1. Изменение физико-химических св-в протоплазмы

Это увеличение проницаемости ограниченных слоев протоплазмы, в следствие действия токсинов. В этом случае увеличивается действие солей и органических соединений, в следствие нарушения св-в проницаемости мембраны и интегрирования работы водородной помпы.

Известны токсины увядания - фузариновая кислота, ликоморазмин. Эти токсины увядания используются для извлечения питательных в-в из растения и поддержания пищеварения паразита.

Снижение вязкости протоплазмы происходит из-за распада полимерных соединений под воздействием токсинов или же увеличением вязкости клет. сока в следствие распада полимерных соединений до растворимых органических соединений.

2. Влияние на клеточные органеллы

-изменение размеров ядра под воздействием факультативных паразитов

Под действием облигатных сначала наблюдается активация обмена и увеличение размера ядра, а затем вновь уменьшение и деградация.

-уменьшение числа хлоропластов и их слипание.

- нарушается структура митохондрий которая определяется свойствами патогенов и степенью восприимчивости растительного организма.

3. Изменение водного режима

При заболевании происходит обезвоживания следующим образом:

- нарушается поступление воды из-за повреждения корней или сосудистой системы за счет расрастания мицелия паразитов в полости сосудов и выделения токсинов. Токсины вызывают выросты сосудов - тиллы - в следствие чего сосуды закупориваются.

- в следствие расщепления пектиновых веществ в клетках сосудов в поврежденных клетках фенольные в-ва окисляются и конденсируются до меланинов. За счет окисления дубильных в-в с коллоидным р-ром пектатом кальция образуются студнеобразные пробки в сосудах

- усиленная транспирация из-за повреждения тканей

P.S.: Каждая пропущенная лекция по физиологии растений - это дополнительный вопрос на экзамене

4. Фотосинтетическая активность и перемещение ассимиляты

Большинство заболеваний приводит к ослаблению фотосинетической активности:

а) Интенсивность фотосинтеза уменьшается за счет частичного отмирания ткани при обгрызании листьев и при затенении сорняками.

б) Снижение количества хлорофиллов в листе происходит из-за разрушения хлоропластов.

в) При некоторых заболеваниях, если это облигатные паразиты, в тканях, окружающих очаг инфекции повышают содержание хлора (образууются зеленые островки). В низ больше крахмала, белка, хлоропластов и здесь в 5 раз выше интенсивность фотосинтеза.

г) Желтые пигменты менее подвержены разрушительным действиям инфекции

д) Под действием патогенов нарушается перенос электронов по ЭТЦ, фотофосфорилирование, а так же темновые реакции.

е) облигатные паразиты вначале инфицирования могут стимулировать фотосинтез. Токсины в малых концентрациях являются "допингом". Факультативные паразиты сначала снижают фотосинтетическую активность, а в дальнейшем в процессе фотосинтеза постепенно увеличиваются

ж) транспорт метаболитов по флоэме к точкам роста ослабевает, особенно вредоносна при поражении микоплазмой, а так же высшими паразитическими растениями.

5. Дыхание больного растения

В основном все заболевания растений на начальных фазах ведут к активации дыхательного газообмена, затем дыхательная активность падает по двум причинам:

1) Отмирание тканей, гибель органов или всего растения.

2) У устойчивых объектов ослабление (...)

6. ОВ-ферменты

При инфицировании растений патогенами усиливается активность оксидаз. Энергия в этом случае используется нерационально, что ведет к снижению продуктивности.

7. Энергетический обмен

Изменение энергетического обмена в растительном организме зависит от степени устойчивости организма растения. У устойчивых форм, активация дыхания сопровождается синтезом АТФ. Повышение энергетического обмена приводит к ослаблению гидролитических ферментов паразита, тем самым усиливается синтетическая направленность обмена веществ в растении.

8. Разрушение запасных питательных веществ

В период хранения (осенний период) теряется до 10% питательных в-в, (весенний период) до 25%. Патогены наносят большой ущерб сахарной свекле, картофелю, моркови, зерновым и зернобобовым культурам.

ТЕМА: "ИММУНИТЕТ РАСТЕНИЙ"

Иммунитет растений - это невосприимчивость к заболеванию при непосредственном контакте с возбудителем данной болезни. Иммунитет - это приспособительное свойство организма, этим объясняется максимальная устойчивость предков современных с-х растений.

Иммунитет:

1)Активный

2)Пассивный

Совокупность признаков, определяющих отношение растений к возбудителю можно разделить на три категории:

1. Свойство растения, которое проявляется вне взаимодействия с патогенными микроорганизмами.

2. Это признаки, которые до встречи растения с инфекцией не обнаруживаются, а выявляются при контакте.

3. Это явление, приближающееся по своему значению к приобретенному. Растение становится невосприимчивым после инфекции.

1. Защитные свойства растений, возникающие как следствие непосредственного взаимодействия растения с инфекцией.

В растительном организме существует два типа реакции сопротивления инфекции.

1) Реакции направленные на обезвоживание токсических веществ

2) Реакция направленная против самого возбудителя

Растительный организм определяет тип реакции в зависимости от:

1. Типа паразитизма

2. От способа питания возбудителя инфекции

Антитоксическая реакция (реакция нейтрализации) имеет большое значение, когда заболевание вызывают возбудители с полусапрофитным образом жизни. Типичным представителем является гриб, вызывающий серую гниль капусты (Botrytis cenerea). Этот гриб питается за счет клеток, предворительно убитых его токсическими выделениями. Скорость поражения этим грибом зависит от устойчивости сорта или гибрида. Через 8 дней после заражения, площадь поражения у неустойчивого и устойчивого растений сильно различаются.

У неустойчивого сорта или гибрида токсины не обезвреживаются, у устойчивого - обезвреживаются. На неустойчивом сорте или гибриде на 8-й день наблюдается большая площадь поражения,чем на устойчивом. Площадь инфекции определяется устойчивостью клеток к токсическим выделениям гриба. В связи с этим, устойчивый сорт или гибрид способен противостоять токсическому действию гриба и в меньшей степени поражаться.

Если токсин выделить и нанести на устойчивые сорта, то проницаемость клеток к патогенам можно увидеть через 15 минут. На неустойчивых сортах - проницаемость клеток видна уже через 5 минут после заражения. Устойчивость растений к паразитам обусловлена устойчивостью к продуктам-токсинам и способностью противостоять или парализовать токсические в-ва патогена и таким образом поддерживать нормальную жизнедеятельность в зоне из непосредственного действия.

Вторая реакция направлена против самого возбудителя. и широко распространена некротическая защитная реакция. При проникновении патогена в ткани наблюдается быстрое отмирание пораженных клеток, т.е. образуются некротические пятна. Гибель зараженного участка - это средство для приостановки распространения инфекции, таким образом проявляется защитная реакция организма, направленная непосредственно против возбудителя инфекции.

При проникновении инфекции возбудителя мучнистой росы клевера в клетках устойчивого и неустойчивого сортов можно увидеть, что картина поражений в начале инфицирования будет одинакова. Как только инфекционная гифа проникает в клетку, ядро растения-хозяина устремляется к ней. В дальнейшем начинаются различия: у восприимчивых сортов гифа образует гаусторию, которая питает мицелий и наблюдается как бы мирное сосуществование, которое заканчивается гибелью клеток хозяина. После проникновения гифы ядро и клетка начинают темнеть, некроз быстро охватывает всю клетку, которая гибнет вместе с гифой, причем очень часто некроз охватывает и соседние ткани. Такое поведение растения-хозяина говорит о высокой устойчивости, основанной на сверхчувствительности к заражению, которая связана с активизацией биохимических реакций в клетке. Одним из способов растительных организмов от повреждения является р-ция сверхчувствительности (СВЧ), т.е. быстрая локализация инфекции. СВЧ р-ция запускается путем контакта растения с патогеном, поэтому самым важным является процесс распознавания патогенов, поскольку обычно растения чувствительны к опеделенным видам патогенов и устойчивы к другим. Специфичность взаимодействий определяется белковми продуктами генов устойчивости растения-хозяина и генов авирулентности, продуктами AVR-генов называются в-ва - элиситоры. Они способны индуцировать СВЧ р-ции. Под элиситорами понимают белки, липиды и полисахаридные фрагменты клеточных стенок патогена.

Через несколько минут после инфицирования, эличиторы способны изменять ионные потоки через плазмалемму и тонопласт. Особое значение отводится ионам кальция. Увеличение концентрации кальция в цитоплазме, количества активных форм кислорода и окислительный взрыв - это все происходит после того, как проходят ионы кальция через мембраны. Увеличивается количество белков - экстенсинов, активизируется синтез фитогормонов. Следующим этапом является синтез большого количества белков и веществ вторичного метаболизма, которые подавляют развитие инфекции.

В растительной клетке образуется большое количество олигосахаридов, которые способны индуцировать включения, т.е. образование более мощного барьера на пути бактерий и грибов. Эти в-ва называются фитоэлексинами.

(....)

Синтез фитоэлексинов может быть не только при контакте с патогеном, но и под воздействием культуральной среды, на которой рос патоген. Синтез фитоэлексинов вызывается индукторами, которые имеют белковую природу и специфичны для каждого растения. Ингибирующее действие фитоэлексины оказывают на гифы грибов связанные с его способностью нарушать ф-ции клет. мембран. Существует прямая зщависимость между количеством фитоэлексинов и устойчивостью сорта. Способность синтезировать фитоэлексины растений зависит от физиологического состояния растений, возраста растений. Например физантин продуцируется в молодом возрасте, а фазарин в зрелом возрасте.

Неблагоприятные факторы

Эти факторы способствуют синтезу этих в-в.

Приобретенный иммунитет

Животные и растительные организмы имеют единую структуру. Животрные - чрез кровеносную систему, растения - посредством плазмадесм. Сейчас считается, что растения приобретают иммунитет и после заражения, и после вакцинации.

В качестве вакцинации могут быть использованы продукты жизнедеятельности возбудителей болезни (культуральная жидкость). В качестве препаратов могут быть Ослабленные культуры возбудителей болезни, препараты из микроорганизмов, бактериофаги, сыворотки от животных, которые иммунизированы микроорганизмами, патогенами растений.

Имунные средства вводятся через клеточную систему, но на практике их применение дорогостояще.

Использование химических иммунизаций

Химическими иммунизаторами обладают микро и макро элементы, инсектециды, фунгициды, ростовые в-ва, антибиотики, фенольные соединения.

ТЕМА: "РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ"

1. Принципы регулирования физиологических процессов

2. Определение роста растений и его фазы

3. Ростовые движения растений

4. Определение развития растений

1.Слаженность работы растительного организма и его частей определяется совершенными системами управления. Все регуляторные системы работают не только в клетке, но они работают на уровне всего организма. Растительные организмы способны поддерживать гомеостаз., внутреннюю регуляцию роста и развития.

Существуют след. системы регуляции:

1. Генетическая (хранение и передача информации)

2. Трофическая (взаимодействие с помощью питательных в-в) - это наиболее простой способ между тканью и организмом, регулируется с помощью химических в-в. Это источники для синтетического и энергетического обмена, а так же является тонкой настройкой для регуляции ферментативной системы.

3. Энергетическая (действует через энергию АТФ)

4. Мембранная (осуществляется с помощью тех процессов, которые происходят в билипидном слое, например, связывание или освобождение регуляторных белков.

5. Гормональная система - механизм структурных и ф-циональных изменений.

2. Большую роль в решении проблемы роста сыграло учение фитогормонов и других регуляторов роста. Рост - одно из наиболее легко обнаруживаемых физиологических явлений. Рост - это процесс новобразования элементов структуры организма, часто связанный с увеличением размеров и массы тела.

Все вещества в растительном организме делятся на две группы: 1)питательные, 2) регуляторные. По Темирязеву под ростом следует понимать что это то увеличение размеров растения, которое происходит в следствие превращения усвоенных и переработанных пит. в-в. По Сабинину под ростом следует понимать новообразование цитоплазмы и клет. структур, приводящее к увеличению числа и размеров клеток, тканей, органов и всего растения целиком.

Рост нельзя рассматривать как количественный процесс. Сабинин отмечал, что рост не всегда сопровождается увеличением размеров и веса растения. Например, в частности, в период формирования генеративных органов наблюдается уменьшение сухой массы.

Основой роста тканей органов и всего растения является образование и рост клеток меристематической ткани. Различают апикальную, латеральную и интеркалярную меристемы.

Апикальная меристема - верхушечная образовательная ткань стеблей и корней.

Латеральная меристема - расположена параллельно боковой поверхности органа.

Интеркалярная меристема - расположена в междоузлиях стебля и в основании листьев растений злаковых.

Клетка проходит ряд последоватльных фаз своего роста и развития:

1) Деление (эмбриональная фаза)

2) Роста и растяжения

3) Дифферинцировки

4) Старения и смерти

Для эмбриональной фазы х-ны деление клеток, увеличеине массы, увеличение протоплазмы и ядра. В этой фазе клетки мелкие, с очень тонкими стенками; вакуоли нет или она находится в зачаточном состоянии. Дочерние клетки, достигнув размеров материнской могут вновь делиться. Для деления клеток необходимы витамины, аминокислоты, пурины (гипоксантин, ксантин, мочевая кислота).

Для зон клеточного деления характерен интенсивный обмен в-в. После 3-5 делений клетки периферической зоны переходят в фазу растяжения.

Фаза растяжения - х-но быстрое увеличение объема клеток, которое возрастае в 50-100 раз. Рост клетки происходит благодаря увеличению вакуоли. Концентрация клеточного сока повышается за счет сахаров, аминокислот, ионов и т.д. Вода в клетку поступает путем осмоса. Возрастает интенсивность дыхания. В конце фазы растяжения происходит лигнификация клеточных стенок. Повышается содержание фенольных соединений. Эта фаза обеспечивает увеличение площади листовых пластинок, длины стебля и к.с. растений.

Фаза дифференциации - в этой фазе появляются характерные особенности, определяющие ее принадлежность к конкретной специализированной ткани. Из клеток органогенной зоны образуют лист, клетки субапикальной зоны формируют стебель и т.д. Большие изменения наблюдаются в клеточной стенке, откладываются ноыве слои целлюлозы. В этот процесс включаются лигнин, суберин и т.д.

Старение и отмирание - завершает онтогенез клеток, в результате преобладания гидролитических процессов над синтетическими. В стареющих клетках повышается активность пероксидазы, проницаемость мембран, ращрушается хлорофилл и хлоропласты и т.д.

3. Ростовые движения связаны с процессом роста и питания. Различают два типа ростовых движений: тропизмы и настии.

Тропизм - ростовые движения обусловленные изгибанием или искривлением органов в ответ на факторы среды, действующих односторонне. Это результат дифференцированного роста (более быстрого клеточногороста на одной стороне, побега или корня) при положительных тропизмах движение направлено в сторону раздражителя, а при отрицательных - от него. Различают, в зависимости от раздражителя геотропизмы, фототропизмы, хемотропизмы (на действие хим. в-в), гидротропизмы, тигмотропизмы (на прикосновение отвечают), травмотропизмы (способность образовывать новые ткани в случае травмы).

Настии - возникают под действием смены условий внешней среды (свет-темнота, тепло-холод и т.д.)

Настии - более совершенные ростовые движения, чем тропизмы.

В зависимости от раздражителя различают:

Фото-, термо-, гидро-, тигмонастии. Эти движения обеспечивают защиту органов закрыванием устьиц, цветков, опусканием листьев и т.д.

4. Развитие по Сабинину - это качественые изменения структуры и ф-ций растения в целом и его отдельных частей, органов, тканей, клеток, возникающие в процессе онтогенеза. Развитие растений - это совокупность начатых изменений, связанных с прохождением их онтогенеза. Онтогенез - это индивидуальное развитие организма от зиготы или вегетативного зачатка до естественной старости и смерти. В ходе онтогенеза реализуется наследственная информация орагнизма.

Этапы онтогенеза - эмбриональный от зиготы до созревания семени.

Ювенильный - от прорастания семени до накопления биомассы.

Рерподуктивный - готовность к размножению.

Старость - уменьшение плодоношения.

Процесс онтогенеза можно рассматривать с нексольких сторон:

1)Морфологическое развитие

2)Физиолого-биохимическое развитие - совокупность физиологических и биохимических процессов, протекающих кв клетках, тканях, органах и организме в целом.

3) Генетическое развитие - процесс реорганизации генетической информации, заложенной в ДНК

4)Экологическое - приспособление организма к условиям внешней среды.

5)Эволюционное - это изменения со всех сторон, происходящее при переходе от предков к потомкам.

В зависимости от цветения на монокарпические (цветут один раз в жизни, дают одно потомство) и поликарпические (цветут много раз в жизни).

Теория Лысенко

Любой растительный организм, для того, чтобы дать потомство, вынужден пройти свои специфические фазы развития, которые жестко зависят от условий внешней среды.

Яровизация - период воздействия низких положительных температур, для того, чтобы дать урожай.

Фотопериодизм - приспособление к опрделенной длине дня и ночи. В зависимости от этого растения делятся на короткодневные (менее 11 ч) - кукуруза ,сорго, тыквенные, перец, хлопок, и длинодневные (озимые зерновые, картофель, лен, бобовые, более 12ч).

ТЕМА: "ФИТОГОРМОНЫ"

Фитогормоны

Являясь посредниками в физиологических процессах, они преобразуют специфические сигналы окружающей среды в биохимическую информацию. Гормоны растений переводятся с греч. фито - растение, гормон - двигаю. Это низкомолекулярные органические соединения, которые вырабатываются в микроколичествах самим растением для управления собственными растениями, Взаимодействие клеток, тканей и органов для запуска и регуляции физиологических и морфологических программ в течение онтогенеза. Фитогормоны - это соединения с помощью которых осуществляется взаимодействие в растительном организме между всеми биохимическими реакциями, протекающими в организме растения и факторами окружающей среды.

Все фитогормоны делятся на две группы:

Стимулирующие - цитокинины (ЦК), ауксины (ИУК), гиббереллины (ГК₁, ГК₃ и т.д.), брассиностероиды (брассинолиды)

Ингибирующие - абцизовая кислота (АБК) и этилен.

Все классы фитогормонов называются по представителю.

Общие черты фитогормонов - низкомолекулярные в-ва, их действие проявляется в очень малых дозах (1 моль/г сузого в-ва), синтезируются в отдельных частях растений. Они способны распространяться вдругие части организма, образуя гормональное поле, регулируют крупные морфологические и физиологически епроцессы; экзогенные фитогормоны могут воздействовать на растение, если ткани и органы компетентны к ним. Это происходит только в том случае, когда содержание эндогенного фитогормона будет в данный момент низким.

В практике с/х-ва аналоги природных соединений очень широко применяются. В списке разрешенных препаратов они собраны в отдельный раздел - Регуляторы роста.

Они применяются для:

1. Повышения всхожести семян

2. Улучшение корнеобразования

3. Повышение устойчивости

4. Предотвращение опадения плодов

5. Ускорение созревания плодов

6. Для снятия фитотоксического стресса от применнения средств защиты растений

7. От полегания посевов

8. Подавление процессов роста

9. ускорение процессов цветения

10. повышение устойчивости растений к неблагоприятным условиям

Некоторые препараты обладают фунгицидными св-вами, но их основное биологическое действие на растение заключается в поднятии иммунного статуса организма.

Эффективно действуют регуляторы роста растений (РРР) против сапрофитов, которые предпочитают ослабленные растения и ткани, против насекомых путем утолщения листовой пластинки (янтарная кислота на бахчевых) - Личинки 1 возраста не способны испльзовать этот пищевой субстрат - увеличивая или уменьшая содержание сахаров в листьях, тем самым они становятся неблагоприятным пищевым субстратом. Смещают фазы развития растения хозяина.

Ауксины - в-ва индольной природы, которые продуцируются растущими верхушками (апиксами) стеблей и корней. Раньше других гормонов был открыт ауксин. Химическая формула была расшифрована в 1934 Кеглем (индолил - три уксус. к-та). Принципы физиологической активности группы ауксинов были развиты втрудах Холодного и Вента, которые считаются основоположниками учения о гормонах рстений.

Источником для образования ауксинов служит незаменимая аминокислота - триптофан. Она в свою очередь синтезируется из щекимомовой кислоты, возникающей в процессе дыхания.

Физиологические проявления действия ауксинов:

1) Активирует рост отрезка колеоптилей 2) Стимулирует образование корней и черенков 3) Вызывает партенокарпию у плодов 4) Вызывает тропизм 5) Задерживает опадение листьев и завязей 6) Обладает способностью притягивать воду и питательные в-ва 7) снимает апикальное доминирование 8) Максимальное содержание их в листьях, почвах, пыльце и т.д.

Ауксины индуцируют работу водородной помпы, активируют работу тРНК. Ауксины увеличивают интенсивность дыхания, тем самым увеличивается скорость роста. Передвигается строго полярно от верхушек к корням. Образование ауксинов зависит от обеспечения азотом. В некоторых случаях синтетические аналоги ауксинов действовали на растения даже активнее, чем сама ИУК. ни нашли практическое применение в области регуляторов роста и гербицидов. Ауксины преимуществено образуются в меристемах стебля, наиболее активно они синтезируются в верхушке главного побега и корня, а так же в молодых листьях.

Гиббереллины - были открыты значительно позже ауксинов, при изучении болезней риса. Они являются тетрациклическими карбоновыми кислотами. Идентифизировано более 70 видов гиббереллинов. Наиболее распространенным и изученным является ГА₃ (гибберелловая кислота).В основном эта кислота образуется в листьях (в пластидах). Они образуются из мевалоновой кислоты, синтезированной из ацетил коазин А. Установлено их участие в регуляции многих физиологических процессов в растениях: в ускорении деления клеток, усиление растяжения, повышение метотической активности, изменение размеров и формы листьев, а иногда и их числа. У злаков гиббереллины вызывают переход растений к цветению, действуют на формирование плодов, на содержание хлорофилла в листьях, на интенсивность транспирации растений, на их нуклеиновый обмен и др. физиологические процессы.

Развивающиеся семена являются источником эндогенных гиббереллинов, необходимых для роста и формирования плодов.

Гиббереллины синтезируются особенно интенсивно в растущих апикальных стеблевых почках растений, хлоропластах листьев и формирующихся семенах.

Цитокинины - были открыты в 1955 году Миллером и Скугом, поскольку их наличие в питательной среде вызывало переход клеток изолированной сердцевины табака к делению в-ва получило название кинетин (от слова кинез - деление). Активное в-во выделили в кристаллическом виде и установили что это фурфуроламинопурин. Были синтезированыы другие экзогенные препараты, которые обладали более высокой биологической активностью, чем сам кинетин. Все в-ва были объединены в группу под общим названием - цитокинины.

Хотя цитокинины были открыты как в-ва стимулирующие деление клеток, этим из физиологическое действие не ограничивается. В настоящее время установлено, что цитокинины участвуют в регуляции деления, роста, и ддефференциации клеток, а так же в образовании и регуляции процессов обмена в-в. Для цитокининов так же обнаружены св-ва задерживать старение листьев, повышать устойчивость растений, влиять на передвижение в-в по растению, стимулировать прорастание семян и т.д. Основное место синтеза цитокининов - апикальная меристема корней. Образуются они так же в молодых листьях и почках, развивающизся плодах и семенах.

АБК - по химическому строению это терпеноид. Существует два пути синтеза АБК в растительном организме - в результате деградации каратиноидов, или через цикл Кребса, а именно через ацетил коазин А и мевалоновую кислоту. Один из наиболее активных эндогенных ингибиторов, поэтоу ей отводят важную роль в обеспечении состояния покоя, в регуляции процессов старения и опадания органов, в реакциях на повржедающее воздействие, наступлении состояния покоя почек, клубней, семян, сопровождается заметным снижением содержания АБК. АБК ответственна за закрытие устьиц, что позволяет беречь воду при неблагоприятных условиях. Обработка листьев пшеницы, ячменя и т.д. синтетическим АБК приводит к закрытию устьиц. АБК ответственная так же за подавление роста корней и за их геотропическую реакцию; ингибитор обнаружен в корневом чехлике, который проявляет повышенную чувстсвительность и к свету и к действию гравитации. АБК может синтезироваться во всех органах растений, особенно в старых.

Этилен. Впервые был открыт русским ученым Д.Н. Нелюбовым в 1901 году. Этилен является ненасыщенным углеводородом. Ф-ции этилена многообразны. Отмечена причастность этилена к старению клеток, способность тормозить рост стебля. Участие этилена в процессе созревания плодов, применяется в этиловых камерах. Этилен образуется в любом органе растений. Наибольшая скорость биосинтеза этого фитогормона в стареющих плодах.

Брассинолиды - были выделены в 1949 году из пыльцы рапса.Обладают резким рост регулирующим эффектом. У брассинолидов отмечена способность регулировать деление и растяжение клеток. Обработка брассинолидами увеличивает устойчивость растений к неблагоприятным условиям.

Практическое применение РРР (регуляторы роста растений):

1. Применяют РРР при нехватке эндогенных фитогормонов, особенно в переходные моменты онтогенеза.

2. Пименяют РРР когда ткани растений восприимчивы, они восприимчивы только при наличии белков-рецепторов, которые способны распознавать фитогормоны.

3. Эффект от действия РРР способен при обеспечнии растений элементами минерального питания дать ощутимый результат.

4. Действие всех гормонов очень жестко зависит от концентрации.

Фитогормоны не получили экономически значимого практического распространения. Однако идея их использования в качестве эндогеных решуляторов роста и развития растений рпивела в конечном итоге к созданию синтетических препаратов, аналогичного действия. В настоящее время обнаружено более 5 тысяч соединений, обладающих рост-регулятрным действием.

Синтетические регуляторы роста нашли широкое применение в растениеводстве. С их помощью можно управлять процессами жизнедеятельности, добиваться реализации возможностей, заложенных в растительном организме, но не проявившихся в конкретных условиях. Действие этих веществ строго ограничено пределами возможностей генотипа растений. Экзогенные регуляторы роста лишь помогают растению лучше раскрыть унаследованный им жизненный потенциал, который в данных условиях по ряду причин остается нереализованным. Получают их химическими и микробиологическими методами.

ТЕМА: "УСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ К АБИОТИЧЕСКИМ ФАКТОРАМ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ"

Для биологических систем характарна способность сочетать устойчивость к изменяющимся условиям внешней среды (относительная стабильность) - гомеостаз - и подвихность (способность к адаптации). Неблагоприятные условия внешней среды вызывают у растений стресс.

Стресс - состояние организма при отклонении от нормы.

Типы стресса:

1. физический (механические повреждения, засуха, избыток влаги, недостаток влаги); 2. Химический; 3. Биотический;

Все это вызвает неспицифические воздействия:

Первичные неспецифические процессы стресса:

1. Повышается проницаемость мембран;

2. Увеличивается поступление ионов кальция в цитоплазму;

3. Сдвиг pH среды в кислую сторону;

4. Возрастание вязкости цитоплазмы;

5. Усиленное поглощение кислорода;

6. Усиленная затрата АТФ;

7. Синтез белков стресса;

8. Увеличение синтеза фитогормонов;

Зимостойкость - зимой растения погибают, рвется корневая система, образуется ледяная корка.

Вымокание - недостаток кислорода

Низкая температура - ...

Холодостойкость - симптомы: завядание листьев, некротические пятна, повреждаюстя мембраны, увеличивается проницаемость, резко меняются св-ва хлоропластов и митохондрий, нарушается синтез АТФ, нарушается Цикл Кребса, нарушается солеустойчивость

Солеустойчивость - механизмы, запускающие реакции обмена в-в способны нейтрализовать действие солей. Один из таких механизмов - синтез аминокислоты - пролина, который способен нормализовать осмотическое давление в клетке. Данная аминокислота стабилизирует структуру нуклеиновых кислот.

Идет регулирование транспорта ионов из среды в клетку, за счет увеличения защитных функций мембран.

Для того, чтобы перевести воду в межклетники: 1) растение повышает концентрацию клеточного сока; 2) уменьшает объем клетки; 3) сдвигает рН среды в ту или иную сторону;

Закаливание - физиологическое приспособление организма к неблагоприятно низким температурам, производимых под влиянием внешней среды. Не все растения способны к закаливанию - это зависит от вида и происхождения.

Если древесные растения к зиме не произвели отток ассимилятов в орневую систему и не завершили рост гибрнут при низких температурах зимой, а весной не могут вегетировать.

Закаливание проходит в две стадии:

1) на свету при пониженных положительных температурах: днем ооло +10, ночью +2⁰С. Рост приостанавливается, идет накоелине сахарозы и поли сахаридов, температура снижает расщепление этих в-в при дыхании, сахароза накапливается в цитоплазме, клеточном соке, хлоропластах, увеличивается концентрация клеточного сока, снижается точка замерзания.

2) Без света при температуре около 0⁰С. Для травянистых растений эта фаза может проходить и под снегом. В этот период образуются специфические белки, фосфолипиды, ненасыщенные жирные кислоты, накапливается АТФ. В результате закаливания липиды образуются не в клетках, а в межклетниках.

Жаростойкость - большинство растений начинают страдать при температуре +35⁰С +45⁰С. Начинают страдать кактусы при +60⁰С. Грибы, водоросли, бактерии при +70⁰С.

Высокая температура вызывает повреждение мембран, белков, тормозится работа ферментов, накапливается N₂, яды, следовательно наступает гибель растительного организма.

Особенно чувствиетлен процесс фотосинтеза. Процесс замедляется при +35⁰С, ингибируется работа фитогормонов, тормозится рост.

Морозостойкость - признак морозостойкости генетически закреплен, но проявляется при определенных условиях внешней среды. Губительное действие мороза зависит от оводненности ткани. В отличие от высокой температуры гибель осусловливается не свертыванием белков, а образованием льда.

Засухоустойчивость - засуха - это длительный период без дождя, который сопровождается падением относительной влажности воздуха и высокой температурой.

Различают засуху атмосферную (низкая относительная влажность - менее 30%) и почвенную (отсутствие доступной воды в почве). При недостатке воды - временное завядание и глубокое завядание. Временная - легко переносится растением, чаще всего причиной является атмосерная засуха. Длительное - все физхиологические процесы нарушаются. При длительном завядании повышается концентрация клет. сока, возрастает проницаемость мембран, повышается вязкость цитоплазмы, замедляется работа ферментов, белков, останавливается синтез ДНК, падает интенсивность процессов дыхания и фотосинтеза, накапливается АБК. По отношению к воде растения делятся на четыре группы: гидрофитные, гигрофитные, мезофитные и ксерофитные. По отношению к засухе ксерофитные растения делятся на группы эфимеры (избегают засухи), ложные ксерофиты запасают влагу (суккуленты, толстянковые) ограниченно транспирируют воду, неглубокая но широко распространенная корневая система. Гемоксерофиты - растения приспособлены для добывания воды. Высокая концентрация клеточного сока и глубоко залешающая корневая система. Пойкилоксерофиты - в период засухи впадают в анабиоз.

Основным определенным признаком для отдельных видов и сортов является способность переносить недостаток воды без резкого снижения ростовых процессов и урожайности. Это определяется устойчивостью цитоплазмы и особенно мембран, митохондрий и хлоропластов; устойчивость ферментативных систем;

Растительный организм имеет 3 слабых места: ЭТЦ дыхания, фотосинтез, азотный обмен.

В 1904 году русский физиолог Зеленский установил: чем выше лист, тем активнее транспирация и фотосинтез, и что анатомическое строение листа зависит от ярусности.Чем меньше клетки, тем меньше величина устьиц. Все это получило закономерность Зеленского.