Введение 4
1 Обзор литературы 6
1.1 Влияние засоления 6
1.1.1 Засоление как фактор внешней среды 6
1.1.2 Причины возникновения засоления 8
1.1.3 Негативный эффект засоления на физиологическое состояние
растений и формирование механизмов устойчивости к нему 10
1.1.4 Способы борьбы с засолением 16
1.2 Фитогормоны и устойчивость растений к абиотичским стрессам 18
1.2.2 Краткая характеристика брассиностероидов 20
1.2.3 Защитное действие брассиностероидов при засолении 23
2 Объект и методы исследований 25
2.1 Описание объекта исследований 25
2.2 Постановка эксперимента 29
2.3 Методики исследований 30
2.3.1 Определение ростовых показателей проростков 30
2.3.2 Определение содержания фотосинтетческихпигментов 30
2.3.3 Определение содержания свободного пролина в проростках 31
3 Результаты исследований и их обсуждение 33
3.1 Влияние хлоридного засоления на ростовые и физиологические
показатели Brassica napus в темноте и на белом свету 33
3.2 Влияние брассинолида и кастастерона на ростовые и физиологические
показатели B. napus в темноте и на белом свету 37
3.2.1 Влияние брассинолида и кастастерона на ростовые показатели
проростков рапса 37
3.2.2 Влияние брассинолида и кастастерона на физиологические
показатели рапса 40
3.3 Изучение протекторного эффекта брассинолида и кастастерона при засолении 43
3.3.1 Протекторный эффект брассинолида и кастастерона на ростовые
показатели проростков рапса в темноте и на белом
свету 43
3.3.2 Протекторный эффект брассинолида и кастастерона на физиологические показатели проростков рапса в темноте и на белом
свету 48
Выводы 53
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Засоленные почвы занимают четверть поверхности суши, включая половину всех орошаемых земель, причем площадь засоленных территорий постепенно увеличивается. Площади засоленных территорий прогрессивно возрастают в связи с аридизацией почвы, вызываемой природными причинами, потеплением климата, а также техногенным давлением человека на окружающую среду. Треть земель в мире подверглась ирригации и уже изменена в сторону избытка солей вследствие плохого дренажа. Засоление территорий приводит к снижению продуктивности агро- и биоценозов и падению биоразнообразия и, как следствие, значительным экономическим потерям.
Повышение солеустойчивости растений во многом определяется факторами гормональной природы. Механизмы стресс-протекторного действия брассиностероидов, структурно подобных стероидным гормонам животных и насекомых, изучены мало. Брассиностероиды - это фитогормоны нового поколения, которые необходимы для нормального роста и развития растений. Они обладают мощным
фиторостостимулирующим действием и вовлекаются в ответы растений на абиотические воздействия, а также фитопатогены. Брассиностероиды проявляют свой эффект в исключительно низких, по сравнению с другими гормонами, концентрациях. В последнее время на основе брассиностероидов созданы принципиально новые препараты сельскохозяйственного назначения, которые являются экологически безопасными и способны снижать накопление нитратов, тяжелых металлов, радионуклидов.
Целью исследования являлось сравнение защитного эффекта брассинолида и кастастерона на проростки Brassica napus L. при воздействии NaCl в темноте и на белом свету.
В соответствии с целью были выдвинуты следующие задачи:
1. Сравнить эффект хлоридного засоления на проростки рапса в темноте и на белом свету;
2. Оценить влияние брассинолида и кастастерона на ростовые и физиологические показатели проростков;
3. Сравнить защитный эффект брассинолида и кастастерона при NaCl засолении на ростовые показатели проростков;
4. Оценить протекторный эффект брассинолида и кастастерона при NaCl засолении на физиологические показатели проростков.
Работа выполнена на базе кафедры физиологии растений и биотехнологии Томского государственного университета при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 14¬04-90032 Бел_а).
1) Наибольший негативный эффект засоления на ростовые показатели проростков рапса и накопление фотосинтетических пигментов проявлялся на белом свету;
2) Экзогенный брассинолид и кастастерон стимулировали растяжение гипокотиля и накопление фотосинтетических пигментов и подавляли рост зародышевого корня. Кастастерон проявлял более высокую биологическую активность, чем брассинолид;
3) Отмечен протекторный эффект и кастастерона на ростовые показатели проростков рапса при интенсивном хлоридном засолении;
4) Показан протекторный эффект брассинолида и кастастерона на физиологические показатели проростков при засолении. Выявлены действующие концентрации брассинолида и кастастерона -
10-9 М.
1. Шевякова Н.И. Влияние АБК на содержание цитокининов и полиаминов в растениях хрустальной травки при солевом стрессе / Н.И. Шевякова, Л.И. Мусатенко, Л.А. Стеценко, В.Ю. Ракитин, Н.П. Веденичева, Вл.В. Кузнецов // Физиология растений. - 2013. - № 60 (6). С. 784 - 792.
2. Kholodova V. Plants under heavy metal stress in saline environments / V. Kholodova, K. Volkov, Vl. Kuznetsov // Soil heavy metals. - 2010. - Vol. 19. - P. 163 - 183.
3. Jager C.E. Do brassinosteroids mediate the water stress response? / C.E. Jager G.M., Symons, J.J. Ross, J.B. Reid // Physiologia Plantarum. - 2008. - Vol. 133. - P. 417 - 425.
4. Pitman M.G. Global impact of salinity and agricultural ecosystems / M. G. Pitman, A. Lauchli // Salinity: environment - plants - molecules. - 2002. - . P. 3 - 20.
5. FAO [Электронный ресурс]: Global network on integrated soil management for sustainable use of salt-affected soils URL: www.fao.org/ag/agl/agll/spush (дата обращения 07.06.2016).
6. Mahajan S. Cold, salinity and drought stresses: an overview / S. Mahajan, N. Tuteja // Archives of Biochemistry and Biophysics. - 2005. - Vol. 444. - P. 139 - 158.
7. Hasanuzzaman M. Plant response to salt stress and role of exogenous protectants to mitigate salt-induced damages / M. Hasanuzzaman, K. Nahar, M. Fujita // Ecophysiology and Responses of Plants under Salt Stress. - 2013. - P. 25 - 87.
8. Munns R. Screening methods for salinity tolerance: a case study wihttetraploid wheat // Plant and soil. - 2003. - Vol. 253. - P. 201-218.
9. Строганов Б.П. Растения и засоленные почвы - М. : изд-во АНСССР, 1958. - 5 с.
10. Garg N. Salinity and its effects on the functional biology of legumes / N. Garg G. Manchanda // Physiologia Plantarum. - 2008. - Vol. 30. - P. 595 - 618.
11. Munns R. Genes and salt tolerance: bringing them together // New Phytologist. - 2005. - Vol. 167. - P. 645 - 663.
12. Засоление почв [Электронный ресурс] / Электрон. дан. - 2015. - URL: http://www.ecolodesire.ru/desecs-438-1.html (дата обращения 06.06.2016).
13. Tavakkoli E. High concentrations of Na+ and Cl- ions in soil solution have simultaneous detrimental effects on growth of fababean under salinity stress / E. Tavakkoli, P. Rengasamy, G. K. McDonald // Journal of Experimental Botany. - 2010. - Vol. 61. - P. 4449 - 4459.
14. Аббасова З.И. Конформационные изменения митохондрий при солевом стрессе / З.И. Аббасова [и др.] // Третий съезд Всероссийского общества физиологов растений: тезисы докладов. - СПб. : Питер, 1993. - 464 с.
15. Строганов Б.П. Структура и функции клеток при засолении / Б.П. Строганов [и др.] // М. : Наука, 1970. - 318 с.
16. Лосева А.С. Устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды / А.С. Лосева, А.Е. Петров-Спиридонов. - М.: изд-во МСХА, 1983. - 47 с.
... всего 74 источников