2. Особенности питания растений аммонийными и нитратными солями.!

Соли азотной кислоты, нитраты, являются элементом питания растений и естественным компонентом пищевых продуктов растительного происхождения. Их высокая концентрация в почве абсолютно не токсична для растений, напротив, она способствует усиленному росту надземной части растений, более активному протеканию процесса фотосинтеза, лучшему формированию репродуктивных органов и в конечном итоге – более высокому урожаю. Например, если в период вегетации в растениях салата и шпината нитратов будет меньше 2000 мг/кг, то высокого урожая не жди: листья будут мелкие, грубые, непригодные для реализации. Во время массового образования кочанов и черешков листьев капусты нитратов должно быть 2000–3000 мг/кг.

Поскольку в органические соединения растений включается только аммонийный азот, нитрат-анионы, поглощенные растением, должны восстановиться в клетках до аммиака. Образованием аммиака завершается и распад органических веществ – аминокислот, амидов, белков.Аммиак, поступивший в растение извне, образовавшийся при восстановлении нитратов или в процессе фиксации молекулярного азота, далее усваивается растениями с образованием различных аминокислот и амидов. Таким образом, нитраты являются естественным азотистым компонентом растительного организма.Следует отметить, что содержание нитратов в разных частях растений неодинаково. Больше всего нитратов в тех частях растения, которые содержат большое количество тканей, служащих для проведения воды и минеральных солей к листьям и органам (ксилемные ткани). В жилках листьев, листовых черешках, стеблях нитратов больше, чем в мякоти листьев и плодах; в кожице и поверхностных слоях плодов они преобладают над внутренними слоями; в генеративных органах (органы полового размножения растений) эти вещества отсутствуют или имеются в меньших количествах, чем в вегетативных.

Меняется содержание нитратов в растениях и в течение суток. Это объясняется интенсивностью восстановления нитрат-ионов до аммиака. Ночью и рано утром активность ферментов, участвующих в восстановлении NО3–, низка, что ведет к их накоплению. С повышением температуры и интенсивности освещения активность этих ферментов, в первую очередь нитратредуктазы, возрастает, что ведет к снижению содержания нитратов. В связи с этим сбор овощей лучше вести днем, когда содержание NО3– уменьшается на 30–40% по сравнению с утренними часами.

Уменьшается количество нитратов и при хранении овощей и фруктов. Например, во время зимнего хранения содержание нитратов в картофеле снижается на 20%. В первый период хранения происходит послеуборочное дозревание, и нитрат-анионы, восстановившись до аммиака, включаются в состав органического вещества. Во второй период хранения, когда клубень выходит из состояния покоя и начинает прорастать, нитраты расходуются на построение новых органов (листья, корни).

3. Ростовые движения /тропизмы, настии /, их природа и значение в жизни растений.!

Рост растений сопровождается различными движениями, большинство из которых является ответной реакцией на различного вида раздражители ( свет, температуру, химические вещества, механические воздействия). Различают два типа движения у растений: ростовые и сократительные. Ростовые движения могут быть связаны с различным действием раздражителей.

Ростовые движения, вызванные раздражителем, действующим в одном направлении, называют тропизмами. Тропизмы могут быть положительными (если растение изгибается к источнику раздражения) и отрицательными (изгибание происходит от источника раздражения). Различные виды тропизмов получили свое название от источников раздражения.

Фототропизм —изгиб растения под влиянием источников света. Изгиб происходит благодаря неравномерному распределению ауксина в стебле. На теневой стороне ауксина скапливается больше, и рост клеток там интенсивнее. На световой стороне ауксина меньше. Изгиб происходит в сторону медленно растущих клеток, к свету.

Геотропизм — изгиб органа растения под влиянием силы тяжести. В большинстве случаев корень обладает положительным геотропизмом, а стебель — отрицательным.

Хемотропизм — движение растений под влиянием химических веществ. Явление хемотропизма можно наблюдать на примере изгиба корней при наличии в почве различных катионов и анионов. Катионы в растворах почвенных солей вызывают отрицательный хемотропизм, а анионы — положительный. На этом основании происходит рост корней в сторону удобренных участков почвы.

У растений можно наблюдать также термотропизмы и гидротропизмы.

Примером движения растений, связанного с изменением интенсивности освещенности, могут служить явление открывания и закрывания цветков в различное время суток. Цветки маттиолы, душистого табака, ночной красавицы открываются ночью, а днем закрыты. Цветки льна, вьюнка открываются утром. У разных видов открывание и закрывание цветка происходит в строго определенное время суток. Это явление было известно давно. К. Линней, пользуясь им, составил цветочные часы.

Ростовые движения, связанные с рассеянным влиянием раздражителя, называют настиями.

Фотонастические движения происходят благодаря замедленному росту клеток на той или другой стороне лепестка. Можно наблюдать и движение лепестков под влиянием изменения температуры (термонастии). Цветки тюльпанов отгибают лепестки в теплом помещении и закрывают, если перенести растение в холодное помещение.

Сократительные движения у растений вызывается прикосновением, толчками (сейсмонастии). Примером этого вида движения может служить сжимание листьев у стыдливой мимозы и венериной мухоловки, растущих в тропических лесах, сжимание листьев у росянки, растущей на сфагновых болотах, движение тычинок у спармании.

При реакции на раздражение растение затрачивает энергию. На беспрерывные раздражения растение перестает реагировать. Реакция наступает только тогда, когда восстановится необходимое количество энергии.

Некоторые движения у растений связаны с изменением тургорного давления в клетках. Так, лопасти листьев у кислицы, клевера, белой акации опускаются в ночное время из-за того, что в верхней половине сочленения листа тургор повышается. Изгиб происходит в сторону меньшего тургорного давления. Колебание тургорного давления в клетках конуса нарастания побега приводит к тому, что верхушки побегов растут не прямо вверх, а по спирали.

4. Физиологические основы культуры клеток и тканей, использование её в растениеводстве.! КУЛЬТУРА ТКАНЕЙ, понятие совокупности методов выращивания клеток, тканей и органов в изолированных условиях (in vitro). Проводится в спец. культиваторах, колбах, пробирках на искусств, питат. средах с условиях определ. темп-ры и освещённости.удобная модель для исследований в области физиологии и биохимии р-ний, цитологии, генетики, растит, вирусологии, а также метод, имеющий важное практическое значение. Изменяя условия выращивания, можно либо поддерживать неорганизованное размножение клеток (в длительной пересадочной культуре) с целью создания больших кол-в клеточной биомассы и получения из неё экономически ценных продуктов, либо индуцировать процессы, приводящие к развитию целого растения.Последнее позволяет использовать К. к. и т. в раст-ве. Так, клональное микроразмножение картофеля, овощных, плодово-ягодных и декор, р-ний обеспечивает высокий коэф. размножения (до 10 млн. р-ний из 1 почки или кусочка ткани), а также улучшает качество как посадочного материала, так и конечной продукции, поскольку исключает возможность заражения вирусами и др. патогенами. Получение методом К. к. и т. гаплоидных р-ний из пыльников и микроспор, культивирование семяпочек и зародышей ускоряет и облегчает селекционный процесс. Применение методов клеточной инженерии в К. к. и т. (мутагенез и селекция на клеточном уровне, гибридизация соматических клеток, перенос генов в растит. Клетку) позволяет создавать измененные формы р-ний и открывает новые возможности для выведения их на основе ценных с.-х. культур.

Культуры, полученные из эмбриональных тканей, характеризуются лучшей выживаемостью и более активным ростом по сравнению с соответствующими зрелыми тканями. Причиной этого служит низкий уровень специализации и наличие реплицирующихся клеток-предшественников в эмбрионах. Пролиферативная способность взрослых тканей ниже, они содержат больше неделящихся специализированных клеток. Получение первичных культур клеток взрослых тканей и их размножение является более сложной задачей, продолжительность жизни таких культур, как правило, невелика. Нормальные ткани дают начало культурам с ограниченным временем жизни, тогда как культуры, полученные из опухолей, способны пролиферировать неограниченно долгое время. Дифференцировка нормальных клеток в культуре сопровождается обычно полным прекращением пролиферации клеток. В культурах опухолевых клеток возможна частичная дифференцировка при сохранении способности к пролиферации.