Страница: 2/2
Сравнение динамики ростовых процессов и фотосинтетической деятельности показывает, что в онтогенезе повышение фотосинтетической активности предшествует активизации роста растений. Так, максимальный уровень структурированности фотосинтетического аппарата имеет место в начале фазы всходов, вслед за ним в конце этой фазы достигает максимума фотосинтетическая активность, и только в фазу бокового ветвления наблюдается пик линейного роста стеблей и листьев. Второй максимум темпов формирования элементов фотосинтетического аппарата приходится на начало фазы бутонизации, максимум чистой продуктивности фотосинтеза - на конец этой фазы, а интенсивный рост органов семенного и вегетативного размножения происходит лишь в период цветения.
Оценивая биологическое значение описанных выше закономерностей, мы полагаем возможным интерпретировать их в качестве преадаптации. Четко выраженная временная последовательность проявления экстремумов структурных и функциональных параметров фотосинтетической деятельности позволяет предположить, что заблаговременное повышение уровня структурированности фотосинтетического аппарата подготавливает его к периоду интенсивного функционирования. В противном случае накопление элементов фотосинтетического аппарата, не приводящее к усилению его функции непосредственно в период накопления, теряет биологический смысл. В свою очередь предваряющее интенсивный рост усиление фотосинтетической активности, вероятно, подготавливает растение к предстоящим в период роста метаболическим перестройкам.
Эксперименты показали, что соотношение роста растений, формирования и функционирования фотосинтетического аппарата не зависит от сортовой принадлежности, индивидуальных особенностей, не изменяется в зависимости от погодных условий вегетационного периода. Это позволяет заключить, что обнаруженные закономерности являются генетически детерминированными. В соответствии с разработанной нами классификацией [4] описанная в настоящей работе преадаптация может быть отнесена к алгоритмирующим экспрессивным радиациям. Алгоритмом она является в силу того, что определяет временную последовательность физиологических процессов, и так как не нуждается во внешнем (по отношению к ней) сигнале, может считаться экспрессивной, а в связи с тем, что представляет собой генетическую программу, сформировавшуюся в онтогенезе, то может быть названа радиацией.
Проявившаяся в опытах динамика роста и фотосинтетической деятельности тесно связана с изменениями гормонального баланса. Интенсивный рост происходит на фоне повышенного соотношения гиббереллины/абсцизовая кислота. Снижение этого соотношения сопровождается ослаблением ростовых процессов. Повышению уровня содержания эндогенных цитокининов соответствует усиление дифференциации и функциональной активности фотосинтетического аппарата.
Выводы
Осуществленный в настоящей работе анализ онтогенетической динамики ростовых процессов, формирования и функционирования фотосинтетического аппарата позволяет сделать следующие выводы.
1. Усиление формирования фотосинтетического аппарата предшествует в онтогенезе повышению его функциональной активности.
2. Повышение фотосинтетической активности предваряет интенсификацию линейного роста органов и накопление массы растений.
3. Динамика фотосинтетической и ростовой активности сопровождается соответствующими изменениями гормонального баланса.
4. Полученные данные могут быть интерпретированы как пример преадаптации, являющейся алгоритмирующей экспрессивной радиацией.
Библиографический список
1. Гуревич А.С. Преадаптация растений // Биологическое разнообразие. Интродукция растений. СПб.: Изд-во БИН им. В.Л.Комарова, 1995. С.104.
2. Гуревич А.С., Шкапенко Т.Н., Алтухова Т.С. Соотношение роста и фотосинтеза как преадаптивная реакция растений // Труды первой Всероссийской конференции по ботаническому ресурсоведению. СПб.: Изд-во БИН им. В.Л.Комарова, 1996. С. 193-194.
3. Гуревич А.С., Шкапенко Т.Н., Алтухова Т.С. Роль фитогормонов в преадаптивной регуляции соотношения роста и фотосинтеза растений // Регуляторы роста и развития растений. М.: Изд-во МСХА им. К.А.Тимирязева, 1997. С. 86-87.
4. Гуревич А.С. Преадаптация и ее роль в жизни растений // Интродукция, акклиматизация и культивация растений. Калинингр. ун-т. Калининград, 1996. С. 3-9.
5. Якушкина Н.И. Физиология растений. М.: Просвещение, 1980. 303 с.
6. Ничипорович А.А., Власова М.П. О формировании и продуктивности работы фотосинтетического аппарата разных культурных растений в течение вегетационного периода // Физиология растений. 1961. Т.8. Вып. 1. С. 19-28.
7. Mac-Kinney G. Absorption of light by chlorophyll solutions // J. Biol. Chem. 1941. V. 140, ¹. 2. P. 315-322.
8. Мокроносов А.Т., Борзенкова Р.А. Методика количественной оценки структуры и функциональной активности фотосинтезирующих тканей и органов // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Л., 1978. Т. 61. Вып. 3. С. 119-133.
9. Власов В.П., Мазин В.В., Турецкая Р.Х. и др. Комплексный метод определения природных регуляторов роста. Первичный анализ незрелых семян кукурузы на активность свободных ауксинов, гиббереллинов и цитокининов с помощью биотестов // Физиология растений. 1979. Т. 26. Вып. 3. С. 648-652.
Реферат опубликован: 23/05/2005 (4547 прочтено)