23. Борьба с засолением почв и повышение солеустойчивости растений.

В сельскохозяйственном производстве основным методом борьбы с засолением является мелиорация засоленных почв, создание надежного дренажа и промывка почв после сбора урожая. На солонцах (почвы, содержащие много натрия) мелиорацию осуществляют с помощью гипсования, которое приводит к вытеснению натрия из почвенного поглощающего комплекса и замещению его кальцием.

Внесение в почву микроэлементов улучшает ионный обмен растений в условиях засоления. Солеустойчивость растений увеличивается после применения предпосевного закаливания семян. Для семян хлопчатника, пшеницы, сахарной свеклы достаточна обработка в течение часа 3%-ным раствором NaCl с последующим промыванием водой (1,5 ч). При такой «закалке» снижается проницаемость протоплазмы для солей, повышается порог её коагуляции  солями, меняется характер обмена веществ - растения, выросшие из таких семян, характеризуются более низкой интенсивностью обмена, но являются  более устойчивыми к хлоридному засолению. 

Все приспособительные особенности галофитов, хотя и заложены в их наследственной основе, проявляются в процессе их роста на засоленных почвах. В настоящее время наряду с выведением солеустойчивых сортов культурных растений интенсивно развиваются методы генной инженерии, которые позволяют повысить устойчивость растений к неблагоприятным факторам.  Рассоление средне- и сильнозасоленных суглинистых почв с помощью галофитов проводятся с помощью мелиоративных севооборотов. Последние предлагаются как альтернатива дренажа и промывного режима орошения. В то же время использование галофитов позволит вынести из почвы в их надземной части (в зависимости от биологических особенностей) от 3 до 7 т/га солей. Кроме того на поле, занятом сплошным посевом галофита, проявляется "эффект мульчи" (галофиты препятствуют подъему солей из более глубоких слоев в верхние слои), что уменьшает содержание солей на 2-2,5 т/га солей.

24. Белки теплового шока и выживание растений.

Устойчивость и адаптация растений к неблагоприятным факторам окружающей среды определяется индукцией защитных систем клетки (репарационной, антиоксидантной, шаперонной и др.) в ответ на стрессовые воздействия. Особое место среди защитных систем занимают белки теплового шока, являющиеся ключевыми компонентами клеточного гомеостаза как при оптимальных условиях роста, так и в условиях стресса. В ответ на тепловой стресс или воздействие других стрессовых факторов в клетках всех живых организмов индуцируется синтез белков теплового шока, которые помогают клеткам выжить в условиях стресса и вернуться к нормальной жизнедеятельности после его прекращения. Белки теплового шока являются одним из обязательных звеньев неспецифического ответа клеток на повреждение и особенно важны для клеток растений.

45. Методы определения устойчивости растений к гипоксии и аноксии.

Явления гипоксии (недостаток кислорода) и аноксии (отсутствие кислорода) широко распространены в природе. В условиях кислородной недостаточности очень часто оказываются озимые, ячмень (Hordeum), соя (Glycine), рис (Oryza sativa), хлопчатник (Gossypium), некоторые древесные растения (ель — Picea, сосна — Pinus, береза — Betula) и др. Одни растения при переувлажнении погибают очень быстро, другие способны переносить затопление и связанную с ним аноксию гораздо дольше. Поскольку все растения аэробы, в условиях аноксии они могут пребывать лишь временно. Воздействие гипоксии и аноксии на растение не идентично. При гипоксии отключаются только системы, обладающие низким сродством к кислороду (например, окислительные системы микросом), а злектрон-транспортная цепь митохондрий продолжает работать, хотя и с ограничениями. При аноксии электрон-транспортная цепь отключается полностью (если нет соединений, заменяющих кислород как акцептор электронов).Устойчивость растений к гипоксии связана прежде всего с возможностью сохранять близкое к нормальному содержание кислорода в тканях. Этому способствуют разнообразные анатомо-морфологические и физиологические особенности (поверхностная корневая система, аэренхима, способность листьев к поглощению дополнительного кислорода и т.п.). В случае же их недостаточности растения используют специальные метаболические приспособления. В связи с этим школой А.Л. Курсанова была разработана концепция двух стратегий адаптации растений в условиях анаэробного стресса. Первая истинная толерантность, или адаптация на молекулярном уровне, реализуемая в условиях полного исключения кислорода из среды обитания. Вторая стратегия — кажущаяся толерантность, или адаптация на уровне целого организма, при которой клетки не имеют механизма резистентности к аноксии и избегают анаэробиоза благодаря транспорту кислорода из аэрированных частей м органы, локализованные в бескислородной среде. Метаболические приспособления растений к недостатку кислорода связаны с различными звеньями обмена веществ, из них ведущие — приспособления дыхания. Так, устойчивые к гипоксии растения демонстрируют низкую интенсивность дыхания даже при нормальной аэрации. Экономное потребление кислорода дает им возможность стабилизировать дыхание, сохраняя его почти неизменным и при дефиците 02. У этих растений отмечается и качественное своеобразие дыхательного метаболизма: меняется соотношение разных способов дыхания, что необходимо для образования достаточного количества высокоэнергетических соединений и веществ для биосинтеза.