Механизмы устойчивости и пути адаптации растений к различным неблагоприятным факторам

внешней среды

Сохранение близкого к нормальному уровню содержания О2 в тканях корней

	Анатомо-	Участие листьев	Использование
		и чечевичек в	в дыхании
	морфологические
		транспорте О2	внутренних
	приспособления
		из атмосферы	источников О2

Лекция 24. Действие факторов среды на растительный организм

161

Механизмы устойчивости и пути адаптации растений

к различным неблагоприятным факторам внешней среды

Приспособление к функционированию при недостатке или отсутствии О2

	Снижение	Компенсаторные
	интенсивности	изменения в
	обмена веществ	обмене веществ
	Аноксическое	Компенсаторные
		изменения
	эндогенное
		в обмене
	окисление
		веществ
	Увеличение доли	Трансформация
	гликолиза при полном	дыхательных
	отсутствии О2	путей
	Возрастание доли ПФП	Обращение
	при ограничении доступа	дикарбоновой части
	О2	цикла Кребса

Удаление

токсических

продуктов

Синтез

адаптивных

ферментов

Обращение конечных этапов брожения

Метаболизация

продуктов анаэробного обмена

Лекция 24. Действие факторов среды на растительный организм

162

Механизмы устойчивости и пути адаптации растений к различным неблагоприятным факторам

внешней среды

Влияние гипоксии на структуру корня кукурузы: а – нормальная азрация раствора; б – неаэрируемый питательный раствор; Кс – сосуды ксилемы;

Эн – эндодерма; Кр – клетки коры; Вп – воздушные полости (аэренхима); Эп – эпидерма (Медведев, 2004)

Лекция 24. Действие факторов среды на растительный организм

163

Закаливание растений

Закаленный побег смородины может плодоносить после пребывания при температуре –196o С (Кузнецов, Дмитриева, 2005)

Лекция 24. Действие факторов среды на растительный организм

164

Радиоустойчивость растений и ее механизмы

А
γ	Н2О	Н2О++e–
е–	Н2О	Н2О–
Б
Н О+	Н+ + ОН·
2
Н О–	Н· + ОН·
2
ОН· + ОН·		Н2О2

Косвенное действие радиации: А – ионизация молекулы воды;

Б – образование химически активных свободных радикалов и пероксид

Лекция 24. Действие факторов среды на растительный организм

165

Лекция 25

Общие механизмы устойчивости и характеристика адаптационного процесса

План лекции

1.Общие принципы адаптивных реакций растений на экологический стресс

2.Изменение экспрессии генов и включение синтеза стрессовых, мембранных, структурных белков; перестройка мембранных систем и т. д.

3.Биохимическая адаптация

4.Пути повышения устойчивости растений

Лекция 25. Общие механизмы устойчивости и характеристика адаптационного процесса 167

Общие механизмы устойчивости и характеристика адаптационного процесса

Механизмы устойчивости к тяжелым металлам (Кузнецов, Дмитриева, 2005)

Лекция 25. Общие механизмы устойчивости и характеристика адаптационного процесса 168

Общие механизмы устойчивости и характеристика адаптационного процесса

Линия А

Инбридинг

Гомозиготная линия А

Линия Б

Инбридинг

Гомозиготная линия А

Перекрестное опыление Гибрид 1

	Все четыре линии			Линия В	Линия Г
	на протяжении нескольких
	поколений подвергаются
	инбридингу, чтобы обеспечить			Инбридинг	Инбридинг
	гомозиготность.
	Все четыре полученные			Гомозиготная	Гомозиготная
	таким образом, линии
				линия А	линия А
	слабые и малоурожайные.
	Затем	каждую	пару
	инбредных		линий	Перекрестное	опыление
	скрещивают внутри		себя,
	чтобы	получить	более	Гибрид 2
	мощные гибриды

Два гибрида скрещивают для получения гибридной кукурузы “Гибридная кукуруза”

Мощная высокоурожайная линия кукурузы, содержащая гены от всех четырех инбредных линий. Не размножаются в чистоте. Семена приходится всякий раз приобретать

у селекционеров.

Лекция 25. Общие механизмы устойчивости и характеристика адаптационного процесса 169

Общие механизмы устойчивости и характеристика адаптационного процесса

Использование выделенных протопластов для регенерации целых растений (Гэлстон, Девис, Сэттерр, 1983)

Лекция 25. Общие механизмы устойчивости и характеристика адаптационного процесса 170