Введение к работе
Актуальность темы исследования. Гормональные гербициды (прежде всего производные арнлоксналканкарбоновых кислот) являются эффективными средствами борьбы с сорняками в посевах ряда культур, а также средствами сплошного уничтожения растительности на невозделываемых территориях (Крафтс, Роббинс, 1964; Воеводин, 1964; Maier-Bode, 1971). Механизмы действия таких соединенна всесторонне изучаются в связи с необходимостью изыскания путей направленного синтеза новых физиологически активных веществ. Кроме того, результаты этих исследований способствуют разработке рациональных методов защиты растений и развитию представлений о функциях эндогенных фитогормонов.
Исследованиями Ки, Хэнсона и Слайфа (Key, Hanson, 1961; Hanson, Slife, 1961, 1969) к многих других авторов установлено, что физиологическая активность 2,4-дихлорфенок-сиуксусной кислоты (2,4-Д) и 4-амино-З, 5, 6-трихлорпнколн-новой кислоты (пиклоран) реализуется главным образом в клетках латеральных и апикальных меристем (Fang et al., 1951; Ладоннн, 1971; Davis et al., 1972; Калинин, Мусняка, 1974). Установлено, что в латеральных меристемах гормональные гербициды дерепрессируют часть генома и индуцируют деление и накопление массы слабо дифференцированных клеток {Holm et al., 1970; Gunter et al., 1970), и это влечет за собой создание новых «центров аттрагировання» питательных веществ, сдавливание сосудов флоэмы и нарушение целостности покровных тканей (Земская, 1958; Чканнков, Соколов, 1973). Наряду с этим деление н растяжение клеток апикальных меристем прекращается по недостаточно выясненным причинам.
Полагая, что в формировании гербнцндного эффекта подавление апикального роста имеет не меньшее значение, чем образование «опухолей» ла базальных частях осевых органов растений, мы исследовали механизмы реализации ингибитор-ной активности гормональных гербицидов в клетках апикальных меристем. При этом основное внимание было уделено изучению возможности торможения деления и растяжения
клеток апикальных меристем за счет изменения баланса эндогенных регуляторов роста растений -под влиянием 2,4-Д и ппклорама, способных играть роль физиологических аналогов ауксина.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы было изучение возможности участия эндогенных регуляторов роста в реализации гербишїдного эффекта 2,4-Д и ппклорама. В связи с этим следовало:
J) выяснить возможность непосредственного участия гормональных гербицидов в торможении и прекращении протекающих в апексах процессов деления н растяжения клеток;
-
выяснить отношение индуцированного гормональными гербицидами этилена к подавлению апикального роста;
-
изучить роль абецнзовой кислоты в реализации гербнцндного действия 2,4-Д и ппклорама.
Научная новизна. Проведено исследование роли эндогенных регуляторов роста п реализации гербнцндного действия 2,4-Д и ппклорама. Впервые получены данные, позволяющие заключить, что подавление апикального роста у растений, обработанных 2,4-Д и никлорамом, не может быть отнесено за счет непосредственного пигибирующего воздействия этих гербицидов. Установлено, что количество этилена, выделяющегося растениями под действием гормональных гербицидов, и продолжительность периода повышенной интенсивности процессов его биосинтеза прямо связаны с концентрацией гербицида it степенью его псрспсгентности. Впервые показано, что под действием 2,4-Д и ппклорама в растениях значительно возрастает содержание абсцизовоіі кислоты, которая идентифицирована с использованием современных физико-химических методов. Высказано предположение об участии этилена и абецнзовой кислоты в характерном для гербнцндного эффекта 2,4-Д и ппклорама подавлении апикального роста растений.
Практическая ценность работы. Результаты изучения механизма действия 2,4-Д н ппклорама могут быть использованы в качестве научной основы при создании новых физиологически активных веществ, необходимых для различных отраслей растениеводства.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Всесоюзной конференции «Метаболизм и механизм действия фнтогормонов» (Иркутск, 1978) н на конференции молодых ученых ВНИИФ (Голшшпо, Московской обл., 1979).
Публикации. По ті>ме диссертации опубликовано 5 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, где рассмотрены современные представления о механизмах реализации активности гормональных гербицидов в растениях и вопрос о возможности участия эндогенных ингибиторов в реализации гер-