3. Роль нуклеотидов и нуклеиновых кислот, как химических регуляторов процесса роста.
Активный рост по мере выхода из состояния покоя луковиц, клубней, и корнеплодов сопровождается накоплением в точках роста нуклеотидов и нуклеиновых кислот. В запасающих тканях, наоборот наблюдается уменьшение содержания, перераспределение или деполяризация нуклеопротеидов. Это говорит о том, что нуклеотиды и нуклеиновые кислоты играют важную роль при выходе из состояния покоя.
Увеличение количества РНК предшествует этапу окончательного формирования органа.
Не только количество, но и качество, а также степень полимеризации нуклеиновых кислот важны для перехода клеток к делению. При охлаждении корнеплодов, луковиц и клубней в процессе хранения происходит деполимеризация высокополимерных форм нуклеиновых кислот, а также синтез АДФ и АТФ, что способствует переходу к активному росту.
Нуклеотиды являются источником энергии, в которой нуждаются семена и плоды, выходящие из состояния покоя. Этим обусловлено и то, что свежеубранные луковицы, клубни картофеля и, особенно, корнеплоды прорастают намного хуже, чем те, которые прошли период хранения.
Искусственное удлинение покоя приводит к тому, что энергия АТФ и АДФ расходуется не на ростовые процессы, а на окислительные и др. реакции.
4. Физиологические процессы в клубнях картофеля. Реакция растительной клетки клубня картофеля на ранения. Биохимия покоя клубней картофеля и овощей, предотвращение их прорастания.
После уборки клубни картофеля находятся в физиологическом покое, который обеспечивают ростингибирующие вещества (ингибиторы роста растений, а именно кофейная кислота, скополетин и некоторые др.). В клубнях картофеля в больших количествах они содержатся в кожуре.
В ноябре месяце ингибирующее действие этих веществ ослабевает, а в январе клубни выходят из состояния покоя.
При поранении клубни картофеля выходят из состояния покоя и прорастают значительно сильнее неповрежденных клубней. Это объясняется тем, что в ответ на поранение образуются рост стимулирующие вещества – гиббереллины и ауксины.
Покой клубней картофеля обусловлен составом и динамикой фенольных соединений. В период глубокого покоя наблюдают наибольшее количество фенолов, а к окончанию покоя количество их резко падает. В меристематических тканях это происходит гораздо быстрее.
Предотвращение прорастания овощей:
1. Хранение при более низких температурах (для картофеля это 4оС, т.к. при более низких температурах крахмал переходит в сахара);
2. Применение препаратов для защиты картофеля и овощей от прорастания при хранении при более высоких температурах (М-1 – метиловый эфир НУК, ГМК – гидразид малеиновой кислоты, ТБ – 2,3,5,6-тетрахлорнитробензол и др.);
3. Действие ионизирующего излучения ослабляет синтез нуклеиновых кислот, следовательно, снижает количество энергии для прорастания;
5. Физиологические процессы в луковицах и корнеплодах: моркови, столовой свекле, репе, петрушке, пастернаке и др. Биохимические процессы в корнеплодах.
Выделяют два периода послеуборочного состояния корнеплодов – период покоя и период прорастания.
Период покоя – это тоже необходимое звено онтогенеза (корнеплоды, капуста), имеющее генетическую природу и связанное с сортовым признаком. Оно определяется совокупностью протекающих в продукте внутренних процессов обмена веществ и видимыми его проявлениями в виде почек, ростков и т.д. Для овощей естественный покой (физиологический) связан с эндогенными факторами, и его предназначением является подготовка к репродуктивному развитию растений. Вынужденный покой связан с теми или иными воздействиями на продукт с целью продления периода естественного покоя путем подавления ростовой активности. Периоды покоя и роста взаимосвязаны между собой и зависят от интенсивности протекающих процессов обмена веществ.
Рис. 1. Виды покоя.
В отличие от процесса созревания, период покоя, протекающий в нормальных условиях, не связан с транспирацией, респирацией, расходом питательных веществ и другими явными признаками изменения метаболизма. Его наступление после фазы вызревания связано с отсутствием стимулирующих рост гормонов или с присутствием веществ, ингибирующих его, а, следовательно, выход из состояния покоя вызывается обратными причинами, когда возникает условия для деления и растяжения новообразующихся клеток растения. Переход от покоя к росту сопровождается значительной активизацией метаболизма: возрастает интенсивность дыхания, скорость окислительно-восстановительных реакций, содержание общего и белкового азота, нуклеиновых кислот и др.