АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Защитно-приспособительные реакции растений против повреждающих воздействий. Клеточный, организменный и популяционный уровни.

В неблагоприятных условиях устойчивость и продуктивность растений определяются рядом признаков, свойств и защитно-приспособительных реакций. Различные виды растений обеспечивают устойчивость и выживание в неблагоприятных условиях тремя основными способами: с помощью механизмов, которые позволяют им избежать неблагоприятных воздействий(состояние покоя, эфемеры и др.); посредством специальных структурных приспособлений; благодаря физиологическим свойствам, позволяющим им преодолеть пагубное влияние окружающей среды. Однолетние сельскохозяйственные растения в умеренных зонах, завершая свой онтогенез в сравнительно благоприятных условиях, зимуют в виде устойчивых семян (состояние покоя). Многие многолетние растения зимуют в виде подземных запасающих органов (луковиц и корневищ), защищенных от вымерзания слоем почвы и снега. Плодовые деревья и кустарники умеренных зон, защищаясь от зимних холодов, сбрасывают листья. Защита от неблагоприятных факторов среды у растений обеспечивается структурными приспособлениями, особенностями анатомического строения (кутикула, корка, механические ткани и т.д.), специальными органами защиты (жгучие волоски, колючки), двигательными и физиологическими реакциями, выработкой защитных веществ (смол, фитонцидов, токсинов, защитных белков). К структурным приспособлениям относятся мелколистность и отсутствие листьев, воскообразная кутикула на поверхности листьев, их густое опушение и погруженность устьиц, наличие сочных листьев и стеблей, сохраняющих резерв воды, эректоидность или пониклость листьев. Растения располагают различными физиологическими механизмами, позволяющими приспосабливаться к неблагоприятным условиям среды. Это САМ-тип фотосинтеза суккулентных растений, сводящий к минимуму потери воды. Лучше всего растения переносят неблагоприятные условия в состоянии покоя. Первым сигналом для перехода к состоянию покоя является сокращение светового периода. При этом в клетках растений начинаются биохимические изменения, приводящие в конечном счете к накоплению запасных питательных веществ, снижению оводненности клеток и тканей, образованию защитных структур, накоплению ингибиторов роста. Пример – сбрасывание листьев в осенний период у многолетних растений, развитие запасающих органов у двулетних, образование семян у однолетних. Клеточный уровень. При сильном и быстро нарастающем действии стрессора, длительном повреждающем воздействии стрессора (физических или химических факторов) в клетках растений наблюдается ряд неспецифических реакций, приводящих обычно к следующим изменениям: уменьшению, а затем увеличению вязкости цитозоля; изменению проницаемости и заряда мембран клетки и, как следствие, изменению ионных потоков между средой и клеткой (повышение проницаемости мембран, деполяризация мембранного потенциала плазмалеммы); входу Са²⁺ в цитоплазму (из клеточных стенок и внутриклеточных компартментов: вакуоли, ЭС, митохондрий); повышению сродства цитозоля к красителям, сдвигу рН цитоплазмы в кислую сторону; усилению выхода веществ из клеток и тканей; усилению активности Н⁺ -помпы в плазмалемме, препятствующей неблагоприятным сдвигам ионного гомеостаза; возрастанию гидролитических процессов; активации синтеза стрессовых белков; усилению поглощения О₂Ю ускоренной трате АТФ, увеличению синтеза этилена и АБК, торможению физиологических и метаболических процессов, происходящих в обычных условиях. При действии неблагоприятных факторов в клетках возрастает содержание углеводов, пролина, стабилизирующих физико-химические свойства цитоплазмы. Организменный уровень. На организменном уровне к клеточным механизмам адаптации дополняются новые, отражающие взаимодействие органов в целом растении, усугубляются конкурентные отношения между органами за физиологически активные вещества вещества и трофические факторы, выражающиеся в характере донорно-акцепторных связей органов растения, в силе их аттрагирующего действия. При неблагоприятных условиях резко ускоряются процессы старения и опадения нижних листьев, а питательные вещества из них направляются в молодые органы (реутилизация). Уровень популяции. в условиях длительного и сильного стресса в природных условиях или в селекционном процессе на провокационных фонах гибнут те растения, у которых более узкая генетически обусловленная норма реакции на данный экстремальный фактор. В результате семенное потомство образуют лишь генетически более устойчивые растения и общий уровень устойчивости в популяции возрастает.

Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 1785 | Нарушение авторских прав