Мультиваріантність регуляції фізіологічних функцій рослин на основі комплексного аналізу пристосувальних реакцій злакових культур різної видової та сортової приналежності. Структурно-функціональні маркери адаптивних реакцій фотосинтезуючих органів.
КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА УДК 581.1.036 11.032:577.125 Адаптаційний синдром рослин в умовах посухи 03.00.12 - фізіологія рослин АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук Таран Наталія Юріївна Київ 2001 Дисертацією є рукопис Робота виконана на кафедрі фізіології та екології рослин Київського національного університету імені Тараса Шевченка Захист відбудеться “ 19 “ лютого 2001 р. о 14 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.24 при Київському національному університеті імені Тараса Шевченка за адресою: вул. академіка Глушкова, 2, корп.12, біологічний факультет, ауд.215. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ Актуальність теми. До механізмів формування загального адаптаційного синдрому рослин відносять неспецифічні реакції ліпідного та пігментного комплексів фотосинтетичних мембран, гасіння вільних оксидних радикалів антиоксидантними системами, осморегуляцію, продукування абсцизової кислоти, жасмонатів, шаперонів, білків теплового шоку та інші. І хоча розвязанню складових цієї глобальної проблеми присвячена значна кількість досліджень [Александров, 1985; Силаєва, 1982; Мусиенко и др.,1985, 1997; Войников и др.,1989; Шматько и др., 1992; Кузнецов и др.,1997; Костюк и др.,1997; Кравець, 1997; Косаківська,1998; Levitt, 1980; Farmer et al., 1992; Smirnoff, 1993; Lichtenthaler,1996], більшість механізмів активування фізіологічних та біохімічних систем захисту при дії стресових факторів довкілля залишаються недостатньо вивченими. Так, зокрема, відсутні системні дослідження проблеми екзогенної індукції адаптивних реакцій рослин в умовах дії несприятливих факторів посухи - явища досить розповсюдженого й надзвичайно актуального для України. Адаптаційні властивості рослин багато дослідників повязують з особливостями складу та метаболізму ліпід-пігментних компонентів фотосинтетичних мембран [Хочачка и др.,1977, 1985; Cилаева, 1978; Крепс, 1981; Новицкая и др.,1982; Родионов, 1983; Мусиенко и др.,1985; Мануильская, 1987; Оканенко и др., 1992; Кравец, 1997; Kuiper,1970, 1980,1985; Berry et al., 1980; Levitt, 1980; Liljenberg, 1992; Harwood, 1994]. Якщо адаптація до стресу на цьому рівні можлива, то не завжди зрозуміло, чи є біохімічні зміни ліпідів частиною загальної адаптивної реакції організму, чи лише короткочасною відповіддю на дію стресора. Тому вкрай необхідним було з’ясувати стратегію пристосувальних реакцій ліпід-пігментних компонентів фотосинтетичних тканин при формуванні адаптаційного синдрому рослин під впливом стресових факторів посухи та інших екзогенних індукторів для управління продукційним процесом і уникнення екологічних криз у агроценозах та природних екосистемах. Для досягнення поставленої мети треба було вирішити такі задачі: вивчити мультиваріантність регуляції фізіологічних функцій рослин на основі комплексного аналізу пристосувальних реакцій злакових культур різної видової та сортової приналежності в умовах польового та лабораторного скринінгу; визначити структурно-функціональні маркери адаптивних реакцій фотосинтезуючих органів злакових культур, що беруть участь у формуванні загального адаптаційного синдрому організму; вивчити трансформації ліпід-пігментних та жирнокислотних компонентів фотосинтетичних мембран хлоропластів при дії високотемпературного та водного стресів на рослину; дослідити роль пігментів, компонентів віолаксантинового циклу, в реалізації адаптивного потенціалу рослин; вивчити особливості формування адаптаційних реакцій та продуктивності рослин під впливом фізіологічно активних речовин, елементів мінерального живлення та їх комплексного застосування; дослідити рівень пероксидного окислення ліпідів (ПОЛ) та зміни вмісту каротиноїдів як компонентів антиоксидантної системи при екзогенній індукції адаптивного потенціалу пшениці; дослідити особливості змін гліцероліпідів як механізму утворення сигнальних інтермедіатів при адаптації рослин до посухи; визначити шляхи реалізації адаптивного потенціалу рослин в умовах дії факторів посухи, а також особливості перебігу подій у послідовному ланцюгу: стрес - ліпіди - ПОЛ- каротиноїди - гомеостаз. Методи дослідження - мультиваріантний підхід у дослідженнях загальної фізіологічної реакції рослин, системний аналіз акліматизаційних та аклімаційних процесів, біохімічне визначення змін ліпід-пігментних структур за умов посухи, кількісна оцінка показників фізіологічного стану рослин за умов дії стресорів. Встановлено, що гліцероліпіди чутливих до посухи рослин характеризуються підвищенням рівня насиченості їх жирнокислотних залишків, особливо суттєво (на 40%) у фракції сульфохіновозилдіацил-гліцеролу. Вперше показано, що поруч з довготерміновою аклімацією, яка зумовлена перебудовою ліпідного складу, існує “швидка” фаза адаптації, індукована короткотерміновим критичним впливом стресового чинника. При швидкій аклімації збільшується співвідношення білок/ліпід та відбувається регулювання мікроплинності мембран. Дисертаційна робота виконувалася в рамках бюджетних тем кафедри фізіолог
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
