Ультрафиолет как стресс-фактор для растений

курсовая работа

2.4 Влияние УФ радиации на содержание фотосинтетических пигментов

Хорошо известно, что основной жизненный процесс растений - фотосинтез - экологически весьма лабилен. В результате адаптации ассимиляционной деятельности растений к условиям среды (порой экстремальным) достигается интенсивность продукционных процессов и уровень биологической продуктивности, необходимые для успешного выживания и конкурентоспособности видов растений и для стабильного существования экосистемы в целом (Горышина, 1989).

Наиболее выразительной характеристикой адаптации фотосинтетического аппарата растений к солнечным лучам является содержание пигментов в зелёных листьях. На тесную связь между количеством пигментов в листьях и световым режимом местообитания указывал ещё в начале века в своих классических работах В.П.Любименко (1993).

Как уже отмечалось выше, разрушение озонового экрана может привести к существенному повышению проникновения через атмосферу богатой энергией УФ радиации. Одной из адапционно - защитной реакцией при действии УФ лучей является способность к резкому изменению уровня содержания пигментов (Калевич, 1991).

Первые результаты исследований по выявлению действия УФ радиации на пигменты свидетельствуют об очень сильной их устойчивости в пластидах. Однако последующие работы, в которых изучалась флуоресценция хлорофилла в пластидах при УФ облучении выявили высокую чувствительность молекул хлорофилла к УФ действию.

Наибольшей чувствительностью в разрушении хлорофилла обладают УФ лучи длиной волны короче 350 нм, причём как для зелёных водорослей, так и для высших растений решающее значение имеют условия культивирования растений, в особенности температура.

Данные многих авторов свидетельствуют, что реакция различных растений и пигментных систем в них крайне разнообразны (Обзор работ по изучению влияния УФ радиации на пигменты представлен в монографии А.П.Дуброва). Из фотосинтезирующих пигментов хлорофилл "в" и ксантофиллы разрушаются меньше, чем хлорофилл "а" и каротиноиды (Терсков и др.,1964; Дубров, Тихонова, 1967).

Выделяют четыре типа устойчивости хлорофилла к действию ультрафиолета: стабильный (3% хлорофилла, наземные растения), чувствительный (12%), сильно чувствительный (30%) и крайне чувствительный, главным образом водные растения. Однако следует учитывать, что широкие различия в степенях устойчивости хлорофилла к разрушению, связаны с особенностями физиологического состояния листьев растений. Это подтверждается данными согласно которым в хлоропластах светочувствительных типов находиться лабильное вещество, фотохимическое изменение которого, окисление или разрушение, определяет тип растения. По мнению исследователей, ни теория экрана (роль эпидермиса), ни защитная роль каротиноидов или концентрационная теория (роль концентрации хлорофилла) не являются достаточными для объяснения имеющихся типов реакции, если не признать ведущей роли физиолого - биохимических особенностей исследованных растений. Не отрицая роли морфологических структур листа в устойчивости пигментных систем, следует иметь ввиду, что эпидермис листьев растений и оболочки семян в достаточной мере проницаемы для средне- и длинноволнового УФ - излучения ( Дубров А,П., 1968).

Повреждаемость пигментов листьев определяется как мощью УФ излучения, так и температурой, при которой она проводится.

Делись добром ;)