Введение к работе
- Актуальность проблемы. Низкая температура почвы в начальный период прорастания определяет продуктивность растений на обгзфной территории напей.страны. Важнейшим звеном реакции растений на пониженную температуру является замедление темпов роста. Вопрос о взаимосвязи между степенью снижения скорости роста и устойчивостью язляется одним из основных при изучении продуктивности растений в неблагоприятных условиях. Для условий пониженнюс температур он является определяющим как для выяснения механизмов саморегуляции, так и для разработки методов оценки холодостойкости.
Разработка простых, но достаточно точно характеризукщих потенциальные возможности генотипа критериев - весьма важная и трудная задача.
Таким критерием может быть скорость роста корня в условиях по-нижениихлтемператур. Подобный подход тем более оправдан, что рост в современной литературе рассматривается как интегральный процесс, отражавии всю совокупность процессов взаимодействия растений с факторами внесией среды и как соверпенная система саморе уляции.
Для оценки селекционного материала необходимы теоретически обоснованные подходы к изучению отноиений растений к температуре. Основой наиего подхода к проблеме явились представления С.Н.Дроздова с сотр, (1974, 1980) о зональном влиянии .-емг.ературы на терморезистентность и физиологические процессы растений. Диапазон температур, в котором осуществляются жизненные процессы, подразделяется им на фоновые, закаливаюете и повреждапцие. Т.В.Акимова (19"Х)). показала возможность разделения диапазона температур для листьев огурца от 0 до ЭО'С по признаку "холодоустойчивость" на три зоны: фоновую, закаливающую к повреждаюпую, - и дала характеристику их по ряду физколого-биохиыичесхих-показателей.
'Но, кап показывает практика, интервалы температур, при которых растения закаливаются или повреждаются; варьируют в зависи- /, мости от вида, сорта, фазы развития и условий вегетации. Границы температурных зон могут оказываться также разными для листьев и! для корня огурца в силу приспособления этих органов к.разным температурам почвы и воздуха.
Цель и задачи исследования. Основная цель нашей работы сво
дилась к выяснению возможности использования ростовой реакции
первичных корней кукурузы и огурца в качестве показателя устойчи
вости при снижении температуры от 30 до 2*С и на основании этих
данных выявлению границ температурных зон в самый ранний период .
развития растений. ; ._
Для достижения поставленной цели мы изучали:
-
Ростовую реакции корня проростков кукурузы и огурца на снижение температуры от 30 до 2*С, /
-
Устойчивость к кратковременному охлаждению клеток, находящихся на разных фазах роста, определяемую по'минимальной температуре, останавливающей движение цитоплазмы в зависимости от температурной предобработки.
-
Восстановление ростовой функции корней проростков кукурузы и огурца после охлаждения, v
-
Зависимость скорости синтеза белка в первичных корнях кукурузы от изменения температуры в пределах фоновой, закаливающей, повреждающей и в период последействия пониженных температур, а также роль синтеза белка в процессе холодового закаливания,
Научная новизна. Впервые показано, что характеристика границ температурных зонг фоновой, закэдивающей и повреждающей, -возможна по изменению скорости роста корня. Выявлена возможность
ки гомеостатичности сортов растений по ростовой реакции первич- кого корня кукурузы и огурца. Получены данные, указываюцие на то, что холодоустойчивость огурца сорта Алтайский ранний 166 сопряжена с сохранением стационарности роста в зоне закаливаюцих температур, а у сорта Алма-Атинский I имеет место разбалансированность этого процесса. Исследовано влияние температуры по зонам на скорость синтеза белка в корне кукурузы и получены новые данные о сортовых различиях п период действия и последействия пониженных температур. Впервые описано изменение холодоустойчивости клеток корня кукурузы, нахогятахся на разных фазах роста. Установлено, что повыиение холодостойкости клетск зависит от синтеза белка на 60s рибосомах и практически отсутствует, когда он подавлен ингибитором.
Практическая ценность. На основе полученных данных создано три метода: диагностика устойчивости к низким температурам, оценка ; гомеостатичности и определение границ температурных зон, оформленные заявками на авторские свидетельства.
Апробация работы. Материалы диссертации были предссявлены на Всесоюзном симпозиуме "Биологические проблемы Севера" "Петрозаводск, 1975) , на региональном совецании "Повыиение устойчивости растений к низким температурам" (Днепропетровск, 1982) и обсуждались на совместном заседании научного семинара лаборатории физиологии и экологии растений Института биологии Карельского филиала АН СССР.