Введение к работе
Актуальность проблемы.Все органы целого растения находятся в функциональной а коррелятивной взаимозависимости и взаимогэй-ствяя между собой. Характер этих взаимодействий изменяется в ходе автогенеза растений я в зависимости от влияния факторов внешней средн, в том числе и уровня корневого питания. Коррелятивные корне-лястовне взаимоотношения, по современным представлениям, осуществляются путем обмена метаболита?'/!, в том числе и фитогор-монами, определяются интенсивность» иг .сльзования ассимилятов и других веществ, необходимых для роста а создания биомассы, а также биоэлектрическими сигналами (Полевой, 1982). Эти элементы систем регуляции у растений могут служить передатчиками информация из одних органов в другие о различных потребностях а состояния организма.
Одним из основных факторов, играющих важную роль в информационном обмене мечту полярно,расположенными органами растения -его надземными частями и корнем,-является метаболизм я транспорт 8 них основных элементов минерального питания. Интенсивность и направленность этих процессов, з свою очередь, зависят от уровня корневого питания. Адаптация растений к уровню минерального питания носит сложный характер: роот одних органов ускоряется, других-эамедляется, изменяется активность многих других жиэненноважных функций растительного организма (Марданов, 1991). Поскольку ряде— генные фитогормоны влияют на интенсивность и направленность практически всех протекающих в растениях процессов (Кулаева, І973; 1985; Полевой, I9S2; Полевой, Саламатова, 1993), логично предположить, что именно гормональная сиотема играет существенную роль в реакция растений на уровень минерального питания (Кудояровая др. 1989; 1993). Однако в последнее время роль гормонально;-! системы в ростовом ответе на минеральное питание подвергается со\мєріию (Trewayaa., 1981). Пс-видамому, это связано со слабой изученностью взаимодействия этих двух важных для растения регуляторних систем. Так или иначе, несмотря на достигнутый в настоящее время прогресс в изучении отдельных функций растений и внутренних регуляторних систем, обеспечивающих интеграцию функционально различных тканей и органов в системе целого растения (Кулаева, 1985), отношения меяду производящими и потребляющими органами в процессе онтогене-
за и в зависимости от воэдейотвия извне еще не нашли достаточно полного обяснения, хотя эти взаимоотношения и определяют продуктивность растений (Курсаиов, 1976; Мокроносов, 1982; Kureanov , 1984; іуркина, 1985).
В втой связи несомненный интерес представляет исследование воздействия различного уровня калийного питания растений на установление я изменение корне-листовых взаимоотношений и участие в 8тях процессах эндогенных фитогормонов. Калий, являяоь одним из важнейших в наиболее потребляемым елементом питания растений, занимает исключительное место в жизнедеятельности растительного организма. Как и фитогормоны, он оказывает регуляторное* действие на реет, метаболизм и продуктивность растений (Вахмистров, 1979; Они-анв, 1981; Григорюн я др., 1989). Однако литературные сведения, касающиеся роли уровня калийного питания в установлении специфических, качественно новых взаимосвязей меаду корнями и побегами в системе целого растения, в том числе и их гормонального статуса, крайне немногочисленны и вдобавок весьма противоречивы.
Дель и задачи исследования. Для восполнения в какой-то мере этого пробела и внесения ясности в вопрос о характере изменения докорно-акцепторных взаимоотношений у беекплийных растений перед нами была поставлена задача проведения специальных исследований на уровне целого растения с целью изучения влияния уровня калий-вого питаная я продолжительности воздействия его дефицита на характер роста корней во взаимосвязи с ростом надземных органов в дянамике, на распределение в них основных элементов питания я аминокислот, на количественное соотноиение и качественное сочетание ростактивирунхцлх и ростингибирующих фитогормонов.
В связи с этим в задачу наших исследований входило: изучение изменения сырой и сухой массы и других морфометрических показателей надземных органов и корней в зависимости от уровня калийного питания в продолжительности голодания по калию; определение динамики содержания К, Са, Р, различных форм азота (общего, белкового, небелкового), количественного содержания и качественного состава свободных аминокислот и амидов в корнях и побегах растений в зависимости от сроков калийного голодания; изучение динамики содержания ауксинов (ЮТ), цитокининов (ЗПВ) я абсцизово!» кислоты (АКК) и их перераспределения в корнях и надземное части растений в зависимости от длительности калпЯного голодания.
Научная новизна работы. Впервые в области фитофизяологичес-ких исследований в республике налажен и использован в работе метод твердофазного иммуноферментного анализа (ТФИФА) гормонов рао тений, отличающийся высокой специфичностью, чувствительностью а, главное, простотой и оперативностью в отличие от традиционных методов анализа регуляторов роста. Результаты исследования знесли своп лепту в имеющую место в литературе дискуссию о роли эндогенной гормональной системы в ростовом ответе растений на минеральное питание и говорят в пользу точки зрения, опровергающей comks-ния насчет взаимодействия гормональной системы а минерального гёя-тания растений. Полученные результаты показывают физзологячэскуго значимость количественных изменений содеряаняя фитогормокоэ я юг взаимовлияний в процессе согласования роста и развития отдельных частей растения и обеспечении ответа организма как единого цэжого на воздействие напряженных условий калийного питания,, Теоретячао-ка обосновано преимущество корней перед побегами в использований пластических и других необходимых для роста я развития веществ а оиотеме целого калийдефицитного растения.
Практическая ценность работы. Результаты работы, расширяя наши познания механизмов координации ростовых процессов э целом растительном организме о участием в них калия, о одной аторонн,». фатогормонов - с другой, механизмов приспособатзжьннх реакций растений я уровня калийного питания, имеют не только наутас-Eos-наватвльное значение, но и позволяют активно вмешиваться э хоря-листовые взаимосвязи у целого растения, а значит, а а зг яродуя-тивность я регулировать ее путем ізменения уолоэий каляйжого шатания.
Методы ЙФА, представляющие большие возможности в аэузэаза широкого спектра гормонзависимнж функций раотатэлького ергаяаада,, теоретические положеная диссертации о коррелятивных коряв-жяет-= вых взаимоотношениях в неблагоприятных условиях питания могут быть использованы в практических и лекционных учебных курсах з ВУЗах республики и в научно-исследовательских лабораториях данного профиля.
Апробация работа. Материалы диссертации докладывались на научной конференции аспирантов АН Аэерб„ССР (Баку, 1987); на конференции молодых ученых, посвященной 70-летию ВЛКСМ (Баку, 1988); -на I Республиканской биохимической конференции, посвященной 90-
4 дети» со дня роздения чл.-хорр. А.С.Гасанова (Баку, 19Э0); на конференции, посвянениоЯ 60-летяю Аз.СХИ (Гянджа, 1991); на республиканской научна-практической конференции молодых ученых и специалистов (Курган-Тюбе Таджикской Республики, I9SI); на 3 Съезде Всероссийского общества физиологов растения (С.-Петербург, 19ЭЗ); на I Съезде физиологов растений Азербайджана (Баху, 1995); на семинарах лаборатории физиологии корневого питания растений, отдела физиологии растений.,и научно*» семинаре Института ботаники АН Азерб. Республики (1995, 1996).
