Вплив фотоперіоду на динаміку вмісту вуглеводів і активність ферментів вуглеводного обміну в листках сої - Автореферат

Фотоперіодична реакція рослин, котра проявляється у зміні швидкості їх переходу до цвітіння під впливом різної тривалості фотоперіоду, є центральним обєктом у дослідженні механізмів регуляції темпів розвитку рослин у гормональному (Чайлахян,1988;Чулафич,1999), трофічному (Цыбулько,1998; Цыбулько и др.,2000), генетичному (Махачкова, Крекуле,2002) та інших напрямках (Бернье и др., 2002). Показано, що накопичення і відтікання вуглеводів визначають темпи розвитку довгоденних і короткоденних рослин за різної тривалості фотоперіоду (Цыбулько, 1998). У довгоденних і короткоденних рослин у сприятливих для розвитку фотоперіодичних умовах у апікальних меристемах зростає вміст вуглеводів і білка, інтенсивність поділу клітин (Миляева и др.,1996; Цыбулько, 1998;Цыбулько и др.2000) і прискорюється перехід рослин до цвітіння (Haveland et al.,2000; Бернье и др., 2002). Вважають, що вуглеводний обмін відіграє істотну роль у регуляції темпів розвитку довгоденних і короткоденних рослин за різних фотоперіодичних умов (Цыбулько, 1998; Haveland et al.,2000; Бернье и др., 2002), та трансдукції фотоперіодичного сигналу і евокації цвітіння (Миляева, Никифорова,1999). Що стосується фотоперіодично нейтральних рослин, то роль вуглеводів у регуляції темпів розвитку, а також активність ферментів, які беруть участь у вуглеводному обміні, у них в умовах різної тривалості дня не досліджувалась.За співвідношенням водорозчинних цукрів та полісахаридів у листках короткоденні зразки та ізогенні лінії сої за різних фотоперіодичних умов практично не відрізняються від фотоперіодично нейтральних. Скорочення тривалості фотоперіоду обумовлює зниження вмісту у них водорозчинних цукрів та крохмалю, але не змінює їх співвідношення. Постійність співвідношення цих форм вуглеводів у листках за різної тривалості фотоперіоду свідчить, що це є одним з важливих чинників забезпечення асимілятами процесів росту і розвитку досліджуваних фотоперіодичних груп сої в умовах різної тривалості дня. Під впливом короткого дня у листках короткоденних ліній їх накопичення знижується, а у листках нейтральних, навпаки, зростає, у порівнянні з накопиченням на довгому дні. Зростання інтенсивності накопичення і відтікання вуглеводів у фотоперіодично нейтральних ліній у короткоденному циклі один з вагомих факторів, що дозволяє їм підтримувати достатній рівень забезпечення асимілятами оптимальних темпів росту і розвитку за цих умов.

2. Основний зміст роботи

1. За співвідношенням водорозчинних цукрів та полісахаридів у листках короткоденні зразки та ізогенні лінії сої за різних фотоперіодичних умов практично не відрізняються від фотоперіодично нейтральних. Скорочення тривалості фотоперіоду обумовлює зниження вмісту у них водорозчинних цукрів та крохмалю, але не змінює їх співвідношення.

2. Постійність співвідношення цих форм вуглеводів у листках за різної тривалості фотоперіоду свідчить, що це є одним з важливих чинників забезпечення асимілятами процесів росту і розвитку досліджуваних фотоперіодичних груп сої в умовах різної тривалості дня.

3. Накопичення водорозчинних цукрів у листках короткоденних і фотоперіодично нейтральних зразків та ліній за світловий період на довгому дні вище, а крохмалю - нижче, ніж на короткому дні. У короткоденних ліній вміст крохмалю в умовах короткого дня протягом світлового періоду у незначно зростає, а у нейтральних - знижується.

4. Досліджувані лінії різняться за інтенсивністю денної динаміки вмісту моноцукрів і сахарози у листках за різних фотоперіодичних умов. Під впливом короткого дня у листках короткоденних ліній їх накопичення знижується, а у листках нейтральних, навпаки, зростає, у порівнянні з накопиченням на довгому дні. Характер денної динаміки вмісту крохмалю у різних фотоперіодичних умовах у листках досліджуваних груп ліній подібний.

5. Відтікання водорозчинних цукрів з листків короткоденних і фотоперіодично нейтральних ліній та також гідроліз крохмалю протягом ночі короткоденного фотоперіодичного циклу інтенсивніші, ніж протягом ночі довгоденного циклу.

6. Зростання інтенсивності накопичення і відтікання вуглеводів у фотоперіодично нейтральних ліній у короткоденному циклі один з вагомих факторів, що дозволяє їм підтримувати достатній рівень забезпечення асимілятами оптимальних темпів росту і розвитку за цих умов.

7. Короткоденні і фотоперіодично нейтральні лінії різняться за вмістом амілози та амілопектину у крохмалі листків. У фотоперіодично нейтральних ліній на довгому дні вміст амілози майже у 2 рази, а амілопектину на 5-10% вищий, ніж у короткоденних ліній.

8. Активність амілаз, СФС та інвертази у листках короткоденних і фотоперіодично нейтральних ліній сої на короткому дні вища, ніж на довгому дні. Вірогідно, що це один з вагомих чинників підвищення інтенсивності обміну вуглеводів під впливом короткого фотоперіоду у рослин досліджених фотоперіодичних груп сої, яке встановлене дослідах.

9. За характером та інтенсивністю динаміки вмісту водорозчинних цукрів і крохмалю та рівнем активності ферментів вуглеводного обміну у короткоденному фотоперіодичному циклі досліджені короткоденні і фотоперіодично нейтральні лінії сої практично не відрізняються. Зростання інтенсивності обміну вуглеводів у фотоперіодично нейтральних ліній на короткому дні може бути одним з важливих чинників достатнього забезпечення вуглеводами морфогенетичних процесів, що дозволяє їм не знижувати темпи розвитку і, кінець-кінцем, не затримувати перехід до цвітіння за цих умов.

Жмурко В. В., Деребизова О.Ю., Хаммад Халифех Хаммад Альдалин. Активность амилазы в листьях фотопериодически нейтральных образцов сои Glicine max (L.) в условиях разной длины дня // Вісник Харківського національного аграрного університету. Серія: Біологія - 2005. - Вип.2(7). - С.117-121. (Дисертант виконав визначення активності амілаз).

Жмурко В.В., Джамєєв В.Ю., Юхно Ю.Ю., Хаммад Халіфех Хаммад Альдалін Накопичення крохмалю та його компонентів у листках короткоденних і нейтральних ізогенних ліній сої (Glicine max Merr.) за різної тривалості дня // Науковий вісник Національного аграрного університету. - 2005. - Вип.91. - С.71-77. (Дисертантом проведене визначення вмісту крохмалю, амілози та амілопектину).

Жмурко В. В., Деребизова О.Ю., Хаммад Халифех Хаммад Альдалин. Содержание и соотношение разных форм углеводов в листьях короткодневных и фотопериодически нейтральных форм сои Glicine max (L.) // Вісник Харківського національного аграрного університету. Серія: Біологія - 2005. - Вип.1(6). - С.64-69. (Дисертант провів аналізи вмісту водорозчинних цукрів, геміцелюлоз та крохмалю).

Жмурко В.В., Хаммад Халифех Хаммад Альдалин, Филатова Я.Ю., Динамика содержания углеводов в листях короткодневных и фотопериодически нейтральних изогенных линий сои (Glicine max (L.) Merr.) в условиях разной длины дня // Вісник Луганського національного педагогічного університету імені Траса Шевченка, Біологічні науки - 2006, №3 (98) - С. 31-39. (Дисертант визначав вміст моноцукрів, олігоцукрів та їх суми).

Хаммад Халіфех Хаммад Альдалін Амілазна активність рослин із різною фотоперіодичною чутливістю // Укр. біох. журнал. - 2005. - 77, №5. - С134. - Тези доповідей конференції молодих учених „Актуальні проблеми біохімії та біотехнології - 2005”

Бутковский А.С., Хаммад Халифех Хаммад Альдалин Влияние фотопериода на амилазную активность в листьях растений // Мат. конф. молодих учених-ботаників (6-9 вересня 2005 р., м. Умань, Національний дендропарк “Софіївка”). - Київ: Фітосоціоцентр, 2005. - С. 148-149

Джамеев В. Ю., Жмурко В. В., Хаммад Халифех Хаммад Альдалин Содержание неструктурных углеводов и амилазная активность в листьях растений сои с разной фотопериодической реакцией // Мат. Междунар. конф. “Актуальные вопросы ботаники и физиологии растений”. - Саранск: МОРДГУ, 2004. - С. 79-81.

Джамеев В.Ю., Жмурко В.В., Хаммад Халифех Хаммад Альдалин Фракционный состав углеводов и амилазная активность в листьях изогенных по генам Е линий сои (Glicine max) // Всеукр. наук.-практ. конф. “Сучасні проблеми фізіології та інтродукції рослин”. - 5-6 квітня 2005. - Дніпропетровськ, 2005. - С. 19-20.

Жмурко В.В., Джамеев В.Ю., Хаммад Халифех Хаммад Альдалин Содержание и фракционный состав углеводов в листьях изогенных линий сои, различающихся по фотопериодической чувствительности, в условиях разной длины дня // Приемы повышения урожайности растений: от продуктивности фотосинтеза к современным биотехнологиям. Матер. Междунар. н.-практ. конф. - К.: НАУ, 2003. - С. 155-158.

Юхно Ю.Ю., Хаммад Халіфех Хаммад Альдалін, Жмурко В.В. Вміст і склад крохмалю в листках короткоденних і фотоперіодично нейтральних ізогенних ліній сої за різної тривалості дня // Мат. семінару мол. учених, аспірантів і студентів “Стрес і адаптація рослин” (Харків, 5-6 жовтня 2005 р.). - Харків, 2005. - С. 34-35.