Механизмы устойчивости растений к высоким температурам и засухе

 

 

 

Выводы.

В явлениях жароустойчивости различают устойчивость к повышенной температуре окружающей среды и  гелиоустойчивость, т.е. устойчивость к прямому действию солнечной радиации, где уже проявляется фотодинамическое действие прямого солнечного света.

Отрицая наличие единой устойчивости выделяют понятие сопряженной устойчивости, когда под влиянием неблагоприятных условий окружающей среды происходит одновременное повышение двух или даже нескольких видов устойчивости. Например, предпосевно-закаленные растения, обладающие лучшей способностью переносить обезвоживание, одновременно повышают и свою жароустойчивость.

Действие повышенной температуры  вызывает значительные сдвиги в метаболических реакциях мезофитов. Как известно, при  этом происходит распад полисахаридов  до гексоз, белков до аминокислот и при далеко зашедшем гидролизе аминокислот происходит отщепление аммиака.

Группа мезофитных растений, кроме теневыносливых, обладает довольно высокой пластичностью и адаптационной способностью. У них хорошо проходят физиологические ароморфозы, приводящие к ряду новообразований. Большинство культурных растений относятся к группе мезофитов (арбуз, груша), и лишь некоторые, имеют своими родоначальниками гемиксерофитов, а морковь - телексерофитоидов.

Для целей селекции предложен  метод диагностики жароустойчивости по гидролизу статолического крахмала в корневом чехлике, у однодольных - в основном корне, а для многих двудольных - в боковых корнях. Положив в основу биологический принцип адаптации разработан принцип повышения жароустойчивости - предпосевное закаливание. Закаленные растения отличаются более интенсивным метаболизмом, большей активностью ферментов и повышенной активностью физиологических процессов. Их корневая система имеет больший объем, общую и активную поверхность.

Необходимо продолжать изучение жароустойчивости как системы, состоящей  из теплоустойчивости и гелиоустойчивости: уточнять и развивать методы диагностики и повышения устойчивости с точки зрения мембранной структуры организма в связи с изменениями метаболизма.

Способность растений переносить водный дефицит может служить  определением засухоустойчивости –это способность растений в течение онтогенеза переносить засуху и осуществлять в этих условиях рост и развитие благодаря наличию ряда приспособительных свойств. Условно ее механизмы разделяют на следующие основные три типа:

- избегание засухи; способность  растения вырасти и завершить  свой жизненный цикл до наступления  повреждающего водного дефицита;

- устойчивость к засухе при высоком водном потенциале тканей: способность растения выносить засушливые периоды, поддерживая при этом в тканях высокий водный потенциал;

- засухоустойчивость при низком водном потенциале тканей: способность растения выдерживать засуху при низком водном потенциале тканей.

Механизмы засухоустойчивости можно обобщить в следующем виде:

1. Избегание засухи: быстрое  фенологическое развитие; пластичность  развития.

2. Засухоустойчивость при высоком водном потенциале тканей: поддержание поглощения воды; увеличение корнеобразования; увеличение гидравлической проводимости.

3. Уменьшение потери воды: уменьшение эпидермальной проводимости; уменьшение абсорбции радиации; уменьшение поверхности испарения.

4. Засухоустойчивость при низком водном потенциале тканей: поддержание тургора; толерантность к высушиванию (протоплазменная устойчивость) (Пахомова, 1999).

Засухоустойчивость сельскохозяйственных растений повышается в результате предпосевного закаливания. Адаптация к обезвоживанию происходит в семенах, которые перед посевом после однократного намачивания вновь высушиваются. Для растений, выращенных из таких семян, характерны морфологические признаки ксероморфности, коррелирующие с их большей засухоустойчивостью.

В настоящее время делаются попытки получения трансгенных растений, у которых в геном вводятся гены, кодирующие ферменты синтеза протекторных соединений, например, пролина.

Важными мерами борьбы с  засухой являются агротехнические  меры, направленные на сбережение влаги (черные пары, весеннее боронование, прикатывание почвы и др.). Большое значение для создания благоприятных климатических  условий имеет культивирование  лесных полос.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

1. Беликов П.С. Физиология растений: Учебное пособие. / П.С. Беликов, Г.А. Дмитриева. – М.: Изд-во РУДН, 2006. - 248 с.
2. Веретенников А.В. Физиология растений; Учебник.-/А.В.Веретенников. –М.: Академический Проект. 2006. – 480 с.
3. Кретович В.Л. Биохимия растений /В.Л. Кретович. – М.: Высшая школа, 2009. - 445 с.
4. Медведев С.С. Физиология растений: Учебник. / С.С. Медведев. - СПб.: Изд-во Санкт-Петерб. ун-та, 2008. - 336 с.
5. Полевой В.В. Физиология растений / В.В. Полевой. – М.: Высшая школа, 2009. - 464 с.
6. Якушкина Н.И. Физиология растений / Н.И. Якушкина, Е.Ю. Бахтенко. – М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2008. - 463 с.