112. Стресс, адаптация, устойчивость. Общие понятия. Триада Селье.

Ответ. Растения часто подвергаются воздействию неблагоприятных факторов (стрессоров). В ответ на их действие организм переходит в состояние стресса. Термин «стресс» был выдвинут выдающимся канадским ученым Г. Селье в 1972 г. Данный термин быстро завоевал популярность в физиологии, поскольку объединил в себе виды воздействия на организм разнокачественных повреждающих факторов без количественной оценки эффекта, вызываемого каждым из стрессоров в отдельности. Совокупность всех неспецифических изменений, возникающих в организме под влиянием стрессоров, включая перестройку защитных сил организма, называется стрессом. Его сила зависит от скорости, с которой возникают неблагоприятные ситуации. Есть три фазы стресса: первичная стрессовая реакция; адаптация; истощение ресурсов надежности. Важную роль в устойчивости растений к действию стрессоров играют адаптация. Адаптация – это генетически детерминированный процесс формирования защитных систем, обеспечивающих повышение устойчивости и протекания онтогенеза в ранее неблагоприятных для него условиях, приспособление организма к конкретным условиям существования. Пример адаптации растений к засухе – морфологические особенности кактусов, имеющих мясистый стебель, листья-иголки, незначительное число устьиц, глубоко посаженных в ткань, толстую кутикулу и ряд других признаков, позволяющих кактусам осуществлять жизненный цикл в режиме экономии влаги и, таким образом, выживать в условиях засушливого климата. Устойчивость является конечным результатом адаптации. Устойчивостью (стресс – толерантностью, биологической устойчивостью) называется способность растения переносить действие неблагоприятных факторов и давать в этих условиях потомство. Агрономическая устойчивость – способность организмов давать высокий урожай в неблагоприятных условиях.

113. Критические периоды воздействия стрессовых факторов на растения.

Ответ. Для растений можно говорить о следующих трех фазах: первичной стрессовой реакции, адаптации, истощения ресурсов надежности. Листья проростков фасоли, обдуваемые феном (38 °С), через 12 — 30 мин опускаются вследствие завядания (фаза первичной реакции), но затем снова поднимаются (фаза адаптации), несмотря на продолжающееся действие «суховея». Во-вторых, растительные организмы в отличие от животных в большинстве случаев реагируют на стрессор не активацией обмена веществ, а, наоборот, снижением своей функциональ­ной активности. В связи с этим при стрессе в тканях растений возрастает концентрация гормонов, тормозящих обмен ве­ществ, — этилена и АБК. Факторы, способные вызвать стресс у растительных орга­низмов, можно подразделить на три основные группы: физические: недостаточная или избыточная влажность, освещенность или температура, радиоактивное излучение, ме­ханические воздействия; химические: соли, газы, ксенобиотики 1 (гербициды, инсек­тициды, фунгициды, промышленные отходы и др.); биологические (поражение возбудителями болезней или вредителями, конкуренция с другими растениями, влияние жи­вотных, цветение, созревание плодов). Действие одного и того же фактора с одним и тем же уровнем интенсивности может вызывать или не вызывать стресс у растения в зависимости от его сопротивляемости. Так, по от­ношению к засухе растения делятся на две группы: пойкилогидрические, не регулирующие свой водный режим и допускающие большую потерю воды (до воздушно-сухого состоя­ния), не теряя жизнеспособности; гомойогидрические растения, регулирующие водный обмен и отвечающие стрессом на водный дефицит. Устойчивость растения к стрессовому воздействию зависит и от фазы онтогенеза. Наиболее устойчивы растения, находящиеся в покоящемся состоянии (в виде семян, луковиц и т. п.). Наиболее чувствительны — растения в молодом возрасте, в период появления всходов, так как в условиях стресса прежде всего повреждаются те звенья метаболизма, которые связаны с активным ростом. Затем по мере роста и развития устойчивость растений к стрессовым воздействиям постепенно возрастает вплоть до созревания семян. Однако период формирования гамет также является критическим, поскольку растения в это время высокочувствительны к стрессу и реагируют на действие стрессоров снижением продуктивности.