Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Взаимодействие гормонов в регуляции роста растений

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "Взаимодействие гормонов в регуляции роста растений"



к . ..

На правах рукописи

ТЕПЛОВА ИРИНА РУДОЛЬФОВНА

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГОРМОНОВ В РЕГУЛЯЦИИ РОСТА РАСТЕНИЙ

Специальность 03.00.12 - Физиолошя растений

АВТОРЕФЕРАТ на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Уфа - 1997

Работа выполнена в Институте биологии Уфимского научного центра Российской Академии наук.

Научный руководитель - доктор биологических наук Кудоярова Г.Р.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук Коф Э. М.: доктор биологических наук профессор Вахитов В А

Ведущее учреждение - Биологический научно-исследовательский институт Санкт-Петербургского государственного университета.

Защита состоится . 1997 г. в часов на заседа-

нии диссертационного совета К 064.13.09 в Башкирском государственном университете имени 40-летия Октября.

Адрес: 450074 Уфа. ул. Фрунзе, 32.

Биологический факультет Башкирского государственного университета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Башкирского государственного университета.

Автореферат разослан г.

Ученый секретарь ,

диссертационного совета /.У^ к. б. н. Кузяхметов Г Г

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Взаимодействие гормонов является одним из основных принципов функционирования гормональной системы растений (Кефели, 1971; Кулаева, 1984; Evans. 1984). Одним из его проявлений, выявленных в опытах с экзогенными регуляторами, считается способность одного гормона влиять на концентрацию других. Представление о том. что изменение уровня одного гормона неизбежно приводит к изменению концентрации других гормонов, весьма важно для более полного понимания механизма гормональной регуляции. Так. некоторые из первоначально приписываемых одному гормону свойств в дальнейшем оказались следствием тех изменений в концентрации других эндогенных регуляторов, которые вызывал данный гормон. Взаимовлияние гормонов, вероятно, также является важным механизмом, который обеспечивает саморегуляцию их концентрации по принципу отрицательной обратной связи. Такая возможность была убедительно показана на примере взаимовлияния ИУК и этилена. Однако, информация о том, в каком направлении каждый гормон может влиять на концентрацию других. 'Отличается недостаточной полнотой и некоторой противоречивостью. Кроме того, практически отсутствуют экспериментальные свидетельства в пользу того, что изменение концентрации эндогенного гормона так же может влиять на уровень других гормонов, как и его введение извне. Такое подтверждение можно получить, сравнивая динамику концентрации нескольких эндогенных гормонов. Однако, традиционными методами было сложно определять даже динамику концентрации одного гормона, не говоря уже о нескольких. Разработка и все более широкое применение иммуноана-лиза фитогормонов, отличающегося высокой производительностью.

чувствительностью и специфичностью, открывает возможности для решения данной задачи.

В связи со сказанным цель исследований состояла в том, чтобы с помощью иммуноанализа фитогормонов изучить их взаимодействие как принцип функционирования эндогенной гормональной системы. В процессе ее достижения решались следующие задачи:

1. Изучение влияния экзогенного ауксина на концентрацию эндогенной АБК и влияние экзогенной АБК на уровень эндогенной ИУК в проростках кукурузы.

2. Сопоставление динамики концентрации эндогенных ИУК и АБК у растений, подвергнутых действию гербицида глифосата и дефицита питания с целью выявления их возможного взаимовлияния.

. 3. Исследование действия экзогенной АБК на концентрацию эндогенных цитокининов и влияния синтетических цитокининов (БАП) на уровень эндогенной АБК.

4. Изучение взаимодействия гормонов опри изменении условий выращивания растений кукурузы.

5. Сравнительное изучение изменения концентрации АБК и цитокининов под влиянием дефицита питания.

6. Изучение распределения эндогенных цитокининов и ауксинов между побегом и корнями и действие на него экзогенных гормонов.

Научная новизна. Показано, что снижение концентрации ауксинов под влиянием гербицида глифосата сопровождается падением уровня АБК в проростках кукурузы. Это подтверждает гипотезу о необходимости ауксинов для поддержания уровня АБК в растениях.

Обнаружено быстрое (в течение 6 часов) накопление ИУК в корнях и АБК в корнях и побегах растений пшеницы под влиянием дефицита азота, что указывает на возможное участие данных гормонов в

быстром ростовом ответе растений.

Показано, что экзогенная АБК вызывает снижение содержания ИУК и цитокининов в растениях, а экзогенный цитокинин 6-бензила-минопурин (БАП) стимулирует накопление АБК в отсутствие стресса. При солевом стрессе БАП. наоборот, вызывает снижение уровня АБК по сравнению с контролем, что свидетельствует о влиянии условий выращивания растений на характер действия экзогенного гормона.

Продемонстрирована отрицательная зависимость между содержанием цитокининов в побеге и оттоком ауксинов в корни, что согласуется с данными о влиянии БАЛ на распределение ИУК между побегом и корнями.

Практическая ценность.

Полученные результаты о взаимовлиянии фитогормонов могут быть полезны для более эффективного применения регуляторов роста с целью повышения урожайности растений. Данные о влиянии гербицида глифосата на содержание ИУК были использованы в системе объективной оценки активности новых гербицидных композиций на основе глифосата.

Апробация работы. Наиболее существенные результаты работы были доложены на конференциях : "Новые регуляторы роста растений" (Уфа, 1989), "Изучение, охрана и рациональное использование природных ресурсов"- (Уфа, 1989, 1991), I и II Всесоюзных школах-семинарах "Иммуноферментный анализ регуляторов роста растений: приложение к физиологии растений и экологии" (Уфа, 1989, 1991). "Физиолого-генетические механизмы регуляции азотного питания растений" (Киев. 1992), II Всесоюзном (Минск, 1992) и III Всероссийском съездах физиологов растений (Санкт-Петербург, 1993), Международном симпозиуме "Физиология абсцизозой кислоты"

(Пущино. 1993), IX Конгрессе Федерации европейских обществ физиологов растений (FESPP, Брно. Чехия, 1994).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Объем основного текста работы составляет 135 стр.. включает 22 рисунка и 5 таблиц. Список использованной литературы состоит из 361 наименования. в том числе 280 на иностранных языках.

Автор выражает признательность к. м.н. С.Ю.Веселову за предоставленные им иммунореагенты для проведения ИФА фитогормонов. Искреннее и доброжелательное участие моих .коллег - А.Р.Мустафи-ной. Р.Г.Фархутдинова, Ф.М.Шакировой, И.И.Иванова. Л.Б.Высоцкой. А.Н. Митриченко и других помогло мне в решение многих вопросов, возникавших в ходе работы. Особую признательность автор выражает своему научному руководителю - д.б.н. Кудояровой Г. Р. за постоянное внимание и помощь на всех этапах выполнения работы. Автор также искренне благодарен д. б.н. Трапезникову В.И. за помощь в работе над рукописью.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе использовали растения гибрида кукурузы (Zea mays L.) Краснодарский 395 и пшеницы (Tritlcum durum L.) сорта Безен-чукская 139.

В опытах с этиолированными растениями кукурузы семена проращивали на дистиллированной воде с добавлением CaS04 (Ю-5 М) в термостате при температуре 25°С в течение 3-х суток. Затем этиолированные растения переносили в чашки Петри (по 5 штук) на фильтры, смоченные растворами экзогенных фитогормонов или других

биологически-активных веществ соответствующих концентраций.

В экспериментах с более взрослыми растениями 3-х суточные этиолированные проростки пересаживали на 50 %-ную или 2 %-ную среду Хогланда-Арнона 1, а также на среду, не содержавшую азот, которая была сбалансирована заменой азотсодержащих солей на хлориды и сульфаты ( вместо М03 и СаШ03)г - СаС1г и Кг304). Затем растения выращивали при освещенности 18 ООО Лк при 14-часовой продолжительности светового периода. В экспериментах с засолением через 5 дней половину растений переносили на ту же питательную среду с добавлением БАП (100 мкг/мл). Спустя сутки половину растений обработанных и необработанных БАП, переносили на среду содержащую хлорид натрия (35 и 65 мМ) на 12 часов.

Пасоку в течение 12 часов собирали у десятидневных контрольных и предварительно обработанных раствором ИУК (1 и 10 мкг/мл) растений кукурузы с помощью силиконового шланга, который присоединяли 'к основанию срезанного побега под водой.

При определении фитогормонов использовали метод иммунофер-ментного анализа. Растительный материал гомогенизировали в жидком азоте и экстрагировали фитогормоны 80%-ным этанолом (на 1 г сырого вещества - 10 мл спирта) в течение 12 часов при температуре 4°С. По окончании экстракции образцы центрифугировали при охлаждении 10 минут при 15 ООО об/мин. Спирт удаляли, упаривая образцы в токе холодного воздуха. Экстракцию ИУК и АБК проводили по модифицированной схеме с уменьшением объемов растворителей (Гюли-За-де. 1990).

Для метилирования ИУК и АБК использовали диазометан. получаемый из нитрозометилмочевины ( Беккер и др., 1979).

Твердофазный иммуноферментный анализ проводили согласно

методике, опубликованной в работах Г.Р.Кудояровой и C.D. Веселова с сотрудниками (Кудоярова и др., 1986; Veselov et'al.. 1990).

Конъюгат гормона с белком разводили в 0,05 М карбонатном буфере (рН 9,7) и разливали по 200 мкл в лунки полистиролового планшета для иммунологических реакций (Nunc, Linbro). Планшеты инкубировали в термостате (37°С) в течение полутора.часов. По истечении времени инкубации трижды промывали лунки планшета для удаления несорбировавшегося конъюгата физиологическим раствором, содержащим поверхностно-активное вещество Tween 20 - ФТ (использовали 0.05%-ный раствор рН 6,8, для подведения нужного значения рН применяли 0,01 М Иа-фосфатный буфер рН 7.4). Этот же раствор использовали на всех последующих стадиях промывки.

Связывание гормонов с антителами проводили непосредственно в лунках планшета. Для этого в лунки разливали по 100 мкл буферного раствора, содержащего балластный белок - ФТБ ( физраствор с Tween 20 с 0,5%-ным содержанием белка овальбумина. рН 6.8). В нескольких лунках делали десятичные разведения стандартного раствора метилированного гормона (ИУК и АБК). В другие вносили аликвоту (10 мкл) спиртового раствора образцов. Кроличью сыворотку, содержащую антитела к соответствующему гормону, разводили в ФТБ и приливали по 100 мкл в лунку. Инкубировали при 37°С в течение часа, затем трижды промывали лунки раствором ФТ.

Для определения количества антител, прореагировавших с сорбированными в лунках белковыми коньюгатами гормонов, использовали препарат антикроличьих бараньих антител, меченных пероксидазой. Этот препарат после разведения в ФТБ разливали в промытые лунки по 200 мкл. Инкубировали в течение одного часа при 37°С и трижды промывали ФТ. Активность пероксидазы проверяли соответствующим

субстратом ( 0.6 М Na-фосфатннй буфер. рН 5, содержащий 0,04% ор-тофенилендиамина и 0,01% перекиси водорода). Цветная реакция развивалась в течение 5-10 минут. Затем, в момент достижения наиболее ярких различий в окраске содержимого "стандартных" лунок, реакцию во всех лунках останавливали 4 н серной кислотой ( по 50 мкл в лунку). Оптическую плотность измеряли на фотометре Tlter-tek-Unlskan при 492 нм.

Содержание АБК в метилированном элюате из зоны хроматограммы. соответствующей положению метчика АБК. определяли также методом газожидкостной хроматографии (хроматограф ЛХМ-8МД, модель 3 с детектором электронного захвата, колонка 100x0.3 см. наполненная силикагелем. температура колонки 140°С, расход гелия 60 мл/мин).

Статистическую обработку результатов - выполняли по стандартным программам на ЭВМ. Достоверность различий оценивали с использованием критерия Стыодента.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Взаимодействие гормонов в паре ИУК-АБК.

На первом этапе исследований необходимо было изучить влияние на растение экзогенных гормонов.

Как видно из рисунка 1. под влиянием АБК содержание ИУК снижалось. в то время как синтетический ауксин, наоборот, стимулировал накопление эндогенной АБК в проростках кукурузы. Эти результаты вполне соответствуют данным литературы, котгрые суммированы в-обзоре Эванса (Evans, 1984).

Представляло интерес сравнить реакцию растений на введение

Концентрация АБК, мкг/мл

Концентрация 2,4-Д, нг/мл Рис.1. Концентрация эндогенных гормонов у этиолированных проростков кукурузы, обработанных: а -раствором АБК; б - раствором синтетического ауксина 2,4 Д

экзогенного гормона и на изменение концентрации того же эндогенного гормона. Сопоставление динамики эндогенных ИУК и АБК проводилось в экспериментах с использованием физиологически активного соединения глифосата, о котором известно, что он ингибирует синтез шикимовой кислоты. У обработанных глифосатом проростков кукурузы содержание ИУК было ниже, чем в контроле (рис. 2). Поскольку шикимовая кислота является предшественником ароматических соединений в растениях, включая ИУК, не удивительно, что мы зарегистрировали быстрое и резкое снижение концентрации эндогенной ИУК в обработанных проростках кукурузы. В связи с обсуждаемой нами проблемой представляет интерес то, что параллельно со снижением уровня ИУК также уменьшалось и содержание АБК. Однако, действие гербицида на содержание ИУК было выражено сильнее. Наши результаты так же, как и данные литературы о механизме действия глифосата. позволяют нам предполагать, что из двух гормональных ответов снижение уровня ИУК было первичным.

По нашим данным экзогенный ауксин увеличивал содержание АБК в растениях кукурузы, что согласуется с результатами Анкера о том. что ауксины необходимы для поддержания уровня АБК в растениях (Anker. 1975). Все это позволяет нам предполагать, что причиной снижения концентрации АБК у обработанных глифосатом растений могло быть уменьшение ;-ровня ИУК. Очевидно, в плане изменения концентрации АБК растения кукурузы сходным образом реагировали на экзогенный и эндогенный ауксин, что и требовалось доказать.

Сравнение динамики эндогенных ИУК и АБК мы также проводили в условиях действия на растения пшеницы дефицита азота. Как видно из рисунка За. уже через 6 часов после удаления азота из питательной среды возрастало содержание АБК в побегах и корнях расте-

Рис. 2. Изменение сырой массы целых простков кукурузы и содержания в них ИУК и АБК под действием глифосата

О 10 20 30 40 50 60

Время после начала Ы- стресса, ч

О 10 20 30 40 50 60 Время после начала N-стресса, ч Рис. 3. Влияние 1М-дефицита на концентрацию АБК (а) и ИУК (б) в побегах и корнях растений пшеницы

ний по сравнению с контролем, т.е. растениями, которые продолжали расти на среде с азотом. Так же быстро удавалось зарегистрировать различия по сравнению с контролем по содержанию ИУК (рис.36). Несмотря на значительные колебания концентрации этого гормона, его уровень в корнях был выше по сравнению с контролем на протяжении всего эксперимента. Поскольку мы одновременно обнаружили различия по сравнению с контролем по содержанию как ИУК, так и АБК, у нас нет основания обсуждать первичность действия дефицита питания на один из двух гормонов. Кроме того, некоторые данные литературы позволяют предполагать, что дефицит питания может оказывать независимое действие на концентрацию обоих гормонов. Так. Липсом с соавторами было показано (Lips et al, 1996), что под влиянием дефицита питания возрастает активность альдегидоксидазы. которая может катализировать образование как ИУК, так и АБК из соответствующих предшественников.

В данном случае гормоны взаимодействовали на уровне реализации их рострегулирующей функции. Как известно, ростовая реакция растений обеспечивает их приспособление к дефициту питания. Она проявляется в подавлении роста побега и относительной активации роста корней, что мы и наблюдали в наших экспериментах. В литературе есть ряд гипотез о возможном участии одного из гормонов в регуляции ростового ответа растений на дефицит питания (Kulper. 1989; Chapín. 1992). Наши результаты свидетельствуют о том, что в регуляции этого процесса учавствует не один, а несколько гормонов. Ростингибирующее действие АБК хорошо известно и наши результаты указывают на то. что возрастание уровня АБК в побегах растений при дефиците азота в питательной среде могло быть причиной ингибирования их (побегов) роста. Что касается стимуляции роста

корней, то ее причиной могло быть возрастание уровня ИУК в корнях растений под влиянием недостатка азота, так как роль ауксинов в корнеобразовании хорошо известна (Кефели, Турецкая 1974; Тоггеу 1976). Содержание АБК в корнях также возрастало под влиянием стрессового фактора. Однако, степень ее накопления была гораздо меньшей по сравнению с резким увеличением уровня ИУК. Таким образом. стимулирующее действие дефицита азота на рост корней можно объяснить тем, что баланс между ингибитором роста (АБК) и его стимулятором (ИУК) сложился в пользу последнего.

Взаимодействие гормонов в паре АБК-цитокинины.

Изложение результатов данного раздела мы вновь начинаем с опытов с экзогенными гормонами. Как видни из рисунка 4а. обработка растений кукурузы синтетическим цитокинином 6-бензиламинопури-ном (БАШ приводила к накоплению в них АБК, что противоречило данным литературы (Chin. Beevers. 1970; Khafaga, 1983). Поэтому мы решили сопоставить данные иммуноанализа с результатами газожидкостной хрсматографии. Газожидкостная хроматография так же. как и иммуноанализ.• показала накопление АБК у обработанных БАП растений. Одновременно с опубликованием полученных нйми результатов появились статьи со сходными результатами (Таланова и др. 1990; Stiaklrova et al. 1994).

Почему же в некоторых более ранних работах не было обнаружено накопления АБК' под влиянием цитокининов? Результаты следующих наших экспериментов позволяют объяснить это. Как видно из рисунка 5. засоление питательной среды приводило к увеличению уровня АБК в проростках кукурузы, что не удивительно, т.к. накопление данно-

60 г 50 * 40 | 30 г

о о. о о. с

X

л с о

(В

О I О !

га 20 -

к \ го

о. 10 ■>■

Л I

О I

\

X О)

6 10 о.

ш <

«в

X 10 X о.

4)

Ч О О

БАП (мкг/мл)

о 1 ю юо

Концентрация АБК, мкг/мл

Рис.4. Сырая масса и содержание гормонов в этиолированных проростках кукурузы, обработанных: а -раствором БАП, б - раствором АБК. Продолжительность экспозиции -1.5 суток.

<0 Б

2 250 л С

а-

8 и

(В

г к га о.

О

200

100

50

100

90

80 Ф

- 30

70

60

I

о

ь

га о.

50 43

40

О

X го £ о.

V

ч о

20 О

I

Рис. 5. Влияние засоления на сырую массу и накопление АБК в растениях кукурузы: 1 - контроль; 2 - №С1; 3 - БАП (100 мкг/мл); 4 - БАП + №С1 (65 мМ в теч. 12 ч)

го гормона является реакцией на многие неблагоприятные воздействия (Кулаева. 1993; Jackson. 1993). В то же время у обработанны БАП растений накопления АБК под влиянием засоления не было обнаружено. Это также можно объяснить тем. что по данным литературы цитокинины увеличивают солеустойчивость растений (Kabar, 1987; Kulper et al.. 1990). В нашем случае БАП-индуцированное повышение устойчивости растений к засолению проявляется в стабилизации уровня АБК и уменьшении ростингибирующего действия засолений на растения. Если же мы посмотрим на эти данные под другим углом зрения и сравним уровень АБК у обработанных и необработанных БАП растений на фоне засоления, то увидим, что в этом случае БАП не только не вызывал накопления АБК, а наоборот уровень АБК был ниже у обработанных БАП растений по сравнению с контролем. Представляется, что в данном случае цитокинин не влиял непосредственно на уровень АБК. а изменял реакцию растений на засоление. Таким образом, реакция растений на цитокинины зависит от условий их выращивания, чем и может объясняться противоречивость данных литературы.

Исследования показали, что экзогенная АБК вызывала уменьшение уровня цитокининов в проростках растений (рис. 46). Представляло интерес сопоставить реакцию на экзогенный гормон с тем, как растение реагировало на накопление эндогенной АБК. Как уже отмечалось, при стрессовых воздействиях прежде всего накапливается АБК. В наших экспериментах также наблюдалось резкое возрастание уровня данного гормона у растений при дефиците питания (см. рис 6). При этом уровень цитокининов снижался. Следовательно, как обработка растений экзогенной АБК. так и возрастание концентрации эндогенной АБК сопровождались снижением содержания цитокининов в

□ АБК 0ЦТК

1 2 Уровни минерального питания

Рис.6. Концентрация АБК и цитокининов в побегах пшеницы, выращиваемой в течение двух суток на разных уровнях минерального питания: 1-10 %-ная и 2 - 2 %-ная среда Хогланда-Арнона 1

350

растении. Таким образом, реакция растений на экзогенный и эндогенный гормон была сходной, а именно это мы и хотели проверить.

Обобщение данных литературы о влиянии стресса на отдельные гормоны растений позволяет заметить, что во многих случаях накопление АБК сопровождалось уменьшением уровня цитокининов. Полученные нами результаты оценки влияния экзогенной АБК на уровень цитокининов в растениях указывает на возможность того, что накопление АБК при стрессе могло индуцировать процессы, направленные на снижение содержания цитокининов.

Взаимодействие в паре питокинины-ауксины

Известно, что основная масса цитокининов синтезируется в корнях, в то время как ауксины продуцируются в побегах. Поскольку эти гормоны синтезируются в полярных органах, предполагается, что их взаимовлияние важно для поддержания сбалансированного роста побега и корней. Однако в литературе крайне мало данных о взаимовлиянии- этой пары гормонов.

Сравнение динамики цитокининов и ауксинов позволяет заметить сопряженность в изменении их концентрации в растении (см. рис.7). Накопление цитокининов в побеге растений пшеницы сопровождалось уменьшением содержания ауксинов в корнях, и. наоборот, накопление ИУК в корнях наблюдалось на фоне снижения уровня цитокининов в побеге. Поскольку обеспеченность побега цитокининами зависит от их транспорта из корней, а содержание ауксинов в корнях соответственно определяется их притоком из побега, полученные нами результаты указывают на возможное влияние данных гормонов на их транспорт из органа-продуцента в орган-потребитель. Первое из

72 92 112 132 152 172 192

Время с начала прорастания, ч

Рис. 7. Динамика цитокининов в побегах и ауксинов а корнях растений кукурузы. Условия опыта описаны под предыдущими рисунками

возможных объяснений согласованности изменений концентрации ИУК в корнях и цитокининов в побегах прозвучало в статье Г.Р. Кудояро-вой с соавторами, опубликованной в 1989 г. Было высказано предположение. что возрастание концентрации ауксинов в корнях ингибиру-ет транспорт цитокининов в побеги. Как будет видно из результатов следующего эксперимента, это предположение оказалось неверным. Когда мы ввели экзогенную ИУК в питательный раствор с растениями кукурузы и измерили концентрацию цитокининов в пасоке, оказалось, что ауксины увеличивали, а не уменьшали уровень цитокининов в ксилемном эксудате (см. рис. 8). Таким образом, зти результаты опровергают предположение о том, что отрицательная корреляция между концентрацией цитокининов в побегах и ауксинов - в корнях объясняется ингибированием поступления цитокининов в побег под влиянием ауксинов.

Существует второе возможное объяснение обратной зависимости между концентраций цитокининов в побеге и ауксинов - в корнях. Оно состоит в том, что цитокинины ингибируют транспорт ауксинов в корни. В отличие от первой гипотезы, данное предположение не противоречит тем результатам, которые мы получили, действуя на растения экзогенным гормоном. Как видно из рисунка 8, под влиянием синтетического цитокинина БАП снижалось содержание ауксинов в корнях растений. Поскольку ауксины поступают в корни из побега, данные результаты вполне можно объяснить тем. что цитокинины подавляют приток ауксинов в корни из побега. Таким образом, результаты опытов с экзогенным цитокинином подтверждают предположение, возникшее при сравнении динамики эндогенных гормонов, о том, что цитокинины могут уменьшать обеспеченность корней ауксинами, возможно, через ингибирование их транспорта из побега.

180 160

X

£> 140 Ц

| 120

§ 100 о

га 80

ю О

40

г4- а / 1 [Объем / > цткКИ

У X 1+-

/

140

во

Концентрация ИУК, мкг/мл

о

о

о

25

20

15

О 10

120

100 ¥ 3 .

$ о

^ о

к га

80 1 2

Я"«

га о

60 9-

I л

ш о з-х о ы

40

о 1 10

Концентрация БАП, мкг/мл

Рис.8. Влияние экзогенной ИУК на концентрацию

цитокининов в пасоке

(а) и синтетического цитокинина - БАП на концентрацию ИУК

в корнях (б) этиолированных проростков кукурузы

Суммируя полученные результата, можно заметить, что в каждой из изученных нами пар гормонов, один гормон стимулировал накопление второго, в то время как второй - уменьшал концентрацию первого. Такое взаимовлияние позволяет предполагать механизм саморегуляции концентрации гормонов по принципу отрицательной обратной связи.

' ВЫВОДЫ

1. Под влиянием экзогенного ауксина в растении происходит накопление эндогенной АБК. а снижение уровня ауксина под влиянием гербицида глифосата сопровождается уменьшением содержания АБК, что в совокупности свидетельствует о роли ауксинов в поддержании уровня АБК в растении.

2. Активация роста корней в длину и ингибирование роста побегов растений яровой пшеницы в условиях дефицита азота согласуется с быстрым накоплением ИУК в корнях и АБК - в побегах.

3. Методами иммуноанализа и газожидкостной хроматографии показано. что при оптимальных условиях минерального питания синтетический цитокикин 6-бензиламинопурин (БАП) индуцирует накопление АБК в проростках кукурузы.

4. Характер действия экзогенных фитогормонов определяется условиями выращивания растений. В отличии от нормальных условий БАП при засолении вызывал снижение уровня эндогенной АБК.

5. Показано, что растения сходным образом реагировали как на введение АБК извне, так и на возрастание коцентрации эндогенной АБК при стрессе, что выражалось в снижении уровня цитокининов.

6. Введение синтетического цитокинина в питательную среду

снижает содержание ауксинов в корнях проростков кукурузы. Условия. способствующие усилению накопления эндогенных цитокининов. оказывают сходное действие на содержание ауксинов в'корнях. Данные результаты свидетельствуют об участии цитокининов в регуляции распределения ауксинов между побегом и корневой системой растения.

* » *

Результаты исследований позволяют внести дополнения в существующую в литературе схему взаимовлияния эндогенных гормонов в растении (Дерфлинг, 1984) на ранних этапах его онтогенеза.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Теплова И.Р.. Кудоярова Г.Р. Влияние обработки экзогенными ИУК, АБК и БАП на эндогенное содержание фитогормонов в проростках кукурузы//В сб.:"Природные ресурсы: их изучение, охрана и рациональное использование". - Уфа. 1989.- с. 36

2. Кудоярова Г.Р., Теплова И.Р.. Чередова Е.П.. Крутьков В.М. Иммуноферментный анализ фитогормонов в системе объективной оценки гербицидных препаратов // В сб.: "Создание перспективных пестицидов и сырья для их производства",- Уфа, 1989.- С.148-150.

3. Теплова И.Р.. Кудоярова Г. Р., Никитина В.С. Изменение гормонального баланса этиолированных проростков кукурузы под действием экзогенных гормонов//В сб.:"Иммуноферментный анализ.регуляторов роста растений: применение в физиологии растений и экологии".- Уфа, 1990.- С. 78-83.

4. Кудоярова Г.Р., Чередова Е.П.. Теплова И.Р., Гюли-Заде В. 3. Влияние глифосата на содержание свободных и связанных ауксинов в

эндосперме и проростках кукурузы//В сб.: "Иммуноферментный анализ регуляторов роста растений: применение в физиологии растений и экологии", - Уфа. 1990,- С. 85-89.

5. Теплова И.Р.. Кудоярова Г.Р.. Никитина В.С. Изменение гормонального баланса под действием 6-бензиламинопурина:возможная связь с повышением устойчивости// В сб.тез. 2-го съезда ВОФР.-М.. 1990,- С. 206.

6. Теплова И.Р.. Кудоярова Г.Р. Зависимость скорости роста и содержания эндогенных гормонов растений кукурузы от уровня азотного питания// В сб.тез.конф. "Физиолого-генетические механизмы регуляции азотного питания".- Киев, 1991.- С. 35

7. Усманов И.Ю.. Теплова И.Р.. Кудоярова Г.Р. Влияние дефицита азота на рост корней, водоудерживающую способность листьев и содержание гормонов в ячмене// В сб.тез.конф. "Физиолого-генетичес-кие механизмы регуляции азотного питания".- Киев. 1991.- С. 38.

8. Кудоярова Г.Р., Теплова И. Р.. Чередова Е. П. Влияние глифоса-та на содержание индолилуксусной и абсцизовой кислот в эндосперме и проростках кукурузы // Физиология растений.- 1992.- Т.24. N 3.-С. 286-290.

9. Kudoyarova G., Mustaflna А.. Shaklrova F. Veselov S., Tep-lova I.. Valke F. Ivhat kind of relation Is there between ABA contení In plants anc' thelr stress resístanse?//4th Symp.of VVPE and Comission for Pl. Phys. of KNBV.- Dlepenbeek. 1993,- P. 43.

10. Теплова И.Р.. Кудоярова Г.Р. Влияние дефицита азота на транспирацию. поглощение ионов калия и содержание абсцизовой кислоты в растениях пшеницы// В сб. тез. 3 Съезда ВОФР.- С.-Птб.. 1993,- С. 740

И. Teplova I.R.. Kudoyarova G.R. Effect of N-deflclency on

transplrtion, potassium uptake and ABA content in wheat plants// Abstr. Int. Symp. "Physiology of ABA".- Pushclilno. 1993,- P.66

12. Teplova I.R.. Kudoyarova G.R. Influence of N-deflclency on the transpiration, potassium Ions uptake and ABA content In wheat plants// Blologla Plantarum.- 1994,- V. 36 (s).- P. 208.

13. Teplova I.. Veselov S.. Kudoyarova G. Dynamics of ABA and IAA content In roots and shoots of wheat seedlings under nitrogen deficiency. // 5th symposium International society of root research. Root demographics and their efficiencies In sustainable agriculture. grasslands, and forest ecosystems. Madren Conference -Center-Clemson. South Carolina. 1996.- P. 124.

14. Teplova I., Veselov S.. Kudoyarova G. Dlnamlcs of ABA and IAA content In roots and shoots of wheat seedlings under nitrogen deficiency. // Proc. of the 5th symposium International society of root research. (Eds. B. MacMlchael, J.E. Box).- 1997 (in press).

t-'