Біологічні науки / Структурна ботаніка

Пюрко О.Є., Сидорова В.М., Ковальова Ю.А.

Мелітопольський державний педагогічний університет імені Б.Хмельницького

Фізіологічна специфічність вегетативних органів евгалофіту Halochenium strobilaceum| (Pall|.)

Третина земель в світі, що піддалися іригації, вже змінені у бік надлишку солей унаслідок поганого дренажу [1,2]. Проблема солестійкості| надзвичайно актуальна і в нашій країні, оскільки велика частина|частка| зрошуваних земель|грунтів|, особливо півдня України, засолена [3-6]. Тому, метою|ціллю| даного дослідження було виявлення фізіологічних пристосувань вегетативних органів евгалофіту Halochenium| strobilaceum| (Pall|.) Bieb|. до існування на засолених грунтах. Вивчення фізіологічних особливостей розкриє|розтинатиме| ті потенційні захисно-пристосувальні реакції, завдяки яким здійснюється виживання рослин в умовах надмірного засолення грунту.

Наші дослідження довели, що мінімальний вміст|вміст| води спостерігався в полуденні і післяполуденні години, що пов'язане з найвищою напругою|напруженням| метеофакторів|. При цьому відповідно збільшується частка|доля| сухої речовини.

Рослини різних екологічних груп містять|утримують| різну кількість хлорофілу. В межах однієї популяції сарсазана| в кінці|у кінці| вегетаційного періоду можна відмітити|помітити| дві форми забарвлення|фарбування| асиміляційних пагонів|паростків|: зелену і буро-червону. Нами доведено, що хлорофіл «а» переважає в обох видах пагонів над хлорофілом в, що говорить про светолюбність сарсазана. Велика кількість каротиноїдів, пов'язана з їх захисною функцією. Відмінності в забарвленні|фарбуванні| асиміляційних пагонів|паростків| обумовлено зменшенням кількості пігментів, особливо хлорофілів|, в буро-червоних пагонах|паростках|. Це пов'язано з деструкцією пігментів на кінцевих|скінченних| ділянках крайніх пагонів|паростків| як результат загального|спільного| старіння і послаблення|ослабіння| всього організму рослини під час плодоношення. В онтогенезі спостерігається поступове уповільнення процесу оновлення хлорофілу, на який впливають умови освітлення, температури і мінерального живлення|харчування|.

Наші дослідження показали, що активність каталази в асиміляційних пагонах Halochenium| strobilaceum |вище на 12% у рослин, що вирощуються на засоленому грунті. Активність каталази|, як гідрофільного ферменту, у великій мірі|великою мірою| залежить від оводненості| тканин, яка значно вище у|біля| рослин, що вирощуються на засоленому грунті. Зростання активності каталази| у|біля| рослин засолених грунтів може свідчити|засвідчувати| про накопичення перокису| водню. У полуденний час як при засоленні, так і в контролі спостерігається падіння активності каталази. Це може бути пов'язано з водним дефіцитом або закриттям продихового апарату для зменшення втрат води через транспірацію. Припинення газообміну перешкоджає фотодиханню, гліколатоксидазні реакції якого є головним продуцентом перокису водню для С₃-видів, до яких відноситься і Halochenium| strobilaceum. У онтогенезі спостерігається підвищення каталазної| активності в серпні-вересні як для рослин на засоленому грунті, так і для контролю. Нами показано, що жовтий колір|цвіт| андроцея| сарсазана| обумовлюється| наявністю в пилку і тканинах пігментів каротиноїдів|. Проникнення жовтих пігментів каротиноїдів| пилку в тканині рильця активізує проростання пилкових зерен. Пилкові зерна мають товсту екзину|, тому окрім|крім| ацетокармінової| методики використовувався йодний метод, який показав, що пилкові зерна містять|утримують| крохмаль. Фертільность пилку склала 31,5%. Розміри пилку складають 14,85 мкм|±0,85. Різна поведінка пилку в розчинах сахарози і поліетиленгліколя| пов'язана з тим, що поліетиленгліколь| із-за |відноснвеликих розмірів своїх молекул ніколи не проникає в клітину|клітину|, тоді як сахароза, що має для клітини енергетичну цінність, проходить|минає| крізь плазматичну мембрану і рано чи пізно наступає|настає| осмотична рівновага.

Отже, оводненность асиміляційних пагонів Halochenium| strobilaceum, вирощуваного на засоленому грунті (до 1,5%), на багато вище, ніж в контролі. Активність каталази, як протягом дня, так і впродовж онтогенезу, вище у рослин при засоленні грунту, що можливо пов'язано із залежністю активності каталази від вмісту води в клітині. Максимальна активність каталази в онтогенезі характерна для фази цвітіння, що пов'язаного з інтенсифікацією метаболізму. Для Halochenium| strobilaceum характерна висока концентрація клітинного соку 18%, що дозволяє підтримувати високий осмотичний тиск. Це сприяє не тільки кращому надходженню води в тканині, але і її утриманню, що дозволяє зменшити втрати води при транспіруванні. Транспірація регулює продиховий апарат, який зазвичай закривається в полуденний і післяполудневий час. З припиненням газообміну, що виникає в цей час, зв'язано і падіння каталазної активності, оскільки фотодихання є головним продуцентом перекису водню для С₃-видів, до яких відноситься Halochenium| strobilaceum.

Для сарсазана| характерний|вдача| високий вміст каротиноїдів|, що пов'язане з їх захистом хлорофілів| від фотодинамічного окислення. Це дуже важливо|поважно|, оскільки сарсазан| росте|зростає| на відкритій|відчиняти| пустинній місцевості в умовах високої інсоляції. З’являється в кінці|у кінці| вегетаційного періоду диморфізм (буро-червоне і зелене) забарвлення|фарбування| асиміляційний афільних| пагонів,|паростків| пов'язаний із зменшенням кількості пігментів, особливо хлорофілів|, в буро-червоних пагонах|паростках|.

ЛІТЕРАТУРА

1) Генкель П.А. Физиология адаптации растений к засолению. Проблемы ботаники / П.А. Генкель. – М.: АН СССР, 1990. – Вып. 1. – С. 35.

2) Глаголева Т.А., Дочерян Н.И. Адаптация галофитов к водному и солевому стрессу / Т.А. Глаголева, Н.И. Дочерян. – М.: АН СССР, 1991. – С.102.

3) Казаков Є.O., Пюрко О.Є., Христова Т.Є. Методичні аспекти фізіологічного моніторингу рослин Приазов'я / Є.O. Казаков, О.Є. Пюрко, Т.Є. Христова / Питання біоіндикації та екології. - Запоріжжя: Б.в., 2002. - С.141 - 152.

4) Климчик Д., Воробйова Т. Особливості водного режиму веху Siumlatifolium. L. за умов різного водозабезпечення в природних умовах / Д. Климчик, Т. Воробйова / Онтогенез рослин у природному та трансформованому середовищі. Фізіолого-біохімічні та екологічні аспекти. Тези доповідей II Міжнародної конференції (Львів, Україна, серпень, 18-21, 2004р.). - Львів: СПОЛОМ, 2004. - С.236.

5) Христова Т.Є., Пюрко О.Є., Кузнєцов О.В. Комплексний підхід до екофізіологічних досліджень життєдіяльності рослинних організмів / Т.Є. Христова, О.Є. Пюрко, О.В. Кузнєцов. - Матеріали міжнарод. науков. конф. [”Безперервна екологічна освіта: проблеми, пошуки, перспективи”(25-26 вересня, Миколаїв, 2001 р.)]. – Миколаїв: Б.в., 2001. – С. 98 – 100.

6) Шахов А.А., Глаголева Т.А., Кочерян Н.И. Адаптация галофитов к водному и солевому стрессу / А.А. Шахов, Т.А. Глаголева, Н.И. Кочерян. – М.: АН СССР, 1991. – 102 с.