Светоимпульсная стимуляция растений. - Шахов А.А.
Скачать (прямая ссылка):
мин. ИКСС + 23 часа 30
мин. света
В результате в обоих опытах проводилось по три облучения в течение 30 часов; всего 126 часов с начала проращивания.
Таким образом, проростки, развивавшиеся как в темноте, так и при непрерывном освещении, получили при светоимпульсном облучении одинаковое количество импульсов за один и тот же промежуток времени. Облучение создавалось алюминиевым кон<-цвнтратором. Как и в предыдущих опытах, фиксировали середину первого листа 2%-ной осмиевой кислотой по Паллада (Бирюзова и др., 1963) перед каждым облучением. Заливку и полимеризацию производили в эпон по Лафту. Ультратонкие срезы получали
на микротоме LKB 8802 А и исследовали в электронных микроскопах УЭМВ 100 К и JEM 5 g.
Для электронномикроскопического изучения хлоропластов и митохондрий фотоимпульсных мутантов томатов были высеяны семена в открытом грунте. Фиксация первого настоящего листочг-ка проводилась через 19 дней и через месяц с начала высевания.
резул ьтаты
Ультраструктура клеток 96-часовых этиолированных проростков кукурузы Молдаванка оранжевая была описана нами (Шахов, Балаур, 1969а ). Для пропластид показано наличие пузырьков и незначительное количество крахмала. В отдельных пропластидах встречались скопления пузырьков - элементы будущего про-ламеллярного тела, с отходящими от него в различном направлении рядами пузырьков. В митохондриях отмечено малое число крист, расположенных возле их оболочки. Эндоплазматический ретикулум развит слабо*
При облучении семян кукурузы Молдаванка оранжевая ИКСС в течение 20 мин. в клетках 98-часовых этиолированных проростков хлоропласты, митохондрии и эндоплазматический ретикулум претерпевают большие изменения. Пластиды наполнены крахмалом. Последний как бы собирается на одном полюсе пластид и достигает больших размеров, а на другом в виде хвоста сконцентрирован матрикс. Число крист в митохондриях увеличивается, сами митохондрии более длинные и расположены возле оболочки (рис. 1, а). Каналы эндоплазматического ретикулума расширяются. В плазмалемме наблюдаются многочисленные каналы, которые подходят к эндоплазматическому ретикулуму и открываются в сторону пектоцеллюлозной оболочки (рис, 1, б). Наблюдаются плазматические тяжи, соединяющие клетки между собой. Такая 'активность' может свидетельствовать об усиленном обмене, вызванном облучением семян непрерывным КСС, на первых фазах развития растений.
Описанные изменения в меньшей мере наблюдаются и при облучении семян импульсным концентрированным солнечным светом как в течение 30 мин., так и в течение 60 мин. Однако при этих условиях облучения в проростках содержатся пластиды больших размеров, сравнительно меньше в них крахмала и наблюдаются пузырьки различного диаметра, а также ряды пузырьков /рис. 1, в).
При непрерывном освещении 96-часовых этиолированных проростков белым светом люминесцентных ламп в течение 115 часов формируются несколько своеобразные хлоропласты. Они почти полностью заполнены гранами. Тилакоиды последних удлинены, а межгранные мембраны настолько коротки, что их трудно отметить. Много мелких липосом.
При облучении ИКСС проростков с последующим их развитием в темноте или при непрерывном люминесцентном освещении наблюдается ускорение формирования мембранной системы хлоро— пластов, о чем говорят следующие опыты.
Первое светоимпульсное облучение 96-часовых этиолированных проростков в течение 30 мин. с последующим развитием в течение полутора часов в темноте вызывает образование прола-меллярного тела (рис. 2, а, б), тогда как без облучения на это потребовалось около 40 часов (Шахов, Балаур, 1989а). Второе облучение ИКСС не внесло существенных изменении в структуру пластид, однако после третьего облучения идет распад проламеллярного тела и образование рядов пузырьков (рис. 2, в). Примерно к этому времени, т.е. через 160 часов с начала проращивания проростков в темноте (без облучения ИКСС), только полностью сформировалось проламеллярное тело. Дальнейшее прорастание в темноте, но без облучения, не приводит к распаду проламеллярного тела, что прямо указывает на стимулирующую роль ИКСС в формировании мембранной системы пластид.
Стимулирующее действие ИКСС еще более усиливается при перенесении проростков после каждого облучения под белый свет. Так,в опыте 2 первое светоимпульсное 30-минутное облучение с последующим ростом в течение полутора часов под белым люминесцентным светом ведет к образованию проламел-лярного тела и накоплению крахмала (рис. 3, а). Количество митохондрий заметно увеличивается за счет новообразования промитохондрий. В митохондриях возрастает число крист (рис.
3, б).
Увеличение в митохондриях числа крист в первые часы освещения отмечено ранее (Шахов, Балаур, 1969 6). Поэтому трудно определить долю ИКСС в этом процессе. Но все же более заметное увеличение количества митохондрий, по-видимому, можно отнести за счет действия ИКСС.
