1 Поняття адаптації. Адаптація до холоду, затоплення, засолення та посухи.

Холодостійкість рослин Стійкість рослин до низьких температур підрозділяють на холодостійкість і морозостійкість. Під холодостійкістю розуміють здатність рослин переносити позитивні температури дещо вищий Оє С. Пристосування рослин до низьких позитивних температур. Стійкість до низьких температур - генетично детермінований ознака. Холодостійкість рослин визначається здатністю рослин зберігати нормальну структуру цитоплазми, змінювати обмін речовин в період охолодження і подальшого підвищення температури на досить високому рівні. Морозостійкість рослин Морозостійкість - здатність рослин переносити температуру нижче О ° С, низькі негативні температури. Морозостійкі рослини здатні запобігати або зменшувати дію низьких негативних температур. Тканини цих рослин можуть замерзати, однак рослини не гинуть. Замерзання рослинних клітин і тканин і що відбуваються при цьому процеси. Здатність рослин переносити негативні температури визначається спадковою основою даного виду рослин, однак морозостійкість одного і того ж рослини залежить від умов, що передують настання морозів, що впливають на характер льодоутворення. Лід може утворюватися як у протопластів клітини, так і в міжклітинній просторі. Не всяка утворення льоду призводить клітки рослини до загибелі. Морозостійкі рослини володіють пристосуваннями, що зменшують зневоднення клітин. При зниженні температури у таких рослин відзначаються підвищення вмісту Сахаров та інших речовин, що захищають тканини (кріопротектори), це перш за все гідрофільні білки, моно-і олігосахариди; зниження обводненню клітин; збільшення кількості полярних ліпідів і зниження насиченості їх жирнокислотногозалишків; збільшення кількості захисних білків. Властивість морозостійкості формується в процесі онтогенезу рослини під впливом певних умов середовища у відповідності з генотипом рослини, пов'язане з різким зниженням темпів зростання, переходом рослини в стан спокою. Жаростійкість рослин Жаростійкість (жаровинослівость) - здатність рослин переносити дію високих температур, перегрів. Це генетично обумовлений ознака. Види рослин розрізняються по витривалості до високих температур. За жаростійкість виділяють три групи рослин. Жаростійкі - термофільні синьо-зелені водорості і бактерії гарячих мінеральних джерел, здатні переносити підвищення температури до 75-100 ° С. Жаровинослівие - рослини пустель і сухих місць проживання (сукуленти, деякі кактуси, представники сімейства Товстолисті), що витримують нагрівання сонячними променями до 50-65єС. Нежаростойкіе - мезофітние і водні рослини.

Рослини виробили систему морфологічних і фізіологічних пристосувань, що захищають їх від теплових ушкоджень: світле забарвлення поверхні, що відбиває інсоляцію; складання і скручування листя; опушування або лусочки, що захищають від перегріву глубжележащіе тканини; тонкі шари пробковою тканини, що оберігають флоему і камбій; велику товщину кутікулярного шару ; високий вміст вуглеводів і мале - води в цитоплазмі та ін На тепловий стрес рослини дуже швидко реагують індуктивного адаптацією. Посухостійкість рослин Посухостійкість - здатність рослин переносити тривалі посушливі періоди, значний водний дефіцит, зневоднювання клітин, тканин і органів. При цьому збиток врожаю залежить від тривалості посухи та її напруженості. Розрізняють посуху грунтову і атмосферну. Грунтова посуха викликається тривалою відсутністю дощів у поєднанні з високою температурою повітря і сонячної інсоляцією, підвищеним випаровуванням з поверхні грунту та транспірації, сильними вітрами. Все це призводить до висушування коренезаселеному шару грунту, зниження запасу доступної для рослин води при зниженій вологості повітря.

Евксерофіти - жаростійкі рослини, які добре переносять посуху.

При засолении происходит повышение концентрации натрия и других ионов в цитоплазме, что приводит к инактивации многих ферментов и подавлению синтеза белков.

Растения используют различные способы выживания в условиях засоления. Основной стратегией снижения повреждающего эффекта является изолирование меристем (особенно побеговых) и листьев от воздействия солей в высоких концентрациях. Транспорт солей в растение целиком определяется способностью клеток коры корня противостоять засолению. Плазмалемма клеток корней имеет низкую проницаемость для ионов С1 ^–. Натрий поступает в клетки корней пассивно по градиенту электрохимического потенциала (в отличие от ионов С1 ^–). Процесс активного выведения ионов Nа⁺ из корня обеспечивают мембранные системы, функционирующие с затратой энергии. Транспорт солей в сосуды ксилемы и далее в надземную часть растения ограничивают пояски Каспари. Поглощаемые соли могут концентрироваться в вакуолях клеток.

У ряда растений для вывода избытка солей имеются специализированные пузыревидные клетки, солевые железки и т. д., с помощью которых растения пытаются избежать накопления солей или приспосабливаются к их высокой концентрации (рис. 7.6).