Действие низкой температуры на растенияСтраница 4
– усиление оттока воды из клетки через мембраны;
– защита клеточных компонентов от действия обезвоживания. Обеспечение оттока воды через мембраны может обеспечиваться путем повышения ненасыщенности липидов. Изменения содержания фосфолипидов также влияют на свойства мембран и повышают их проницаемость для воды, а быстрое снижение содержания фосфолипидов при замораживании вызывает усиленны отток воды в межклетники и защищает клетку от внутриклеточного льдообразования.
При действии мороза повреждения, вызываемые обезвоживанием у закаленных растений, могут быть предотвращены следующими путями:
– структурными и конформационными изменениями компонентов клетки, которые они претерпевают в процессе закаливания;
– защитой компонентов клетки от обезвоживания взаимодействием с низкомолекулярными веществами.
Хотя и установлено, что под действием гипотермии у травянистых растений происходят изменения активности некоторых ферментов, имеется относительно немного экспериментальных доказательств трансформации белковых макромолекул, которые бы вели к повышению их устойчивости к низко температуре. В то же время показано большое значение происходящего во время закаливания растений торможения роста для использования белков, синтезированных в процессе закаливания, на структурную и функциональную реорганизацию клеток.
Исследование процессов холодовой адаптации древесных растений на молекулярном уровне ограничивается наложением на процессы развития холодоустойчивости событий, связанных со входом растения в состояние покоя. R.A. Salzman с соавторами, используя в качестве объекта исследования виноград, создали систему, в которой развитие состояния покоя могло быть индуцировано отдельно от холодовой акклиматизации. С использованием это системы было охарактеризовано дифференциальное накопление ряда белков в почках винограда во время реализации программы нормального входа в состояние покоя совместно с холодовой акклиматизацией и в почках, которые входили только в состояние покоя. Было установлено, что белок с молекулярно массой 47 кДа накапливался в почках винограда во время входа в состояние покоя без холодовой акклиматизации до уровня содержания белка, обнаруженного в находящихся в состоянии покоя и закаленных почках, но не накапливался в закаленных почках, не вошедших в состояние покоя. В то же время 27 кДа LEA-подобный белок накапливался только в закаленных почках. Следовательно, 47 кДа гликопротеин является связанным с состоянием покоя, но не связанным с развитием холодовой акклиматизации, в то время как 27 кДа LEA-подобны белок, по-видимому, более специфичен для холодового закаливания.
Большое значение в регуляции холодо- и морозоустойчивости растений играет абсцизовая кислота. Установлено, что при закаливании растений содержание эндогенно абсцизовой кислоты значительно возрастает, в частности, при закаливании способного к холодовой адаптации вида картофеля Solanum commersonii содержание эндогенной абсцизовой кислоты возрастало в 2,5 раза. У мутанта Arabidopsis thaliana, имеющего низкий уровень содержания эндогенно абсцизовой кислоты, по сравнению с диким типом отсутствовала или была резко снижена способность к холодовой адаптации. В то же время обработка этого мутанта экзогенно абсцизовой кислотой приводила к появлению эффекта адаптации растений к холоду. При этом была показана взаимосвязь между экспрессией регулируемых холодом и регулируемых абсцизовой кислотой генов.
Также смотрите:
Классификация водорослей
В прошлом водоросли считались примитивными растениями (без специализированных проводящих, или сосудистых, тканей); их выделяли в подотдел водорослей (Algae), который вместе с подотделом грибов (Fungi) составлял отдел талломных (слоевцовых), или низших растений (Thallo ...
Протеинкиназы
Все полярные сигнальные молекулы, действующие на клетку-мишень через мембранные рецепторы, осуществляют свою биологическую функцию путём фосфорилирования специфических белков и ферментов, регулирующих метаболизм в клетке. Фосфорилирование изменяет (увеличивает или уме ...
Закон расщепления (второй закон Менделя)
Этот закон называют законом (независимого) расщепления. Суть его состоит в следующем. Когда у организма, гетерозиготного по исследуемому признаку, формируются половые клетки – гаметы, то одна их половина несет один аллель данного гена, а вторая – другой. Поэтому при с ...