Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Литературный обзор 10
1.1. Кислоты системы аскорбата растений 10
1.2. Ферменты, окисляющие аскорбиновую кислоту 15
1.2.1. Аскорбатоксидаза 15
1.2.2. Пероксидаза 17
1.2.3. Полифенолоксидаза 22
1.2.4. Цитохромоксидаза 23
1.3. Ферменты, восстанавливающие аскорбиновую кислоту 25
1.4. Биосинтез аскорбиновой кислоты в онтогенезе растений 27
1.5. Субстраты для образования АК в растениях 29
1.6. Влияние различных условий на накопление аскорбиновой кислоты в растениях 31
1.7. Физиология стресса. Механизмы адаптации растений к стрессам 33
1.7.1. Реакция растений на солевой стресс 36
1.7.2. Действие водного и температурного стресса на растения.. 41
1.7.3. Влияние загрязнения окружающей среды на жизнедеятельность растений 47
1.7.4. Окислительный стресс у растений 54
Глава 2. Методика и объекты исследований 60
Глава 3. Экспериментальная часть 65
3.1. Кислоты системы аскорбата колосняка песчаного Куршскойкосы 65
3.1.1. Сезонная динамика накопления АК, ДАК и ДКГК в листьях колосняка песчаного 65
3.1.2. Содержание кислот системы аскорбата в органах колосняка песчаного на разных фазах онтогенеза 73
3.2. Кислоты системы аскорбата песколюба песчаного Куршскойкосы 74
3.2.1. Динамика накопления АК, ДАК и ДКГК в листьях растений песколюба песчаного в онтогенезе 74
3.2.2. Содержание аскорбиновой кислоты и ее производных в разных органах песколюба песчаного 81
3.3. Кислоты системы аскорбиновой кислоты осоки песчаной Куршской косы 82
3.3.1. Накопление АК и ее дериватов в листьях растений в процессе онтогенетического развития 82
3.3.2. Содержание АК, ДАК и ДКГК в различных органах осоки песчаной 89
3.4. Кислоты системы аскорбата чины приморской Куршской косы 90
3.4.1. Содержание АК и продуктов ее метаболизма в листьях растений на разных фазах онтогенеза 90
3.4.2. Уровень АК, ДАК и ДКГК в разных органах чины приморской 98
3.5. Сравнительная характеристика пулов кислот системы аскорбата в листьях колосняка песчаного, произрастающего в разных районах Калининградской области .101
3.6. Влияние ветрового воздействия на содержание аскорбиновой кислоты и активность ферментов, ее окисляющих 104
3.7. Действие хлоридного засоления на уровень кислот системы аскорбата и активность ферментов АО и ПО 112
3.8. Влияют ли ветровое воздействие и хлоридное засоление на рост растений? 119
3.9. Содержание глюкозы в листьях растений - доминантах флоры дюнной гряды Куршской косы 124
Глава 4. Обсуждение результатов 131
Заключение 148
Выводы 150
Библиографический список 153
- Реакция растений на солевой стресс
- Сезонная динамика накопления АК, ДАК и ДКГК в листьях колосняка песчаного
- Накопление АК и ее дериватов в листьях растений в процессе онтогенетического развития
- Содержание глюкозы в листьях растений - доминантах флоры дюнной гряды Куршской косы
Реакция растений на солевой стресс
Изучение солеустойчивости растений имеет большое практическое значение, поскольку океаны, воды которых содержат 3- 4% солей, занимают около 75% поверхности Земли, 25% почв планеты засолены, а треть земель в мире, подвергшихся ирригации, уже изменены в сторону избытка солей вследствие плохого дренажа. По устойчивости к засолению растения могут быть разделены на две группы. Растения, приуроченные к засоленным почвам, называются галофи-тами. Они распространены не только в пустынях и полупустынях, они обычны по засоленным берегам северных морей, океанов, соленых озер, на местах выхода соленых ключей и других подобных местообитаниях [Ибди М., 1995]. Растения, произрастающие на незасоленных почвах, называются гликофитами. Устойчивость галофитов к существованию при засолении почв обеспечивается различными факторами. К их числу относятся способность аккумулировать или выделять определенные ионы, контроль поглощения и транспорта ионов в побег, селективный ксилемный транспорт в другие части растений, накопление ионов при осмотической адаптащш, компартментализация ионов в клетке, накопление растворимых органических веществ. Накопление осмо-литов обеспечивает внутреннюю регуляцию осмотического потенциала, приводя к увеличению поглощения воды корнями. У гликофитов уровень устойчивости к засолению специфичен для каждого вида [Франко О.Л., Мело Ф.Р., 2000].
При изучении влияния засоления различной силы было показано, что все элементы структуры урожая злаков угнетались экстремальными факторами, причем степень этого угнетения возрастала по мере усиления стрессовой нагрузки [Fanti S.C. et al., 1996; Baskin Jerry M. et al., 1998]. Так, среды «базовых элементов» структуры урожая в постоянных экстремальных условиях вегетации в большей степени уменьшалось число стеблей (в том числе и продуктивность), а число зерен в колосе и их крупность - в меньшей степени. Слабее всего под влиянием стрессов понижалась выживаемость растений в период вегетации. Но при этом некоторая часть растений не смогла сформировать семян вообще, а многие имели озерненными только главный побег [Генкель П.А., 1983].
Ряд авторов [Гамбарова Н.Г. 2,1997; Ни Yuncai et al., 1999; Gilbert Glena A. et al., 1998; Ebert G., 1998, 1999; Wu Jinglan et al, 1998; Del Pilar Cardovilla et al, 1999; Tsvetkov I. et al., 1998; Botella Maria Angels et al, 1997 и др.] указывают, что хлоридное засоление угнетает ростовые процессы растений.
Отрицательное действие солей на растительный организм складывается главным образом из двух факторов - эффекта осмотического давления в питательном растворе и токсического действия солей непосредственно на протоплазму растительных клеток. Повышение уровня [Строганов Б.П., Кабанов В.В., 1970] осмотического давления во внешнем растворе хлористым натрием вызывает отравление растений (некрозы, отмирание листьев, почернение корней). Даже умеренная концентрация NaCl в фазу цветения становится для растений летальной. Внесение в почву солей, совпавшее с началом цветения, вызывало в некоторых вариантах осыпание цветков и завязи. Частичное осыпание наблюдается при содержании в почве 12 и 14 мэкв Na2S04, смеси NaCl, Na2S04, MgSC 4 и 8 мэкв NaCl, а полное или близкое к этому -при 12 и 14 мэкв NaCl. В последнем случае сформировавшиеся единичные плоды не опадали даже тогда, когда под влиянием засоления растения полностью лишились листьев [Иванова А.С. и др., 1990].
При засолении нередко отмечают повышение активности гликолатно-го пути у высших растений и микроводорослей [Калинкина Л.Г., Наумова Г.Н., 1992]. Кроме того, при солевом стрессе наблюдают увеличение пула свободных аминокислот, пролина, аммиака [Igarashi Yumiko et al., 1999; Pliego L. et al., 1998]. Интенсивность гликолатного пути тесно связано с метаболизмом свободных аминокислот. «Включение» гликолатного пути вызвало резкие изменения в общем метаболизме клетки, о чём свидетельствует появление в избыточном количестве не только метаболитов гликолатного пути, но и таких соединений, как аланин, лизин, цитрз лин, являющихся показателями значительного нарушения азотного обмена. Происходит резкое нарушение углеводного обмена растений. Судя по снижению содержания глюкозы [Fernandes - Ballester Gregorio et al., 1998] и фруктозы, у растений в этих условиях нарушается гликолетический распад Сахаров, что проявляется в накоплении сахарозы и снижении содержания пировиноградной, лимонной, щавелевой, аконитовой и фумаровой кислот, последняя в свою очередь влечёт непродуктивное передвижение ассимилятов по органам растения. Однако ряд исследователей [Колупаев Ю.Е. и др., 1991; Fougere Francoise et al., 1991; Lecouvet V. et al., 1998; Kerepesi lldiko et al., 1998; Kerepesi I., Galiba G., 1998; Kafi M. et al., 1998; Xu Mengiiand et al., 1998] отмечают рост уровня углеводов (глюкозы, фруктозы, сахарозы) в условиях хлоридного засоления. Отрицательное действие солей на растения вызывает значительное изменение в метаболизме пластидных и внепластидных пигментов, в результате исчезает зелёная окраска листьев и появляется сильная антоциановая пигментация. Согласно данным последних лет, при воздействии хлоридов наблюдается уменьшение размеров и числа хлоропластов [Алина Б.А., Чернобай Н.П., 1991].
Засоление среды хлористым натрием резко нарушает обмен серы в растениях, при этом поступление сульфата в растения уменьшается, что может вызвать их голодание в отношении серы. У растений, произрастающих в условиях засоления, значительно изменяются интенсивность и направленность отдельных звеньев нуклеиново-белкового обмена [Строганов Б.П., Кабанов В.В., 1970], уменьшается накопление биологически активных веществ (кумаринов и эфирных масел), что объясняется снижением их биосинтеза или усиления их утилизации [Ханина М.А. и др., 1998].
Чудинова Л.А. (1990) исследовала содержание полиаминов (кадаверина, спермидина и спермина) у растений разного уровня солеустойчивости. Показано, что в условиях засоления галофит бескильница характеризовался повышенным содержанием полиаминов, а гликофит ячмень - пониженным. У клеток цитрусовых (сорт апельсина Shamouti) засоление вызывало накопление мРНК и белка, соответствующего фосфолипид-гидропероксид глютатионпероксидазе - ферменту, обладающему активностью в антиокислительной системе клетки [Avsian-Kretchmer Огаа et al., 1999].
Установлено [Луценко Э.К., Пахомова Г.А., 1990] тормозящее действие хлоридного засоления на меристематическую и спорогенную ткани. Торможение мейоза в условиях засоления приводит к резкому уменьшению общего количества пыльцы. Под действием засоляющих ионов Na+ и СГ нарушается синхронность вступления в мейоз клеток спорогенной ткани в пыльниках опережающей зоны колоса. Чаще встречается асинхронность в развитии микроспороцитов в пыльниках одного цветка.
Повышение концентрации солей в среде приводит к уменьшению скорости фотосинтеза и фотодыхания, повышению скорости темпового дыхания. Давно и неоднократно наблюдалось усиление дыхания при помещении растения в среду с повышенным содержанием соли [Люттге У., Хигинботам К, 1984; Тарчевский И.А., 1993; Семихатова О.А., Иванова Т.П. и др., 1993]. В дальнейших работах, где прослеживалось влияние нескольких градаций засоления среды, были показаны двухфазные изменения дыхания по мере увеличения концентрации NaCl: сначала усиления [Sheel В., 1988], затем подавление [Миттова В.О., Игамбердиев А.У., 2000], связанное с резким снижением активности жизнедеятельности растения и повреждения метаболизма.
При хлоридном засолении растения приобретают суккулентные черты - мясистость листьев, развиваются водоносные ткани [Шумилова А.А. и др., 1989].
Солеустойчивость растений в значительной степени определяется эффективностью механизмов, поддерживающих ионные градиенты на клеточных мембранах. В ионном транспорте выделены две основные стратегии, посредством которых растительный организм избегает неблагоприятного действия солей:
1) поддерживание низких концентраций ионов в цитоплазме (реализуется на клеточном уровне и определяется функционированием ион - транспортных механизмов, локализованных в плазмолемме и в тонопласте, главным механизмом регуляции являются ионные каналы);
2) отведение ионов из частей растения, несущих наибольшую метаболическую нагрузку (меристем, репродуктивных органов и др.); реализуется при помощи интегральной ион - транспортной системы всего растения, которая как целое формируется из клеточных механизмов переноса ионов с участием проводящих элементов, а также апопласта [Семихатова О.А. и др., 1993].
В настоящее время наряду с выведением солеустойчивых сортов культурных растений интенсивно развиваются методы генной инженерии, которые позволяют повысить устойчивость растений к неблагоприятным факторам.
Таким образом, мы видим, что хлоридное засоление оказывает разностороннее действие на метаболизм в растительной клетке. Поэтому одной из задач нашей работы является изучение влияния избыточных концентраций NaCl на содержание АК и ферментов, её окисляющих, в листьях растений -доминантов флоры дюнной гряды Куршской косы, а также в модельных растениях.
Сезонная динамика накопления АК, ДАК и ДКГК в листьях колосняка песчаного
Весеннее возобновление вегетации колосняка песчаного приходилось обычно на конец апреля (рис.3,4), однако из-за колебаний температур оно могло начаться в середине апреля и, напротив, задержаться до начала мая. Все фенологическое фазы у колосняка песчаного наветренной стороны авандюны наступали на одну - две недели позже, чем у растений подветренной стороны. Фаза выметывания у растений подветренной стороны авандюны была отмечена в середине мая (рис.5) и к середине июня колосняк зацветал. Через неделю (в конце июня) наблюдалась фаза созревания семян. Засыхание колосняка песчаного на подветренной стороне авандюны обычно наступало в начале августа, но под действием повышенных температур и отсутствия (или недостаточного количества) осадков эта фаза могла начаться и в конце июля. Затем листья грубели и засыхали, приобретая желтоватую окраску, а к началу ноября - чернели.
При исследовании содержания аскорбиновой кислоты и ее дериватов -ДАК и ДКГК в процессе онтогенетического развития колосняка песчаного было показано (рис.6), что уровень восстановленной формы аскорбиновой кислоты преобладал в листьях растений наветренной стороны авандюны.
Высокое содержание аскорбиновой кислоты (290 мкг/г) в листьях растений, произрастающих со стороны моря, с последующим нарастанием было отмечено в фазу весеннего возобновления вегетации в первую неделю исследований. Рост уровня АК (675 мкг/г) отмечен в середине мая (пятая неделя). В это время колосняк песчаный находился в фазе выметывания. Однако уже через неделю в листьях колосняка песчаного наветренной стороны авандюны наблюдалось резкое уменьшение количества восстановленной формы АК до 183,34 мкг/г. Содержание АК увеличилось до 402,77 мкг/г в фазу созревания семян на 12-й неделе исследований. В это время отмечена высокая температура почвогрунтов +33С. Далее, с 13-й по 25-ю неделю уровень аскорбиновой кислоты в листьях колосняка песчаного не превышал 300 мкг/г (исключение составила 23-я неделя). Количественное повышение АК наблюдалось в фазу засыхания с 26-й недели исследований, достигая к 29-й неделе максимального значения (688,34 мкг/г). Между температурой почвогрунтов и накоплением восстановленной формы аскорбиновой кислоты отмечена в это время отрицательная зависимость (г=0,68).
Подобный характер накопления аскорбиновой кислоты наблюдался и в листьях растений подветренной стороны авандюны. Высокое содержание АК было также на 5-й (416,67 мкг/г), 12-й (291,67 мкг/г) неделях исследований, а также в фазу засыхания (26-я - 29-я недели). Максимальный уровень восстановленной формы аскорбиновой кислоты в листьях колосняка песчаного подветренной стороны авандюны отмечен на 28-й неделе.
Содержание окисленной формы аскорбиновой кислоты - ДАК (рис.7) в листьях колосняка песчаного было ниже уровня восстановленной формы АК.
Максимум накопления ДАК (297,92 мкг/г на подветренной и 185,42 мкг/г на наветренной сторонах авандюны) наблюдался в шестую неделю исследований и, как видно из рисунка 6, он следовал за одним из максимальных уровней восстановленной формы АК. В последующие фазы развития колосняка песчаного содержание ДАК было ниже максимального значения в листьях растений, независимо от условий произрастания. Рост уровня ДАК на 13-й неделе (рис.7) в фазу созревания семян тоже последовал за одним из пиков накопления восстановленной формы АК (рис. 6) и коррелировал с высокими температурными показателями почвогрунтов (г=0,57), что свидетельствует о средней степени сопряженности исследуемых величин. Содержание ДАК так же, как и АК, повышалось в конце фазы засыхания.
Количественное определение дикетогулоновой кислоты в листьях колосняка песчаного показало (рис. 8), что на наветренной стороне авандюны уровень ДКГК имел несколько максимумов накопления.
Самый высокий - 500 мкг/г - отмечен на 7-й неделе исследований и, как видно из рисунка 7, он следовал за максимальным содержанием ДАК. В фазу засыхания колосняка песчаного на 18-й неделе наряду с ДАК также повысилось количество и ДКГК на наветренной стороне авандюны (рис. 8). Рост уровня ДКГК наблюдался в конце вегетационного периода в листьях растений, независимо от условий произрастания.
На подветренной стороне авандюны ярко выражено всего лишь три максимума накопления ДКГК: на 11-й, 15-й и 26-й неделях исследований.
Уровень ДКГК в листьях колосняка песчаного был выше ДАК, но ниже содержания восстановленной формы АК. Продукты метаболизма аскорбиновой кислоты - ее окисленные формы ДАК и ДКГК - так же, как и АК, преобладали в листьях растений, произрастающих на авандюне со стороны моря.
На рисунках 9-11 представлены данные о содержании АК, ДАК и ДКГК в листьях колосняка песчаного на разных фазах онтогенеза из расчета на сухую массу. Из графиков видно, что общая закономерность накопления кислот системы аскорбата при перерасчете на сухой вес сохраняется.
Таким образом, уровень кислот системы аскорбата - АК, ДАК и ДКГК в листьях колосняка песчаного зависел от места произрастания растений и был выше на наветренной стороне авандюны. Содержание восстановленной формы аскорбиновой кислоты повышалось в начале (в фазу выметывания) и в конце (в фазу засыхания) вегетационного периода, а также во время повышенных летних температур почвогрунтов (выше 33С). Отмечено, что максимумы в накоплении трех исследуемых кислот следовали поочередно: АК - ДАК - ДКГК. Более активно в листьях колосняка песчаного накапливалась АК, менее - ДАК.
Накопление АК и ее дериватов в листьях растений в процессе онтогенетического развития
Фенологические наблюдения в течение 1997 - 1999 гг. за осокой песчаной, произрастающей в разных условиях Куршской косы показали (рис.24), что фенологические фазы у растений подветренной стороны авандюны наступали на одну - две недели раньше, чем на наветренной стороне. Осока песчаная, как и вышеописанные растения, проходит следующие фазы развития: весеннее возобновление вегетации, выметывание, цветение, плодоношение (рис. 25) и засыхания. В отличие от других исследуемых растений, у осоки песчаной ярко выражена фаза осеннего отрастания, которая обычно наблюдалась в конце августа - начале сентября.
Исследование содержания кислот системы аскорбата в листьях осоки песчаной показало (рис. 26), что уровень восстановленной формы аскорбиновой кислоты был выше у растений, произрастающих на авандюне со стороны моря. Высокое содержание АК (356,66 мкг/г) отмечено в листьях растений наветренной стороны авандюны в фазу весеннего возобновления вегетации на первой неделе исследований. К 5-й неделе (середина мая) уровень АК достигал максимального значения (766,66 мкг/г). В это время осока песчаная находилась в фазе выметывания. Но уже через неделю происходило резкое снижение количества АК до 220,84 мкг/г.
Повышение содержания восстановленной формы АК до 451,39 мкг/г наблюдалось в фазу плодоношения на 12-й неделе исследований и положительно коррелировало (г =0,61) с температурами почвогрунтов в месте произрастания осоки песчаной. Рост уровня АК отмечен в фазу засыхания на 18-й (466,67 мкг/г) и 23-й (429,17 мкг/г) неделях исследовании. В октябре - ноябре с понижением температур почвогрунтов повысилось содержание аскорбиновой кислоты (г= -0,58).
Аналогичен характер накопления восстановленной формы аскорбиновой кислоты в листьях растений, взятых с подветренной стороны авандюны (рис. 26). Максимальный уровень АК (611,68 мкг/г) был отмечен в начале вегетации на 3-й неделе исследований. Далее наблюдалось снижение содержания аскор-бата, и к 7-й неделе оно было минимальным (58,33 мкг/г). В листьях растений подветренной стороны авандюны, также как и наветренной, на 12-й неделе возрос уровень АК. Повышение содержания аскорбиновой кислоты отмечено на 19-й неделе и в конце вегетационного периода.
Уровень окисленной формы аскорбиновой кислоты - ДАК в листьях растений наветренной стороны авандюны имел несколько максимумов (рис. 27).
Самый высокий - 142,07 мкг/г - отмечен в фазу засыхания на 17-й неделе исследований. В другие недели онтогенетического развития осоки песчаной содержание ДАК в листьях растении было ниже вышеуказанного максимума. Повышение уровня ДАК (145,84 мкг/г) наблюдалось в фазу выметывания на 7-й неделе исследований с последующим снижением к 9-й неделе до минимального значения (20,84 мкг/г). Высокое содержание ДАК в листьях осоки песчаной наветренной стороны авандюны также отмечено в фазы плодоношения (11-я неделя) и засыхания (29-я - 30-я неделя).
Накопление ДАК в листьях растений подветренной стороны авандюны было сходно с накоплением ДАК на наветренной стороне, но с более низким абсолютным содержанием.
При исследовании содержания ДКГК в листьях осоки песчаной (рис. 28) был отмечен только один максимум накопления в конце мая - 937,50 мкг/г на наветренной и 604,16 мкі/г на подветренной сторонах авандюны и, как видно из рисунка 27, он совпал с одним из максимальных уровней ДАК.
Из трех кислот системы аскорбата (АК, ДАК и ДКГК) в листьях осоки песчаной самым высоким было содержание восстановленной формы аскорбиновой кислоты, самым низким - дегидроаскорбиновой кислоты.
На рисунках 29-31 представлены данные о накоплении АК, ДАК и ДКГК в листьях осоки песчаной на разных фазах онтогенеза из расчета на сухую массу.
Таким образом, уровень аскорбиновой кислоты и ее дериватов - ДАК и ДКГК в листьях осоки песчаной возрастал в начале и в конце вегетационного периода, а также в период летних повышенных температур и был выше у растений наветренной стороны авандюны.
Содержание глюкозы в листьях растений - доминантах флоры дюнной гряды Куршской косы
В течение 1997 - 1999 гг. исследовалось содержание глюкозы в листьях колосняка песчаного, песколюба песчаного, осоки песчаной и чины приморской, произрастающих на наветренной и подветренной сторонах авандюны Куршской косы. Показано, что высокий уровень глюкозы у всех растений был в начале вегетационного периода (первая неделя исследований): у колосняка песчаного - 170 и 152 мкг/г (рис. 69), у песколюба песчаного - 132 и 128 мкг/г (рис. 70), у осоки песчаной - 216 и 196 мкг/г (рис. 71), у чины приморской - 176 и 174 мкг/г (рис. 72) на подветренной и наветренной сторонах авандюны ветственно.
Далее, в листьях исследуемых растений наблюдалось уменьшение количества глюкозы, и на 3 - 5 неделях оно было минимальным. Снижение содержания глюкозы отмечено и на 9 неделе - у песколюба песчаного, осоки песчаной, чины приморской и на 11 неделе - у колосняка песчаного. В последующем уровень глюкозы в листьях растений постепенно нарастал, достигая к 24 неделе исследований максимальных значений: у колосняка песчаного - 188 и 162 мкг/г, у песколюба песчаного - 144 и 126 мкг/г, у осоки песчаной - 240 и 206 мкг/г, у песколюба песчаного - 144 и 126 мкг/г, у осоки песчаной - 240 и 206 мкг/г, у чины приморской - 230 и 204 мкг/г на наветренной и подветренной сторонах авандюны соответственно.
Отмечено, что содержание глюкозы в листьях растений наветренной стороны авандюны выше, чем на подветренной. Исключение составила первая неделя исследований для песколюба песчаного, осоки песчаной, чины приморской и 1 - 5 неделя - для колосняка песчаного. В это время уровень глюкозы был более высоким в листьях растений, взятых с подветренной стороны авандюны.
Таким образом, активное накопление глюкозы в листьях колосняка песчаного, песколюба песчаного, осоки песчаной и чины приморской наблюдалось в начале и в конце вегетационного периода и было выше у растений, произрастающих на наветренной стороне авандюны.
Итак, полученные экспериментальные данные о динамике накопления кислот системы аскорбата - АК, ДАК и ДКГК в онтогенезе растений - доминан-тов флоры дюнной гряды Куршской косы свидетельствуют о том, что фенологические фазы растений подветренной стороны авандюны наступали на одну -две недели раньше, чем у растений наветренной стороны. Уровень исследованных кислот в значительной степени зависел от места произрастания колосняка песчаного, песколюба песчаного, осоки песчаной и чины приморской и был выше у растений наветренной стороны авандюны. Содержание кислот системы аскорбата в листьях возрастало в начале вегетационного периода: у колосняка песчаного и песколюба песчаного - в фазу весеннего возобновления вегетации, у осоки песчаной - в фазу выметывания, у чины приморской - в фазу цветения. При летних повышенных температурных показателях почвогрунтов (до 34 С) и при понижении температур в конце вегетационного периода (ниже 11 С) отмечался рост уровня АК, ДАК и ДКГК в листьях исследуемых растений. Между содержанием кислот системы аскорбата и температурами почвогрунтов в месте произрастания исследуемых растений в основном отмечена обратная корреляционная зависимость со средней степенью сопряженности между исследуемыми величинами, однако в отдельные дни анализов имела место положительная корреляция. В листьях растений - доминантов флоры дюнной гряды Куршской косы самое высокое содержание было восстановленной формы аскорбиновой кислоты, а уровень ее окисленной формы - ДАК был минимальным. У исследуемых растений, кроме песколюба песчаного, в начале вегетационного периода за максимумом накопления восстановленной формы АК наблюдался рост окисленных форм - ДАК и ДКГК. Аналогичная последовательность в накоплении трех кислот системы аскорбата в листьях растений отмечен и в период летних повышенных температур. Пул аскорбиновой кислоты у исследуемых растений был видоспецифичным и уменьшался в ряду: осока - чина - колосняк - песколюб.
Исследование кислот системы аскорбата в различных органах растений -доминантов дюнной гряды Куршской косы показал, что наибольшей способностью накапливать восстановленную форму АК обладали листья, наименьшей -корни.
Сравнительная характеристика кислот системы аскорбата в листьях ко-лосняка песчаного, произрастающего в разных районах Калининградской области показала, что максимальный уровень АК и высокая активность АО были в листьях растений, произрастающих в городе Калининграде. Наблюдалось обратная зависимость между уровнем восстановленной формы АК и пероксидаз-ной активностью, а также количеством окисленных форм аскорбата.
Одним из факторов, влияющих на содержание аскорбиновой кислоты у растений - доминантов флоры дюнной гряды Куршской косы, является ветер. Это заключение основано на данных исследований по влиянию ветрового воздействия на уровень кислот системы аскорбата и активность ферментов, его окисляющих, которые указывают, что умеренное действие ветра в течение 24 часов на опытные растения чины, вики, ячменя и в течение 48 часов - на колосняк стимулировало накопление АК, ДАК и ДКГК. Но с увеличением дозы действующего фактора уровень восстановленной формы аскорбиновой кислоты уменьшался (исключение составил колосняк песчаный, у которого рост восстановленной формы АК наблюдался и при 48-часовом ветровом воздействии), в то время как наросло содержание ее окисленных форм - ДАК и ДКГК. Поведение их не было связано с функционированием аскорбатоксидазы в листьях исследуемых растений, но у колосняка и ячменя оно могло быть опосредовано активностью пероксидазы, которая при ветровом воздействии возрастала почти в два раза.
Исследования по влиянию засоления на содержание кислот системы ас-корбата показали, что обработка растений морской водой, аэрозолем хлорида натрия (более 15 мин) ингибировала уровень АК у всех опытных растений, кроме колосняка (у него уровень АК в опытном и контрольном вариантах достоверно не отличался). При кратковременном (1-15 мин) опылении исследуемых растений аэрозолем хлорида натрия повышалось накопление АК по сравнению с контрольным. При обработке растений морской водой уменьшение количества АК за счет возрастания АО и ПО наблюдалось только у ячменя, тогда как у чины и вики активность данных ферментов снижалась. У колосняка песчаного активность ферментов АО и ПО была выше в опытном варианте по сравнению с контрольным.
Установлено, что растения наветренной и подветренной сторон авандю-ны Куршской косы имееют различную длину листьев: габитус растений, произрастающих на подветренной стороне авандюны, был более высоким (у колосняка песчаного - на 9 см, у песколюба песчаного - на 4 см и у осоки песчаной — на 7 см), чем у растений наветренной стороны. Что касается чины приморской, у растений наветренной и подветренной сторон авандюны отмечены морфологические и количественные различия в формировании клубеньков. Так, количество клубеньков на 1 см корня у растений наветренной стороны авандюны было в два раза больше, чем на подветренной стороне. Корневые клубеньки чины приморской, произрастающей со стороны моря, имели вытянутую форму по сравнению с клубеньками подветренной стороны. С помощью лабораторных исследований установлено, что ветровое воздействие и хлоридное засоление угнетали ростовые процессы у опытных растений вики и ячменя.
Таким образом, адаптационные процессы у растений - доминантов дюнной гряды Куршской косы связаны с функционированием АК, которая четко реагирует на условия произрастания, а также фазу развития.
