Образец для цитирования:

Касаткин М. Ю., Степанов С. А., Страпко А. М. Влияние этиоляции на спектральные характеристики тканей колеоптиля и эпикотиля пшеницы // Бюллетень ботанического сада Саратовского государственного университета. 2017. Т. 15, вып. 1. С. 50-?. DOI: https://doi.org/10.18500/1682-1637-2017-15-1-50-59


УДК: 
633.11:[581.823+581.824]+578.686

Влияние этиоляции на спектральные характеристики тканей колеоптиля и эпикотиля пшеницы

Аннотация

Цитофотометрическим методом исследовались спектральные характеристики колеоптиля и эпикотиля пшеницы. Рост колеоптиля прекращался с прорывом его первым листом на 9-е сутки с момента замачивания семян. Рост эпикотиля начинался на 6-е сутки с момента начала опыта. В колеоптиле оценивалась оптическая плотность участка в 300 мкм его верхушки, паренхимы и проводящего пучка в средней и нижней частях. В эпикотиле исследовалась оптическая плотность паренхимы коры и центрального цилиндра в верхней части органа.

В колеоптиле и эпикотиле обнаружено присутствие нескольких различных пигментных систем, поглощающих в синей и красной частях видимого спектра и не перекрывающихся по своим спектральным характеристикам. Колеоптиль в условиях темноты имеет максимальное светопроведение. Установлена тканеспецифичность в распределении пигментных систем в указанных структурах.

На основании проведенных исследований выявлено, что этиолированные органы проростков пшеницы, эпикотиль и колеоптиль, различаются по спектральным характеристикам. В направлении продольной оси колеоптиля сверху вниз наблюдается изменение оптической плотности и спектральных характеристик данного органа. По мере роста органов отмечается изменение как спектральных характеристик, так и оптической плотности в целом по исследуемым тканям. Специфика роста колеоптиля, как структуры ограниченного роста с максимально дифференцированной верхушечной частью, объясняет изменение пигментных систем в верхушке их перестройкой, тогда как в нижележащих областях, преимущественно изменением ростовой активности слагающих их тканей.

Оптические параметры тканей колеоптиля и эпикотиля являются динамической саморазвивающейся системой как во временной, так и в пространственной системе координат проростка. Верхушка колеоптиля обнаруживает периодические изменения оптической плотности во всех участках спектра в процессе прорастания, с максимумом поглощения в синей области спектра. Волнообразное изменение оптических характеристик в отсутствии ростовой активности в верхушке колеоптиля может свидетельствовать о реализации алгоритма случайного поиска светового сигнала в условиях этиоляции.

Библиографический список

Агроскин Л.С., Папаян, Г.В. Цитофотометрия. Аппаратура и методы анализа клеток по светопоглощению. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1977. 295 с.

Бойсен-Иенсен П. Ростовые гормоны растений. М.; Л.: Наука. 1933. 320 с.

Гринченко С.Н., Загускин С.Л. Механизмы живой клетки: алгоритмическая модель. М.: Наука, 1989. 232 с.

Дадыкин В.П., Грушевский Б.Н. О пропускании света листьями растений при облучении их белым и монохроматическим светом // ДАН СССР. 1961. Т. 141, № 2. С. 495−497.

Дарвин Ч. Сочинения. Т. 8. Лазящие растения. Движения растений. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1941. 539 с.

Касаткин М.Ю., Степанов С.А., Прохорова Т.М. Фоторегуляция прорастания зерновок пшеницы // Изв. Сарат. ун-та. Сер. Химия. Биология. Экология. 2010. Т. 10, № 2. С. 52−55.

Медведев С.С. Физиология растений. СПб.: БХВ-Петербург, 2012, 512 с.

Bleiss W., Loudwig M. Rapid growth responses of dark-grown wheat seedlings to red-light irradiation. II. Kinetic studies on the growth of different coleoptile zones // Physiol. Plant. 1990. Vol. 80, № 2. P. 205–209.

Dietz K.-J. Efficient high light acclimation involves rapid processes at multiple mechanistic levels // J. Exp. Bot. 2015. Vol. 66, № 9. P. 2401−2414.

Lange S. Die Verteilung der Lichtempfindligkeit in der Spitze der Haferkoleoptile // Jahrb. f. Wiss. Bot. 1927. Bd. 67. S. 1–51.

Vignolini S., Moyroud E., Glover B.J., Steiner U. Analysing photonic structures in plants // J. R. Soc. Interface. 2013. Vol. 10. P. 1−9.

Vogelmann T.C. Plant tissue optics // Annu. Rev. Plant. Physiol. Plant Mol. Biol. 1993. Vol. 44. P. 231−251.

Краткое содержание (на английском языке): 
Полный текст в формате PDF (на русском языке):