Введение к работе
Актуальность проблемы Изучение биохимической природы процессов созревания и старения плодов представляет большую теоретическую и практическую задачи. Решение этих задач поможет вплотную подойти к пониманию механизмов, лежащих в основе созревания и старения плодов, что имеет важное значение для дальнейшего развития концепции старения растительной ткани. Исследования в этой области дают возможность разработать новые методы для регуляции созревания плодов.
Вопрос об инициации созревания плодов находится в центре внимания физиологов и биохимиков растений, специалистов в области физиологии и биохимии плодов (Rhodes 1981). Значительный прогресс в изучении биосинтеза этилена, который называют "гормоном созревания", достигнутый в последние годы, позволил по-новому осмыслить ранее полученные данные о роли этилена в созревании плодов и сформулировать представление об азтокаталитическом образовании этилена (Yang 1984. Abeles 1992). Суть этого представления сводится к следующему: в тканях незрелых плодов функционирует система биосинтеза этилена, так называемая система 1. под действием которой образуется незначительное количество этилена. Концентрация эндогенного этилена в тканях плодов очень мала. По мере роста и развития плода концентрация этилена постепенно повь-иается и достигает некоего порогового значения. вагзд за чем начинается массивный синтез этилена. Выделение этилена резко усиливается. Именно это явление связывают с активацией системы 2 биосинтеза этилена, которую называют также метиониновым циклом. Метиотн - S-аденозилметионин - 1-амнноциклопрппан-І-карбоновая кислота (АЦК) - этилен. Очевидно, повысив концентрацию этилена внутри плода до пороговой, можно ускорить созревание плодов.
Большой интерес как для практического использования, так и для более глубокого познания механизмов инициации созревания, представляют синтетические регуляторы роста - этиленвыделяюшие препараты (ЭВП). Среди этой группы привлекают внимание галоэтанфосфоновые кислоты, в частности 2-хлорэтилфосфоновая кислота и ее производные, известные под фирменными названиями 2-ХЭФК. этрел. кампозан. гидрел. дигидрел. Хорошая растворимость в
воде способствует проникновению этих соединений в ткани плодов, где они разлагаются с выделением этилена (Баскаков 1984).
Применение этих соединений открывает перспективы для дальнейших исследований роли этилена в регуляции созревания -старения.
Цель и задачи иоолеловяния Цель» настоящей работы явилось изучение образования этилена при созревании плодов и регуллция этого процесса ЭВП.
Конкретные задачи исследования;
Изучить действие ЭВП на образование этилена плодами, находящимися в различном физиологическом состоянии.
Изучить влияние ингибиторов биосинтеза белка и РНК (ЦГ и АД). а также ингибитора биосинтеза этилена СоС12 и ингибитора действия этилена A9NO3 в присутствии ЭВП.
Изучить влияние ЭВП на содержание АЦК в зависимости от физиологического состояния плода.
Исследовать действие ЭВП на развитие климактерика у плодов яблони.
Показать возможность практического применения ЭВП для ускорения созревания плодов и регуляции других фиэиолого-бнохимических процессов.
Научная новизна работы Показано.что обработка ЭВП усиливает выделение этилена и влияет на содержание АЦК - непосредственного предшественника этилена.
Ингибитор биосинтеза этилена СоС12 подавлял выделение этилена в присутствии ЦТ и АД. Ингибиторное действие AgN03 проявлялось только в прединкубировашшх тканях. Выявлены особенности действия этих ингибиторов в обработанных ЭВП тканях.
Установлено более раннее развитие климактерика у плодов, обработанных ЭВП на дереве.
Практическое значение цайош На плодах яблони и томатов
показано, что обработка ЭВП ускоряет созревание и стимулирует одновременнооть этого процесса, что важно для единовременности сбора урожая.
Такая обработка рекомендуется для ускорения созревания томатов в теплицах, на что получено разрешение Минздрава РФ.
Показана перспективность применения ЭВП на других сельскохозяйственных культурах:
цитрусовых, персиках, ананасах, гевее, табаке.
Апробация работы Результаты исследований доложены на Международных и Всесоюзных конференциях по регуляторам роста и развития растений: Москва. 1981 г.: Иркутск 1985 г.: Болгария (Смолян) 1986 г.; Германия ( Галле ) 1988 г.: Душанбе. 1989 г.: Вьетнам ( Сайгон ) 199« г.: Москва. 1993 г.. а также на IV Всесоюзном биохимическом съезде 1979 г. Ленинград: на XII Менделеевском съезде 1981 г. Баку: XIV Менделеевском съезде 1989 г.Ташкент: Всесоюзном совещании по карпологии 1989 г. Кишинев: Всесоюзной конференции по антиоксидантам 1989 г. Москва: 3-ем съезде ВОФР 1993 г. Санкт-Петербург.
Публикации Результаты исследований по данной тематике представлены в 29 печатных работах.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, изложения полученных результатов и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на страницах машинописного текста, иллюстрирована рисунками и таблицами. Список литературы содержит наименований работ, из них отечественных и зарубежных авторов.