ВВЕДЕНИЕ 3
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1 Типы засоления. Солевой стресс у растений 6
1.2 Механизмы устойчивости растения в борьбе с засолением 8
1.3 Брассиностероиды. Классификация. Оказываемые физиологические
эффекты на растения в норме и при стрессе 11
2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 14
2.1. Характеристика объекта исследований 14
2.2. Методики исследований 16
2.3. Приготовление питательной среды 18
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 21
3.1. Определение ростовых и физиологических показателей растений картофеля сортов Накра и Луговской на фоне хлоридного засоления 21
3.2 Влияние кратковременной предобработки 24 -эпибрассинолида на
ростовые и физиологические параметры в отсутствии стресса 24
3.3 Исследование протекторного эффекта 24 -эпибрассинолида на рост и
физиологические показатели растений картофеля при условии солевого стресса 29
ВЫВОДЫ 34
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 35
Среди абиотических факторов среды наиболее распространённым является засоление почв. Приблизительно 25% всех почв земли в мире засолено, из них ежегодно 1.5 млн гектаров становятся непригодными для применения [1]. Засоление земель приводит к негативным последствиям, таким как снижение продуктивности агро - и биоценозов, падение биоразнообразия и, как следствие этого, к огромным экономическим потерям [2]. Особую опасность представляет увеличение в почвах содержания солей из -за искусственного орошения.
Борьба с засолением почвы актуальна в глобальном масштабе, и в принципе, неодолимых биологических барьеров на пути восстановления засоленной почвы нет, в особенности, если учитывать возможности современной физиологии растений.
Среди эффективных методов защиты растительных организмов от хлоридного засоления можно отметить их обрабатывание фитогормонами, среди которых наибольший интерес представляют брассиностероиды (БС). Эти фитогормоны по структуре близки к стероидным гормонам животных и насекомых. Брaссинoстeрoиды играют важную poль в peгуляции многих физиологических пpoцессoв у растений. Сни не только повышают активность ферментов, мембранный потенциал, активируют синтез белков и нуклеиновых кислот, изменяют состав аминокислот и жирных кислот, вызывают сдвиги в гормональном балансе организма [3], но и вовлекаются в ответные реакции растений на абиотические воздействия, а также биопатогены. Кроме того, брассиностероиды весьма удобны для создания эффективных и экологически безопасных регуляторов, повышающих урожайность растений в экстремальных условиях. Таким образом, брассиностероиды представляют научный и практический интерес как экологически безопасные регуляторы роста растений. Являясь высокоэффективными фитогормонами, брассиностероиды синтезируются в растениях в очень малых количествах. Достижения в исследовании биологической активности и практического использования
брассиностероидов определяется возможностью их химического синтеза в лабораторных условиях [4].
Обычно исследователи оценивают защитное действие фитогормонов при одновременном действии со стрессором или в результате предобработки семян растений [26].
В представленной работе проведен анализ кратковременной предобработки 24 -эпибрассинолидом (ЭБЛ) растений картофеля сорта Накра в отсутствии и присутствии повышенных концентраций NaCl. Протекторное действие гормона оценивали по его способности снижать негативное влияние высокой концентрации NaCl на накопление фотосинтетических пигментов, содержание пролина и малонового диальдегида, а также на развитие растений картофеля.
Цель работы: оценить протекторный эффект кратковременной
предобработки 24 -эпибрассинолидом (ЭБЛ) растения Solanum tuberosum L. при хлоридном засолении.
Задачи:
1. Показать негативный эффект NaCl на ростовые и физиологические показатели картофеля;
2. Оценить влияние кратковременной обработки 24 -эпибрассинолидом растений на ростовые и физиологические параметры растений Solanum tuberosum L.;
3. Изучить воздействие ЭБЛ на ростовые и физиологические показатели картофеля на фоне хлоридного засоления.
Исследование выполнено при поддержке гранта РНФ № 16-16-04057 «Физиологические механизмы регуляции стресс-устойчивости растений картофеля светом и брассиностероидами».
Автор выражает глубокую благодарность чл. -корр. РАН Вл.В. Кузнецову за идею постановки эксперимента, академику НАН Беларуси В.А. Хрипачу за предоставленный препарат 24 -эпибрассинолида. Отдельная благодарность сотрудникам кафедры, в том числе профессору О.В. Карначук, старшему 4
лаборанту Ю. В. Медведевой, а также аспирантам М.К. Малофий, Л.В. Коломейчук, Е.В. Бойко и Е.Д. Даниловой, магистранту О.К. Мурган за помощь и всестороннюю поддержку. Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю М.В. Ефимовой за обсуждение и полезные замечания в процессе выполнения и написания работы.
Работа выполнена на кафедре физиологии растений и биотехнологии Национального исследовательского Томского государственного университета.
1. Хлоридное засоление негативно влияет на ростовые показатели растений, а также снижает уровень фотосинтетических пигментов и повышает содержание пролина и МДА.
2. Выявлена высокая ростостимулирующая функция 24 - эпибрассинолида на рост и физиологические показатели при 4 -х часовой (кратковременной) обработке.
3. Отмечен протекторный эффект 24-эпибрассинолида на длину осевых органов, общее количество листьев и ярусов, а также на сырую массу растений картофеля при хлоридном засолении.
4. При кратковременном воздействии 24-эпибрассинолидом на фоне NaCl засоления снизилось перекисное окисление липидов, стабилизировалось содержание пролина и фотосинтетических пигментов, что свидетельствует о повышении солеустойчивости у растений.
