Влияние продолжительности фотопериода на нитратный обмен у растений разных фотопериодических групп

Автор: admin | 06-09-2017

Фотохимическая активность хлоропластов. В ряде работ показано, что на восстановление нитрат-иону используется около 20% энергии, генерируемой в ходе фотосинтеза, то есть этот процесс в свете в энергетическом отношении является вторым по важности фотоендергоничним процессом в растении (Павлова и др., 1994 , Larsson et al., 1982). Поэтому мы изучали один из важнейших показателей фотохимической активности хлоропластов (ФХА) — реакцию Хилла.

Полученные результаты показали, что в длиннодневных овса в утренние (1000) и дневные (1500) часа в вегетационных и в утренние часы в полевых опытах, скорость реакции Хилла была больше в условиях длинного, а в краткодневен и фотопериодически нейтрального проса — в условиях короткого дня (рис.6). В полевых умовФХА хлоропластов определяли также у короткодневных и фотопериодически нейтральных изогенных линий сои сорта Clark. Полученные по ним результаты были подобны результатов, полученных в опытах с краткодневен и фотопериодически нейтральным просом.

По нашему мнению, более высокая фотохимическая активность хлоропластов в длиннодневных растений на длинном, а в короткодневных — на коротком фотопериоде свидетельствует о большей интенсивностью биосинтетических процессов в этих условиях (Крекуле, Махчкова, 2002; Бернье и др .2002). Вероятно, большая фотохимическая активность хлоропластов в длиннодневных и короткодневных растений в этих условиях способствует лучшему энергетическому обеспечению процесса восстановления нитратов.

Можно предположить, что повышенная ФХА в фотопериодически нейтральных растений на коротком дне, как и в короткодневных, может быть связана с повышенной интенсивностью накопления углеводов (Альдальин, 2006).

Содержание хлорофилла.
секс чат
Содержание фотосинтетических пигментов в листе является одним из важных показателей состояния фотосинтетического аппарата при различных экологических условий выращивания (Кочубей, 2001; Шадчина и др., 2006).

Результаты показали, что в длиннодневных овса содержание хлорофилла а и сумма хлорофиллов были выше на длинном дне, тогда как в краткодневен и фотопериодически нейтрального проса — на коротком дне. Влияние длины дня на содержание хлорофилла в в листьях исследуемых растений не обнаружен, что может быть связано с его вспомогательной ролью в первичных фотосинтетических процессах.

Содержание НАДФ (Н) и НАД (Н) в растениях при различной продолжительности дня. Известно, что НАДФН и НАДН непосредственно принимают участие в энергетическом обеспечении восстановления нитратов (Измайлов, 1986). Поэтому, мы определяли содержание НАДФ (Н) и НАД (Н) в листьях растений при различном фотопериода.

Определение содержания НАДФ (Н) в вегетационного опыте показало, что у овса в утренние (1000) и дневные (1500) часа (табл.1) больше содержание НАДФ +, меньше — НАДФН, и более высокое соотношение НАДФ + / НАДФН было на длинном, а КДР и ФНС проса — на коротком фотопериоде.

Определение содержания НАД (Н) в факторостатних условиях показало, что в ДДР овса в утренние (1000) и дневные (1500) часы большее содержание НАД +, меньше — НАДН, и более высокое соотношение НАД + / НАДН были на длинном, а в КДР и ФНС проса — на коротком дне (табл.2).

Полевые опыты подтвердили закономерность, полученную в вегетационных. Однако, содержание НАДФ (Н) и НАД (Н) в полевых условиях был несколько выше, чем в факторостатних, что может быть связано с высокой интенсивностью и другим спектральным составом света в полевых условиях.

Обобщение. В длиннодневных и короткодневных растений при благоприятных для их развития фотопериодических условий интенсивность восстановления нитратного азота является более высокой, чем при неблагоприятных. Этому соответствуют более высокие активности НРА, ФХА хлоропластов, интенсивность окисления НАДФН и НАДН. Полученные результаты позволяют считать, что нитратный обмен в ДДР и КДР при благоприятной продолжительности фотопериода в достаточной степени обеспечен энергией и пластическим материалом, что приводит к более высокой его интенсивность, чем при неблагоприятных фотопериодических условий. По нашему мнению, связь нитратного обмена с фотопериодической реакцией растений может заключаться в следующем. Поскольку при благоприятных фотопериодических условий обмен нитратов происходит с большей интенсивностью, то это может улучшать обеспечение минеральным азотом синтеза функциональных и структурных белков. В результате, процессы жизнедеятельности при благоприятных фотопериодических условий происходят интенсивнее и растения быстрее переходят к цветению.

В ФНС, как и в КДР большая интенсивность обмена нитратов, наряду с повышенной НРА, ФХА, окислением НАДФН и НАДН обнаружена на коротком дне. В этих же условиях в ФНС установлено более высокое накопление и отток углеводов (Альдальин, 2006). Вероятно, интенсификация этих процессов за сокращение фотопериода в ФНС является важным условием достаточного обеспечения обмена белка минеральным азотом, не приводит к его снижению, а затем и к задержке развития в этих условиях.

ВЫВОДЫ

  1. Установлено интенсивное снижение содержания нитратов в длиннодневных и короткодневных растений при благоприятной продолжительности дня, а в фотопериодически нейтральных растений на коротком дни, как в вегетационных, так и в полевых опытах, что связано с усилением восстановления нитратов в этих условиях.

  2. Большее содержание нитратов в течение светового периода в длиннодневных растений обнаружен на коротком дне, что, вероятно, свидетельствует о ингибирования их восстановления при неблагоприятном для развития фотопериода.

  3. В длиннодневных растений показано рост содержания нитратов в течение темнового периода длиннодневных цикла, может быть обусловлено повышением их поглощения при благоприятном фотопериода.

  4. В короткодневных и фотопериодически нейтральных растений содержание нитратов в темновой период краткодневен цикла рос, что может быть связано с усилением их поглощения при этих условиях.

  5. Характер изменения содержания нитратов в фотопериодических цикле в листьях длиннодневных и короткодневных растений при благоприятных фотопериодических условий свидетельствует о повышении интенсивности нитратного обмена.

  6. Установленный повышенный уровень НРА, ФХА, более интенсивное окисление НАДФН и НАДН, а также рост содержания хлорофилла а в длиннодневных растений на длинном, а в короткодневных и фотопериодически нейтральных — на коротком дне, по вегетационных и полевых опытов, свидетельствует о интенсивнее протекания этих процессов в длиннодневных и короткодневных растений при благоприятной продолжительности дня, а в фотопериодически нейтральных растений — на коротком дне.

  7. Продолжительность фотопериода, которая обусловливает ускорение развития длиннодневных и короткодневных растений, способствует и усилению восстановления нитратов и его достаточном энергетическом обеспечению. В результате, синтез функционального и структурного белка достаточно обеспечен минеральным азотом. Это обусловливает более быстрые темпы развития длиннодневных и короткодневных растений, а следовательно, и более ранней их переход к цветению при благоприятной продолжительности дня.

  8. Повышение интенсивности восстановления нитратов и его энергетического обеспечения в фотопериодически нейтральных растений на коротком дне, вероятно, связано со способностью этих растений интенсифицировать нитратный обмен в этих условиях. Поэтому у них не меняется поставки минерального азота для белкового обмена, позволяет поддерживать оптимальные темпы развития и не задерживать переход к цветению в условиях короткого дня.

Список опубликованных работ

  1. Жмурко В. В., Тимошенко В. В. Влияние длины дня на содержание нитратов и нитратредуктазную активность у растений различных фотопериодическими групп // Вестник Харьковского нац. агр. ун-та. Серия: Биология. — 2005. — Вып.2 (7). — С.55-61. (Диссертант определил содержание нитратов и нитратредуктазну активность).

  2. Тимошенко В. В., Жмурко В. В. Влияние длины дня на содержание хлорофилла и фотохимическую активность хлоропластов у растений разных фотопериодических групп // Вестник Харьковского нац. агр. ун-та. Серия: Биология. — 2006. — Вып.1 (87). — С.71-76. (Диссертант исследовал содержание хлорофилла и фотохимическую активность хлоропластов).

  3. Тимошенко В. В., Жмурко В. В. Влияние длины дня на суточную динамику содержания нитратов в короткодневных и фотопериодическими нейтральных растений // Сб. научных трудов Луганского нац. агр. ун-та. Серия & bdquo; Биологические науки ". — 2006. — №57 (80). — С. 32-37. (Диссертантом проанализированы содержание нитратов).

  4. Тимошенко В. В., Жмурко В. В. Влияние длины дня на содержание и соотношение НАДФ + / НАДФН в листьях растений разных фотопериодических групп // Вестник Харьковского национального университета имени В. Н. Каразина. Серия: Биология. — 2006. — Вип.3 (№729). — С. 251-255. (Диссертантом определено содержание и соотношение НАДФ + и НАДФН).

  5. Жмурко В. В., Тимошенко В. В. Дневная динамика содержания нитратов в листьях растений с различной продолжительности фотопериода // Физиология и биохимия культ. растений. — 2008. — Т.40, №2. — С.171-178. (Диссертантом проанализированы содержание нитратов).

  6. Тимошенко В. Ф., Тимошенко В. В. Изменение нитратредуктазной активности под влиянием разных фотопериодическими условий // Мат-лы VIII Украинского биохимического съезда. Украинский биохимический журнал. — 2002. — т.74, №4б (приложение 2). — С. 143.

  7. Тимошенко В. В., Жмурко В. В., Малик М. А. Влияние длины дня на фотохимическую активность хлоропластов у растений // Тез. IX конференции молодых исследователей «Актуальные проблемы физиологии, генетики и биотехнологии растений и почвенных микроорганизмов». — Киев, 2005. — С.40.

  8. Тимошенко В. В., Жмурко В. В. Влияние длины дня на содержание нитратов и нитратредуктазную активность у растений // Мат-лы Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы физиологии и интродукции растений». — Днепропетровск, 2005. — С. 53-54.

  9. Тимошенко В. В., Жмурко В. В. Ночная динамика содержания нитратов в короткодневных и нейтральных изогенных линий сои при различной продолжительности фотопериода // Мат-лы семинара молодых ученых, аспирантов и студентов. — Харьков, 2005. — С. 36-37.

  10. Михайлусь В . В., Тимошенко В. В., Жмурко В. В. Влияние длины дня на содержание хлорофилла и фотохимическую активность хлоропластов у растений // Сб. тезисов II международной научной конференции студентов и аспирантов «Молодежь и прогресс биологии». — Львов, 2006. — С. 392-393.

  11. Тимошенко В. В., Жмурко В. В. Динамика содержания НАДФ + и НАДФН в листьях растений с различной продолжительности дня // Мат-лы ХИИ съезда Украинского ботанического общества. — Одесса, 2006. — С. 501.

  12. Тимошенко В. В. Влияние длины дня на содержание нитратов в растениях различных фотопериодических групп // Тез. И Международной конференции молодых ученых «Биология: от молекулы до биосферы» — Харьков, 2006. — С. 50.

Комментарии закрыты.