Введение к работе
і.
Актуальность. Взаимодействие гормонов является одним из основных принципов функционирования гормональной системы растений (Кефели. 1971; Кулаева, 1984; Evans. 1984). Одним из его проявлений, выявленных в опытах с экзогенными регуляторами, считается способность одного гормона влиять на концентрацию других. Представление о том. что изменение уровня одного гормона неизбежно приводит к изменению концентрации других гормонов, весьма важно для более полного понимания механизма гормональной регуляции. Так. некоторые из первоначально приписываемых одному гормону свойств в дальнейшем оказались следствием тех изменений в концентрации других эндогенных регуляторов, которые вызывал данный гормон. Взаимовлияние гормонов, вероятно, также является важным механизмом, который обеспечивает саморегуляцию их концентрации по принципу отрицательной обратной связи. Такая возможность была убедительно показана на примере взаимовлияния ИУК и этилена. Однако, информация о том, в каком направлении каждый гормон может влиять на концентрацию других, 'Отличается недостаточной полнотой и некоторой противоречивостью. Кроме того, практически отсутствуют экспериментальные свидетельства в пользу того, что изменение концентрации эндогенного гормона так же может влиять на уровень других гормонов, как и его введение извне. Такое подтверждение можно получить, сравнивая динамику концентрации нескольких эндогенных гормонов. Однако, традиционными методами было сложно определять даже динамику концентрации одного гормона, не говоря уже о нескольких. Разработка и все более широкое применение иммуноана-лиза фитогормонов, отличающегося высокой производительностью.
чувствительностью и специфичностью, открывает возможности для решения данной задачи.
В связи со сказанным цель исследований состояла в том, чтобы с помощью иммуноанализа фитогормонов изучить их взаимодействие как принцип функционирования эндогенной гормональной системы. В процессе ее достижения решались следующие задачи:
-
Изучение влияния экзогенного ауксина на концентрацию эндогенной АБК и влияние экзогенной АБК на уровень эндогенной ИУК в проростках кукурузы.
-
Сопоставление динамики концентрации эндогенных ИУК и АБК у растений, подвергнутых действию гербицида глифосата и дефицита питания с целью выявления их возможного взаимовлияния.
. 3. Исследование действия экзогенной АБК на концентрацию эндогенных цитокининов и влияния синтетических цитокининов (БАП) на уровень эндогенной АБК.
-
Изучение взаимодействия гормонов опри изменении условий выращивания растений кукурузы.
-
Сравнительное изучение изменения концентрации АБК и цитокининов под влиянием дефицита питания.
-
Изучение распределения эндогенных цитокининов и ауксинов между побегом и корнями и действие на него экзогенных гормонов.
Научная новизна. Показано, что снижение концентрации ауксинов под влиянием гербицида глифосата сопровождается падением уровня АБК в проростках кукурузы. Это подтверждает гипотезу о необходимости ауксинов для поддержания уровня АБК в растениях.
Обнаружено быстрое (в течение 6 часов) накопление ИУК в корнях и АБК в корнях и побегах растений пшеницы под влиянием дефицита азота, что указывает на возможное участие данных гормонов в
быстром ростовом ответе растений.
Показано, что экзогенная АБК вызывает снижение содержания ИУК и цитокининов в растениях, а экзогенный цитокинин 6-бензила-минопурин (БАП) стимулирует накопление АБК в отсутствие стресса. При солевом стрессе БАП. наоборот, вызывает снижение уровня АБК по сравнению с контролем, что свидетельствует о влиянии условий выращивания растений на характер действия экзогенного гормона.
Продемонстрирована отрицательная зависимость между содержанием цитокининов в побеге и оттоком ауксинов в корни, что согласуется с данными о влиянии БАЛ на распределение ИУК между побегом и корнями.
Практическая ценность.
Полученные результаты о взаимовлиянии фитогормонов могут быть полезны для более эффективного применения регуляторов роста с целью повышения урожайности растений. Данные о влиянии гербицида глифосата на содержание ИУК были использованы в системе объективной оценки активности новых гербицидных композиций на основе глифосата.
Апробация работы. Наиболее существенные результаты работы были доложены на конференциях : "Новые регуляторы роста растений" (Уфа. 1989). "Изучение, охрана и рациональное использование природных ресурсов"- (Уфа, 1989, 1991). I и II Всесоюзных школах-семинарах "Иммуноферментный анализ регуляторов роста растений: приложение к физиологии растений и экологии" (Уфа, 1989, 1991), "Физиолого-генетические механизмы регуляции азотного питания растений" (Киев, 1992), II Всесоюзном (Минск. 1992) и III Всероссийском съездах физиологов растений (Санкт-Петербург, 1993), Международном симпозиуме "Физиология абсцизозой кислоты"
(Пущино. 1993), IX Конгрессе Федерации европейских обществ физиологов растений (FESPP. Брно. Чехия, 1994).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Объем основного текста работы составляет 135 стр.. включает 22 рисунка и 5 таблиц. Список использованной литературы состоит из 361 наименования, в том числе 280 на иностранных языках.
