WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

С другой стороны, при интерпретации данных прорастания можно говорить, о том, что смещение частот семян от 1290 кг/м3 в сторону уменьшения плотности (1200 кг/м3) говорит об увеличении ксерофильности сообществ. Смещение в сторону увеличения плотности (к 1350 кг/м3) может, предположительно, свидетельствовать о снижении дефицита влаги и большей увлажненности местообитаний. Эта точка зрения подтверждается составом сообществ по экологическим группам. В пределах ценопопуляции “Ингода” и “Ангаихата” заметно смещение в сторону увлажненности и это показано увеличением доли мезофитов и сдвигом частот (рис. 5). Для “Никишихи” пиковая фракция 1290 кг/м3, а 1350 кг/м3 выражена в меньшей степени (рис. 5). Условия в данных местообитаниях более ксерофильные, что подтверждается видовым составом сообществ.

Биохимические особенности семян в ценопопуляциях. Проведен белковый анализ семян из разных весо-размерных групп и ценопопуляций M. turczaninowiana. Всего сделано 25 проб, из которых выделялись фракции растворимых белков – альбуминов, глобулинов, глиадинов (проламинов) и глютелинов, из которых большая часть проб была представлена биологическими и статистическими повторностями, что позволяет говорить о большей объективности полученных данных.

Для сравнения использованы семена, собранные в ценопопуляциях – “Никишиха”, “Ингода” и “Ангаихата”.

Таблица 1.

Соотношение водорастворимых фракций белков в семенах ксерофитных злаков, %

Белковая фракция

M.turczaninowiana

Agropyron cristatum *

Festuca litvinovii *

Spodiopogon sibiricus*

Альбумины

6,26

45,11

15,6

17,36

Глобулины

2,53

7,37

8,75

7,22

Глиадины

4,39

16,21

29,39

29,81

Глютелины

86,23

31,31

46,26

45,61

“*” – данные Якимовой Е.П. (1999)

Нами выявлены следующие отличительные особенности (на уровне общих тенденций) соотношения белковых фракций у M. turczaninowiana и трёх других (более распространенных в регионе) ксерофитных степных злаков (табл. 1) различается. Отмечается повышенное содержание глютелинов в семенах M. turczaninowiana по сравнению с семенами Festuca litvinovii, Spodiopogon sibiricus и особенно Agropyron cristatum и пониженное количество альбуминов, глобулинов и глиадинов (проламинов). Предположительно это связано с особенностью физиолого-биохимических механизмов адаптаций вида к условиям среды во время прорастания и сохранения семян в почве, а возможно и общими особенностями вида.


Таблица 2.

Содержание белковых фракций в популяциях и микропопуляциях в зависимости от весо-размерной группы семян M. turczaninowiana, %. (Название ценопопуляций M. turczaninowiana и плотность (кг/м3) весо-размерных групп семян: 1-Никишиха-1 ( 1280-1290); 2-Никишиха-2 ( 1280-1290); 3-Никишиха-3 ( 1330); 4-Никишиха-2 ( 1330-1350); 5-Никишиха-1 ( 1350 и >); 6-Ингода ( 1270-1290); 7-Ингода ( 1320-1330); 8-Ангаихата ( 1320-1330))

Белковая фракция

1.

2.

3.

4.

5.

6.


7.


8.

Альбумины

4,99

8,14

5,83

9,57

6,65

4,93

3,88

9,56

Глобулины

1,88

3,34

2,36

2,75

3,18

1,78

2,25

3,76

Глиадины

6,25

6,95

4,71

4,16

5,55

2,97

3,71

8,31

Глютелины

86,88

81,57

87,1

83,52

84,62

90,32

90,16

78,37

При сравнении разных ценопопуляции M. turczaninowiana (табл. 2) было выяснено, что зерновки содержат в своем составе большое количество глутелинов (до 90%), остальные фракции занимают 10-15%, что вероятно связано с биохимической примитивностью вида (что согласуется с представлениями А.В. Благовещенского (1950, 1981)), а так же с особенностями адаптации к действию неблагоприятных факторов. Кроме того, различия по фракционному составу растворимых белков наблюдаются и по ценопопуляциям и по весо-размерным группам внутри них.

Глава 5. Эколого-биологические особенности семян Melica turczaninowiana

1. Влияния водного стресса при прорастании зародыша семян

По результатам дисперсионного анализа (ANOVA) выяснено, что по большинству морфометрических параметров различия между динамикой изменений размеров структур семян M. turczaninowiana в растворах с осмотическим давлением в 5 и 10 атмосфер не существенны. Тем не менее, оказалось, что развитие получают, прежде всего, структуры ответственные за поглощение воды в самые первые этапы прорастания, что приводит к мобилизации запасных веществ из эндосперма и переход к автотрофному питанию максимально быстро. Влагообеспеченность семян M. turczaninowiana при прорастании в растворе с осмотическим давлением в 5 атмосфер более высокая, что связано с большой разностью водного потенциала. В растворе с осмотическим давлением 10 атмосфер градиент водного потенциала и соответственно всасывание воды ниже и рост структур и соответственно прорастание семян приобретает медленный и растянутый во времени процесс. Если к 96 часам в растворе с осмотическим давлением 5 атмосфер прорастает до 70-75 % семян M. turczaninowiana, то в растворе с осмотическим давлением 10 атмосфер на этот же момент времени прорастают только 20% семян (рис. 6). При сравнении характера прорастания семян в разных растворах первый тип прорастание относится к “взрывному”, с увеличением осмотического давления до 10 атмосфер данная особенность прорастания семян M. turczaninowiana теряется.






Рис. 6. Всхожесть семян M. turczaninowiana при разном осмотическом давлении растворов

2. Анатомо-морфологические особенности семян

Melica turczaninowiana и Melica virgata

В результате исследования было выяснено, что зародыш M. virgata относительно размеров семени крупнее. Сопоставляя длину эмбриональной оси и длину семени выяснено, что зародыш M. turczaninowiana занимает – 1/6, а зародыш M. virgata – 1/3 длины зерновки. У видов M. turczaninowiana и M. virgata зародыш семян дифференцирован на щиток, колеоптиль, зародышевый корень, колеоризу и эпибласт.


Таблица 3.

Размеры структур зародышей семян M. turczaninowiana и M. virgata

Параметры структур зародыша семени

M. turczaninowiana

M. virgata

Длина эмбриональной оси

562,50±6,43

586,52±46,61

Длина щитка

511,40±30,69

545,74±45,83

Ширина щитка

161,90±6,11

174,85±26,61

Длина колеоптиля

227,27±62,83

217,20±30,93

Ширина колеоптиля

119,31±32,98

221,12±22,88

Длина колеоризы

42,60±11,94

41,50± 7,76

Ширина колеоризы

173,30±5,97

202,30±30,41

Длина корня

121,87±49,87

143,49±36,15

Ширина корня

130,68±36,13

126,24±29,32

Длина эпибласта

88,10±9,12

137,22±21,33

Ширина эпибласта

38,40±4,56

46,26±13,81

Известно, что эпибласт и колеориза у зародышей злаков ответственны при прорастании за поглощение воды в условиях её дефицита. При этом эпибласт присутствует не у всех видов злаков и получает развитие у семян, прорастание которых происходит в условиях избытка или недостатка влаги (Яковлев, 1950, 1972; Илли, 1984, Якимова, Бондаревич, 2008). У исследуемых видов эпибласт и колеориза развиты, размеры этих структур наибольший у M. virgata, обитающего в более ксерофильных степных сообществах.

Таким образом, проявляется связь эколого-физиологических адаптаций изученных видов с анатомо-морфологическим строением растений и зародышей семян, при воздействии стрессовых факторов.

В целом реликтовые виды M. turczaninowiana и M. virgata встречающиеся в составе растительных сообществ являются наиболее уязвимыми при антропогенном воздействии. Для сохранения видов необходимо организовать экологический мониторинг за эталонными сообществами.


Выводы

Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»