Starea de odihnă și baza biologică pentru prevenirea germinației premature a tuberculilor din grădină

După cum sa menționat deja, tuberculii de cartofi au un țesut puternic de stocare (parenchim) sub formă de celule mari, relativ uniforme, umplut cu substanțe nutritive. Ei au, de asemenea, țesuturi meristematice, constând din celule embrionare, care sunt cele mai viabile și adaptate pentru formarea de noi organe - rădăcini, lăstari, flori. La studierea perioadei de odihnă, este necesar să se țină seama de trăsăturile distinctive ale acestor țesuturi și de relațiile funcționale existente între ele. În unele studii anterioare, concluziile privind natura dormitoarei plantelor se fac pe baza studierii fie a meselor meristematice, fie a țesuturilor de depozitare. Drept urmare, până în prezent, există opinii contradictorii cu privire la rolul anumitor factori interni și externi în fenomenul de odihnă și germinare.







De obicei, perioada de odihnă se numește starea fiziologică, în care țesuturile meristematice ale unei plante sau ale organului său individual nu trec la creștere. O astfel de stare este o manifestare a ritmului proceselor de creștere și dezvoltare, care au dezvoltat în plante, în cursul unei îndelungate evoluții ca o proprietate importantă de adaptare să îndure nefavorabile pentru creșterea condițiilor de mediu.

In timpul Quiescent multe procese biologice apar de multe ori mai lent decât planta în creștere, în special descompunerea substanțelor organice complexe mai simple compuși (amidon la zaharuri și consumul acestuia din urmă în actul de respirație, proteinele în aminoacizi și altele.). Dar, în același timp, multe procese au loc rapid, astfel încât a fost mai mult o chestiune de o anumită perioadă de viață, și destul de activ, deoarece este în acest moment a pus începuturile unei vieți noi - frunzele în mugurii vegetative de flori în boboci de flori.

Cartușele de cartofi în repaus sunt doar țesuturile meristematice - așa-numitele ochi. Stocarea țesăturilor au o perioadă de odihnă chiar și un potențial ridicat Bole pentru a activa procesele biochimice ca raspuns la ranirea mecanica sau infectie. Din acest motiv, proaspăt recoltat tuberculi, deși acestea sunt în repaus, dar cel mai activ peridermului formă rana, și de asemenea, au o rezistență mai mare la microorganisme fitopatogene, în comparație cu tuberculi după mai multe luni de depozitare, atunci când o perioadă de repaus este terminat. Este probabil ca tesutul parenchimatos, care a reprezentat 99% din greutatea totală a tuberculului, ca și în cazul în care de pază vulnerabile la tesutul meristematice controlul infectiei până la ultimul, dar va da naștere unui nou organism are capacitatea de a rezista în mod independent agenți infecțioși.

Pacea este naturală și artificială. Este necesar să se facă distincția între naturale și profunde, de la cele artificiale, forțate. Abilitatea de a se scufunda într-o stare de odihnă naturală, adâncă este o condiție indispensabilă pentru creșterea normală a tuturor plantelor perene. Durata perioadei de odihnă variază foarte mult între speciile de plante, determinată în principal de caracteristicile genetice ale plantei. În această privință, diferitele soiuri din cadrul aceleiași specii diferă, de asemenea, în mod semnificativ între ele pe această bază. Ca multe alte semne genetice, aceasta depinde de condițiile mediului. Deci, o vară rece și ploioasă prelungește perioada de odihnă, iar cea fierbinte și uscată se scurtează. Timpul de odihnă pentru unsprezece soiuri de cartofi englezi după recoltare, în funcție de temperatura de depozitare, a fost următorul; la o temperatură de 10 ° C - de la 5 la 12 săptămâni, la o temperatură de 23 ° C - de la 3 la 8 săptămâni. Sfârșitul perioadei de odihnă a fost determinat vizual când un germene vizibil a apărut pe tubercul.

Se remarcă faptul că tuberculii cultivate în ziua scurt, recoltate într-o stare imatur, mici sunt mai lungi perioade de repaus decât respectiv cultivate în ziua, recoltate mature și mai mari.

Începutul perioadei de odihnă este considerat momentul în care tuberculul rezultat se oprește în creștere în lungime datorită întinderii celulelor. Adevărat, dezvoltarea mugurilor rinichilor poate continua chiar și în timpul odihnei, dar creșterea nu se produce datorită întinderii celulare în acest moment. Odată cu reînnoirea întinderii celulare, starea de odihnă se termină. Sfârșitul perioadei de odihnă se determină vizual prin creșterea mărimii ocelului.

Ieșirea din starea de odihnă poate să apară sub influența unei varietăți de efecte, uneori în exterior fără nimic în comun, de exemplu, temperaturi ridicate și scăzute, afectarea mecanică a țesuturilor. Același lucru este observat când este scufundat într-o stare de repaus.

Un exemplu de odihnă artificială sau forțată este încetarea creșterii plantelor în timpul verii, în caz de secetă. Este totuși necesar să se dea apă și să înceapă imediat să crească. Dacă tuberculii proaspeți recoltați se află în repaus natural și nu germinează nici în condiții favorabile, atunci cu depozitare ulterioară, acestea sunt ținute artificial într-o stare de repaus. Atunci când temperatura de păstrare se modifică la o temperatură mai scăzută, tuberculii încep să germineze repede.







Astfel, odată cu o odihnă naturală în celulă, schimbările structurale și chimice necesare pentru tranziția la creștere nu au avut încă loc. Cu o odihnă artificială, aceste schimbări au avut deja loc, dar nu se pot manifesta datorită condițiilor nefavorabile de mediu.

Este, de asemenea, cunoscut faptul că o astfel de stare apare atunci când apare o degenerare completă a punctelor de creștere, ca urmare a dispariției capacității de germinare. Modificările de acest tip provoacă iradierea y a tuberculilor de cartofi pentru a preveni germinarea în timpul stocării prelungite.

În tuberculii de cartofi, schimbul de gaze este efectuat în principal prin găuri speciale în lentilele de coajă, a căror permeabilitate scade, de asemenea, pe măsură ce acestea sunt stocate.

Există și alte date care arată că starea de repaus și germinare a tuberculilor de cartofi sunt cel mai puțin corelate cu permeabilitatea la aer a țesuturilor lor integrale. Acest lucru, în special, este evidențiat de rezultatele studierii rolului oxigenului în fenomenul de odihnă, deși în această problemă opiniile cercetătorilor diferă. Unii dintre ei consideră că accesul limitat al oxigenului la tuberculi prelungește perioada de odihnă și îi protejează de germinare, iar alții consideră că are efectul opus. Datele experimentale indică faptul că țesuturile tuberculilor la o temperatură de 1 până la 25 ° C conțin suficient oxigen pentru viața lor normală. În consecință, schimbul de gaze de tuberculi nu este principalul factor care afectează fluxul de dormit al tuberculilor. Aceasta este una dintre diferențele semnificative dintre tuberculii din semințe, în care permeabilitatea aerului și a apei de țesuturile de suprafață joacă un rol important în fenomenul de odihnă.

Se crede pe scară largă că ieșirea din starea de repaus este asociată cu o creștere a intensității respirației. Dar intensitatea respirației și activitatea peroxidazei și a polifenol oxidazei sunt crescute la tuberculii tratați atât cu stimulanți, cât și cu inhibitori ai proceselor de creștere. De exemplu, dozele de radiații ionizante, care determină inhibarea proceselor de creștere, stimulează respirația bulbilor și suprima respirația tuberculilor. Creșterea respirației și intensificarea activității proceselor oxidative sunt cel mai adesea observate nu la sfârșitul perioadei de odihnă, ci la începutul germinării, deoarece energia este necesară pentru procesele de creștere.

Astfel, în fenomenele de odihnă, precum și în fitochimunitatea, doar creșterea sau căderea respirației nu spune prea mult. Atât în ​​acest caz, cât și în celălalt caz, se observă o restructurare calitativă a procesului de respirație. Se presupune că această restructurare este cauzată de apariția unor noi sisteme de alimentare cu energie, în plus față de cele care au funcționat în timpul perioadei de odihnă sau în locul lor.

Deși capacitatea de a se afla în stare latentă în diferite plante este demonstrat că nu în aceeași măsură, există motive să se presupună că mecanismele biochimice care stau la baza baza de pace și de germinare, sunt mai mult sau mai puțin comune pentru toate plantele. Prin urmare, un studiu detaliat al acestora în plantele unei specii este cel mai adesea de interes biologic general, deoarece contribuie la dezvoltarea principiilor generale de reglementare a perioadei de odihnă.

Substanțele cultivate cu cartofi și rolul lor în procesele de repaus și de germinare. Numeroase studii au arătat că randamentul de tuberculi dintr-o stare de repaus, precum și alte organe de plante, cauzate asupra concentrației în scădere de o parte conținută în țesuturile vegetale substanțe rostingibiruyuschih, iar pe de altă parte - o creștere a conținutului de substanțe de stimulare a creșterii.

Este de notat faptul că pe larg acceptată până când creșterea divizare ultima dată reglarea substanțelor fitohormoni ca creștere-stimulatoare și substanțe rostingibiruyuschie a trebuit să fie revizuită ca fitohormoni poate stimula si inhiba procesele de creștere. În plus, același compus în funcție de concentrația și de prezența simultană a altor substanțe pot fie stimula sau inhiba creșterea.

O caracteristică distinctivă a fitohormonilor este capacitatea de a-și exercita efectul biologic în concentrații foarte mici. Fiind produse într-o parte a plantei, ele se deplasează ușor într-o altă parte. Phytohormonele au un spectru larg de acțiune: același hormon poate afecta înflorirea, creșterea, diferențierea țesuturilor și a organelor, scăderea frunzelor și multe alte procese. Tuberculii de cartof se găsesc toți hormonii de plante cunoscute în prezent: auxine, gibberelin, citochinine, acid abscisic și etilena.

Un număr de compuși cu caracter fenolic, în special acidul cafeic și scopoletin, aparțin naturii non-hormonale a substanțelor din cartofi. Ca și în cazul altor plante, rolul de reglementare aparține vitaminelor, dar în repaus și creștere nu numai tuberculilor, ci și altor plante, nu a fost studiat.

Prezența unui număr mare de substanțe rostrahuliruyuschih diferite în natură chimică are o importantă semnificație biologică, deoarece este posibilă acțiunea lor sinergică și antagonică.

Toate componentele acestui sistem nu interacționează numai unul cu celălalt, dar multe dintre ele au predecesoare comune. Un precursor comun pentru biosinteza auxin IAA și inhibitorii fenolici este acidul shikimic. Gibberelinele și acidul abscisic se formează dintr-un singur acid precursor-mevalonic.

Numai o mică parte a substanțelor formate din rostreguliruyuschih rămâne în formă liberă. Cele mai multe dintre ele sunt legate, ceea ce le limitează activitatea biologică. Dacă este necesar, formele asociate sunt dezintegrate, iar partea activă este eliberată pentru a îndeplini funcția de reglementare. Astfel, diferitele forme de creștere, precum și durata perioadei de repaus, sunt în mare măsură determinate de efectul de reglementare al substanțelor care inhibă creșterea și inhibarea plantului, diferitele proporții ale conținutului lor în țesuturile vegetale.

Mecanismul de bază de acțiune a substanțelor de reglare a creșterii, ceea ce duce în cele din urmă la schimbări vizibile Rostovs încă puțin înțelese. Fitohormoni, cum ar fi hormonii de animale, pot pare să afecteze metabolismul celulelor în moduri diferite: rata de schimbare a sintezei proteinelor, afecta activitatea căilor metabolice centrale ca inhibitori competitivi, cofactori, etc., pentru a acționa pe membrana celulară și că .. cele mai multe reglementează penetrarea în celulă a unor substanțe și a altor produse.

Efectul inhibitorilor de creștere poate fi în continuare bazat pe antagonismul cu substanțele stimulatoare de creștere. Există multe exemple de acțiune antagonistă a inhibitorilor în raport cu auxinele și citokininele. Unul dintre mecanismele efectului de inhibare a creșterii polifenolilor poate fi activarea oxidazelor care provoacă oxidarea IAA. Un alt mecanism, probabil, este că inhibitorul se alătură direct auxinilor.

Conținutul de cartof în tubercul poate fi evaluat pe baza histogramei substanțelor izolate din pielea tuberculilor (figura 6).

Starea de odihnă și baza biologică pentru prevenirea germinației premature a tuberculilor din grădină







Trimiteți-le prietenilor: