И. Пинхасовым (1978) на хлопчатнике. Однако обращает на себя внимание, что в наших опытах в восходящем направлении метка перемещалась значительно быстрее (по крайней мере в 20 раз), чем в нисходящем (рис. 1). Из этого можно предположить и различие механизмов их транспорта. Движение продуктов фотосинтеза в нисходящем направлении скорее всего обусловлено транспортом ассимилятов по флоэме. Этот вывод подтверждается и соответствием скорости движения ассимилятов (50-70 см в час) литературным данным (Курсанов, 1976).

Рис.1 Изменение радиоактивности (тыс. ими/мин) различных частей растения льна-долгунца после 30-сек ассимиляции 14СОг срединной частью побега.

Скорость движения ассимилятов в восходящем направлении может быть сопоставима только со скоростью движения транспирационной воды (известно, что интенсивность транспирации на 1,5-3 порядка выше, чем интенсивность фотосинтеза). Полученные результаты по динамике распределения меченого углерода по растению предположительно могли быть объяснены выходом ,4С-ассимилятов из флоэмных сосудов в апопласт при их движении по стеблю. В апопласте они могли быть увлечены транспирационным током воды к верхним транспирирующим листьям.

Для подтверждения данного предположения были проведены специальные опыты по изучению выхода меченых ассимилятов в апопласт разных частей побега. Результаты этих опытов еще раз подтвердили (табл. 1), что в восходящем направлении продукты фотосинтеза транспортируются в большей степени, чем в нисходящем. Это коррелировало с большим содержанием метки в апопласте верхней части побега.

Таблица 1

Влияние уровня азотного питания на распределение

С по растению

льна-долгунца после 5 мин подкормки С02 срединной части побега

Части растения

Варианты опыта Контроль Удобренные азотом

Выше донора 8,6 7,3

в том числе: верхушка 0,9 ± 0,04 0,3 ± 0,04

листья 3,9 ± 0,6 4,0 ± 0,04

луб 1,9 ±0,08 2,3 ± 0.3

древесина 1,2 ±0.06 0,4 ±0.05

апопласт 0,7 ±0,04 0,3 ± 0,02

Донорная часть. 89,9 90,8

в том числе: листья 72,2 ±0,4 73,5 ±0,6

луб 14,6 ±0,3 13,3 ±0,2

древесина 1,4 ±0,2 2,1 +0,1

апопласт 1,7 ± 0,1 1,9 ±0,1

Ниже донора 1,5 1,9

в том числе: листья ■ 0,9 ± 0,1 1,1 ±0,1

луб 0,3 ± 0,05 0,4 ±0,05

древесина 0,2 ± 0,03 0,3 ± 0,3

апопласт 0,1 ±0,07 0,1 ± 0,03

Повышенное количество меченого углерода в верхней части побега было зарегистрировано не только в относительных величинах (в процентах к общей радиоактивности целого растения), но и по абсолютному (в тыс. имп. минуту'1) содержанию в них 14С (рис.2). Эти результаты подтвердили высказанное выше предположение о том, что меченые продукты фотосинтеза выходят из флоэмных сосудов стебля, во внеклеточное пространство стебля, а затем увлекаются транспирационным током воды в восходящем направлении.

Ассимиляты, выходящие в апопласг в нижней части побега, вымываются водой, которая поступает из корней и еще не содержит меченого углерода и разбавляет восходящий поток 14С. Поэтому в нижней части растения наблюдается самое низкое содержание меченого углерода в апопласте (табл.1; рис. 2). Обнаруженное нами явление выхода ассимилятов в апопласт и их быстрое движение с транспирационным током воды, объясняет природу известного явления, названного А.Л. Курсановым (1976) "суровым законом" и заключающегося в том, что ассимиляты верхних листьев почти не попадают в нижние листья.

В соответствии с нашей гипотезой, ассимиляты верхних листьев двигаются по флоэмным сосудам как бы навстречу стремительному потоку воды. Кроме того, транспирация нижних листьев, менее освещенных, обычно менее интенсивна и поэтому они не могут получить много ассимилятов из

апопласта с транспирационной водой. - $

Верхушка

Верхняя часть

Донорная

часть

Нижняя

часть

Корни

Верхушка

5 мин 24 час

Рис. 2 Схема расчленения растения льна(А);

использование камеры давления для извлечения апоппастной жидкости (Б) и изменение радиоактивности (х104имп/мин) завершивших рост листьев и верхушки (В) ЯН -радиоактивность в апопласте

Дальнейшее изучение рапределения метки показало, что через сутки после ассимиляции 14СОг большая часть меченых ассимилятов оказывалась уже в нижней части побега (рис.2). При этом меченый углерод, попавший в развивающуюся верхушку побега, остается и накапливается в ней, а попавший в верхние, завершившие рост листья в большой степени (до75%) покидает их. В результате этих перераспределений, происходящих в течение суток, соотношение радиоактивности часгей растения, находящихся выше и ниже донорного участка, уменьшается в 18-30 раз.

Приведенные выше данные свидетельствуют о том, что ассимиляты, поступающие в завершившие рост листья с транспирационным током воды из нижних ярусов, очень мало утилизируются клетками мезофилла в виде каких-то структурных компонентов. Большая их часть не включается в метаболизм листьев, а вновь загружается во флоэмные окончания и транспортируется в нисходящем направлении. В дальнейшем, перемещаясь по флоэме вниз, эти ассимиляты могут быть частично повторно вымыты из флоэмных сосудов встречным потоком воды и транспортироваться вверх. На основании этих данных можно заключить, что ассимиляты, попав в апопласт, длительно циркулируют по растению и тем самым перераспределяются между различными органами соответственно интенсивности их транспирации.

Меченые ассимиляты, попавшие в верхушку побега, используются на месте, в результате чего происходит их накопление (табл. 2, рис. 2). Известно, что в развивающихся листьях верхушки льна-долгунца не развиты флоэмные сосуды, что, по-видимому, и не позволяет попавшим туда продуктам фотосинтеза опекать обратно, обеспечивая тем самым максимальное использование ассимилятов для полноценного протекания активно идущих в верхушке синтетических процессов.

2.2. Влияние азотного питания на выход ассимилятов в апопласт

Как известно (Тарчевский и др., 1973), выращивание растений в условиях повышенного азотного питания приводит к относительному снижению экспорта ассимилятов из листьев, что подтвердилось и нашими опытами (табл.2).

У удобренных азотом растений меченый углерод меньше оттекал из донорного участка, при этом происходило накопление метки в лубе и уменьшение в корнях. Высокий фон азота более чем в два раза снижал содержание 14С - ассимилятов в апопласте верхней части побега (табл.1). Относительное содержание метки в апопласте донорного и нижнего участков под действием азотного питания практически не изменялось.

Меньший выход ассимилятов в апопласт у удобренных растений сопровождался снижением их количества в верхушке побега и понижением нисходящего потока, что приводило к снижению поступления ассимилятов в корни. Последнее согласуется с известным явлением, когда у растений,

имеющих высокий уровень азотного питания, снижается корнеобеспечеиность и возрастает полегаемость. Таким образом условия азотного питания влияют не только на процессы, происходящие в клетках мезофилла, но и на состояние апопяаста в проводящих системах дальнего транспорта, загрузка и проводимость которых обеспечивает конкретный режим распределения ассимилятов по растению.

Таблица 2

Влияние уровня азотных удобрений в почве на распределение ,4С по растению льна-долгунца через сутки после подкормки 14С02 на свету средней части побега (в процентах от радиоактивности всех органов)

Части растения Неудобренные Удобренные

Выше донорного участка. Всего 7,7 7,8

в том числе: апекс 2,8 ±0,5 2,3 ± 0,3

листья 1,0 ±0,2 1,0 ±0,2

луб 1,1 ±0,5 1,7 ±0,3

древесина 2,8 ±0,5 2,8 ± 0,3

Донорная часть:

всего 50,3 56,7

в том числе:

|4С-листья 11,2 ±1,9 9,1 ±0,6

|4С-луб 19,5 ±1,9 27,8 ±2,1

14С-древесина 19,6 ±1,0 19,8 ±1,2

Ниже донорного участка: листья 0,6 ±0.1 0,5 ±0,1

луб 7,0 ±0,9 7,3 ± 0,7

древесина 21,9 ±2.2 19,8 ± 2,0

корни 12,5 ±0.4 8,5 ± 1,2

Всего в нисходящем направлении 42,0 35,5

Не исключено, что такого рода воздействие отражается и на качественном составе ассимилятов, утилизируемых в меристематических тканях верхних листьев, так как соотношение продуктов фотосинтеза, доставляемых к ним по флоэме или симпластно, может отличаться от таковых, поступающих из апопласта.

2.3. Распределение 14С среди продуктов фотосинтеза в листьях и апопласте растения.

Как показало изучение распределения ,4С среди низкомолекулярных продуктов фотосинтеза в клетках мезофилла и в апопласте (табл.3),

наибольшее включение меченого углерода наблюдалось в главный транспортный продукт фотосинтеза - сахарозу, причем в апопласте доля сахарозы от суммарной радиоактивности водо-спирторастворимой фракции оказалась значительно выше, чем в клетках мезофилла. Наоборот радиоактивность гексоз, аминокислот и других веществ в апопласте была значительно ниже. В результате, соотношение радиоактивности сахароза/гексозы в апопласте превышает этот показатель в мезофилле в 7-10 раз. Это, в очередной раз, подтвердило приоритетную роль сахарозы в транспорте ассимилятов.

Наши данные и на льне подтвердили известный факт (Карпилов, Недопекина, 1965; Андреева, 1982), что в условиях повышенного азотного питания происходит уменьшение включения 14С в сахарозу и увеличение включения радиоактивности в свободные гексозы и аминокислоты. В результате, отношение радиоактивности сахароза/гексозы под действием азотного питания снижается. Как видно из табл. 3, под действием повышенного азотного питания усиление гидролиза сахарозы до гексоз происходит именно в апопласте растения. Так, в мезофильных клетках отношение сахароза/гексозы под действием азотных удобрений уменьшалось только в 1,2-1,3 раза, в то время как в апопласте - в 3 - 4 раза.

Образующиеся при гидролизе сахарозы гексозы не транспортируются по флоэме и возвращаются обратно в клетки мезофилла, где используются на внутриклеточные синтетические процессы. Это и приводит к известному явлению (разрастанию мезофильной и стеблевой ткани) в условиях повышенного азотного питания.

Усиление гидролиза сахарозы в условиях повышенного азотного питания наблюдалось не только в листьях, первично ассимилировавших НС02 (донорный учасок побега), но и в листьях, находящихся выше донорного участка (акцепторы ассимилятов). Это означает, что усиление гидролиза сахарозы связано именно со свойствами апопластного пространства завершивших свой рост листьев.

Азотное питание повлияло не только на соотношение углеводных продуктов фотосинтеза, но и на соотношение радиоактивности отдельных аминокислот. Под действием азотного питания в листьях донорного участка усиливалось поступление меченого углерода в глицин, аланин и глутамат, в то время как изменение радиоактивности серина и аспартата было менее существенно.

На уровне аминокислот также прослеживается разница между мезофиллом и апопластом растения. Так, в апопласте под действием азота более всего возрастало содержание метки в серине, аланине и аспартате.

Интересно, что в апопласте азотное питание оказало приблизительно одинаковое влияние на содержание аминокислот и в донорном, и верхнем участке побега, а в листьях эти изменения были более выражены в верхних, акцепторных листьях. Радиоактивность глицина и глутамата под действием

дополнительного азота изменилась незначительно. Эти интересные изменения, по-видимому, связаны с особенностями проницаемости отдельных аминокислот через клеточные мембраны. Такие аминокислоты как серин, аланин и аспартат вероятно являются транспортными соединениями, переносящими азот между органами растения.

Таблица 3.

Распределение 14С среди меченых продуктов фотосинтеза в листьях или апопласте верхней и донорной частей растения льна-долгунца после 5-ти минутной ассимиляции ,4СОг срединной частью побега

Соединения Верхняя часть Донорная часть

| Листья 1 Апопласт Листья Апопласт

Контрольные растения

Сахароза 73,5 ±0.6 89,7 ± 0.2 60,9 ±0,5 89,6 ±0,5

Фруктоза 2,3 ± 0.2 0,3 ±0,1 0,9 ±0.1 0,2 + 0,1

Глюкоза 2,6 + 0.3 0,3 ± 0,2 2,7 ±0,1 0,5 ±0,0

Гексозы 4,9 ± 0.2 0,6 ±0,2 3,6 ±0,1 0,7 ±0,1

Аминокислоты 10,0 ±0,6 4,1 ±0,2 15,1 ±0,3 3,9 ±0,4

В том числе: Глицин 1,15±0,17 0,23± 0,08 0,64± 0,03 0,15+ 0,09

Серин 1,81+0,08 0,97± 0,11 5,92± 0,05 1,00+ 0,12

Аланин 2,95+ 0,22 1,24± 0,25 5,61+ 0,50 1,41± 0,20

Аспартат 0,90± 0,16 0,13± 0,01 2,15± 0,09 0,19± 0,09

Глутамат 0,46± 0,09 0,20± 0,06 0,34± 0,04 0,27± 0,03

Прочие соединения 11,6 ±0,2 5,6 ±0,8 20,4 ± 0,7 5,8 ±0,1

сахароза/гексозы 15,0 149,5 16,9 128,0

Удобренные азотом растения

Сахароза 61,5 ±0,3 77,1 ±0,5 57,1 ±1,0 76,2± 1,1

Фруктоза 1,6 ±0,2 1,0 + 0,2 1,5 ±0,1 1.0 + 0,1

Глюкоза 3,7 ±0.1 1,1 ±0,2 2.7 ±0,1 1.0 ±0,1

Аминокислоты 15,7 ±0,5 11,7 ±0,5 17,2 ±0,6 11,1 ±0,7

В том числе: Глицин 0,54+ 0,04 0,20(87) 0,95± 0,05 0,24± 0,15

Серин 4,01 ± 0,04 3,98(410) 5,18± 0,21 4,09± 0,23

Аланин 8,68± 0,32 5,87(473) 7,49± 0,25 5,14+ 0,25

Аспартат 1,53± 0,12 1,30(1000) 2,01± 0,10 1,3 0± 0,15

Глутамат 0,26± 0,03 0,18(90) 1,25± 0,08 0,11± 0.03

Прочие соединения 17,5 ±0,7 9,1 ±0,4 21,5 ±0,3 10,7 ±0,4

сахароза/гексозы 11,6 36,7 13,6 38,1

2.4. Постфотосинтетическое превращение меченых ассимилятов

В представленных выше данных исследовалось влияние азотного питания на характер распределения 14С среди ранних продуктов фотосинтеза (время от введения метки в растение до анализа радиоактивности было ограничено минутами). Однако, как мы выше показали, ассимиляты, выходя в апопласт, длительно циркулируют по растению. Поэтому представляло интерес проследить дальнейшую судьбу меченых продуктов фотосинтеза через длительное время после поглощения иСОг. Этот интерес подогревался еще и тем обстоятельством, что по данным измерения состава низкомолекулярных веществ (Lohaus, Winter, Riens, Heidt, 1995) между апопластом и мезофиллом не было обнаружено различий по соотношению немеченых аминокислот и Сахаров.

Полученные нами данные изучения распределения 14С по растению в постфотосинтетическом периоде подтвердили вышеописанные результаты о торможении оттока ассимилятов из листьев у растений, получавших дополнительное азотное питание (рис.3).

39,5 Акцепторная 35,2 часть

14

СОг

Донорная часть

■22,5 к Я; 13,4

9,0 9,6

через 1 сутки через 17 суток

14

Рис.3 Распределение С между разными частями побега льна (в % от адиоактивно-сти растения) через 1 и 17 суток после подкормки целого растения14С02 Обозначения: В-верхушка побега; Л-листья; СТ- стебель; К-корни *-в числителе контрольные, а в знаменателе - удобренные растения

Подтвердился и факт снижения у удобренных растений поступления ассимилятов в корневую систему. Более того эти эффекты на целых растениях проявлялись более интенсивно, чем при подкармливании среднего участка побега. К концу 17-суточного периода в новообразовавшейся верхушке, не поглощавшей 14СОг, а также в стебле донорной и акцепторной части побега содержание !4С у растений удобренного варианта было относительно ниже,

чем у контрольного. Это, вероятно, произошло в результате сильного накопления метки в листьях, что относительно снизило ее содержание во всех других органах.

Интересно, что задержка ассимилятов в завершивших рост листьях опытных растений наблюдалась как в донорной, так и акцепторной частях, что еще раз подтвердило вывод о том, что торможение экспорта ассимилятов из листьев удобренных растений связано со свойствами апопластной среды.

Изучение распределения 14С среди низкомолекулярных продуктов фотосинтеза в постфотосинтетическом периоде показало резкое снижение радиоактивности сахарозы в водо-спиртовой фракции листьев, что, по-видимому, связано с ее экспортом из листьев (табл. 3-5). Сопоставление данных, полученных на растениях разных вариантов, показало, что в удобренном варианте метаболизация Сахаров происходит более интенсивно, чем в контрольном. В результате общее содержание 14С в сахарах у растений, выращенных при повышенном уровне азотного питания, было почти в 2 раза ниже, чем в контрольном варианте. Соответственно, относительно возрастало содержание меченого углерода в группе аминокислот и пигментов с липидами.

Таблица 4.

Влияние азотного питания на распределение

Н,

С среди меченых веществ

завершивших рост листьев-доноров С-ассимилятов через сутки после 30-ти минутной подкормки растений 14СОг

соединения Контроль Удобренные азотом

Сахароза 26,8+ 1,5 13,9± 0,7

фруктоза 11,1+: 0,8 3,0 ±0,7

глюкоза 9,6± 0,7 3,9± 0,6

Аминокислоты 13.2 + 1.2 18,3± 1,1

глицерат 0,7± 0,1 2,7+ 0,3

Цитрат 2,0+ 0,5 5,3+ 1,0

Пигменты и липиды 9,4± 1,2 24,9± 1,4

Прочие 27,.3 31,1

Поскольку в течение суточного постфотосинтетического периода у удобренных растений происходила интенсивная метаболизация гексоз, образовавшихся в результате гидролиза сахарозы, а пул меченой сахарозы мог в это время подпитываться из фонда меченого крахмала, соотоношение сахароза/гексозы в низкомолекулярной фракции удобренных растений оказалось более высоким, чем в контроле.

Таблица 5.

Влияние азотного питания на распределение 14С среди меченых веществ завершивших рост листьев-акцепторов |4С-ассимилятов через 17 суток после подкормки растений 14С02 (в % от радиоактивности спирто-водо-растворимой

соединения Контроль Удобренные азотом

Сахароза 9,4± 1,5 4,7 ±0,5

фруктоза 4,4± 0,7 3,7 ±0,7

глюкоза 3,9± 1,1 2,8 ± 0,5

Аминокислоты 36,2+ 2,1 45,4 ±3.1

глицерат 2,5± 0,5 2,0± 0,3

малат 2,9± 0,2 2,3± 0,3

Цитрат 3,0± 0,6 1,7± 0,2

Пигмента 21,0± 1,5 33,4± 7,8

Прочие 16,7 4.0

Таблица 6.

Влияние азотного питания на распределение |4С среди меченых веществ ювенильных листьев через сутки после подкормки растений 14СС>2 (в % от радиоактивности спирто-водо-растворимой фракции)

соединения Контроль Удобренные азотом

Сахароза 20,0± 1,1 15,1± 3,2

фруктоза 7,6± 0,3 5,3± 0,5

глюкоза 19,0± 0,8 14,8+ 1,8

аминокислоты 17,5±0,7 21,3+2,2

глицерат 1,3± 0,3 1,3± 0,3

малат 5,7± 0,5 4,2± 0,2

Цитрат 1,2± ОД 1,6± 0,5

Пигменты 11,2± 0,8 21,7± 1,6

Прочие 17,7 14,7

Сравнение данных таблиц 3-5 показывает, что различия между разными вариантами растений сохраняются достаточно длительное время. Такие характерные изменения, как понижение доли метки в сахарозе и ее увеличение в аминокислотах и гексозах наблюдалось и через 17 суток после 30 мин ассимиляции 14С02 (табл.5). И хотя радиоактивность сахарозы за этот период времени сильно снижалась в обоих вариантах, тем не менее, в листьях удобренных растений содержание метки в сахарозе было в 2 раза меньше, чем в контрольных.

Характерно, что отношение сахароза/гексозы оказывалось ниже у удобренных растений даже спустя 17 суток после усвоения иСОг. По-видимому после столь длительного периода метаболизации меченого углерода, ассимилированныи С распределяется по всем компартментам и соединениям в соответствии с их ролью в общем обмене веществ растения. Поэтому данные о его распределении можно расценивать как показатель соотношения отдельных процессов в стационарном состоянии. Хотя данные в таблицах 4-6 отражают соотношение низкомолекулярных меченых веществ суммарно и по апопласту и мезофильным клеткам, можно заключить, что их состав постепенно приблизится к какому-то итоговому значению, которое будет соответствовать равновесию между внутриклеточным содержимым и апопластом.

Таким образом, чем дольше постфотосинтетический период, тем меньше различия между соотношением низкомолекулярных меченых продуктов фотосинтеза и немеченых веществ в клетке.

Как было сказано выше, в ювенильных листьях, в отличие от завершивших свой рост, происходит накопление меченых продуктов фотосинтеза, которые идут непосредственно на внутриклеточный метаболизм их тканей, обеспечивая ее полноценный рост и развитие. Анализ распределения 14С среди продуктов фотосинтеза спирто-водорастворимой фракции в ювенильных листьях показал большое сходство контрольных и опытных растений по этому показателю (табл.б). С высокой степенью достоверности отличия между ними были только по включению 14С в пигменты и липиды. В то же время данные по ювенильным листьям как удобренных, так и неудобренных растений имели определенное сходство с распределением 14С в завершивших рост листьях удобренного варианта.

В развивающихся листьях контрольного варианта, как и в завершивших рост листьях удобренного варианта, меньшее количество метки по сравнению с закончившими рост листьями контрольного варианта включалось в сахарозу и большее - в аминокислоты. Можно сказать, что фотосинтетический метаболизм углерода в ювенильных листьях, как и у завершивших рост, но удобренных растений, больше направлен на внутриклеточное потребление ассимилятов. И эта особенность метаболизма верхушки мало меняется от уровня азотного питания самого растения.

Интересно, что через сутки после поглощения растением 14СС>2 распределение 14С среди продуктов фотосинтеза ювенильных листьев (обоих вариантов), а также завершивших рост листьев удобренного варианта отличается от взрослых листьев контрольных растений более низким отношением радиоактивности фруктоза/глюкоза. Если у последних это отношение превышает единицу, то у первых оно значительно ниже единицы, причем у ювенильных листьев обоих вариантов это отношение было практически одинаковым и много ниже, чем у взрослых листьев не только контрольного варианта, но и удобренного. Создается впечатление, что из

образующихся в результате гидролиза сахарозы гексоз, фруктоза используется более интенсивно, чем глюкоза, что может быть связано с особым местом фруктозы в фотосинтетическом метаболизме углерода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленные в данной работе результаты впервые дают представление о влиянии азотного питания на прохождении ассимилятов через апопласт листа. Было показано, что ассимиляты, образовавшиеся при фотосинтезе, выходят в апопласт стебля и длительное время циркулируют по растению, в процессе чего перераспределяются по отдельным органам пропорционально их транспирации. Обнаруженное нами явление имеет, по-видимому, важную регуляторную роль. Во первых циркуляция ассимилятов по растению способствует выравниванию их концентрации в различных тканях и органах независимо от условий фотосинтеза данного органа или побега. Во вторых в механизмы перераспределения ассимилятов по растению вовлекается важнейший физиологический процесс - транспирация. В результате чего увеличиваются регуляторные возможности организма.

На основании полученных результататов можно дать новое толкование причины торможения оттока ассимилятов из листьев в условиях усиленного азотного питания. Причиной торможения оттока ассимилятов из листа является не снижение в клетках мезофилла синтеза сахарозы, в результате отвлечения первичных продуктов фотосинтеза на усилившиеся под действием азота синтетические процессы внутри самой ассимилирующей клетки, а торможение экспорта из листа уже синтезированной сахарозы вследствие ее гидролиза, протекающего в апопласте.

Данный вывод имеет важное значение, т.к. в отличие от концепции торможения синтеза сахарозы внутри клеток, оставляет надежду, что будут найдены пути воздействия на активность инвертазы, которые позволят при высоком уровне азотного питания и активных синтетических процессах интенсифицировать и экспортную функцию листа, что при хорошей сформированности фотосинтетического аппарата растения позволит интенсифицировать фотосинтез не только в расчете на единицу площади листа, но и на единицу содержания хлорофилла.

Поскольку апопластная инвертаза имеет оптимум своей активности в кислой области рН, то при усилении нитратного питания в апопласте, по-видимому, рН среды понижается. Последнее может происходить локально за счет подавления Н-АТФаз, действующих в местах транспорта сахарозы. Показано (ВоисЬерШоп ег а1., 1994), что плотность размещения Н-АТФаз на поверхности различных клеток в мезофилле различается. Их значительно больше на поверхности клеток сопровождающих флоэмные окончания, чем на поверхности ситовидных трубок. Соответственно, одним из путей управления ее активностью может быть, как мы уже отмечали ранее (Чиков и др., 1998),

подщелачивание апопластной среды обработкой растений карбонатом аммония.

Таким образом к настоящему времени накоплено большое количество фактов о том, что во внеклеточном пространстве растений происходят самые разнообразные химические процессы. Можно говорить даже об определенной внеклеточной биохимии, которую еще только предстоит исследовать, чтобы понять ее роль в регуляции фотосинтетической функции в системе целого растения. Весь ансамбль внеклеточных процессов в определенной мере формирует необходимую для клетки среду, которая, вероятно, изменяется при смене условий существования растения. Они представляют несомненный научный интерес и требуют дальнейшего детального исследования.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.

1. Образовавшиеся в ходе фотосинтеза ассимиляты, уже в первые минуты транспортируясь по стеблю, выходят во внеклеточное пространство и увлекаются транспирационным током воды вверх.

2. Усиленное азотное питание уменьшает выход ассимилятов в апопласт.

3. Ассимиляты, попавшие в верхние, завершившие рост листья, в дальнейшем оттекают вниз, а растущие, не завершившие рост листья верхушки, используются на месте, в результате чего происходит их накопление.

4. Среди меченых ассимилятов в апопласте содержится больше сахарозы и меньше аминокислот и гексоз. С увеличением уровня азотного питания растений происходит снижение отношения радиоактивности сахарозаУгексозы, которое в несколько раз более выражено в апопласте, чем в клетках мезофилла. Из этого следует, что торможение оттока ассимилятов из листьев происходит за счет усиления в зоне апопласта гидролиза сахарозы до глюкозы и фруктозы.

5. Соотношение образовавшихся в ходе фотосинтеза меченых аминокислот в апопласте листа отличается от такового в клетках мезофилла. Усиленное азотное питание усиливает выход в апопласт серина, аланина и аспартата, но мало влияет на выход глицина и глутамата.

6. Образующиеся в результате гидролиза глюкоза и фруктоза используются с разной интенсивностью, в результате чего, в листьях растений, выращенных в условиях повышенного азотного питания и, особенно молодых растущих листьев соотношение радиоактивности меченых фруктоза / глюкоза оказывается значительно ниже единицы.

Список публикаций по теме диссертации.

1. Иванова Н.П., Аввакумова Н.Ю., Чиков В.И. Роль апопласта в регуляции фотосинтеза и транспорта ассимилятов в растении. // 3-ий ежегодный симпозиум " Физико - химические основы физиологии растений и биотехнология". Москва. 27-28 июня. 1997. С.22

2. Чиков В.И., Бакирова Г.Г., Иванова Н.П., Аввакумова Н.Ю., Белова Л.П. Взаимодействие флоэмного и ксилемного потоков веществ - один из механизмов перераспределения ассимилятов по растению // 7-ое координационное совещание физиологов растений ВУЗов России "Проблемы и достижения ". современной физиологии растений и их использование в вузовском и школьном преподавании". Пермь. 23 - 25 сент. 1997. С.119

3. Чиков В.И., Иванова Н.П., Аввакумова Н.Ю., Бакирова Г.Г., Нестерова Т.Н., Чемикосова С.Б. Роль апопласта в распределении ассимилятов по растению льна-долгунца // Физиология и биохим. культур, растений. 1998. Т.ЗО. N5. С.349 - 357.

4. Чиков В.И., Бакирова Г.Г., Аввакумова Н.Ю. Эффективность использования азотных удобрений в сельском хозяйстве и возможности ее повышения // Проблемы био- и медэкологии республики Татарстан. Казань. 1998. Вып.1. С.294 - 304.

5. Chikov V., Bakirova G., Awakumova N. Transpiration has a fonction of assimilate redistribution in the whole plant // Photosynthesis: Mechanisms and Effects. Proceedings of the Xlth International Congress on Photosynthesis. Ed.G.Garab.- Netherlands: Kluwer. 1998.. Vol.V. P.3739-3742.

6. Аввакумова Н.Ю., Бакирова Г.Г., Якубова Г. Чиков В.И. Участие апопласта в формировании эффекта торможения оттока ассимилятов из листа // Тез. IV съезда ОФР РАН "Физиология растений - наука III тысячелетия". Москва. 1999. Т.1. С.113-114

7. Бакирова Г.Г., Аввакумова Н.Ю., Маклашова Л.М., Чиков В.И. Вторичное использование ассимилятов в растениях // Тез. IV съезда ОФР РАН "Физиология растений - наука III тысячелетия". Москва. 1999. Т.1. С.115-116.

Отпечатано в типографии ООО «СИДДХИ». Казань. улЖуриалистов. 1/16. Офис 211. Тел : (8422) 76-74-59. (лицензия на полиграфическую деятельность HsOl30 от 1.07.98 г. выдана МИиП РТ.)

Заказ №213. Бумага офсетная. Тираж 100.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Аввакумова, Надежда Юрьевна

Введение.

1. Обзор литературы.

1.1. Образование первичных продуктов фотосинтеза.

1.2. Транспорт продуктов фотосинтеза внутри ассимилирующей клетки.

1.3. Дальний транспорт ассимилятов.

1.4. Метаболическая роль апопласта.

1.5. Ассимиляция азота растением.

1.5.1. Восстановление нитратов.

1.5.2. Образование азотсодержащих веществ в ассимилирующей клетке

1.5.3. Влияние азотного питания на интенсивность фотосинтеза

1.5.4. Влияние азотного питания на фотосинтетический метаболизм углерода

1.5.5. Влияние азотного питания на транспорт ассимилятов.

2. Объекты и методы исследования.

2.1.Объекты.

2.2. Методы исследования.

2.2.1. Введение в растения меченого углерода.Г.

2.2.2. Изучение распределения меченых продуктов фотосинтеза по растению льна- долгунца.

2.2.3. Изучение постфотосинтетического превращения меченых ассимилятов в растении льна-долгунца.

2.2.4. Выделение 14С-ассимилятов из апопласта.

2.3.5. Исследование метаболизма 14С (из МаН14С03), подаваемого в растение с транспирационным током воды.

2.2.6. Хроматографический анализ продуктов фотосинтеза.

3. Результаты и их обсуждение.

3.1 .Изучение транспорта ассимилятов по растению льна-долгунца.

3.1.1. Распределение ассимилятов по органам целого растения льна-долгунца в течение 24 часов после ассимиляции ИС02.

3.1.2. Выход ассимилятов в апопласт.

3.1.3. Влияние азотного питания на распределение ассимилятов по растению.

3.1.4. Влияние азотного питания на выход ассимилятов в апопласт.

3.1.5. Влияние загущенности на распределение ассимилятов по растению льна-долгунца.

3.1.6. Распределение 14С по растению льна - долгунца после введения в побег раствора КаН14С03 с транспирационным потоком воды.

3.2. Распределение 14С среди меченых продуктов фотосинтеза, извлеченных из разных частей растения.

3.2.1. Включение 14С в ранние продукты фотосинтетического усвоения 14С02.

3.2.2. Влиние азотного питания на распределение 14С среди продуктов фотосинтеза листьев льна-долгунца.

3.2.3. Влияние обработки растений хлористым калием на распределение 14С среди меченых продуков фотосинтеза.

3.3. Особенности распределения меченых продуктов фотосинтеза в растении льна-долгунца в постфотосинтетическом периоде.

3.3.1. Особенности распределения меченых продуктов фотосинтеза, образовавшихся в нижних листьях, при формировании верхней части побега.

3.3.2. Постфотосинтетическое распределение 14С среди низкомолекулярных продуктов фотосинтеза листьев.

3.3.3. Постфотосинтетическое распределение 14С среди низкомолекулярных продуктов фотосинтеза в тканях луба и корней.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Исследование взаимосвязи азотного и углеродного метаболизма при фотосинтезе льна-долгунца"

Актуальность темы.

В последние 15-20 лет внимание многих исследователей привлекает проблема тесного взаимодействия углеродного и азотного метаболизма (Измайлов, 1986; Кретович, 1987; Чиков, 1987; Андреева, 1987 и др.). Однако эти работы касаются в основном вопросов, связанных в первую очередь с азотным метаболизмом, а фотосинтез в них рассматривается только как поставщик углеродных скелетов для синтеза аминокислот.

В то же время азотный метаболизм не только вовлекает продукты фотосинтеза в клеточный метаболизм, но и влияет на экспортную функцию листа. Известно (Тарчевский и др., 1973), что в условиях усиленного азотного питания тормозится транспорт ассимилятов из листьев-доноров. Наиболее распространенным представлением механизма реализации тормозящего эффекта является усиление в клетках мезофилла под действием дополнительного азота собственного метаболизма, который отвлекает большую часть свежеобразованных ассимилятов от их транспорта к потребляющим ассимиляты органам. В результате, меньше синтезируется экспортного продукта фотосинтеза - сахарозы.

В сложившихся к настоящему времени представлениях о механизмах транспорта ассимилятов из листьев (Курсанов, 1984) отводится важная роль внеклеточному пространству листа (апопласту). Предполагается, что сахароза при ее транспортировке к флоэмным окончаниям выходит в апопласт, и уже из него, с помощью активных транспортных систем, загружается против градиента концентрации в сопровождающие флоэмные окончания клетки. Однако каковы механизмы регуляции этого процесса, в том числе и при йовышении уровня азотного питания, до сего времени не ясны.

До недавнего времени, апопласту, как компартменту играющему большую роль в жизнедеятельности растения, уделялось очень мало внимания. Это было связано не столько с отсутствием интереса, сколько с методическими сложностями, возникающими при извлечении апопластного содержимого из тканей растения. И только в последние годы резко повысилось количество публикаций и обзоров, посвященных этой проблеме (Sonnewald et al.,1991; Uknes et al., 1992; Luwe, 1996 и ряд других). В первую очередь это было связано с появлением нового метода, в основе которого лежит извлечение жидкости из межклетников ткани, инфильтрированной буфером или водой, путем их центрифугирования (Li Zhen - Chang et al., 1990). Этот метод позволил ученым по новому взглянуть на роль апопласта в регуляции физиологических процессов в растении.

Несколько ранее в Казанском институте биохимии и биофизики был разработан собственный метод извлечения содержимого апопласта (Чиков, Иванова, 1987), в котором использовалась камера давления, применяемая до этого для определения водного потенциала листьев (Dixon, 1914). С помощью этого метода было показано (Чиков, 1987), что накопление ассимилятов в апопласте - чувствительный показатель донорно-акцепторных отношений между фотосинтезирующими и потребляющими ассимиляты органами растения. Это позволяло предполагать, что и с повышением уровня азотного питания в апопласте происходят процессы, влияющие на экспорт сахарозы из листа.

Цели и задачи исследований.

В связи с вышеизложенным, целью настоящей работы было, с использованием имеющихся методических разработок, выяснить участие апопласта в регуляции фотосинтетического метаболизма углерода и транспорта ассимилятов при повышении уровня азотного питания растения.

В соответствии с этой целью были поставлены следующие задачи исследований:

1. Извлечь из апопласта различных частей побега льна-долгунца меченые ассимиляты после подкормки растений *14С02. Проанализировать распределение 14С среди меченых продуктов фотосинтеза в клетках мезофилла и в апопласте, как листьев-доноров ассимилятов, так и листьев-акцепторов.

2. Изучить распределение 14С-ассимилятов между разными тканями и органами растений в разных условиях азотного и калийного питания.

3. Изучить постфотосинтетическое превращение 14С-ассимилятов в разных органах растения и влияние на него усиленного азотного питания.

Научная новизна.

Впервые установлено, что ассимиляты выходят во внеклеточное пространство не только в мезофилле листа при загрузке флоэмных окончаний, но и при их движении по флоэме стебля. Выйдя в апопласт они транспортируются с потоком транспирационной воды в восходящем направлении. Ассимиляты, попавшие с транспирационным током воды в апопласт верхних, завершивших рост листьев, в очень малой степени включаются в их метаболизм, а повторно загружаются во флоэмные окончания и транспортируются по растению вниз. Таким образом, происходит циркуляция ассимиля-тов по растению с помощью транспирационного потока воды, в результате чего они перераспределяются по отдельным частям растения в соответствии с уровнем их транспирации.

Выявлено, что в формировании эффекта торможения оттока ассимилятов из листьев при повышенном азотном питании большую роль играет апопласт. Впервые показано, что в этих условиях именно в апопласте происходит усиление гидролиза главного транспортного продукта - сахарозы до гексоз (глюкозы и фруктозы) которые уже не могут экспортироваться из листа и возвращаются обратно в клетки мезофилла, тем самым уменьшая массу оттекающих ассимилятов. Образовавшиеся в листьях продукты фотосинтеза, даже если часть из них высокополимерные вещества, в последующем, в большой мере гидролизуются, а продукты гидролиза транспортируются в другие органы для повторного использования. Уровень азотного питания влияет и на постфотосинтетические превращения продуктов фотосинтеза.

Практическая значимость работы.

Практика использования азотных удобрений в сельскохозяйственном производстве часто,находится в некотором противоречии с потребностями растения для формирования хозяйственно важных органов. При этом часто не учитывается онтогенетическое состояние растений. Корректировка существующей агротехники с учетом результатов, полученных в ходе наших исследований, может существенно по7 высить эффективность использования азотных удобрений, сохраняя при этом продуктивность и высокое качество урожая различных сельскохозяйственных культур.

Полученные нами данные об особенностях образования веществ в разных тканях льна-долгунца ( в том числе в лубе) могут быть также полезны при разработке агротехнических приемов повышения качества льноволокна.

Апробация работы.

Материалы диссертации обсуждались на 3-ем ежегодном симпозиуме (Москва, 1997), на 7 Координационном совещании преподавателей физиологии растений вузов России (Пермь, 1997), на 3-ем ежегодном симпозиуме (Москва, 1997), на XI международном конгрессе фотосинтеза ( Венгрия, Будапешт, 1998), на итоговой научной конференции КИББ КНЦ РАН (Казань, 1999),на IV съезде общества физиологов растений России "Физиология растений - наука III тысячилетия" (Москва, 1999).

Благодарности

Считаю своим приятным долгом поблагодарить д.б.н., профессора Владимира Ивановича Чикова за постоянное внимание и поддержку, а также за ценные советы и замечания в период постановки экспериментов и при обсуждении полученных результатов на всех этапах работы.

Хочу выразить благодарность коллегам по работе за их помощь и участие в проделанной работе.

1. Обзор литературы.

Заключение Диссертация по теме "Физиология и биохимия растений", Аввакумова, Надежда Юрьевна

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Образовавшиеся в ходе фотосинтеза ассимиляты, транспортируясь по стеблю, выходят во внеклеточное пространство и увлекаются транспирационным током воды вверх.

2. Усиленное азотное питание уменьшает выход ассимилятов в апопласт.

3. Ассимиляты, попавшие в верхние, завершившие рост листья, в дальнейшем оттекают вниз, в растущие, не завершившие рост листья верхушки, используются на месте, в результате чего происходит их накопление.

4. Среди меченых ассимилятов в апопласте содержится больше сахарозы и меньше аминокислот и гексоз. С увеличением уровня азотного питания растений происходит снижение отношения радиоактивности сахароза/гексозы, которое в несколько раз более выражено в апопласте, чем в клетках мезофилла. Из этого следует, что торможение оттока ассимилятов из листьев происходит за счет усиления в зоне апопласта гидролиза сахарозы до глюкозы и фруктозы.

5. Соотношение образовавшихся в ходе фотосинтеза меченых аминокислот в апопласте листа отличается от такового в клетках мезофилла. Усиленное азотное питание усиливает выход в апопласт серина, аланина и аспартата, но мало влияет на глицин и глутамат.

6. Образующиеся в результате гидролиза глюкоза и фруктоза используются с разной интенсивностью, в результате чего, в листьях растений, выращенных в условиях повышенного азотного питания и, особенно, молодых, растущих листьев соотношение меченых фруктоза / глюкоза оказывается значительно ниже единицы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изложенные в данной работе результаты впервые дают представление об особенностях прохождения ассимилятов через апопласт листа и влияния азотного питания на этот процесс. Как было установлено, образовавшиеся при фотосинтезе ассимиляты, в процессе их транспортировки по флоэме, выходят во внеклеточное пространство стебля, где увлекаются транспирационным током воды вверх. Достигнув верхних, закончивших рост листьев, ассимиляты не усваиваются в них, а повторно загружаются во флоэмные окончания и транспортируются вниз, при этом могут опять частично вымываться встречным потоком воды. Таким образом, ассимиляты длительное время циркулируют по растению, в процессе чего они перераспределяются по отдельным органам растения пропорционально их транспирации.

Обнаруженное нами явление имеет, по-видимому, важную регуляторную роль. Во-первых, циркуляция ассимилятов по растению способствует выравниванию их концентрации1 в различных тканях и органах не зависимо от условий их фотосинтеза. Во-вторых, важнейший физиологический процесс - транспирация вовлекается в механизмы перераспределения ассимилятов. Тем самым увеличиваются регуляторные возможности организма.

Это особенно важно в связи с тем, что в апопласте обнаружено множество и других регуляторных элементов. Как было показано в обзоре литературы, выход сахарозы в апопласт и ее передвижение внутри мезофилла к замыкающим клеткам устьиц может быть одним из механизмов их закрывания в условиях засухи (Ьи, е1 а1., 1995).

Процессы переноса ассимилятов через апопласт непосредственно смыкаются с гормональными механизмами. Обнаружение в апопластной жидкости АБК (К.ешЬш^ & а1., 1996), и увеличение ее концентрации в этом компартменте в условиях засухи делает вероятным участие гормонов и в апопластном регулировании транспорта ассимилятов.

В апопласте листа, в условиях повышенного азотного питания, происходит интенсивный гидролиз сахарозы до глюкозы и фруктозы. Причем гидролиз происходит не только свежеобразованной сахарозы (в ходе ассимиляции ИС02), но и сахарозы, которая поступает с транспирационным током воды из нижних листьев в верхние. Так как монозы не могут загружаться. во флоэмные окончания и, следовательно, участвовать в транспорте ассимилятов, они возвращаются в мезо-фильные клетки листа и используются4 там в синтетических процессах, что в свою очередь и приводит к разрастанию листовой ткани у удобренных азотом растений.

Таким образом, причиной торможения оттока ассимилятов из листа является не снижение синтеза сахарозы в результате отвлечения первичных продуктов фотосинтеза на усилившиеся под действием азота синтетических процессов внутри самой ассимилирующей клетки, а торможение экспорта из листа уже синтезированной сахарозы вследствие ее гидролиза в апопласте.

Известно, что апопластная инвертаза активируется в кислой среде (Бровченко, 1967; 1970). Исходя из этого можно предполагать, что в условиях усиленного азотного питания водная среда апопласта листа подкисляется, вызывая активацию инвертазы. Возможность изменения pH в апопласте в зависимости от онтогенетического состояния растения или внешних условий показана в ряде публикаций (Husted et al., 1995; Kosegarten, Englisch, 1994; Hoffman, Kosegarten, 1995; Muhling,Plieth, et al., 1995). Однако попытка обнаружить изменение pH в апопласте под действием разных форм азота пока не увенчалась успехом (Muhling, Sattelmacher, 1995). Возможно это связано с усреднением кислотности апопластной жидкости при ее извлечении из апопласта.

Возможность локального изменения pH в различных зонах апопласта убедительно показана в другой работе (Bouchepillon et al. 1994). С помощью иммунной микроскопии авторы изучили локализацию Н+ АТФаз мембран мелких жилок гороха. Изучались клетки листьев, экспортирующих ассимиляты, где они предположительно должны поглощаться флоэмными окончаниями из апопласта. Было обнаружено, что локализация Н+ АТФаз различалась у различных типов клеток. Плотность Н+ АТФаз была выше на поверхности сопровождающих флоэмные окончания клеток, чем клеток других типов. Более того, распределение Н-АТФаз не было однородным на проводящих клетках. Помпы были более сконцентрированны в области смежной к узлам, чем вдоль гладкой части стенки ситовидных трубок.

Эти данные свидетельствуют о возможности создания достаточно большого локального градиента pH в определенном пространстве апопласта, который мог осуществлять регулирование транспортных процессов. Однако при- усреднении извлекаемой из апопласта пробы внеклеточной жидкости локальные изменения pH, по-видимому остаются незамеченными.4

Заслуживает?, внимания обнаруженное нами интересное влияние обработки листьев раствором калийной соли на подавление азотом оттока ассимилятов из листьев. Калий резко увеличивал выход ассимилятов в апопласт и это приводило к усилению их транспорта с транспирационной водой вверх, но при этом стимулировалось перемещение меченых ассимилятов и в нижнюю часть побега, что означает ускорение их транспорта и по флоэме. Механизмы этих эффектов пока непонятны и требуют дальнейших исследований.

По-видимому, калий оказывает столь возмущающее действие на мембранные процессы, что не только изменяет апопластную среду и снижает действие инвертазы, но и влияет на внутриклеточные процессы.

Характерно, что с транспирационным током воды могут транспортироваться только ассимиляты, вымытые им из флоэмных сосудов. Углекислота, попав в этот поток, адсорбируется в близлежащих клетках стебля, где и подвергается дальнейшему метаболизму. Причем, образованные таким способом ассимиляты так же не могут транспортироваться, что свидетельствует в пользу идеи о выходе ассимилятов в апопласт только через флоэмную систему.

К настоящему времени накоплено большое количество фактов о том, что во внеклеточном пространстве растений происходят самые разнообразные химические процессы. По-видимому можно говорить даже об определенной внеклеточной биохимии, которую еще только предстоит исследовать, что бы понять ее роль в регуляции фотосинтетической функции (и не только ее) в системе целого растения. Весь ансамбль внеклеточных процессов в определенной мере формирует необходимую для клетки среду, которая вероятно изменяется при смене условий существования растения.

Таким образом, представленные данные подтверждают важную роль процессов, происходящих в апопласте, для регуляции взаимосвязи азотного и углеродного метаболизма при фотосинтезе.

Изменение условий экспорта ассимилятов из листа на этапе их предвижения по апопласту приводит к их задержке и накоплению внутри самой ассимилирующей клетки. Переполнение клетки ассимилятами должно вызывать такие же изменения в фотосинтетичееком метаболизме углерода, какие происходят и при удалении части потребляющих ассимиляты органов. Этот вывод позволяет нам сделать дополнение в схему регуляции фотосинтеза, представленную на рисунке 1. Углерод сахарозы фотосинтетического происхождения, выйдя в апопласт и гидролизуясь в этом компартменте, вызывает эффект торможения ее оттока.

Процессы, осуществляющиеся в апопласте и частично изученные в нашей работе, представляют несомненный интерес и требуют дальнейших исследований.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Аввакумова, Надежда Юрьевна, Казань

1. Альжанова P.M., Кудрявцев В.Л. Влияние освещенности надземных органов на метаболическую деятельность корней пшеницы // Докл. АН СССР. 1968. Т. 183, N4. С.970.

2. Андреева Т.Ф. Фотосинтез и азотный обмен. М.:Наука,1969. 163с.

3. Андреева Т.Ф. Фотосинтез и азотный обмен растения // Физиология растений. М.: Наука. 1982. С.89-104.

4. Андреева Т.Ф. Метаболизм углерода и азота при фотосинтезе и фотодыхании // Азотное и углеродное питание растений и их связь при фотосинтезе. Пущино, 1987. С.20-39.

5. Андреева Т.Ф., Авдеева Т.А. Адаптация фотосинтеза СЗ и С4 растений к условиям внешней среды // Физиология и биохимия культ, растений. 1976. Т.8. N3. С.236-241.

6. Андреева Т.Ф., Маевская С.Н., Воевудская С.Ю. Взаимосвязь фотосинтеза и азотного обмена в различных условиях фосфорного и азотного питания растений горчицы // Физиология растений. 1992. Т.39, Вып.4. С.680-686.

7. Анисимов A.A. Характер и пути воздействия элементов минерального питания на передвижение ассимилятов // Учен, записки Горьк. университет. 1973, вып.168. С.3-20.

8. Анисимов A.A., Дубовская И.С.1; Добрякова Л.А. Действие условий азотно -фосфорнного питания пшеницы на вёключение 12С в состав ассимилятов и их передвижение//Физиол. растений. 1964. Т.П. N5. С.793-799.

9. Анисимов A.A., Курганова Л.Н., Олюнина Л.Н. Фотосинтетическая продуктивность и транспорт ассимилятов в условиях различной обеспеченности растений минеральным азотом // Фотосинетз и продукционный процесс. Свердловск. 1988. С.138-144.

10. Бакирова Г.Г. Постфотосинтетические превращения и транспорт 14С ассимилятов из листьев пшеницы. Автореф. канд. дисс. Казань. 1990.

11. Бассем Д.А., Кальвин М. Путь С02 в фотосинтезирующем растении // Механизм фотосинтеза. Симпозиум У1. М.: Изд-во АН СССР. 1962. 320с.

12. Бекмухамедова Н.Б. Синтетическая деятельность корневой системы кукурузы при аммиачном и нитратном питании // Физиология растений. 1961. Т.8. N1. С.75-78.

13. Боннэмен Ж.Л., Дельро С., Дешпегель Ж.А. Механизмы аккумуляции питательных веществ флоэмными окончаниями // Физиология растений. 1984. Т.31. вып.2,- С.367

14. Бровченко М.И. О поступлении Сахаров из мезофилла в проводящие пучки листьев сахарной свеклы // Физиология растений. 1965. N12. С.270-279.

15. Бровченко М.И. Некоторые доказательства расщепления сахарозы при ее перемещении из мезофилла в тонкие пучки листьев сахарной свеклы // Физиология растений. 1967. Т.Н. N3.0.415 424.

16. Бровченко М.И. Гидролиз сахарозы в свободномпространстве тканей листа и локализации инвертазы //Физиологиярастений. 1970. Т.П. N1. С.31-39.

17. Бровченко М.И. Приборы для извлечения растворимых веществ" из апопласта интактного листа // Физиология растений. 1981. Т.28. N5. С.1091-1095.

18. Бровченко М.И., Завялова Т.Ф. К вопросу о путях транспорта веществ в листьях растений с С4 типом фотосинтеза // Физиология растений. 1978. Т.25. С.1144-1150.

19. Бровченко М.И., Слободская Г.А., Чмора С.Н. и др. Влияние С02 и 02 на фотосинтез и сопряженный с ним выход ассимилятов в свободное пространство листа сахарной свеклы // Физиология растений. 1976. Т.23. N6. С.1232-1240.

20. Бровченко М.И., Чмора С. Н., Слободская Г.А. Влияние кислорода на углекислотный газообмен и метаболизм листьев сахарной свеклы на свету // Физиология растений. 1979. Т.26. N2. С.244-249.

21. Ваклинова С.Г., Москова Д. Влияние на нитратния и амонячния азот въерху активностата на гликолатоксидазата при някои висши растения // Болг. Физиология растений. 1974. Т.З. С.359-367.

22. Воскресенская Н.П. О восстановлении нитратов в листьях при различных условиях освещения // Докл. АН СССР. 1951. Т.79. N1. С. 165-168.

23. Воскресенская Н.П. Фотосинтетические пути ассимиляции С02 // С/х биология. 1967. N2. С.529.

24. Воскресенская Н.П., Гришина Г.С. Значение света для восстановления нитратов в зеленом листе // Физиология растений. 1962. Т.9. N1. С.7-15.

25. Газизов И.С., Газизова Н.И. Участие циркуляции калия в процессах роста и адаптации растений // Тез. докл. на междунар. конференции. Москва. 1999. Т.1. С.151.

26. Гамалей Ю.В. Структура спутников ситовидных элементов и транспорт ассимилятов // "Транспорт ассимилятов в растении и проблема сахаронакопления" 3 Всес. конф. Фрунзе. 1983. Тез.докл. Фрунзе. 1983. Т.54.

27. Гамалей Ю.В. Организация флоэмы в зоне поглощения ассимилятов // "Передвижение ассимилятов в растении и проблема сахаронакопления". Фрунзе. 1986. С.179-203.

28. Гамалей Ю.В. Флоэма листа. JL: Наука. 1990. 144с.

29. Гиббс М. Гликолат и ингибирование фотосинтеза кислородом // Теоретические основы продуктивности."М.: Наука.1972. С. 205-213.

30. Глаголева Т.А., Чулановская М.В., Заленский О.В. Фотосинтетический метаболизм и энергетика хлореллы. M.-JT. : Наука. 1987. 118с.

31. Гусев H.A. Физиология водообмена растений. Физиология сельскохозяйственных растений. Изд-воМГУ. 1967. Т.З. С.5 36.

32. Демидов Э.Д. Азотное и углеродное питание растений и их связь при фотосинтезе. Пущино. 1987. С.3-19.

33. Дубинина И.М., Бураханова Е.А. Компартментация Сахаров в листовых пластинках и клетках мезофилла сахарной свеклы при изменении донорно -акцепторных отношений // Тез. док. междунар. конференции. Москва. 1999. Т.1. С.121 122.

34. Журбицкий Э.Н. Теория и практика вегетационного метода.М.: Наука. 1968. 266с.

35. Зялалов A.A. Физиолого термодинамический аспект транспорта воды в растении. М.: Наука. 1984.

36. Измайлов С.Ф. Азотный обмен в растениях. М.: Наука.1986. 320с.

37. Ильин А.Н., Кондратьев М.Н., Кристина Е.Е. Поглощение азота с пасокой // Изв. ТСХА. 1988. N. С.90-95.

38. Каримов Х.Х., Мещерякова Е.А. Подвижные формы соеденений азота в донорно акцепторных системах, включающих завязи хлопчатника // Физиол. растений. 1995. Т.42. N1. С.74-78.

39. Карпилов Ю.С., Недопекина И.Ф. Продукты фотосинтеза томатов и влияние на их образование условий азотно фосфорного питания // Тр. Молдав. НИИ орошаемого земледелия и овощеводства. 1965. Вып.1. С.35.

40. Колесников П.А. Проблемы фотодыхания в связи с продуктивностью растений // Прик. биохимия и микробиология. 1977. Т.13. N6. С.847-858.

41. Колесников П.А. К вопросу о месте фото дыхания по гликолатному пути и его роли в эффективности фотосинтеза у зеленых растений. // Физиология и биохимия культ, растений. 1985. Т.17. N3. С.261-268.

42. Колупаев Ю.Е. Низькомолекулярш сполуки азоту в рослинах за умов стресив: особливосп метабол1зму та можливе фшолопчне значения // Физиол. и Биохимия культ, растений. 1995.Т.27. N5-6. С.324-335.

43. Кошелов, Л.А. Физиология питания и продуктивности льна долгунца. Минск: Наука и техника. 1980. 200с.

44. Кренделева Т.Е., Макарова В.В., Кукарских Т.П. и др. Фотохимическая активность хлоропластов пшеницы, выращенной при недостатке азота // Биохимия. 1996.Т.61. N12. С.2158-2164.

45. Кретович В.Л. Основы биохимии растений. М.: Высш. школа1971. 463с.

46. Кретович В.Л. Обмен азота в растениях. М.: Наука. 1972. 527с.

47. Кретович В.Л. Молекулярные механизмы усвоения азота растениями // 39-е Тимирязевские чтения. М.: Наука. 1980. 29с.

48. Кретович В.Л. Молекулярные механизмы усвоения азота растениями. Москва: Наука. 1983.

49. Кретович В.Л. Усвоение и метаболизм азота у растений. М.: Наука. 1987. 486с.

50. Кузнецова Л.Г., Головина Е.В., Новичкова Н.С. и др. Влияние избытка нитрата на рост, фотосинтез клевера в зависимости от освещенности // Физиология растений. 1987. Т.34. N4. С.823-831.

51. Кульчитцкий Н.М. Сборник научных трудов Белор. НИИ земледелия. 1975. Вып. 19. С.83-91.

52. Курганова Л.Н., Шигарова Т.Ю., Викторова О.Л. Влияние гаммарадиации на фотосинтез и транспорт ассимилятов из клеток мезофилла в СПЛ. / Биохимия и биофизика транспортных веществ у растений. Горький. 1979. С.101-104.

53. Курсанов А. Л. Транспорт ассимилятов в растении. М.: Наука. 1976. 646с.

54. Курсанов А.Л. Эндогенная регуляция транспортаассимилятов и донорно-акцепторные отношения у растений //Физиология растений. 1984. Т.31. N3. С.579-595.

55. Ленинджер А. Биохимия. М.: Мир. 1974. 957с.

56. Липе С.Г. Роль ионов неорганического азота в процессах адаптации растений // Физиология растений. 1997. Т44. N4. С.487-498.

57. Любимов В.Ю. Ингибиторный анализ синтеза гликолата в листьях СЗ и С4-растений // Физиология и биохимия культ, растений. 1985. Т.17. N1. С.62-66.

58. Любимов В.Ю., Карпилбв Ю.С. Светозависимый окислительный "метаболизм органических кислот в мезофильных хлоропластах кукурузы // Механизм фотодыхания и его особенности растений различных типов. Пущино. 1978. С.58.

59. Люттге У., Хигинботам Н. Передвижение веществ в растениях. (Пер. с англ. КХЯ.Мазеля, П.В. Мельникова, Э.Е. Хавкина: под ред. и с пред. А.Е. Петрова-Спиридонова). М.: Колос. 1984. 408с.

60. Ляшенко О.М. Особл1восп фотосштезу цукрових буряк1в залежно вщ азотного живлешя // Вюник сшьскогоспод. науки. 977. N7. С.32-34. 115-116.

61. Ляшенко А.Н., Шиян П.Н. Реакция фотосинтетического аппарата сахарной свеклы на возрастание уровней азотного питания // Современные проблемы физиологии и биохимии сахарной свеклы. Киев. 1981. С.125-130.

62. Мишустин E.H. Молекулярные механизмы усвоения азота растениями. М.: Наука. 1983. 263с.

63. Мокроносов А.Т. Онтогенетический аспект фотосинтеза.М.: Наука. 1981.196с.

64. Мокроносов А.Т., Иванова H.A. Фотосинтетическая функция листа картофеля в автономном и системном режимах. // Физиология растений. 1970. Т. 17. N2. С.265-273.

65. Мокроносов А.Т., Некрасова Г.Ф. Фотосинтетический метаболизм углерода при дефиците С02 /ДАН СССР. 1967. Т.173Б .1463.

66. Мосолов И.В. Влияние уровней и соотношения основных элементов питания на процессы обмена веществ и формирования урожая // Минеральное питание и фотосинтез. Иркутск. 1969.С.88-99.

67. Николаевский B.C., Редько Е.С. Влияние аммиака на оптические свойства, интенсивность фотосинтеза и индуцируемое свечение растений. Интродукция древесных пород, их устойчивость и выращивание в центральном Казахстане // Алма-Ата. 1980.С. 19-32.

68. Ничипорович A.A. Продукты фотосинтеза и физиологическая роль фотосинтетического аппарата растений // Труды ИФР АН СССР.1953. Т.8. N1. С.З.

69. Ничипорович A.A. Световое и углеродное питание растений (Фотосинтез). М.: Наука. 1955.

70. Обручева Н.В. Специфика метаболизма корня // Итоги науки и техники. Физиология растений. 1973. Т.1. С.107 163.

71. Осмоловская .Г. Ообенности оглотительной деятельности и ионный состав растений при использовании аммонийной и нитратной формы азота // Тр. Биол. НИИ ЛГУ. 1988.N39. С.66-95.

72. Оя В.Н., Расулов Б.Х. Двухканальная газометрическая аппаратура для исследования фотосинтеза листа в полевых условиях // Физиология растений. 1981. T.28.N4. С.887-895.

73. ПейвеЯ.В. "Биохимия почв" М.: Сельхозгиз. 1961.

74. Полевой В.В. Физиология растений. М: Высш. школа. 1989. 464с.

75. Пинхасов Ю.И. Изучение природы сверхбыстрого транспорта ассимилятов во флоэме. Биохимические и биофизические механизмы транспорта веществ у растений и его регуляции. Тез. докл. 2-й Всесоюзной конференции. 1978. С.121.

76. Полимбетова A.A., Мамонов Л.К. О поступлении пластических веществ в развивающееся зерно пшеницы. // Физиология растений. 1967. Т. 14. N1. С.29-37.

77. Потапов Н.Г. Закономерности передвижения веществ в корневой системе // Известия АН СССР. Сер.биол. 1962. N2.C. 181-192.

78. Приступа H.A., Курсанов А.Л. Нисходящий ток ассимилятов и его связь с поглощающей деятельностью корня // Физиология растений. 1957. Т.4. С.417-424.

79. Прянишников Д.Н. Азот в жизни растений и в земледелии СССР.- М.: Изд-во АН СССР. 1945. 199с.

80. Романова Е.Ю. Активность митохондрий и хлоропластов в листьях ячменя в условиях азотного дефицита // Труды ВНИИ удобр. и агропочвоведения. 1981. N60. С.46-52.

81. Романова Е.Ю. Интенсивность световых реакций фотосинтеза в азвисимости от условий минерального питания астений // Физиология и биохимия культ, растений. 1988. Т. 20. 3. С.221--225.

82. Романова А.К., Кузнецова Л.Г., Головина Е.В. Азотный стресс (избыток азота) и фотосинтез высших растений //Азотное и углеводное питание растений и их связь при фотосинтезе. Пущино. 1987. С.39-57.

83. Саляев Р,К., Швецев И.В. Адсорбционные свойства изолированных стенок растительной клетки // Физиология растений. 1969. Т. 16. С.447-451

84. Семененко В.Е., Афанасьева Т.П. К изучению механизмов авторегуляции фотосинтеза. Обратимый 2 -дезокси-Д-глюкозный эффект репрессии фотосинтетического аппарата клетки in vivo // Физиология растений. 1972, Т. 19. вып.5. С.1074.

85. Семенов И.Л., Выекребенцева Э.И. Физиолого -биохимические исследования поверхности растительных клеток. В кн.: "Новые направления в физиологии растений" Под ред. Курсанова А.Л. М.: Наука, 1985. С.274-282.

86. Соколов О., Семенов В., Агаев В. Нитраты в окружающей среде. Пугцино. 1990. 317с.

87. Станов В., Попов Г. Влияние азотного и фосфорного питания на поток ассимилятов в молодых растениях подсолнечника // Физиология на растениях (Болгария) 1978. Т.4. N1. С. 10-18.

88. Тарчевский И.А. Фотосинтез и засуха. Казань: Изд-во Казан, унив-та. 1964.182с.

89. Тарчевский И.А., Иванова А.П., Биктемиров У.А. Транспорт ассимилятов и отложение веществ в запас у растений. Владивосток. 1973. С. 174-178.

90. Тарчевский И.А., Курмаева С.А., Вдовина А.И. Изменение направленности фотосинтеза у растений, пересаженных под полог леса // Ботан. журн. 1962. Т.47. С. 1366-1368.

91. Холодова В.П. Локализация сахарозы в тканях запасающего корня сахарной свеклы // Физиология растений. 1967. Т. 14. С.444-450.

92. Чебан А.И. Влияние уровня азотного питания на активность ферментов первичной ассимиляции и восстановления углекислоты в листьях ячменя //-Тр. ВНИИ удобрения и агропочвоведения. 1981. N60. С.32-40.

93. Чебан А.И., Якушина Т.Ф. Действие уровня азотного питания на фотохимическую активность хлоропластов разных сортов пшеницы // Тр. ВНИИ удобрений и агропочвоведения. 1981. N60. С.40-46.

94. Чемерис Ю.К., Шендерева Л.В., Лядский В.В., Венериков П.С. Связь инактивации ФСН с накоплением Продуктов фотосинтетического метаболизма углерода при ■ азртном голодании клеток хлореллы. // Физиология растений. 1990. Т.37. Вып.2. С.340-348.

95. Чесноков В.А., Бусова Т.П., Иванова И.Л. Регуляция оттока ассимилятов и продуктивности растений путем программирования режима минерального питания // "Вести ЛГУ". 1977. N21. С. 103-110.

96. Чиков В.И. Фотосинтез и транспорт ассимилятов. М.: Наука. 1987. 188с.

97. Чиков В.И. Клеточная стенка растений и окружающая клетку среда // Соросовский образовательный журнал. 1998. N2C.3-9.

98. Чиков В.И., Бакирова Г.Г., Иванова Н.П. и др. Усвоение меченого углерода отдельными частями растений льна долгунца и его распределение // Физиология и биохим. культ, растений. 1997. Т.29. N.3. С. 93 - 99.

99. Чиков В.И., Бакирова Г.Г., Иванова Н.П., Нестерова Т.Н. Чемикосова С.Б. Роль фотоокислительных процессов в углеродном и азотном метаболизме при фотосинтезе флагового листа пшеницы // Физиол. и биохимия культ, растений. 1998. Т. 30. N 5.С.323 332.

100. Чиков В.И., Зернова О.В., Конюхова Т.М., Нестерова Т.Н. Чемикосова С.Б. Об утилизации продуктов фотосинтеза разными органами растений мягкой пшеницы // Сельскохозяйственная биология. Серия "Биология растений". 1998. N1. С.67 -75.

101. Чиков В.И., Иванова Н.П. Исследование роли свободного пространства листа в регуляции фотосинтеза и экспорта ассимилятов из листа: Рукопись деп. В ВИНИТИ 19.11.87. N8193-887.

102. Чиков В.И., Лозовая В.В., Тарчевский И.А. Дневная динамика фотосинтеза целого растения пшеницы // Физиология растений. 1977. Т.24. С.691-698.

103. Чиков В.И., Чемикосова С.Б., Нестерова Т.Н. и др. Особенности фотосинтеза и экспортной функции листа при усилении азотного питания растений // Фотосинтез и продукционный процесс. Свердловск. 1988. С.145-154.

104. Филиппова Л.А., Зеленский О.В. О внутриклеточной локализации органических веществ, образованных в процессе фотосинтеза, и их участие в дыхании//Бот. журнал. 19.67. Т. 52. С.1158-1162.

105. Шабнова Н.И., Фомина И.Р., Биль К.Л. Влияние форм азотного питания на накопление азотистых соединений в онтогенезе кукурузы // Физиология и биохим. культур, раст. 1987. Т. 19. N1. С.60-66.

106. Ширшова Е.Д., Клюйкова А.Н., Алехина Н.Д. Усвоение нитратов и аммония и активация ферментов ассимиляции азота у проростков пшеницы // Науч. докл. высшей школы. Биологические науки. 1986. NI. С.76-81.

107. Энгель О.С., Холодова В.П., Дорожкина Л.А. К вопросу о накоплении сахарозы в корнях сахарной свеклы // Физиология растений. 1968. Т. 15 вып.4. С.616.

108. Aarnes Halvor, Eriksen Aud B., Southon Timothy E. Metabolism of nitrate and ammonium in seedlings of Norway spuce (Picea abies ) measured by in vivo 14N and 15N NMR spectroscopy // Physiol, plant. 1995. V.94. N3. P. 384-390.

109. Angellini R., Federico R. Role of extracellular polysmine catabolism in lignification and suberisation // Physiol, plantarum. 1990. V.19. N2. P.8.

110. Arisz W.H. Intracellular polar transport and the role of the plasmodessmata in coleoptiles and Vallisneria leaves. // Acta bot. neerl. 1969. N18. P.14-38.

111. Arnozis P.A., Nelemans J.A., Findenegg G. Phosphoenolpyruvate carboxylase activity in plants grown with either N03- or NH4+ as inorganic nitrogen source // J. Plant Physiol. 1988.V.132. N1. P.23-27.

112. Asami Sumio, Hara Nishimura Ikuko, Nishimura Mikio, Akasawa Takashi Translocation of photosynthates into vacuoles in spinach leaf protoplasts // Plant Physiol. 1985. V.77.N4.P.963 -968.

113. Aufhammer W., Solansky S. Enflusung der Assimilatspeicherungsprozesse in der Sommergerstenahredurch Kinetinbehandlungen // Z. Pflanzenernahr. und Bodenk. 1976. N6. P.503-515.

114. Bassham J. A., Calvin M. The path of carbon in photosynthesis. 1957. Englewood Cliffs N J. Pzentice-Hall. Inc.

115. Beevers L., Hageman R.H. Nitrate reduction in higher plants //Ann. Rev. Plants Physiol. 1969. V.20. N2. P.495-522.

116. Benson A.A., Calvin M. The path of carbon in photosynthesis. VII. Respiration and photosuntesis // J. Expt. Bot. 1950 V.l. N1. P.63-68.

117. Berger M., Woo K., Wong S., Fock H.Nitrogen metabolism in senescent flag leaves of wheat (Triticum aestinum 1 L.) in light // Plant Physiol. 1985. V.78, P.779-783.

118. Bernstein I. Method for detenriining solutes in the cell walls of leaves // Plant Physiol. 1971. V.47. P.361-365.

119. Bird I.F., Porter H.K., Stocking C.R. Intracellular localization of enzymes associated with sucrose synthesis in leaves // Biochim. et biophys. acta. 1965. V.100. N2. P.366-375.

120. Bird I.F., Cornelius M.J., Keys A.J. et al. Oxidation and phosphorylation associated with the conversion of glycine to serine // Photochemistry. 1972. VI1. P. 15871594.

121. Bird I.F., Cornelius M.J., Keys A.J. et al. Intracellular site of sucrose synthesis in leaves // Photochemistry. 1974. V.13. P.59-64.

122. Blechschmidt Schneider S., Einig W., Hampp R. Symplastic loading in spruce needles // Transp. Photoassimilat: Int. Conf. Kent., 13-17 Aug., 1995 //J. Exp. Bot. 1996. V.47. P.1309.

123. Blinda A., Koch B., Ramanjulu S., Dietz K.J. De novo synthesis and accumulation of apoplastic proteins in leaves of heavy metal exposed barley seedlings // Plant Cell and Environment. 1997. V.20. N 8. P. 969-981.

124. Bouchepillon S., Fleuratlessard P., Fromont C., Serrano R., Bonnemain J. Immunolocalization of the plasma membrane H+ ATPase in minor veins of Vicia faba in relation to phloem loading // Plant Physiology. 1995. V.105. N2. P.691 - 697.

125. Briggs G.E., Robertson R.N. Diffusion and absorbtion in discs of plant tissue // New Phytologist. 1948. V47. P.265-283.

126. Bruyn Z.P., de Kock J., de Human J.J. The effect of plant density on yield and guality of cotton in the Vaalhazts and Sandvet irrigation areas // S. Afr/ Plant and Soil. 1989. V.6. N3. P.154-160.

127. Calmes J., Viala G. Metabolisme photorespiratore; Développement et fructification du soja//Physiol, veget. 1981. V. 19. N4. P.503-511.

128. Canny'-M.J.P. Translocation: Mechanisms and kinetics // Ann. Rev. Plant Duction. Photochimistry. 1977. N16. P.409-417

129. Chaillov S., Horot-gaudry J., Salsac L., Jolivet E. Nitrate or ammonium nutrition in french bean // Plant and Soil. 1986. V.91. N3. P.363-365.

130. Champigny M., Brauer M., Bismuth E. et al. The short term effect of N03- and NH4+ assimilation on sucrouse synthesin leaves // J. Plant Physiol. 1992. V.139. N3. P.361-368.

131. Chapin F., Stuart I., Walter Colin H.S., Clarkson David T. Growth response of barley and tomato to nitrogen stress and its control by abscisic scid, water relations and photosynthesis //Planta. 1988. V.173. N.3. P.352-366.

132. Cooper H., Clarkson D., Ponting H., Loughman B. Nitrogen assimilation in field grown wheat: Direct measurements of nitrate reduction in roots using 15N // Plant and Soil. 1986.1. V.91. N3. P.397-400.

133. Chibnall A. Protein metabolism in the plant. New Haven: Yale Univ. Press. 1939. 306p.

134. Chollet R., Orgen W.L. Regulation of photorespiration in C3 and C4 species // Bot. Rev. 1975. V.41. N2. P.137-179.

135. Delrot S., Bonneman J.L. Involvement of protons as a substrate for the sucrose carrier during phloem loading in Vicia faba leaves // Plant Physiol. V.67. N3. P.560.

136. Dixon H.H. Transpiration and the ascent of sap in plants // 1914. Mac. Millan and Co.Ltd., London. P. 139.

137. Eickenbusch J.D., Beck E. Evidence for involvement of 2 types of reaction in glycjlate formation during photosynthesis in isolated spinach chloroplasts // FEBS Lett. 1973. V.31. N2. P.225-228.

138. Ekwebelam S., Reid C. Nitrogen fertiliation and light effects on growth and photosynthesis of lodgepole pine seedlings //Ann. Appl. Biol. 1984. V.105. N1. P. 117-127.

139. Evans J. Nitrogen and photosynthesis in the flag leaf of wheat (Triricum aestivum L.) // Plant Physiol. 1983. V.72. N2. P.297-302.

140. Evans J, Effects of nitrogen nutrition on electron transport components and photosynthesis in spinach //Austral. J. Plant Physiol. 1987. V.14. N1. P.59-68.

141. Flora Linda L., Madore Monica A. Significance of minor -vein anatomi to carbohydrate transport//Planta. 1996. V.198. N2. P.171-178.

142. Frank R., Marek M. The response of the net photosynthetic rate to irradiance in barley leaves as influenced by nitrogen supply // Photosynthetica. 1983. V.17. N64. P.572-577.

143. Gasico O., Popovic M., Lukic V. Effect of nitrogen salts on nitrate reductase activity and protein contents in wheat (Triticum aestivum L.) // Biol, plant. 1993. V.35. N1. P.31-36.

144. Gaudillere J.P. La photorespirations son cout energitique // C.r. Acad. agr. Franze. 1982. V.68. N11. P.873-882.

145. Giacunita R. Mechanism and control of phloem loading of sucrose // Ber. Deutch. Bot. Ges. 1980. V.93. N1. P.187.

146. Gilder J., Cronshaw J. Adenose triphosphatase in the phloem of Cucurbita // Planta. 1973. V.110. P.189-204.

147. Grodzinski B., Butt V.S. The effect of temperature on glycolate decarboxylation in leaf peroxisomes //Planta. 1977. V.133. N3. P.261-266.15 lGrowdy S.H., Tanton T.W. Water pathways in higher plants // J. Exper. Bot. 1970. V.21. P.102-111.

148. Guggenheim M. Die biogenen Amine. Basel. Karger Vers. 1951.

149. Gunning B.E.S., Pate J.S., Briarty L.G. Specialized "Transfer cells" in minor veins of leaves and their possible significance in phloem translocation // J. Cell Biol. 1968. V.37. N3. P.7-12.

150. Heber U. Adenylattransport zwischen Chloroplasten und Cytoplasma // Ber., Dtsch. bot. Ges. 1970. V.83. P.447-450.

151. Heber U. Metabolite exchange between chloroplasts and cytoplasm // Annu. Rev. Plant Physiol. 1974. V.25. N2. P.395-421.

152. Hoch G., Ovens O.H., von Kok B. Photosynthesis and respiration. // Arch. Biochem. and Bidphys. 1963. V. 101. P. 171 -180.

153. Hoffman B., Kosegarten H. FITC-dextran for measuring apoplast pH and apoplastic pH gradients between various cell types in sunflower leaves // Physiologia Plantarum. 1995. V.95. N3. P.327-335.

154. Hope A.B., Stevens P.G. Elektric potential differences in bean roots and their relation to salt uptake // Austral. L.Sci.Res. 1952. V.5. P.335-343.

155. Housley Thomas L., Peterson David M., Schräder Larry E. Long distance translocation of sucrose, serine, leucine, lysine and C02 assimilates Soybean // Plant Physiol. 1977. V.59. N2. P.217-220.

156. Karrer W. Konstitution und Vorkommen der organischen Pflanzenstoffe (exclusive Alkaloide). Basel; Stuttgart: birkhauser Verl. 1958. 1208p.

157. Komor Ewald, Orlich Gabriele, Weig Alfons Phloem loading not metaphysical, only complex: "Towards a unified model of phloem loading" // J. Exp. Bot. 1996. 47. Spec, tissue. P.l 155-1164.

158. Kosegarten H., Englisch G. Effect of various nitrogen forms on the pH in leaf apoplast and on iron hlorosis of Glycine max L. // Zeitschrift Fur Pflanzenernahrung und Bodenkunde. 1994. V.157. N6. P.401-405.

159. Kursanov A.L., Kulikova A.L., Turkina M.V. Actin lice protein from the phloem of Heracleum sosnowskyi // Physiol, veget. 1983. V.21. N3. P.353.

160. Lam H.-M., Coschigano K.T., Oliveira I.C. et al. The molecular-genetics of nitrogen assimilation into amino acids in higher plants // Annu. Rev. Plant Physiol, and Plant Mol. Biol. 1996. V.47. P.569-593.

161. Lawlor D.W., Fock H. Photosyhthetic assimilation of 14C02 by water-stressed sunflower leaves at, two 02 concentrations and the specific activity of products // J. Exp. Bot. 1977. V.28. N.103. P.320-328.

162. Lawlor D.W., Boyile F.A., Young A.T., Keys A.J., Kendall A.C. Nitrate nutrition and temperature effects on wheat: photosynthesis and photorespiration of leaves // J. Exp. Bot. 1987. V.38. N188. P.393-408.

163. Levin S., Mooney H., Field C. The dependence of plant root: shoot ratios on internal nitrogen concentration // Ann. Bot. (USA) 1989. V.64. N1. P.71-75.

164. Li Zhen Chang, Mc dure Jerry W. Soluble and bound apoplastic protein in isozymes of peroxidase, esterase and malate dehydrogenase in oat primary leaves // J. Plant Physiol. 1990. V.136. N4. P.398.

165. Lindt T., Feller U. Effect of nitrate and ammonium on longdistance transport in cucumber plants // Bot. helv. 1987. V.97. N1. P.45-52.

166. Losada M. Interconversion of nitrate and nitrite reductase of the assimilatiry type. In Metabolic Interconversion of enzymes: 3rd Intern, symp. in Seattle. 1974. P.257-270.

167. Lu P., Zhang S.Q., Outlaw W.H.J., Riddle K.A. Sucrose: a solute that accumulates in the guard-cell apoplast and guard -cell symplast of open stomata // FEBS Lett. 1995. N362. P.180-184.

168. Luwe M. Antioxidants in the apoplast and symplast of beech (Fagus sylvatica L.) leaves: Seasonal variations and responses to changing ozone concentratios in air // Plant Cell and Environment. 1996. V.19. N3. P.321-328.

169. Makarova V., Kukarskikh G., Nizovskaya N. et al. Effects of nitrate nutrition on photochemical activity of isjlated whean chloroplasts // Annu. Symp. Phys.-Chem. Basis .Plant Physiol. Penza. Febr.5-8, 1996: Abstr. Pushchino, 1996. P.30.

170. Makovec P., Volfova A. Influence of senescence and nitrogen fertilization on the ultrastructural characteristics of barley chloroplasts // Photosynthetica. 1981. V.15. N1. P. 145-147.

171. Mc Kee H.S. Nitrogen metabolism in plant // Oxford. Clarendom Press. 1962. S.317-323.

172. Mimura T., Sacano K., Shimmen T. Studies on the distribution, re -transphosphate in barley leaves // Plant Cell and Environment. 1996. V.19. N3. P.311-320

173. Morgan C.L., Austin R.B. Respiratory loss of recently assimilated carbon in wheat//Ann. Bot. 1983. V.51. N1. P.85-95.

174. Moyse A. La photorespiration: différents aspects de la respiration der végétaux a la lumiere//Physiol, veget. 1980. V.18. N3. P.543-565.

175. Muhling K.H., Plieth C., Hansen U.P. Sattelmacher B. Apoplastic pH of intact leaves of Vicia faba as influenced by light // J. of Experimental Bot. 1995. V.46. N285. P.377-382.

176. Muhling K. H., Sattelmacher B. Apoplastic ion concentration of intact leaves of field bean (Vicia faba) as influenced by ammonium and nitrate nutrition // J. of plant hysiology. 1995. V.147. N1. P.81-86.

177. Muhling K.H., Sattelmacher B. Determination of apoplastic K+ in intact leaves by ratio imaging of PBFI fluorescence // J. of Experimental Botany. 1997. V.48. N313.P.1609-1614

178. Munch E. Stoffbewegungen in der Pflanze. Jena, Gustav Fischer. 1930.

179. Natr L., Vu Van Vu, Kousalova J. Vliv stupnovanych davek dusiku na fotosyntetickou charakteristicu jarniho jecmene // ROSTL. Vjroba. 1975. V.21.N4. P.393-403.

180. Neuburger M., Douce R. Oxygation du malate, du NADH et de la glycine par les mitochondries de plantes en C3 et C4 // C.R. Acad. Sei. 1977. V.285. P.881-884.

181. Opaskornukul C. Effect of abscisic acid on sugar efflux under a chaged apoplastic sucrose condition in pea mesophyl cells // J. Exp. Bot. 1996. V.47. P.1303.

182. Pate J.S., Wallace W., Van Die Y. Petiole bleeding sap in the examination of the circulation of the nitrogenous substances in plants // Nature. 1964. V.204. N4. P. 10731074.

183. Peterson David M., Housley Thomas L., Schräder Larry E. Long distance translocation of sucrose, serine, leucine and C02 assimilates. II. Oats // Plant physiol. 1977. V.59. N2. P.221-224.

184. Pokorny J., Peslova J.M., Chromek J. Photosynthetic reduction of nitrate and its methodologikal and ecological implications //Photosynthetica. 1988. V.22. N2. P.232-235.

185. Polie A., Otter T., Seifert F. Apoplastic in needles of norway spruce (picea abies L.) //Plant Physiol. 1994. V.106. N1. P.53-60.

186. Powell C.E., Ryle G.J.A. Effect of nitrogen deficiency on photosynthesis and the partitioning of 14C-labelled leaf assimilate in unshaded and partially shaded plants of Lolium temulentum //Ann. Appl. Biol. 1978. V.90. N2. P.241-248.

187. Rathmell W.G., Sequeiral N. Soluble peroxidase in fluid from the intercellular spaces of tobacco leaves // Plant Physiol. 1974. V.53. P.317-318.

188. Raven J.A. Regulation of solute transport at the cell level // Integration Activ. Higher Plant. 31-st Symp. Soc. Experim. Biol., Durham, 1976. Cambridge, e. a. 1977. P.73-99.

189. Reaney M.J.T., Livingston N.J., Gusta L.V. The measure ment of water relations of plant cell culture. 1. Water release in response to centrifuge-induced water potentials // Physiologia Plantarum. 1996. N 2. P. 251-258.

190. Richardson K.E., Tolbert N.E. Photophsglycolic acid phosphatase // J. Biol. Chem. 1961. V.236. P.1285-1290.

191. Romanova A.K., Kuznetsova L.G., Golovina E.Y., Novichova N.S., et al. The excess of nitrate (nitrogen stress) and photosynthesis in higher plants // Proc. Indian Nat. Sci. Acad. B. 1987. V.53. N5-6. P.505-512.

192. Russel J.L. Protein secretion in plants // New Phytology. 1989. V.l 11. N4. P.567.

193. Sacher I.A. Extracytoplasmic sucrose synthesis in higher plants // Life Sci. 1964. V.3. P.1053-1060.

194. Schulze E.D. Relations between carbon and nitrate storage and plant growth / 15th Int. Bot. Cong., Yokogama, Aug. 28 -*Sept.3. 1993: Abstr. Yokogama. 1993. P.42.

195. Smith LA., Milburn I.A. Phloem turgor and the regulation of sucrose loading in Ricinus communis // L.- Planta. 1980. V.148. N1. P.42.

196. Soil nitrogen / Ed. W.V. Bartholomev, F.E. Clark, Madisson. 1965. 615p.

197. Staehelin A. Die Ultrastruktur der Zellwand und des Chloroplasten von Chlorella //Z.Zellforsch. 1966. V.74. P.325-350.

198. Stanev V.P., Angelov M.N., Popov G.S. Influence of nitrogen deficiency on the metabolism of photoassimilated 14C in sunflower // Докл. Болг. АН. 1981. V.34. N11. P.1569-1572.

199. Stepca W., Benson A.A., Calvin M. The free nitrogen compounds in plants considered in relation to metabolism, growth an d development // Amino acid pools. Proc. Sumpos. Free Amino acid. Amsterdam London - N.Y. 1948. P.667-672.

200. Strugger S. Die luminiszenz mikroskopische Analise des Transpirationsstromes in Parenchymen//Flora (N.F.). 1938. V.133. P.56-68.

201. Та T.C., Joy K.W. Metabolism of some amino acids in relation to the photorespiratory nitrogen cycle of pea leaves // Planta. 1986. V.169. N1. P.117-122.

202. Takabe Т., Asami S., Akazawa T. Glicolate formation catalyzed by spinach leaf transketolase utilising the superoxide radical // Biochemistry. 1980. V.19. N17. P.3985-3989.

203. Thomas R., Hipkin C., Syrett P. The interaction of nitrogen assimilation with photosynthesis in nitrogen deficient cells of Chlorella // Planta. 1976-1977. V.133. Nl.-P.9-13.

204. Tishchenko N., Nikitin D. The mechanism of annonium action on C3 and C4-photosynthetic pathways // Annu. Symp. "Phys.- Chem. Basis Plant Physiol. Penza. Febr.5-8. 1996:

205. Abstr.- Puschino. 1996. P.40.

206. Tolbert N.E. Microbodies peroxysomes and glyoxysomes // Ann. Rev. Plant Physiol. 1971. V.22. P.45-74.

207. Tolbert N.E. Glicolate metabolism by higher plants and algae // Photosyntheses II / ed. M. Cibbs et E. Latzko. Berlin etc.: Springer. 1979. P.338-352.

208. Tsurusaki K., Masuda Y., Sakurai N. Distribution of indole-3-acetic acid in the apoplast and symplast of squash (Cucurbita maxima) hypocotyls // Plant and Cell Physiol. 1997. V.38. N3. P.352-356.

209. Tsymliakova S.W. The nitrogen metabolism in developing plants of tomato // Annu. Symp. "Phys.-Chem. Basis Plant Physiol", Penza, Febr.5-8, 1996. Abstr. Puschchino. 1996.P.86.

210. Turpin David H. Ammonium induced photosynthetic suppression in ammonium limited Dunaliella tertiolecta (Chlorophyta) // J. Phycol. 1983. V.19. N1. P.70-76.

211. Uknes S., Mauch-Mani B., Moyer M., Potter S., Williams S., Dincher S., Chandler D., Slusarenko A., Ward E., Ryals J. Acquired resistance in Arabidopsis // Plant Cell. 1992. N.107. P.645-646.

212. Vianello A., Macri F. Generation of superoxide anion and hydrogen peroxide at the surface of plant cells // J. Bioenerg. Biomembr. 1991. N 23. P.409-423.

213. Walker D.A. Chloroplast and cell-the movement of certain key substances, etc. acrouss the chloroplast envelope // Biochemistry. Series one, V.ll. Plant biochemistry, D.H.Northcote (Ed.). London, MTR International Review of Science. 1974. P.3-49.

214. Wallsgrove R.K., Keys A.J., Lea P.J. et al. Photosynthesis, photorespiratioir and nitrogen metabolism // Plant cell and environ. 1983. V.6. N4. P.301-309.

215. Winter K., Usuda H., Tsuzuki M. et al.//Plant Physiol. 1982. V.70 N2. P.616625.

216. Yoneyama T., Mae T., Kamchi K., Yamaya T. Dinamic aspects of nitrogen circulation thoughout the plant // 15th Int Bot. Yokogama. Aug. 28-Sep.3. 1993.P.122.

217. Young S.A., Guo A., Guikema* J.A., White F.F., Leach

218. J.E. Rice cationic'peroxidase accumulates in xylem vessels during incompatible interactions with Xanthomonas oryzae pv oryzae // Plant. Physiol. 1995. N 107. P.1333-1341.

219. Zsoldos F., Haunold E., Vashegyi A., Herger P. Effect of pH and nitrite on potassium and sulfate uptake and growth of wheat seedlings // Physiol, plant. 1990. V.79. N2. Pt 2. P.92.